JPH01197643A - 自動熱量測定装置及びその操作方法 - Google Patents
自動熱量測定装置及びその操作方法Info
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- JPH01197643A JPH01197643A JP63313078A JP31307888A JPH01197643A JP H01197643 A JPH01197643 A JP H01197643A JP 63313078 A JP63313078 A JP 63313078A JP 31307888 A JP31307888 A JP 31307888A JP H01197643 A JPH01197643 A JP H01197643A
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- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
、ｌｌ上り五貝公１
本発明は、化学反応体の反応熱を測定するための熱量測
定装置に関し、特に、自動反応制御及び伝熱量測定を可
能とする自動熱量測定装置、及びその操作方法に関する
。
定装置に関し、特に、自動反応制御及び伝熱量測定を可
能とする自動熱量測定装置、及びその操作方法に関する
。
灸米五弦焦
熱量測定装置は、化学反応によって吸収又は放出される
熱を測定するための装置である。今日大手しつる自動熱
量測定装置は、適当な測定を行い、その測定値を用いて
瞬間伝熱率を自動的に測定する。それらの瞬間伝熱率を
積算又は積分して正味又は有効反応熱を算出することが
できる。
熱を測定するための装置である。今日大手しつる自動熱
量測定装置は、適当な測定を行い、その測定値を用いて
瞬間伝熱率を自動的に測定する。それらの瞬間伝熱率を
積算又は積分して正味又は有効反応熱を算出することが
できる。
スイス特許第４５５，３２０号に開示された自動熱量測
定装置においては、熱伝達流体がコイル（螺旋状又は蛇
行状の管）により反応容器の内部を通して一定流量で循
環される。熱伝達流体の温度は、所定の設定温度と反応
容器の内部温度との差に応答して変化する。しかしなが
ら、熱伝達流体の温度変化は、設定温度と反応容器の検
出温度との間の実際の偏差より数倍大きい、これは、系
（装置）の応答の遅れによるものと考えられる。
定装置においては、熱伝達流体がコイル（螺旋状又は蛇
行状の管）により反応容器の内部を通して一定流量で循
環される。熱伝達流体の温度は、所定の設定温度と反応
容器の内部温度との差に応答して変化する。しかしなが
ら、熱伝達流体の温度変化は、設定温度と反応容器の検
出温度との間の実際の偏差より数倍大きい、これは、系
（装置）の応答の遅れによるものと考えられる。
熱伝達流体循環系統の残りの部分は、実質的に閉ループ
であり、反応容器とループをなして接続される加熱及び
、又は冷却器を含む。コイル１６内を通る流体は、該加
熱及び、又は冷却器へ戻され、その温度は設定温度と反
応温度との差に応答して調節される。
であり、反応容器とループをなして接続される加熱及び
、又は冷却器を含む。コイル１６内を通る流体は、該加
熱及び、又は冷却器へ戻され、その温度は設定温度と反
応温度との差に応答して調節される。
米国特許第３，９９４．１６４号及び４，４５６．３８
９号には、上記スイス特許第４５５．３２５号の装置の
改良が開示されている。これらの２つの米国特許の装置
は、同時併行的に作動する加熱系統と冷却系統を設け、
反応容器に流入する流体の温度を変更するためにそれら
の２つの系統の出力を変更する制御器を組入れたという
点で上記スイス特許とは異なる。更に、各反応容器は、
反応体を収容する内側殻体の周りに、該殻体内のコイル
内を通してではなく殻体の周りに流体を循環させるため
のジャケット即ち囲いを有している。
９号には、上記スイス特許第４５５．３２５号の装置の
改良が開示されている。これらの２つの米国特許の装置
は、同時併行的に作動する加熱系統と冷却系統を設け、
反応容器に流入する流体の温度を変更するためにそれら
の２つの系統の出力を変更する制御器を組入れたという
点で上記スイス特許とは異なる。更に、各反応容器は、
反応体を収容する内側殻体の周りに、該殻体内のコイル
内を通してではなく殻体の周りに流体を循環させるため
のジャケット即ち囲いを有している。
口が ゛しよ と る。 、
上述した従来技術の熱量測定装置の主要な欠点の１つは
、熱伝達流体の広い範囲の温度変化を必要とすることで
ある。流体の熱伝達特性（即ち比熱）は温度と共に変化
するので、熱伝達流体か受ける温度変化を大きくするこ
とによって誤差が大きくなる。上記スイス特許の装置の
もう１つの重大な欠点は、熱伝達流体の熱慣性のために
予期されない急激な発熱又は吸熱反応に対する系の応答
が遅くなることである０反応を維持又は迅速に制排工に
おくために熱伝達流体、加熱器の溜め及び配管を迅速に
冷却又は加熱することは困難である。反応発熱に迅速に
応答することができないとすると、暴走反応を起こし、
爆発のおそれもある。
、熱伝達流体の広い範囲の温度変化を必要とすることで
ある。流体の熱伝達特性（即ち比熱）は温度と共に変化
するので、熱伝達流体か受ける温度変化を大きくするこ
とによって誤差が大きくなる。上記スイス特許の装置の
もう１つの重大な欠点は、熱伝達流体の熱慣性のために
予期されない急激な発熱又は吸熱反応に対する系の応答
が遅くなることである０反応を維持又は迅速に制排工に
おくために熱伝達流体、加熱器の溜め及び配管を迅速に
冷却又は加熱することは困難である。反応発熱に迅速に
応答することができないとすると、暴走反応を起こし、
爆発のおそれもある。
米国特許第３，９９４，１６４号及び４，４５６．３８
９号の熱量測定装置は、より迅速な反応を可能にするた
めに２つの溜めを有する。しかしながら、これらの熱量
測定装置においては、反応容器の殻体を囲繞するジャケ
ット内を通して熱伝達流体を循環させる。しかしながら
、ジャケット付反応容器の熱伝達表面は、反応体内に浸
漬させたコイルによってえられる熱伝達表面に比べて制
限される。しかも、反応容器は、通常、熱伝達性の悪い
ガラスで作られている。これらの要因から、反応容器の
内部温度の、所望の設定値からの逸脱（ずれ）を生じ、
最終的に反応のむら、及び、又は反応の暴走を生じるお
それがある。
９号の熱量測定装置は、より迅速な反応を可能にするた
めに２つの溜めを有する。しかしながら、これらの熱量
測定装置においては、反応容器の殻体を囲繞するジャケ
ット内を通して熱伝達流体を循環させる。しかしながら
、ジャケット付反応容器の熱伝達表面は、反応体内に浸
漬させたコイルによってえられる熱伝達表面に比べて制
限される。しかも、反応容器は、通常、熱伝達性の悪い
ガラスで作られている。これらの要因から、反応容器の
内部温度の、所望の設定値からの逸脱（ずれ）を生じ、
最終的に反応のむら、及び、又は反応の暴走を生じるお
それがある。
更に、そのようなジャケット付反応容器では、反応体の
温度がジャケットの温度に近づいたとき、ジャケットの
温度が周囲温度から大きく変化した場合、反応熱を測定
すれば大きな誤差が生じる可能性がある。それは、ジャ
ケットとその周囲環境との間の熱伝達に起因する。最後
に、熱伝達流体を反応容器の側壁を取巻くジャケット内
を通して循環させることは、たとえガラス壁の反応容器
を使用したとしても、操作者が得ることができる、反応
体に対するの唯一の良好な斯界を妨げることになる。
温度がジャケットの温度に近づいたとき、ジャケットの
温度が周囲温度から大きく変化した場合、反応熱を測定
すれば大きな誤差が生じる可能性がある。それは、ジャ
ケットとその周囲環境との間の熱伝達に起因する。最後
に、熱伝達流体を反応容器の側壁を取巻くジャケット内
を通して循環させることは、たとえガラス壁の反応容器
を使用したとしても、操作者が得ることができる、反応
体に対するの唯一の良好な斯界を妨げることになる。
上述した従来の装置の作動方法は、ある種の誤差を拡大
