JP2639633B2 - 化学反応装置における熱交換面積調節式の反応熱制御機構 - Google Patents
化学反応装置における熱交換面積調節式の反応熱制御機構Info
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Description
熱交換面積を自動的に調節することにより反応熱を制御
する機構、更に詳しくは、液剤が収容された反応容器を
包囲する冷却ジャケットを用いて、反応容器の外面と冷
却ジャケット内の冷媒液との接触面積を変化させること
により、反応容器内の液剤の化学反応による反応熱を迅
速かつ安定に制御でき、しかも、複雑な構造を必要とす
ることなく、冷却ジャケット内の冷媒液の液面レベルを
簡単かつ的確に昇降制御できる化学反応装置における熱
交換面積調節式の実用的な反応熱制御機構に関するもの
であり、特に急激な温度変化を伴う化学反応の安全保障
的な温度制御に役立つものである。
の化学反応を伴う実験においては、温度、圧力、濃度お
よびその他の外部条件によって、化学反応の速度が大き
く左右されるため、その化学反応の特性に応じてこれら
の諸条件を的確かつ迅速に調節する必要がある。特に、
発熱を伴う化学反応では、反応速度が温度に対して敏感
に変化する場合が多く、上記諸条件のうち反応系内の温
度を適当な範囲に調節しなければ危険である。さらに、
反応速度は温度が上がるにつれて急激に進んで突然爆発
することもあるので、このような化学反応における温度
制御は迅速に行う必要がある。
行う装置として、冷却手段および加熱手段を一体に構成
した温度調節ジャケットを反応容器の周囲に設け、その
ジャケット内を通る伝熱媒体の温度を増減することによ
り温度制御を行う方式の化学反応装置がある。ところ
が、この装置では、単一の伝熱媒体を介して反応容器の
冷却および加熱の双方を行わなければならないため、温
度制御の方向を冷却から加熱または加熱から冷却に反転
させる必要がある場合には、レスポンスが悪くて迅速な
温度制御が行えないという欠点があった。
手段および加熱手段を別々に構成した化学反応装置が提
案された。このような分離型装置として、反応容器内に
ヒーターを設けて加熱すると共に、反応容器の周囲に冷
却ジャケットを設け、そのジャケットの底部にサイホン
等を介して連結されている液面レベル調節器を利用し
て、冷却ジャケット内の冷却液の液面レベルを昇降さ
せ、当該冷却液と反応容器の外面との接触面積を変化さ
せて冷却することにより温度制御を行う方式の化学反応
装置(例えば、日本国特許庁発行;特開平5-104002号公
報)がある。しかしながら、この装置は冷却手段以外に
サイホン等を含む液面レベル調節器を必要とするので、
化学反応装置自体がどうしても大規模になる傾向があ
り、装置を設置するための広いスペースが必要になると
いう欠点があった。
して、反応容器の周囲の上部に冷却ジャケットを設けて
冷却すると共に、反応容器の下方に加熱槽を設け、その
加熱槽を上下方向に移動させ、加熱槽内の温水と反応容
器の下部外面との接触面積を変化させて加熱することに
より温度制御を行う方式の化学反応装置(例えば、本件
出願人の欧州特許第415618号明細書参照)を提案したこ
ともある。しかし、この装置でも、加熱槽の上下移動を
行うのに機械的動作を必要とするため、十分なレスポン
スが得られず、反応容器内の温度が急激に変化したとき
には対応しきれないという欠点があった。
ても、温度制御を行う際に、冷却水や温水等の伝熱媒体
の温度、流量およびその他の外部条件を正確に設定する
必要がある。ところが、このような設定は面倒かつ困難
な作業であり、非常に手間がかかるため、人件費が嵩
み、経済的負担が増大するという欠点があった。
置に上記の欠点があったことに鑑みて為されたものであ
り、急激な温度変化を伴う化学反応に対して迅速かつ的
確なレスポンスを有する安全な化学反応装置における熱
交換面積調節式の反応熱制御機構を提供することを技術
的課題とするものである。
置スペースを必要とすることなく、非常に単純な構造の
冷却手段を用いて、冷却ジャケット内の冷却液の液面レ
ベルを簡単に昇降制御できる実用的な化学反応装置にお
ける熱交換面積調節式の反応熱制御機構を提供すること
にある。
と冷却量とをバランスさせるという単純な温度制御方式
を用いることにより、伝熱媒体に対して複雑かつ高精度
な設定作業を行わなくても、安定した温度制御が容易に
行える化学反応装置における熱交換面積調節式の反応熱
制御機構を提供することにある。
ジャケット内の冷却液の液面レベルを観察するだけで、
非常に判断し難い化学反応の終了を正確に把握できる作
業能率の優れた化学反応装置における熱交換面積調節式
の反応熱制御機構を提供することにある。
的課題を解決するために採用した手段を、添附図面を参
照して説明すれば、次のとおりである。
収容する反応容器1と;この反応容器1内に配設され、
熱媒供給器21からの熱媒液Hが通流することによって前
記反応容器1内の液剤Aを加熱せしめる加熱器2と;前
記反応容器1の少なくとも液剤収容部外周を内包する気
密容器であって、その内部には冷媒液Cを供給する流入
口32と同冷媒液Cを排出する流出口33とを有すると共
に、当該気密容器内の気体容積を変化させるための給排
気口31を備えた冷却ジャケット3と;前記反応容器1内
に設置された温度センサー41からの現在温度信号に基づ
いて現時点における液剤Aの降温に必要な冷媒液Cの液
面レベルLを演算し、所要の温度調節信号を出力する温
度制御器4と;前記冷却ジャケット3の給排気口31に連
通する通気路51を介して冷却ジャケット3内の気体Gの
容積を変更調節する給排気変更機構であって、前記温度
制御器4が出力する温度調節信号に基づきポンプP1を
正逆駆動させて流路切換することにより、前記給排気口
31から当該冷却ジャケット3内に送気または排気される
気体Gの容積に応じて当該冷却ジャケット3を出入りす
る冷媒液Cの容量を補完的に増減して液面レベルLを昇
降させ、前記反応容器1の外面と冷媒液Cとの接触面積
を増減して前記反応容器1内の液剤Aの反応熱を制御す
る冷媒液面レベル制御器5という手段を採用することに
よって、上記技術的課題を解決した点に特徴がある。
いて更に詳しく説明する。なお、図1は本発明を適用し
て構成した第1実施例における化学反応装置の基本的機
構を示したブロック線図、図2は本発明を適用して構成
した第2実施例における化学反応装置の基本的機構を示
したブロック線図、図3は第1実施例装置にオプション
機能を付加して構成した第3実施例における化学反応装
置の機構を示したブロック線図、図4は第1実施例装置
を用いて実験した化学反応における温度、液面レベル、
重合率などのデータを示したグラフである。
例における化学反応装置の基本的機構を図1に基づいて
説明する。図1〜3中、細線は信号線を示し、太線は熱
媒液および冷媒液の通路を示し、点線はエアの通路を示
す。図面上、符号1で指示されるものは、反応させる液
剤Aを収容可能な反応容器であり、上部には3つの筒口
部11・12・13が設けられ、下部には筒口部14が設けられ
ている。反応容器1の筒口部11から液剤Aが投入され、
筒口部12には攪拌機Kが挿入され、筒口部13には液剤A
の温度を測定する熱電対タイプの温度センサー41が挿入
されている。そして、反応容器1下部の筒口部14はバル
ブV1に繋がっており、必要に応じてこのバルブV1を
開くと、反応容器1内の液剤Aを採取することができ
る。
に螺旋状に形成されたパイプから成る加熱器であり、そ
のパイプの中を熱媒液Hが循環通流されることによって
当該反応容器1内の液剤Aを加熱することが可能であ
る。熱媒液Hとして、通常は温水が使用され、当該温水
が熱媒供給器21から流路22を通って前記加熱器2の中を
定速度で循環するように設定してある。即ち、この温水
は、その温度および流量が一定の値に維持されながら、
前記加熱器2の中を循環し、反応容器1内の液剤Aに対
して一定の熱量を与えるものである。
1の下部に位置する液剤収容部外周を内包する気密容器
から成る冷却ジャケットであり、冷媒液Cを供給する流
入口32と同冷媒液Cを排出する流出口33とを有すると共
に、当該気密容器内の気体容積を変化させるための給排
気口31を備えている。冷媒液Cとして、通常は定温の水
道水等の冷水が使用され、当該冷水が流入口32から冷却
ジャケット3内に供給される。反応容器1内の液剤Aの
化学反応が進行している間、バルブV2は開けたままで
あり、ほぼ一定の温度の冷水が流入口32から冷却ジャケ
ット3内を通って流出口33へ流れ続ける。