させる傾向を有する。上記スイス特許に指摘されている
ように、熱伝達量は、熱交換器の入口と出口との間の温
度差ΔＴに関連する。又、米国特許第３，９９４．１６
４号において指摘されているように、その装置は、熱交
換器の入口と出口との間の温度差を１℃未満に抑えるよ
うに作動される。熱交換器の入口と出口の温度は、精度
に限度のある測定器によって測定される。測定される温
度差が小さくなるほど、熱伝達量の測定誤差における温
度測定器の関与率が高くなる。
させる傾向を有する。上記スイス特許に指摘されている
ように、熱伝達量は、熱交換器の入口と出口との間の温
度差ΔＴに関連する。又、米国特許第３，９９４．１６
４号において指摘されているように、その装置は、熱交
換器の入口と出口との間の温度差を１℃未満に抑えるよ
うに作動される。熱交換器の入口と出口の温度は、精度
に限度のある測定器によって測定される。測定される温
度差が小さくなるほど、熱伝達量の測定誤差における温
度測定器の関与率が高くなる。
光夏Ｉと１的
本発明は、上述の問題を解決するために、反応体の温度
変化に迅速に応答する熱量測定装置、及びその作動方法
を提供することを目的とする。
変化に迅速に応答する熱量測定装置、及びその作動方法
を提供することを目的とする。
本発明の他の目的は、熱伝達流体の比熱の変動によって
もたらされる誤差を最少限にするために熱伝達流体の温
度変動を最少限に抑制する熱量測定装置、及びその作動
方法を提供することを目的とする。
もたらされる誤差を最少限にするために熱伝達流体の温
度変動を最少限に抑制する熱量測定装置、及びその作動
方法を提供することを目的とする。
本発明の更に他の目的は、熱伝達量の測定誤差における
温度測定器の関与率を最少限にするために反応容器の熱
伝達流体の入口と出口の間の温度差が１℃より相当に大
きくなるようにした熱量測定装置、及びその作動方法を
提供することを目的とする。
温度測定器の関与率を最少限にするために反応容器の熱
伝達流体の入口と出口の間の温度差が１℃より相当に大
きくなるようにした熱量測定装置、及びその作動方法を
提供することを目的とする。
口 占 ° るこめ
本発明は、上記目的を達成するために、化学反応体の反
応熱を測定するための熱量測定装置であって、 化学反応体を収容するための反応容器と、熱伝達流体を
収容し循環させるためのものであって、熱伝達流体と化
学反応体との間で熱交換させるために前記反応容器内を
通して熱伝達流体を循環させる反応容器区間を含む流体
循環系と、前記化学反応体の少なくとも温度変化に応答
して作動し、前記流体循環系の反応容器区間を通して循
環される熱伝達流体の流量を変更するための流量制御手
段と、 前記流体循環系の反応容器区間を流れる熱伝達流体の流
量の変化に対応する流量信号を発生するための流量信号
発生手段と、 少なくとも前記流量信号に応答して作動し、化学反応体
と熱伝達流体との間の瞬間熱流に対応する熱流信号を発
生するための熱流信号発生回路と、 から成る熱量測定装置を提供する。
応熱を測定するための熱量測定装置であって、 化学反応体を収容するための反応容器と、熱伝達流体を
収容し循環させるためのものであって、熱伝達流体と化
学反応体との間で熱交換させるために前記反応容器内を
通して熱伝達流体を循環させる反応容器区間を含む流体
循環系と、前記化学反応体の少なくとも温度変化に応答
して作動し、前記流体循環系の反応容器区間を通して循
環される熱伝達流体の流量を変更するための流量制御手
段と、 前記流体循環系の反応容器区間を流れる熱伝達流体の流
量の変化に対応する流量信号を発生するための流量信号
発生手段と、 少なくとも前記流量信号に応答して作動し、化学反応体
と熱伝達流体との間の瞬間熱流に対応する熱流信号を発
生するための熱流信号発生回路と、 から成る熱量測定装置を提供する。
本発明は、更に、反応容器と熱伝達流体を用いて化学反
応体の反応熱を測定するための反応熱測定方法であって
、 化学反応体を前記反応容器内で化学的に反応させる反応
操作と、 熱伝達流体と化学反応体との間で熱交換させるために前
記反応容器内を通して熱伝達流体を循環させる反応容器
区間を含む流体循環系を通して該熱伝達流体を循環させ
る循環操作と、 前記化学反応体の少なくとも温度変化に応答して前記流
体循環系の反応容器区間を通して循環される熱伝達流体
の流量を変更する流量変更操作と、 前記流体循環系の反応容器区間を流れる熱伝達流体の流
量の変化に対応する流量信号を発生させる流量信号発生
操作と、 少なくとも前記流量信号に応答して作動し、化学反応体
と熱伝達流体との間の瞬間熱流に対応する熱流信号を発
生させる熱流信号発生操作と、から成る反応熱測定方法
を提供する。
応体の反応熱を測定するための反応熱測定方法であって
、 化学反応体を前記反応容器内で化学的に反応させる反応
操作と、 熱伝達流体と化学反応体との間で熱交換させるために前
記反応容器内を通して熱伝達流体を循環させる反応容器
区間を含む流体循環系を通して該熱伝達流体を循環させ
る循環操作と、 前記化学反応体の少なくとも温度変化に応答して前記流
体循環系の反応容器区間を通して循環される熱伝達流体
の流量を変更する流量変更操作と、 前記流体循環系の反応容器区間を流れる熱伝達流体の流
量の変化に対応する流量信号を発生させる流量信号発生
操作と、 少なくとも前記流量信号に応答して作動し、化学反応体
と熱伝達流体との間の瞬間熱流に対応する熱流信号を発
生させる熱流信号発生操作と、から成る反応熱測定方法
を提供する。
夫鳳旦
第１図を参照すると、化学反応体の反応熱を測定し、化
学反応体を熱的に制御するための本発明の駒緒所それに
よる卓上規模の熱量測定装置１０が示されている。熱量
測定装置１０は、少゛なくとも１種類の液体又は固体の
化学反応体を収容するための慣用の反応容器１２（好ま
しくは二重ガラス壁の断熱容器）と、熱伝達流体を循環
するための流体循環系統１４を有する。熱伝達流体とし
て好ましい流体は、例えば５センチストークスの定格粘
度を有するローン・ブーラン社製の４７−ＶＲのような
シリコーン油である。循環系統１４は、流体を反応容器
１２を通して循環させるためのコイル（らせん管又は蛇
行管）１６を含む。詳述すれば、コイル１６は、循環系
統内の流体と、反応容器１２内に収容された化学反応体
との間との間で緊密な熱交換をさせるように反応容器１
２内に配置されている。コイル１６は、例えばステンレ
ス鋼のような非反応性の材料で形成される。
学反応体を熱的に制御するための本発明の駒緒所それに
よる卓上規模の熱量測定装置１０が示されている。熱量
測定装置１０は、少゛なくとも１種類の液体又は固体の
化学反応体を収容するための慣用の反応容器１２（好ま
しくは二重ガラス壁の断熱容器）と、熱伝達流体を循環
するための流体循環系統１４を有する。熱伝達流体とし
て好ましい流体は、例えば５センチストークスの定格粘
度を有するローン・ブーラン社製の４７−ＶＲのような
シリコーン油である。循環系統１４は、流体を反応容器
１２を通して循環させるためのコイル（らせん管又は蛇
行管）１６を含む。詳述すれば、コイル１６は、循環系
統内の流体と、反応容器１２内に収容された化学反応体
との間との間で緊密な熱交換をさせるように反応容器１
２内に配置されている。コイル１６は、例えばステンレ
ス鋼のような非反応性の材料で形成される。
コイル１６は、清掃や、交換のために取外すことを可能
にする慣用の継手１７によって循環系統１４の残りの部
分に着脱自在に取付けることが好ましい、流体循環系統
１４は、更に、反応容器１２内のコイル１６内を通流し
た熱伝達流体を導出管２０を通して受取り、熱伝達流体
を所定の温度に戻し、導入管２２を通してコイル１６へ
再循環させるための循環器１８を有する。熱伝達流体の
所定温度は、一定であることが好ましいが、所定の時間
スケジュールに従って変化させてもよい。このような循
環及び温度調節機能を達成するために、循環器１８は、
コイル１６を通って流れる全熱伝達流体を受容する単一
の温度調整溜めと、該溜め内で作動する冷凍／加熱ユニ
ットと、高効率ポンプを備えている。循環器１８は、例
えば、米国ブリンクマン・インスツルメンツ社から販売
されているラウダ循環器ＲＣ３６型であってよい。
にする慣用の継手１７によって循環系統１４の残りの部
分に着脱自在に取付けることが好ましい、流体循環系統
１４は、更に、反応容器１２内のコイル１６内を通流し
た熱伝達流体を導出管２０を通して受取り、熱伝達流体
を所定の温度に戻し、導入管２２を通してコイル１６へ
再循環させるための循環器１８を有する。熱伝達流体の
所定温度は、一定であることが好ましいが、所定の時間
スケジュールに従って変化させてもよい。このような循
環及び温度調節機能を達成するために、循環器１８は、
コイル１６を通って流れる全熱伝達流体を受容する単一
の温度調整溜めと、該溜め内で作動する冷凍／加熱ユニ
ットと、高効率ポンプを備えている。循環器１８は、例
えば、米国ブリンクマン・インスツルメンツ社から販売
されているラウダ循環器ＲＣ３６型であってよい。
熱量測定装置１０は、更に、流体流量制御手段２４を含
む０本発明によれば、制御手段２４は、少なくともおお
むね、循環系統１４の反応容器内区間即ちコイル１６を
通して循環される流体の流量を変更するために反応容器
１２内の反応体の温度変化に応答することができる。好
ましい流体流量制御手段２４は、実際には、反応容器１
２内の反応体の温度変化にほとんど瞬間的に応答する。
む０本発明によれば、制御手段２４は、少なくともおお
むね、循環系統１４の反応容器内区間即ちコイル１６を
通して循環される流体の流量を変更するために反応容器
１２内の反応体の温度変化に応答することができる。好
ましい流体流量制御手段２４は、実際には、反応容器１
２内の反応体の温度変化にほとんど瞬間的に応答する。
その目的を達成するために、流体流量制御手段２４は、
循環系統１４の反応容器内区間即ちコイル１６を通して
循環される流体の流量を変更するために流体をコイル１
６へ戻す導入管２２内に配置された弁２６を有する。流
体流量制御手段２４は、弁２６の状態を変更しそれによ
ってコイル１６を通して循環される熱伝達流体の流量を
変更するために該弁に接続された弁作動器２８を備えて
いる。弁２６としては、いろいろな種類の弁を用いるこ
とができるが、流体をコイル１６へ搬送する導入管２２
と、コイル１６をバイパスして流体を循環器１８へ戻す
ループを構成する導管３０との間に流体を配分するよう
に一定の流量範囲内において無段階の設定値と、三方出
入口を有する、例えばバラジャー・メータ社の三方滑り
ゲート弁のような弁が好ましい、かくして、循環に１８
のポンプにかかる負荷を一定に保持することができる。
循環系統１４の反応容器内区間即ちコイル１６を通して
循環される流体の流量を変更するために流体をコイル１
６へ戻す導入管２２内に配置された弁２６を有する。流
体流量制御手段２４は、弁２６の状態を変更しそれによ
ってコイル１６を通して循環される熱伝達流体の流量を
変更するために該弁に接続された弁作動器２８を備えて
いる。弁２６としては、いろいろな種類の弁を用いるこ
とができるが、流体をコイル１６へ搬送する導入管２２
と、コイル１６をバイパスして流体を循環器１８へ戻す
ループを構成する導管３０との間に流体を配分するよう
に一定の流量範囲内において無段階の設定値と、三方出
入口を有する、例えばバラジャー・メータ社の三方滑り
ゲート弁のような弁が好ましい、かくして、循環に１８
のポンプにかかる負荷を一定に保持することができる。
弁作動器２８は、予めセットされた温度を表わす少なく
とも１つの所定値を受取り、制御用レベル電圧信号に応
答して該所定値と信号との差に比例的に応答する、米国
オメガ・エンジニアリング・カンパニー社の６０００−
Ｔ−ＭＡ−ＭＡ型のようなプログラマブルデバイスであ
ることが好ましい。
とも１つの所定値を受取り、制御用レベル電圧信号に応
答して該所定値と信号との差に比例的に応答する、米国
オメガ・エンジニアリング・カンパニー社の６０００−
Ｔ−ＭＡ−ＭＡ型のようなプログラマブルデバイスであ
ることが好ましい。
更に本発明によれば、熱伝達流体と反応体の間の熱伝達
率を算出するために、流体循環系統１４の反応容器内区
間即ちコイル１６を通して循環される流体の変動する流
量に関連した第１信号を発生するための第１流量信号発
生手段３２が設けられている。好ましい実施例では、こ
の流量信号発生手段３２は、循環系統１４の導出管２０
（又は導入管２２）に沿って配置された流量検出手段３
３を含む信号発生器である。検出器を備えた好適な流量
信号発生器は、例えば、直流出力０〜５ボルトの信号変
換器、及び所望ならば視認出力のためのＤＡＤ流量計を
備えたマイクロフロラ・センサ（Ｂレンジ）（いずれも
米国コール・パーマ−社から販売されている）である、
信号発生器３２によって発生された流量信号は、少なく
ともその流量信号に応答し、反応体と熱伝達流体の間の
瞬間熱交換率におおむね関連した熱流信号を発生する適
当な回路へ導線３４によって搬送される。好ましい実施
例では、そのような回路は、例久ばアップル・コンピュ
ータ社のＩＩ ｅ型のようなプログラマブルコンピュー
タ３６によって提供される。
率を算出するために、流体循環系統１４の反応容器内区
間即ちコイル１６を通して循環される流体の変動する流
量に関連した第１信号を発生するための第１流量信号発
生手段３２が設けられている。好ましい実施例では、こ
の流量信号発生手段３２は、循環系統１４の導出管２０
（又は導入管２２）に沿って配置された流量検出手段３
３を含む信号発生器である。検出器を備えた好適な流量
信号発生器は、例えば、直流出力０〜５ボルトの信号変
換器、及び所望ならば視認出力のためのＤＡＤ流量計を
備えたマイクロフロラ・センサ（Ｂレンジ）（いずれも
米国コール・パーマ−社から販売されている）である、
信号発生器３２によって発生された流量信号は、少なく
ともその流量信号に応答し、反応体と熱伝達流体の間の
瞬間熱交換率におおむね関連した熱流信号を発生する適
当な回路へ導線３４によって搬送される。好ましい実施
例では、そのような回路は、例久ばアップル・コンピュ
ータ社のＩＩ ｅ型のようなプログラマブルコンピュー
タ３６によって提供される。
このコンピュータ３６に関連して、操作者用デイスプレ
ースクリュー即ちＣＲＴ （ブラウン管）３８と、ディ
スクドライブ型記憶装置４０と、プリンター４２が設け
られている。これらは、それぞれ、導線３９．４２．４
３によってコンピュータ３６に接続されている。
ースクリュー即ちＣＲＴ （ブラウン管）３８と、ディ
スクドライブ型記憶装置４０と、プリンター４２が設け
られている。これらは、それぞれ、導線３９．４２．４
３によってコンピュータ３６に接続されている。
容器１２内の反応体の温度に関連した第１温度信号を発
生するための第１温度信号発生手段４４は、弁作動器２
８を制御するためのものである。
生するための第１温度信号発生手段４４は、弁作動器２
８を制御するためのものである。
第１温度信号発生手段４４は、容器１２内に配置され、
適当に遮蔽された検出器４５を有することが好ましい、
検出器４５は、容器１２内の反応体内へ挿入され、反応
体の実際の温度を検出して第１温度信号を発生する。こ
の第１温度信号は、導線４６を通して弁作動器２８へ送
られると共に、導線４７を通してコンピュータ３６へ送
られる。
適当に遮蔽された検出器４５を有することが好ましい、
検出器４５は、容器１２内の反応体内へ挿入され、反応
体の実際の温度を検出して第１温度信号を発生する。こ
の第１温度信号は、導線４６を通して弁作動器２８へ送
られると共に、導線４７を通してコンピュータ３６へ送
られる。
この第１温度信号発生手段４４として好適なのは、例え
ば、テフロン被覆熱電対であるオメガ・エンジニアリン
グ社製のＣＰＳＳ−１１６Ｇ−１２−ＦＥＰである。こ
の熱電対には、熱電対の出力を補償し、弁制御器即ち弁
作動器２８及びコンピュータ３６に使用しうるＯ〜５ボ
ルトの直流信号範囲に、まで縮尺するための回路に接続
される。
ば、テフロン被覆熱電対であるオメガ・エンジニアリン