1内に挿入された温度センサー41が出力する現在温度信
号を入力する温度制御器であり、この現在温度信号に基
づいて現時点における液剤Aの降温に必要な冷媒液Cの
液面レベルLを演算して、所要の温度調節信号を出力す
るものである。
ケット3の給排気口31に連通する通気路51を介して冷却
ジャケット3内の気体Gの容積を変更調節する給排気変
更機構、即ち、当該気体Gの容積に応じて冷却ジャケッ
ト3内の冷媒液Cの液面レベルLを昇降制御する冷媒液
面レベル制御器であり、反応容器1の外面と冷媒液Cと
の接触面積、即ち、熱交換面積を増減調節して前記反応
容器1内の液剤Aの反応熱を制御することが可能であ
る。この冷媒液面レベル制御器5には、前記温度制御器
4が出力する温度調節信号が入力される。その信号に基
づきポンプP1に内蔵のモータM1が正逆回転され、こ
のモータM1により前記ポンプP1が作動すると共に、
制御バルブ52を介して流路切換が行われる。そして、所
要量の気体Gが流量計53を通って前記給排気口31に送気
または排気される。ポンプP1として、可逆式定量エア
ポンプや容積式エアポンプを使用しており、上記のよう
なモータ内蔵式ポンプだけでなく、モータ分離式ポンプ
も採用可能である。また、制御バルブ52として、エアの
往復流路を切換する電磁バルブを使用している。冷媒液
Cの液面レベルLを昇降制御する方式として、上記のよ
うなポンプP1による気体Gを利用した極めて単純な機
構を採用しているので、サイホン等を含む液面レベル調
節器を用いた従来の化学反応装置のように広い設置スペ
ースを必要としない。
から送気または排気される気体Gの容積に応じて昇降さ
れる冷媒液Cの液面レベルLは、次のように制御され
る。
開始されると、反応熱が発生し、当該反応容器1内の温
度が上昇する。この温度上昇を抑制するために、冷媒液
面レベル制御器5からの信号により制御バルブ52が排気
方向に切り換えられ、冷却ジャケット3の上部に密閉さ
れた気体Gが給排気口31から所要量だけ排気される。す
ると、気密容器から成る当該冷却ジャケット3の中へ
は、排気された気体Gの容積に相当する容積の冷媒液C
が流入して冷媒液Cの液面レベルLが補完的に上昇す
る。これにより、反応容器1の外面と冷媒液Cとの接触
面積が増加し、液剤Aの反応熱を抑制できる。化学反応
が進行している間は、吸熱反応でない限り、反応熱が時
々刻々と発生するため、液面レベルLは高い位置で維持
される。そして、化学反応が完了すると、反応熱は殆ど
発生しなくなるため、現在の高い液面レベルLのままで
は当該反応容器1内の温度が下がる。しかし、本実施例
においては、冷媒液面レベル制御器5が冷媒制御信号を
出力して制御バルブ52を送気方向に切り換え、ポンプP
1は冷却ジャケット3内に給排気口31から気体Gを所要
量だけ送気する。すると、送気により冷却ジャケット3
内に流入した気体Gはその容積に相当する容積分だけ冷
媒液Cを流出口33から追い出して冷媒液Cの液面レベル
Lが下降する。これにより、反応容器1の外面と冷媒液
Cとの接触面積が減少するので、反応容器1内の温度は
加熱器2の熱量と冷却ジャケット3による吸熱量とが均
衡して定温が保たれる。そしてまた、本実施例において
は、このような液面レベルLの制御は、通気路51上に取
り付けられた流量計53により気体Gの流量がリアルタイ
ムで測定され、その測定値が冷媒液面レベル制御器5に
入力され、この入力値に基づいて演算された気体Gの容
積が冷却ジャケット3内に送気または排気されることに
よってフィードバック制御が行われるので、応答性は頗
る良好で、しかも的確である。
施例における化学反応装置の基本的機構を図2に基づい
て説明する。本実施例は第1実施例とほぼ同様である
が、冷媒液面レベル制御器5において、流量計53を使用
する代わりにポテンショメータ54を採用した点が異な
る。第2実施例においては、冷媒液面レベル制御器5に
温度制御器4が出力する温度調節信号が入力される。そ
の信号に基づきポテンショメータ54が変化し、その変化
量だけポテンショメータ54に内蔵のモータM1’が正逆
回転され、このモータM1’と連動しているモータM1
によりポンプP1が作動すると共に、制御バルブ52を介
して流路切換が行われる。そして、所要量の気体Gが給
排気口31に送気または排気される。これにより、送気ま
たは排気された気体Gの容積に相当する高さだけ冷媒液
Cの液面レベルLが上昇または下降する。ポテンショメ
ータ54およびポンプP1として、モータが内蔵されたタ
イプのものを使用しているけれども、モータが分離され
たタイプのものも使用可能である。このような液面レベ
ルLの制御では、冷却ジャケット3内の垂直方向の絶対
的位置に液面レベルLを安定させる必要はなく、現在の
液面レベルLに対して相対的な位置に液面レベルLが昇
降するよう制御を行えばよい。
を付加して構成した第3実施例における化学反応装置の
機構を図3に基づいて説明する。付加されたオプション
機能として、加熱手段、冷却手段、自動サンプリング制
御器7、液剤滴下制御器8、攪拌トルク制御器9、コン
ピュータ10などがある。
22と、流量計23と、温度センサー24と、加熱量計算ユニ
ット25とから成る。熱媒供給器21から供給された熱媒液
Hが流路22を通って反応容器1内を循環している。その
際に、流量計23と温度センサー24とによって当該熱媒液
Hの流量および温度がリアルタイムで測定され、その測
定値が加熱量計算ユニット25に入力され、この入力値に
基づいて加熱量が演算される。つぎに、冷却手段は、冷
媒供給器61と、流路62と、流量計63と、温度センサー64
および65と、冷却量計算ユニット66とから成る。冷媒供
給器61から供給された冷媒液Cが、流路62を介して冷却
ジャケット3の流入口32に送給され、冷却ジャケット3
内を通って流出口33から排出される。その際に、流量計
63と温度センサー64および65とによって当該冷媒液Cの
流量および温度がリアルタイムで測定され、その測定値
が冷却量計算ユニット66に入力され、この入力値に基づ
いて冷却量が演算される。自動サンプリング制御器7
は、自動搬送テーブル71と、サンプリングバルブ72とか
ら成る。サンプリングバルブ72として、電磁弁が使用さ
れ、この電磁弁がタイマーにより所定時刻に一定時間だ
け開く。すると、自動搬送テーブル71上の載置されたサ
ンプル容器内に、反応容器1内の液剤Aが所要量だけ採
取され、次のサンプル容器が所定位置にセットされる。
液剤滴下制御器8は、電子秤81と、モータM2と、ポン
プP2とから成る。液剤滴下制御器8からの信号により
モータM2が所要の回転数だけ回転し、ポンプP2が駆
動され、電子秤81上の原料容器から反応容器1の筒口部
11に液剤Aが所要量だけ滴下される。滴下された液剤A
の量は液剤滴下制御器8に入力される。攪拌トルク制御
器9は、攪拌機Kからリアルタイムで攪拌トルクを取り
込んでおり、トルク異常を検出した場合にはアラーム信
号を出力する。これにより、反応容器1内の液剤Aの粘
度の変化を容易に検出することができ、例えば液剤Aの
ゲル化を防止することが可能になる。最後に、コンピュ
ータ10は、各制御器から各種情報を収集して必要な演算
を行い、各制御器に所要の制御信号を出力している。例
えば、熱媒供給器21に熱媒液Hの流量および温度が出力
され、加熱量計算ユニット25から加熱量が入力され、冷
却量計算ユニット66から冷却量を入力される。また、自
動サンプリング制御器7にサンプリングの指示信号が出
力され、液剤滴下制御器8に液剤Aの滴下量が出力され
る。攪拌トルク制御器9からトルク異常のアラーム信号
が入力されると、各制御器にトルク異常の信号が出力さ
れる。このように、コンピュータ10によって、化学反応
装置全体をさらに効率よく安全に稼働することが可能に
なる。
学反応における実験例を図4に基づいて説明する。本実
験例の化学反応として、乳化重合反応を採用している。
試薬として、水、モノマー(酢酸ビニル)、乳化剤(ラ
ウリル硫酸ナトリウム)を使用し、これらの試薬を反応
容器1内に投入する。そして、熱媒液Hの温度を設定温
度(本実験では60℃)より若干高めに設定し、冷媒液C
の流量を300 cc/分に設定し、反応容器1内の温度を
62℃にまで上げる。この時点で、開始剤(過硫酸カリウ
ム)を反応容器1内に投入し、第1実施例装置による温
度制御を開始する。その後、重合率を調べるため、反応
容器1の下部のバルブV1を開いてサンプリングを行
う。重合反応が完了すると、反応熱が発生しなくなるの
で、冷媒液Cの液面レベルLが急激に下降し安定する。