グ社製のＣＰＳＳ−１１６Ｇ−１２−ＦＥＰである。こ
の熱電対には、熱電対の出力を補償し、弁制御器即ち弁
作動器２８及びコンピュータ３６に使用しうるＯ〜５ボ
ルトの直流信号範囲に、まで縮尺するための回路に接続
される。
循環系統１４の反応容器内区間１６に流入する熱伝達流
体の温度に関連する第２温度信号、及び循環系統１４の
反応容器内区間１６から流出した熱伝達流体の温度に関
連する第３温度信号をそれぞれ発生するための第２及び
第３温度信号発生手段４８及び５４が設けられる。第２
及び第３温度信号発生手段４８及び５４は、それぞれ、
例えばオメガ・エンジニアリング社製のＣＰＳＳ−１１
６Ｕ−３−３ＬＥのような熱電対５０及び５６によって
構成することが好ましい、熱電対５０及び５６は、それ
ぞれ、コイル導入管２２及びコイル導出管２０内へ挿入
する。各熱電対５０．５６は、その出力（発生信号）を
補償し、コンピュータ３６に使用しうる０〜５ボルトの
直流信号範囲にまで縮尺するための回路に接続される。
体の温度に関連する第２温度信号、及び循環系統１４の
反応容器内区間１６から流出した熱伝達流体の温度に関
連する第３温度信号をそれぞれ発生するための第２及び
第３温度信号発生手段４８及び５４が設けられる。第２
及び第３温度信号発生手段４８及び５４は、それぞれ、
例えばオメガ・エンジニアリング社製のＣＰＳＳ−１１
６Ｕ−３−３ＬＥのような熱電対５０及び５６によって
構成することが好ましい、熱電対５０及び５６は、それ
ぞれ、コイル導入管２２及びコイル導出管２０内へ挿入
する。各熱電対５０．５６は、その出力（発生信号）を
補償し、コンピュータ３６に使用しうる０〜５ボルトの
直流信号範囲にまで縮尺するための回路に接続される。
そのように縮尺された第２及び第３温度信号は、それぞ
れ、導線５２及び５８によってコンピュータ３６へ送ら
れる。第２及び第３温度信号は、流量信号発生手段３２
によって発生された流量信号と共にコンピュータ３６に
よって処理され、熱流信号を創生ずる。
れ、導線５２及び５８によってコンピュータ３６へ送ら
れる。第２及び第３温度信号は、流量信号発生手段３２
によって発生された流量信号と共にコンピュータ３６に
よって処理され、熱流信号を創生ずる。
絶対反応熱を測定するための熱量測定装置１０を校正す
るために電気加熱器６０の形とした補助熱源が容器１２
の壁を貫通してその内部へ挿入されている。加熱器６０
は、適当な電力源（図示せず）によって駆動される。加
熱器６０は、その電力源をオン・オフするリレー６２を
介してコンピュータ３６によって制御される。加熱器６
０によって消費される電力を測定するためのデジタル電
力計６４も設けられている。電力計６４は、測定した電
力値（ワット数）をカロリー値に変換するために導線６
５によってコンピュータ３６へ送る。好適な加熱器６０
としては、例えば、グレン社のカートリッジ型加熱器５
３−３２１０があり、好適な電力計としては、例えば、
ニー社の２５５５１０−４００４型がある。
るために電気加熱器６０の形とした補助熱源が容器１２
の壁を貫通してその内部へ挿入されている。加熱器６０
は、適当な電力源（図示せず）によって駆動される。加
熱器６０は、その電力源をオン・オフするリレー６２を
介してコンピュータ３６によって制御される。加熱器６
０によって消費される電力を測定するためのデジタル電
力計６４も設けられている。電力計６４は、測定した電
力値（ワット数）をカロリー値に変換するために導線６
５によってコンピュータ３６へ送る。好適な加熱器６０
としては、例えば、グレン社のカートリッジ型加熱器５
３−３２１０があり、好適な電力計としては、例えば、
ニー社の２５５５１０−４００４型がある。
熱量測定装置１０は、更に、可変速モータ６８、駆動軸
７０及びフラット型又は勾配付の着脱自在羽根７２を含
む電子制御式攪拌機６６を有する。攪拌機６６の回転速
度は、デジタルタコメーターの信号は、導線７６を通し
てコンピュータ３６へ送られる。
７０及びフラット型又は勾配付の着脱自在羽根７２を含
む電子制御式攪拌機６６を有する。攪拌機６６の回転速
度は、デジタルタコメーターの信号は、導線７６を通し
てコンピュータ３６へ送られる。
好ましい実施例では、熱量測定装置１０は、更に、それ
ぞれ試薬を収容する複数の試薬貯留器７８．８０と、そ
れらの貯留器から反応容器１２へ試薬を計量し供給する
電子制御式計量供給ポンプ８２．８４を含む試薬計量供
給装置を備えている。ポンプ８２．８４は、コンピュー
タ３６によりそれぞれリレー８８．８６を介して制御さ
れる。各貯留器７８．８０から供給される試薬の供給割
合は、貯留器７８．８０をそれぞれ電子秤９４．９６上
に載せることによって決定される。電子秤９４．９６は
、それぞれ導線９５．９７によってコンピュータ３６に
直接接続されており、試薬計量供給装置を制御し、その
供給割合をＣＲＴに表示するようになされている。好適
な電子秤としては、例えば、メトラー・インストルメン
ツＡＧ社のＰＥ２０００型があり、好適な試薬計量供給
ポンプとしては、コール・パーマ−社のＧＲ７１３３−
３０型電子計量供給ポンプがある。又、好適なリレー８
６．８８としては、例えば、オメガ・エンジニアリング
社の５ＳＲ−２４０Ｖ１０型ソリツドステートリレーが
ある。
ぞれ試薬を収容する複数の試薬貯留器７８．８０と、そ
れらの貯留器から反応容器１２へ試薬を計量し供給する
電子制御式計量供給ポンプ８２．８４を含む試薬計量供
給装置を備えている。ポンプ８２．８４は、コンピュー
タ３６によりそれぞれリレー８８．８６を介して制御さ
れる。各貯留器７８．８０から供給される試薬の供給割
合は、貯留器７８．８０をそれぞれ電子秤９４．９６上
に載せることによって決定される。電子秤９４．９６は
、それぞれ導線９５．９７によってコンピュータ３６に
直接接続されており、試薬計量供給装置を制御し、その
供給割合をＣＲＴに表示するようになされている。好適
な電子秤としては、例えば、メトラー・インストルメン
ツＡＧ社のＰＥ２０００型があり、好適な試薬計量供給
ポンプとしては、コール・パーマ−社のＧＲ７１３３−
３０型電子計量供給ポンプがある。又、好適なリレー８
６．８８としては、例えば、オメガ・エンジニアリング
社の５ＳＲ−２４０Ｖ１０型ソリツドステートリレーが
ある。
反応体と熱伝達流体との間の熱流量は、下記の式によっ
て算出される。
て算出される。
ｑｒ＝ Ｆ （Ｔ、−ＴＩ）Ｋ （１）ここで
、 ｑｒ”熱伝達流体と反応体の間の熱流量Ｆ ＝熱伝達流
体の流量 Ｔ、＝コイルから流出した熱伝達流体の温度ＴＩ＝コイ
ルに流入する熱伝達流体の温度Ｋ ２校正係数 校正係数には、熱伝達流体の比熱に関連しており、反応
体内に浸漬された加熱器６ｏを作動させることによって
求められる。即ち、加熱器６０から発せられたエネルギ
ーがデジタル電力計６４によって測定され、電力計の出
力が導線６５を通してコンピュータ３６へ送られる。こ
の測定された熱負荷に対する系の応答が校正係数を創出
する。
、 ｑｒ”熱伝達流体と反応体の間の熱流量Ｆ ＝熱伝達流
体の流量 Ｔ、＝コイルから流出した熱伝達流体の温度ＴＩ＝コイ
ルに流入する熱伝達流体の温度Ｋ ２校正係数 校正係数には、熱伝達流体の比熱に関連しており、反応
体内に浸漬された加熱器６ｏを作動させることによって
求められる。即ち、加熱器６０から発せられたエネルギ
ーがデジタル電力計６４によって測定され、電力計の出
力が導線６５を通してコンピュータ３６へ送られる。こ
の測定された熱負荷に対する系の応答が校正係数を創出
する。
この熱量測定装置１０の好ましい実施例では、第１及び
第２温度信号及び流量信号からの値をマルチプレクサ及
びアナログ／デジタル変換器によって毎分３０データポ
イントの割合で測定して記憶するように設計される。そ
のようなマルチプレクサ及びアナログ／デジタル変換器
としては、例えば、米国インターアクチブ・マイクロウ
ェーブ社のＡ１１３高速オプシヨン及びマルチプレクサ
付アダラブ・アドオンパッケージが好適である。マルチ
プレクサ及びアナログ／デジタル変換器は、上記各信号