そこで、この乳化重合反応の実験を終了する。
果、図4のような実験データが得られた。図4中、実線
(PV)は反応容器1内の温度を示し、点線(MV)は
冷媒液Cの液面レベルLを示し、丸印(Xm)は重合率
を示し、縦線(ST)は開始剤を投入した時点を示す。
横軸は時間を示し、縦軸は温度、重合率および液面レベ
ルの3種類の変数を示す。左端の目盛りは温度を示し、
その右隣の目盛りは重合率を示し、右端の目盛りは液面
レベルを示す。重合率は0〜1で表わし、0のときは重
合反応が開始されていないことを示し、1のときは重合
反応が完了したことを示す。液面レベルは0〜100%で
表わし、0%のときは冷却ジャケット3内の冷媒液Cの
液面レベルが最高の状態を示し、100%のときは液面レ
ベルが最低の状態を示す。図4の実験データから分かる
ように、開始剤の投入後に反応熱により反応容器1内の
温度が一時的に上昇するけれども、その温度上昇に対し
て冷媒液Cの液面レベルLが迅速に上昇することにより
反応容器1内の温度が速やかに安定な水準に下がり、そ
の後、設定温度(60℃)±0.05℃の範囲内に温度制御が
行われている。また、40分付近で液面レベルLが急激に
下降している現象が生じているが、これは重合反応が完
了して反応熱が発生しなくなったことを示すものであ
り、液面レベルの観察により間接的に重合反応の完了を
正確に把握することが可能になる。
よび熱媒液による加熱量と冷媒液の熱交換面積による冷
却量とをバランスさせるという極めて単純な温度制御方
式を採用しているので、熱媒液や冷媒液などの伝熱媒体
に対して複雑かつ高精度な設定作業を行わなくても、安
定した温度制御を容易に行うことができる。また、この
ような面倒な設定作業を省略できるため、実験担当者の
作業能率が大幅に向上する。
が、本発明は前述の実施例に限定されるものでは決して
なく、「特許請求の範囲」の記載内において種々の変更
が可能であって、例えば、気体の給排気における流路切
換を行う方式として、制御バルブを用いることなく、可
逆式定量エアポンプを正逆方向に駆動させて切り換えた
り、給気専用および排気専用の2つの定量エアポンプを
使用して切り換えたりすることも可能であり、また、反
応容器の外面を凹凸状に形成してその表面に接触する冷
媒液との熱交換面積を増加させることも可能であり、こ
れら何れの変更態様も本発明の技術的範囲に属すること
はいうまでもない。
発明によれば、反応容器の外面と冷却ジャケット内の冷
媒液との接触面積、即ち、熱交換面積を変化させること
によって、反応容器内の温度を迅速かつ安定に制御でき
る。また、急激な温度変化を伴う化学反応に対しても極
めて優れたレスポンスを有するので、化学反応速度を安
定に維持して過反応を抑制でき、安全性の向上を図れ
る。さらに、そのような温度調節において、気体の送気
または排気による冷却量の補完現象を巧みに利用して冷
却ジャケット内の冷却液の液面レベルを昇降制御すると
いう非常に単純な冷却機構を採用しているので、コンパ
クトな化学反応装置が得られ、設置スペースを節約で
き、しかもこの冷却機構を動作させるためのポンプやモ
ータ等を反応容器から遠く離れた場所に設置できる。
という単純な温度制御方式を採用しているので、伝熱媒
体に対して複雑かつ高精度な設定作業を行う必要がな
く、しかも、冷却ジャケット内の冷却液の液面レベルを
観察するだけで、化学反応の終点を正確に把握できるの
で、化学反応の終了後に無駄な時間を費やすという事態
も生じない。その結果、作業能率が大幅に向上し、コス
ト削減を図ることが可能になる。したがって、多数の著
しい効果を奏し、産業上の実用価値は極めて大である。
化学反応装置の基本的機構を示したブロック線図であ
る。
化学反応装置の基本的機構を示したブロック線図であ
る。
成した第3実施例における化学反応装置の機構を示した
ブロック線図である。
ける温度、液面レベル、重合率などのデータを示したグ
ラフである。
Claims (3)
- 【請求項1】 反応させるべき液剤Aを収容する反応容
器1と;この反応容器1内に配設され、熱媒供給器21か
らの熱媒液Hが通流することによって前記反応容器1内
の液剤Aを加熱せしめる加熱器2と;前記反応容器1の
少なくとも液剤収容部外周を内包する気密容器であっ