をコンピュータ３６内において受取る。これらの測定値
は、上記式（１）に従って求められた瞬間熱流信号値と
共に記憶され、それらの値は、瞬間熱流データを校正し
、総反応熱を算出するために後に検索することができる
。
第２温度信号及び流量信号からの値をマルチプレクサ及
びアナログ／デジタル変換器によって毎分３０データポ
イントの割合で測定して記憶するように設計される。そ
のようなマルチプレクサ及びアナログ／デジタル変換器
としては、例えば、米国インターアクチブ・マイクロウ
ェーブ社のＡ１１３高速オプシヨン及びマルチプレクサ
付アダラブ・アドオンパッケージが好適である。マルチ
プレクサ及びアナログ／デジタル変換器は、上記各信号
をコンピュータ３６内において受取る。これらの測定値
は、上記式（１）に従って求められた瞬間熱流信号値と
共に記憶され、それらの値は、瞬間熱流データを校正し
、総反応熱を算出するために後に検索することができる
。
実験中、すべてのコンピュータ入力及び算出された熱流
値は、導線３９を通し信号として操作者用デイスプレー
スクリーン３８へ送られる。これらの値は、周期的に例
えば２秒間隔で更新される。各反応操作の終了毎に、収
集されたデータを処理し、ディスクドライブ型記憶装置
４０の記憶媒体上に記憶させ、ハードコピーが必要なら
ばプリンター４２によってプリントすることができる。
値は、導線３９を通し信号として操作者用デイスプレー
スクリーン３８へ送られる。これらの値は、周期的に例
えば２秒間隔で更新される。各反応操作の終了毎に、収
集されたデータを処理し、ディスクドライブ型記憶装置
４０の記憶媒体上に記憶させ、ハードコピーが必要なら
ばプリンター４２によってプリントすることができる。
第２図は、発熱性の高温バッチ反応の結果を示すグラフ
であり、上記式（１）に従って２秒毎に算出された瞬間
熱流値１００が記録されている。データ値１００の時間
平均値（時間の経過に伴って変化する値の平均値）は、
実線曲線１０２によって表わされている。又、このグラ
フには、校正曲線１０４含まれている。
であり、上記式（１）に従って２秒毎に算出された瞬間
熱流値１００が記録されている。データ値１００の時間
平均値（時間の経過に伴って変化する値の平均値）は、
実線曲線１０２によって表わされている。又、このグラ
フには、校正曲線１０４含まれている。
校正曲線１０４は、化学反応の後に加熱器６゜の作動に
よって導出されたデータ１００から得られたものである
。反応後の校正は、反応済み物体全体を校正用サンプル
として使用することを可能にする。従って、この装置は
、反応中に調整されたのと実質的に同じ態様で（即ち実
質的に同じ総容積に）調整される。別法として、反応前
に校正のための操作を行いたい場合は、自発的反応性を
持たない１つ又はそれ以上の成分を反応器内へ供給して
校正用サンプルとして使用することができる。しかしな
がら、そのような場合は通常、校正用サンプルの容積は
反応体の容積より小さくする。
よって導出されたデータ１００から得られたものである
。反応後の校正は、反応済み物体全体を校正用サンプル
として使用することを可能にする。従って、この装置は
、反応中に調整されたのと実質的に同じ態様で（即ち実
質的に同じ総容積に）調整される。別法として、反応前
に校正のための操作を行いたい場合は、自発的反応性を
持たない１つ又はそれ以上の成分を反応器内へ供給して
校正用サンプルとして使用することができる。しかしな
がら、そのような場合は通常、校正用サンプルの容積は
反応体の容積より小さくする。
校正曲線１０４を積分することにより校正係数Ｋを創出
する。係数には、測定された熱（電力計の測定値）を校
正曲線１０４の積分値で割った商に等しい。次いで、こ
の係数Ｋを、絶対反応熱を算定するために反応曲線１０
２の積分値に適用することができる。
する。係数には、測定された熱（電力計の測定値）を校
正曲線１０４の積分値で割った商に等しい。次いで、こ
の係数Ｋを、絶対反応熱を算定するために反応曲線１０
２の積分値に適用することができる。
この熱量測定装置は、通常、反応体を温度制御器として
機能する弁作動器２８の設定値によって決定される一定
温度に維持するように操作される。反応体によって放出
又は吸収された熱によって惹起される、上記設定値から
の逸脱は、第１温度検出手段即ち熱電対４５を通して作
動器２８へ送られ、反応体の温度を制御するために作動
器２８を介して三方弁２６を調節し、それによって適正
量の熱伝達流体がコイル１６へ送られるようにする。
機能する弁作動器２８の設定値によって決定される一定
温度に維持するように操作される。反応体によって放出
又は吸収された熱によって惹起される、上記設定値から
の逸脱は、第１温度検出手段即ち熱電対４５を通して作
動器２８へ送られ、反応体の温度を制御するために作動
器２８を介して三方弁２６を調節し、それによって適正
量の熱伝達流体がコイル１６へ送られるようにする。
卓上規模の操作のためには、反応容器の容量は、約５１
２未満とするのが好都合であり、特に約２ρの容量とす
るのが好適である。２Ｉ２．の容量とした場合、先に説
明した型式の単一の循環器１８を用いることができ、−
３０℃〜１２０℃の作動温度範囲を提供することができ
る。上述した循環器１８は、約６１２の容量を有し、熱
伝達流体を毎分約２１２の最大流量で循環することがで
きる。
２未満とするのが好都合であり、特に約２ρの容量とす
るのが好適である。２Ｉ２．の容量とした場合、先に説
明した型式の単一の循環器１８を用いることができ、−
３０℃〜１２０℃の作動温度範囲を提供することができ
る。上述した循環器１８は、約６１２の容量を有し、熱
伝達流体を毎分約２１２の最大流量で循環することがで
きる。
容量２βの反応容器における反応は、約１００ｉｎ”（
約６４５ｃｍ”）のコイル表面積で容易に制御すること
ができることが認められた。このような表面積を提供す
るには、例えば外径的０．３７５ ｉ ｎ （９，５ｍ
ｍ）の管をらせん状に巻回し、各らせん状ループが次の
ループに接触するようにして外径３．７５１ ｎ （９
５ｍｍ） 、約３．５ｉｎ（約９０ｍｍ）の高さのコイ
ル１６を形成すればよい。あるいは、掃除を容易にする
ために、これと同数のループを有し、コイル全体の高さ
を例えば約４．２５ｉｎ（約１１０ｍｍ）のような高さ
に高くするように各ループ管の間隔を僅かに離隔させた
コイルを用いることもできる。コイルの表面積対反応容
器の容量の比を上述した比率の二分の−もの小さい値と
しても、即ち、反応容器の容量ｌβ当りのコイル表面積
を約２５ｉｎ” （約１６０ｃｍ”）もの低い比率に
しても、反応制御を効率的に制御し、反応熱を正確に測
定することができる。
約６４５ｃｍ”）のコイル表面積で容易に制御すること
ができることが認められた。このような表面積を提供す
るには、例えば外径的０．３７５ ｉ ｎ （９，５ｍ
ｍ）の管をらせん状に巻回し、各らせん状ループが次の
ループに接触するようにして外径３．７５１ ｎ （９
５ｍｍ） 、約３．５ｉｎ（約９０ｍｍ）の高さのコイ
ル１６を形成すればよい。あるいは、掃除を容易にする
ために、これと同数のループを有し、コイル全体の高さ
を例えば約４．２５ｉｎ（約１１０ｍｍ）のような高さ
に高くするように各ループ管の間隔を僅かに離隔させた
コイルを用いることもできる。コイルの表面積対反応容
器の容量の比を上述した比率の二分の−もの小さい値と
しても、即ち、反応容器の容量ｌβ当りのコイル表面積
を約２５ｉｎ” （約１６０ｃｍ”）もの低い比率に
しても、反応制御を効率的に制御し、反応熱を正確に測
定することができる。
作動器２８の設定温度及び、循環器１８の溜めの温度は
、コイル１６の入口温度と出口温度との間に識別しつる
差を維持するように熱伝達流体の流量を創出するように
選定される。特定的にいえば、熱電対５０．５６の通常
の作動において生じる系統誤差を最少限にするためには
、コイル１６に流入する熱伝達流体とコイル１６から流
出した熱伝達流体との間に少なくとも６℃の温度差が存
在することが好ましい。
、コイル１６の入口温度と出口温度との間に識別しつる
差を維持するように熱伝達流体の流量を創出するように
選定される。特定的にいえば、熱電対５０．５６の通常
の作動において生じる系統誤差を最少限にするためには
、コイル１６に流入する熱伝達流体とコイル１６から流
出した熱伝達流体との間に少なくとも６℃の温度差が存
在することが好ましい。
コンピュータ３６は、ソリッドステートリレー８６．８
８の適当なサイクル作動によって容器１２内への各試薬
の所定量の供給を制御するのに用いることができる。暴
走反応の予防策として、反応体の所定温度値からの危険
な逸脱が生じた場合、計量供給ポンプのリレー８６．８
８及び加熱リレー６２をサイクル作動させ、反応が再び
制御下に戻されるまで試薬の供給及び、又は加熱を中止
させるようにすることができる。この機能は、反応温度
と、所定温度又は時間的に（時間の経過とともに）変化
する温度スケジュールとの間の温度差を特定の最大温度
差値と比較しくあるいは、反応温度を絶対最高温度又は
絶対最低温度と比較し）、その温度差が該最大温度差値
（又は絶対最高温度又は最低温度）を越えた場合それに
応答するようにコンピュータ３６をプログラムすること
によって与えることができる。
８の適当なサイクル作動によって容器１２内への各試薬
の所定量の供給を制御するのに用いることができる。暴
走反応の予防策として、反応体の所定温度値からの危険
な逸脱が生じた場合、計量供給ポンプのリレー８６．８
８及び加熱リレー６２をサイクル作動させ、反応が再び
制御下に戻されるまで試薬の供給及び、又は加熱を中止
させるようにすることができる。この機能は、反応温度
と、所定温度又は時間的に（時間の経過とともに）変化
する温度スケジュールとの間の温度差を特定の最大温度
差値と比較しくあるいは、反応温度を絶対最高温度又は
絶対最低温度と比較し）、その温度差が該最大温度差値
（又は絶対最高温度又は最低温度）を越えた場合それに
応答するようにコンピュータ３６をプログラムすること
によって与えることができる。
以上、本発明の好ましい実施例を説明したが、本発明は
、当業者にはいろいろな変型例が想到されるであろう０
例えば、別法として、それほど好ましくはないが、流量
を表わす信号は、反応温度の出力信号によって、又は、
弁作動器２８によって創生される信号を実際の流体流量
に校正することにより間接的に創生することができる。
、当業者にはいろいろな変型例が想到されるであろう０
例えば、別法として、それほど好ましくはないが、流量
を表わす信号は、反応温度の出力信号によって、又は、
弁作動器２８によって創生される信号を実際の流体流量
に校正することにより間接的に創生することができる。
又、コイル１６内へ通される熱伝達流体の温度を実際に
測定せずに、循環器１８に予め設定（プリセット）シて
おいた温度値に対応する所定の値、あるいは循環器の該
設定温度値に対応する反応容器における熱伝達流体の温
度の測定値に対応する所定の値をコンピュータの記憶装
置に入力しておくこともできる。実際に測定された温度
ではなく、そのような値は、又、熱伝達率を算出するの
にも使用することができる。
測定せずに、循環器１８に予め設定（プリセット）シて
おいた温度値に対応する所定の値、あるいは循環器の該
設定温度値に対応する反応容器における熱伝達流体の温
度の測定値に対応する所定の値をコンピュータの記憶装
置に入力しておくこともできる。実際に測定された温度
ではなく、そのような値は、又、熱伝達率を算出するの
にも使用することができる。
又、別法として、応答時間の点でそれほど好ましくはな
いが、弁作動器２８は、熱伝達流体の出口温度信号によ
って制御することができ、場合によっては、ある特定の
反応に関して一般に知られている温度分布を予測する信
号発生器によって制御することさえできる。
いが、弁作動器２８は、熱伝達流体の出口温度信号によ
って制御することができ、場合によっては、ある特定の
反応に関して一般に知られている温度分布を予測する信
号発生器によって制御することさえできる。
更に、コンピュータ３６はプログラマブルコンピュータ
であることが好ましいが、Ｎ間熱伝達率信号の創生及び
反応熱の測定は、別法としてファームウェアによって、
又は配線によるデジタル及び、又はアナログ回路によっ
て行うことができる。
であることが好ましいが、Ｎ間熱伝達率信号の創生及び
反応熱の測定は、別法としてファームウェアによって、
又は配線によるデジタル及び、又はアナログ回路によっ
て行うことができる。
以上の説明から分るように、本発明は、正確な熱伝達量
の測定と迅速な反応応答のための可変流量熱伝達流体循
環系統を備えた自蔵、自動熱量測定装置を提供する。特
に、本発明の熱量測定装置１０は、過酸化反応の制御に
おいて非常に貴重であることが認められた。過酸化反応
は、慎重に制御されなければ反応暴走を招くおそれのあ
る熱エネルギーの急激な初期投入を伴う。又、本発明の
熱量測定装置によって達成される正確で迅速な熱制御は
、均一な収率と製品品質を得る上で重要である。
の測定と迅速な反応応答のための可変流量熱伝達流体循
環系統を備えた自蔵、自動熱量測定装置を提供する。特
に、本発明の熱量測定装置１０は、過酸化反応の制御に
おいて非常に貴重であることが認められた。過酸化反応
は、慎重に制御されなければ反応暴走を招くおそれのあ
る熱エネルギーの急激な初期投入を伴う。又、本発明の
熱量測定装置によって達成される正確で迅速な熱制御は
、均一な収率と製品品質を得る上で重要である。
以上、本発明を実施例に関連して説明したが、本発明は
、ここに例示した実施例の構造及び形態に限定されるも
のではなく、本発明の精神及び範囲から逸脱することな
く、いろいろな実施形態が可能であり、いろいろな変更
及び改変を加えることができることを理解されたい。
、ここに例示した実施例の構造及び形態に限定されるも
のではなく、本発明の精神及び範囲から逸脱することな
く、いろいろな実施形態が可能であり、いろいろな変更
及び改変を加えることができることを理解されたい。
第１図は、本発明の好ましい実施例による自動熱量測定
装置の各構成要素を示す概略図である。 第２図は、第１図の熱量測定装置の代表的な化学反応及
びその後の校正用加熱サイクルにおける瞬間熱流量値の
グラフである。 １０：熱量測定装置 １２：反応容器 １４：流体循環系統 １６：コイル（流体循環系統の反応容器区間）１８：循
環器 ２４：流体流量制御手段 ２６：三方弁 ２８：弁作動器 ３０：バイパスループ ３２：流量信号発生手段 ３３：検出手段 ３６：コンピュータ ４４：第１温度信号発生手段 ４５：検出手段 ４８：第２温度信号発生手段 ５０．５６：熱電対 ５４：第３温度信号発生手段 ６〇二電気加熱器（補助熱源） ６４：デジタル電力計 ８２．８４：計量供給ポンプ ９４．９６：電子秤 カロソー／夕
装置の各構成要素を示す概略図である。 第２図は、第１図の熱量測定装置の代表的な化学反応及
びその後の校正用加熱サイクルにおける瞬間熱流量値の
グラフである。 １０：熱量測定装置 １２：反応容器 １４：流体循環系統 １６：コイル（流体循環系統の反応容器区間）１８：循
環器 ２４：流体流量制御手段 ２６：三方弁 ２８：弁作動器 ３０：バイパスループ ３２：流量信号発生手段 ３３：検出手段 ３６：コンピュータ ４４：第１温度信号発生手段 ４５：検出手段 ４８：第２温度信号発生手段 ５０．５６：熱電対 ５４：第３温度信号発生手段 ６〇二電気加熱器（補助熱源） ６４：デジタル電力計 ８２．８４：計量供給ポンプ ９４．９６：電子秤 カロソー／夕
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １）化学反応体の反応熱を測定するための熱量測定装置
であって、 化学反応体を収容するための反応容器と、 熱伝達流体を収容し循環させるためのものであって、熱
伝達流体と化学反応体との間で熱交換させるために前記
反応容器内を通して熱伝達流体を循環させる反応容器区
間を含む流体循環系と、前記化学反応体の少なくとも温
度変化に応答して作動し、前記流体循環系の反応容器区