て、冷媒液Cを供給する流入口32と同冷媒液Cを排出す
る流出口33とを有すると共に、当該気密容器内の気体容
積を変化させるための給排気口31を備えた冷却ジャケッ
ト3と;前記反応容器1内に設置された温度センサー41
からの現在温度信号に基づいて現時点における液剤Aの
降温に必要な冷媒液Cの液面レベルLを演算し、所要の
温度調節信号を出力する温度制御器4と;前記冷却ジャ
ケット3の給排気口31に連通する通気路51を介して冷却
ジャケット3内の気体Gの容積を変更調節する給排気変
更機構であって、前記温度制御器4が出力する温度調節
信号に基づきポンプP1を正逆駆動させて流路切換する
ことにより、前記給排気口31から当該冷却ジャケット3
内に送気または排気される気体Gの容積に応じて当該冷
却ジャケット3を出入りする冷媒液Cの容量を補完的に
増減して液面レベルLを昇降させ、前記反応容器1の外
面と冷媒液Cとの接触面積を増減して前記反応容器1内
の液剤Aの反応熱を制御する冷媒液面レベル制御器5と
を包含することを特徴とした化学反応装置における熱交
換面積調節式の反応熱制御機構。 - 【請求項2】 反応させるべき液剤Aを収容する反応容
器1と;この反応容器1内に配設され、熱媒供給器21か
らの熱媒液Hが通流することによって前記反応容器1内
の液剤Aを加熱せしめる加熱器2と;前記反応容器1の
少なくとも液剤収容部外周を内包する気密容器であっ
て、冷媒液Cを供給する流入口32と同冷媒液Cを排出す
る流出口33とを有すると共に、当該気密容器内の気体容
積を変化させるための給排気口31を備えた冷却ジャケッ
ト3と;前記反応容器1内に設置された温度センサー41
からの現在温度信号に基づいて現時点における液剤Aの
降温に必要な冷媒液Cの液面レベルLを演算し、所要の
温度調節信号を出力する温度制御器4と;前記冷却ジャ
ケット3の給排気口31に連通する通気路51を介して冷却
ジャケット3内の気体Gの容積を変更調節する給排気変
更機構であって、前記温度制御器4が出力する温度調節
信号および前記通気路51上に設けられた流量計53からの
フィードバック信号に基づきポンプP1を正逆駆動さ
せ、かつ、制御バルブ52を介して流路切換することによ
り、前記給排気口31から当該冷却ジャケット3内に送気
または排気される気体Gの容積に応じて当該冷却ジャケ
ット3を出入りする冷媒液Cの容量を補完的に増減して
液面レベルLを昇降させ、前記反応容器1の外面と冷媒
液Cとの接触面積を増減して前記反応容器1内の液剤A
の反応熱を制御する冷媒液面レベル制御器5とを包含す
ることを特徴とした化学反応装置における熱交換面積調
節式の反応熱制御機構。 - 【請求項3】 反応させるべき液剤Aを収容する反応容
器1と;この反応容器1内に配設され、熱媒供給器21か
らの熱媒液Hが通流することによって前記反応容器1内
の液剤Aを加熱せしめる加熱器2と;前記反応容器1の
少なくとも液剤収容部外周を内包する気密容器であっ
て、冷媒液Cを供給する流入口32と同冷媒液Cを排出す
る流出口33とを有すると共に、当該気密容器内の気体容
積を変化させるための給排気口31を備えた冷却ジャケッ
ト3と;前記反応容器1内に設置された温度センサー41
からの現在温度信号に基づいて現時点における液剤Aの
降温に必要な冷媒液Cの液面レベルLを演算し、所要の
温度調節信号を出力する温度制御器4と;前記冷却ジャ
ケット3の給排気口31に連通する通気路51を介して冷却
ジャケット3内の気体Gの容積を変更調節する給排気変
更機構であって、前記温度制御器4が出力する温度調節
信号に基づいてポテンショメータ54を変動させ、その変
動信号に基づきポンプP1を正逆駆動させ、かつ、制御
バルブ52を介して流路切換することにより、前記給排気
口31から当該冷却ジャケット3内に送気または排気され
る気体Gの容積に応じて当該冷却ジャケット3を出入り
する冷媒液Cの容量を補完的に増減して液面レベルLを
昇降させ、前記反応容器1の外面と冷媒液Cとの接触面
積を増減して前記反応容器1内の液剤Aの反応熱を制御
する冷媒液面レベル制御器5とを包含することを特徴と
した化学反応装置における熱交換面積調節式の反応熱制
御機構。
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