間を通して循環される熱伝達流体の流量を変更するため
の流量制御手段と、 前記流体循環系の反応容器区間を流れる熱伝達流体の流
量の変化に対応する流量信号を発生するための流量信号
発生手段と、 少なくとも前記流量信号に応答して作動し、化学反応体
と熱伝達流体との間の瞬間熱流に対応する熱流信号を発
生するための熱流信号発生回路と、 から成る熱量測定装置。 ２）前記流量信号発生手段は、前記流体循環系の反応容
器区間を流れる熱伝達流体の流量の変化を検出するため
の流量検出手段を含むことを特徴とする特許請求の範囲
第１項記載の熱量測定装置。 ３）前記流量制御手段は、無段可変設定知を有する弁を
含むことを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の熱量
測定装置。 ４）前記流量制御手段は、三方弁無段可変設定知を有す
る弁を含むことを特徴とする特許請求の範囲第１項記載
の熱量測定装置。 ５）前記流体循環系の反応容器区間は、該循環系の残り
の部分に着脱自在に連結されるコイルから成り、該コイ
ルは化学反応体に接触するように前記反応容器内に配置
されていることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載
の熱量測定装置。 ６）各々異なる１種類の試薬を前記反応容器へ供給する
ために該反応容器に連結された複数のポンプと、 少なくとも前記化学反応体の温度に応答して作動し、前
記ポンプを不作動にするための回路手段を含むことを特
徴とする特許請求の範囲第１項記載の熱量測定装置。 ７）前記流量制御手段は、前記化学反応体の温度にほぼ
比例する第１温度信号発生手段と、前記流体循環系の反
応容器区間を流れる熱伝達流体の流量を制御するための
、該流体循環系に設けられた弁と、 前記化学反応体の温度に応答して流体循環系の反応容器
区間を通る熱伝達流体の流量を変更するために、前記弁
に連結されており、前記第１温度信号発生手段に応動し
て作動し、該弁の状態を変更するための弁作動器を含む
ことを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の熱量測定
装置。 ８）前記流体循環系は、前記弁から該流体循環系の前記
反応容器区間をバイパスして延長したループを含み、該
弁は、熱伝達流体の流れを該反応容器区間とループとに
配分する三方弁であることを特徴とする特許請求の範囲
第７項記載の熱量計。 ９）前記第１温度信号発生手段は、前記化学反応体に接
触するように前記反応容器内に配置されたことを特徴と
する特許請求の範囲第８項記載の熱量測定装置。 １０）前記流体循環系は、その前記反応容器区間内へ供
給される全熱伝達流体の温度を所定の温度に調節するた
めの温度調節手段を含むことを特徴とする特許請求の範
囲第９項記載の熱量測定装置。 １１）前記温度調節手段は、前記流体循環系の反応容器
区間を通る全熱伝達流体を受取る１つの貯留器と、該貯
留器内の熱伝達流体の温度を前記所定の温度に調節する
温度調整手段であることを特徴とする特許請求の範囲第
１０項記載の熱量測定装置。 １２）前記流体循環系の反応容器区間は、該循環系の残
りの部分に着脱自在に連結されるコイルから成ることを
特徴とする特許請求の範囲第９項記載の熱量測定装置。 １３）前記反応容器は、前記コイルを受容し、約５ｌ未
満の容量を有する断熱された透明なガラス容器であるこ
とを特徴とする特許請求の範囲第１３項記載の熱量測定
装置。 １４）各々異なる１種類の試薬を前記反応容器へ供給す
るために該反応容器に連結された複数のポンプと、 少なくとも前記化学反応体の温度に応答して作動し、前
記ポンプを不作動にするための回路手段を含むことを特
徴とする特許請求の範囲第１項記載の熱量測定装置。 １５）反応容器と熱伝達流体を用いて化学反応体の反応
熱を測定するための反応熱測定方法であって、 化学反応体を前記反応容器内で化学的に反応させる反応
操作と、 熱伝達流体と化学反応体との間で熱交換させるために前
記反応容器内を通して熱伝達流体を循環させる反応容器
区間を含む流体循環系を通して該熱伝達流体を循環させ
る循環操作と、 前記化学反応体の少なくとも温度変化に応答して前記流
体循環系の反応容器区間を通して循環される熱伝達流体
の流量を変更する流量変更操作と、 前記流体循環系の反応容器区間を流れる熱伝達流体の流
量の変化に対応する流量信号を発生させる流量信号発生
操作と、 少なくとも前記流量信号に応答して作動し、化学反応体
と熱伝達流体との間の瞬間熱流に対応する熱流信号を発
生させる熱流信号発生操作と、から成る反応熱測定方法
。 １６）前記流量変更操作は、前記化学反応体の温度を検
出する温度検出操作と、 前記流体循環系の反応容器区間を流れる熱伝達流体の流
量を制御するために前記検出された化学反応体に応答し
て弁の状態を変更する弁状態変更操作を含むことを特徴
とする特許請求の範囲第１５項記載の反応熱測定方法。 １７）前記弁状態変更操作は、該弁により熱伝達流体の
連続流れを前記流体循環系の反応容器区間と、該弁から
該流体循環系の反応容器区間をバイパスして延長したル
ープとに配分することから成ることを特徴とする特許請
求の範囲第１６項記載の反応熱測定方法。 １８）前記循環操作と流量変更操作と少なくとも同時併
行的に、前記流体循環系の反応容器区間に流入する熱伝
達流体と該反応容器区間から流出する熱伝達流体との間
に少なくとも数℃の温度差を維持するように該流体循環
系の反応容器区間を通る熱伝達流体の流量を制限する操
作を含むことを特徴とする特許請求の範囲第１５項記載
の反応熱測定方法。 １９）前記流体循環系の反応容器区間に流入する熱伝達
流体の温度を測定する測定操作と、該反応容器区間から
流出する熱伝達流体の温度を測定する操作を含み、熱流
信号発生操作は、少なくとも該２つの測定操作に応答し
て熱流信号を発生させることから成ることを特徴とする
特許請求の範囲第１８項記載の反応熱測定方法。 ２０）前記流体循環系は、実質的に閉ループであり、該
流体循環系の反応容器区間を通る全熱伝達流体の温度を
常時一定の所定温度に調節する操作と、該常時一定の所
定温度で熱伝達流体を該流体循環系の反応容器区間へ再
循環する操作を含むことを特徴とする特許請求の範囲第
１５項記載の反応熱測定方法。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US07/134,392 US4846584A (en) | 1987-12-17 | 1987-12-17 | Automated calorimeter and methods of operating the same |
| US134392 | 1987-12-17 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01197643A true JPH01197643A (ja) | 1989-08-09 |
Family
ID=22463166
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63313078A Pending JPH01197643A (ja) | 1987-12-17 | 1988-12-13 | 自動熱量測定装置及びその操作方法 |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4846584A (ja) |
| EP (1) | EP0321210A3 (ja) |
| JP (1) | JPH01197643A (ja) |
| CA (1) | CA1315567C (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6908686B2 (en) | 2002-11-26 | 2005-06-21 | Dupont Teijin Films U.S. Limited Partnership | PEN-PET-PEN polymeric film |
| JP2011501175A (ja) * | 2007-10-26 | 2011-01-06 | コミサリア ア レネルジー アトミーク エ オ エネルジー アルテルナティヴ | 炉外２相過渡核熱量計 |
Families Citing this family (15)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6435710B1 (en) | 1998-08-26 | 2002-08-20 | Fauske & Associates, Inc. | Foam detector apparatus and method |
| US6157009A (en) * | 1998-08-26 | 2000-12-05 | Fauske And Associates, Inc. | Advanced reactive system screening tool |
| ES2162766B1 (es) * | 2000-06-15 | 2003-04-01 | Consejo Superior Investigacion | Microcalorimetro de combustion. |
| US7481575B2 (en) * | 2005-05-05 | 2009-01-27 | Leco Corporation | Calorimeter |
| US7488106B2 (en) * | 2005-05-05 | 2009-02-10 | Leco Corporation | Automated calorimeter |
| CN100429493C (zh) * | 2005-05-25 | 2008-10-29 | 中国石油天然气股份有限公司 | 一种化学反应热的测定方法和装置 |
| KR100776914B1 (ko) * | 2005-06-14 | 2007-11-15 | 주식회사 엘지화학 | 온도 측정 장치 |
| WO2007029218A1 (en) * | 2005-09-09 | 2007-03-15 | Pfizer Science And Technology Ireland Limited | Apparatus for low temperature reaction process |
| EP2133676B1 (de) * | 2008-06-13 | 2013-03-13 | Mettler-Toledo AG | Kalorimetrisches Verfahren |
| US9501070B2 (en) * | 2010-04-20 | 2016-11-22 | Qiagen Instruments Ag | Temperature control method and apparatus |
| CN102230907B (zh) * | 2011-03-29 | 2014-06-18 | 长沙开元仪器股份有限公司 | 量热仪 |
| US9140504B1 (en) * | 2012-02-02 | 2015-09-22 | The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Army | Performance testing apparatus for microclimate cooling unit |
| JP6257636B2 (ja) * | 2012-11-27 | 2018-01-10 | ラミナー カンパニー，リミテッド | 混合用反応装置およびこの反応装置を用いた製造方法 |
| CN103196945B (zh) * | 2013-03-18 | 2014-12-17 | 哈尔滨工程大学 | 可实现自然循环与强迫循环耦合的冷凝换热实验装置 |
| CN113467540B (zh) * | 2021-06-16 | 2022-03-08 | 安徽翔弘仪器科技有限公司 | 一种药物加工用智能高低温智能控制系统 |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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| US2974017A (en) * | 1957-11-21 | 1961-03-07 | Phillips Petroleum Co | Measurement of polymerization reractions |
| CH455325A (de) * | 1966-04-18 | 1968-06-28 | Ciba Geigy | Einrichtung zur Messung von Wärmeerzeugungsgeschwindigkeiten chemischer Reaktionen |
| DE2008690C3 (de) * | 1969-02-26 | 1975-05-22 | Tokico Ltd., Kawasaki, Kanagawa (Japan) | Wärmemesser |
| US3967492A (en) * | 1972-05-09 | 1976-07-06 | Instrumentation Specialties Company | Heat of interaction detector |
| SE377348B (ja) * | 1972-07-14 | 1975-06-30 | Mo Och Domsjoe Ab | |
| US3994164A (en) * | 1973-06-25 | 1976-11-30 | Ciba-Geigy Corporation | Apparatus for the determination of the thermal efficiency of chemical reactions |
| CH571218A5 (en) * | 1973-10-26 | 1975-12-31 | Sandoz Ag | Heat of reaction measurement - using rotating flow of heating or cooling fluids for reaction vessel |
| CH651392A5 (de) * | 1980-06-10 | 1985-09-13 | Ciba Geigy Ag | Waermeflusskalorimeter. |
-
1987
- 1987-12-17 US US07/134,392 patent/US4846584A/en not_active Expired - Fee Related
-
1988
- 1988-11-28 CA CA000584348A patent/CA1315567C/en not_active Expired - Fee Related
- 1988-12-13 JP JP63313078A patent/JPH01197643A/ja active Pending
- 1988-12-14 EP EP19880311827 patent/EP0321210A3/en not_active Withdrawn
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| JP2015042980A (ja) * | 2007-10-26 | 2015-03-05 | コミサリア ア レネルジ アトミ−ク エ オ エネルジー アルテルナティヴ | 核燃料により消失された残留パワーを測定する装置および方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| EP0321210A2 (en) | 1989-06-21 |
| CA1315567C (en) | 1993-04-06 |
| US4846584A (en) | 1989-07-11 |
| EP0321210A3 (en) | 1991-01-16 |
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