JPH11128726A - ジャケット付き容器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 容器内に収容した被処理物を精密かつ均一に
加熱／冷却し得る容器の提供。加熱または冷却時に、容
器と他部との温度格差によって接合部等に生じる応力を
緩和し、該接合部の破損を防止し得る容器の提供。 【解決手段】 本発明のジャケット付き容器１は、被処
理物を収容する容器本体２と、該容器本体の外周に固定
され、内部空間に通じる熱媒体の入口と出口とを有し、
該内部空間を流通する該熱媒体４により容器本体を加熱
または冷却するジャケット３とを備え、該ジャケット
に、容器本体に対して該ジャケットの壁体が熱膨張また
は収縮した際に、ジャケットの容器本体への固定部に加
わる応力を緩和する伸縮部３ａを設けたことを特徴とし
ている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、容器本体内に被処
理物を入れ、該容器本体の外周に配したジャケットに熱
媒体を供給して、被処理物を加熱または冷却する操作に
用いられるジャケット付き容器に関する。このジャケッ
ト付き容器は、例えば化合物製造の際の反応器、再結晶
装置、濃縮装置、濾過装置、蒸留装置などに適用が可能
である。

【０００２】

【従来の技術】被処理物を容器に収容し、容器外部に配
置した加熱手段または冷却手段を作動させ、容器内の被
処理物を加熱または冷却するための装置は従来から各種
のものが提供されている。容器を加熱するためには、例
えばマントルヒーターなどが挙げられ、冷却手段として
は、例えば容器外周にコイルを巻いて水などの冷媒を流
す方法がある。このような加熱／冷却手段は、簡便であ
るが、精密な温度制御が困難であり、容器内の被処理物
を均一に加熱／冷却できない欠点があるため、再結晶装
置などに適用するのは好ましくなかった。再結晶装置で
は、目的物を含む溶液中から目的物を再結晶させて精製
を行うが、再結晶形成時に温度が不均一だと、形成され
る再結晶の収率及び純度が劣化してしまう。さらに再結
晶装置内で粗結晶あるいは再結晶を溶媒に溶かす場合、
温度が不均一であると溶解しきれない結晶の固まりが生
じ、それを溶解させるのに手間がかかっていた。この溶
解し切れない結晶塊を溶かすために容器外部からドライ
ヤーなどを使用して加熱すると、その急激な加熱によっ
て内部に固定したガラスフィルターの固定部など、接合
箇所が破損しやすかった。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】本発明は上記事情に鑑
みてなされたもので、容器内に収容した被処理物を、精
密な温度制御のもとで均一に加熱または冷却することが
可能な容器の提供を課題としている。さらに本発明は、
容器内に収容した被処理物を加熱または冷却する際に、
容器と他部との温度格差によって接合部等に生じる応力
を緩和し、該接合部の破損を防止し得る容器の提供を課
題としている。

【０００４】

【課題を解決するための手段】本発明のジャケット付き
容器は、被処理物を収容する容器本体と、該容器本体の
外周に固定され、内部空間に通じる熱媒体の入口と出口
とを有し、該内部空間を流通する該熱媒体により容器本
体を加熱または冷却するジャケットとを備え、該ジャケ
ットに、容器本体に対して該ジャケットの壁体が熱膨張
または収縮した際に、ジャケットの容器本体への固定部
に加わる応力を緩和する伸縮部を設けたことを特徴とし
ている。

【０００５】本発明のジャケット付き容器は、容器本体
の外周に固定されたジャケットの内部空間に熱媒体を流
通して容器本体を加熱または冷却するので、容器本体に
収容した被処理物を均一に加熱することができる。ま
た、ジャケットに、容器本体への固定部に加わる応力を
緩和する伸縮部を設けたことによって、容器本体内に収
容した被処理物を加熱または冷却する際に、容器本体と
ジャケットとの温度格差によって、両者の接合部等に生
じる応力が緩和され、該接合部の破損を防止し得る。

【０００６】

【発明の実施の形態】図１は本発明によるジャケット付
き容器を再結晶装置に適用した場合を例示するものであ
る。このジャケット付き容器１は、再結晶するべき成分
を含む原液（被処理物）を収容し、気密に保持し得る容
器本体２と、その外周に固定されたジャケット３と、ジ
ャケット３内を循環する熱媒体４を所望の温度に調節す
る温度調節手段５とを備えて構成されている。

【０００７】容器本体２は、被処理物である原液に対し
て化学的に安定な材料、例えばガラスによって構成され
る。また容器本体２は金属製の大型タンクとしても良
く、その場合には内部の状態を観察し得る窓部を有する
ものが望ましい。容器本体２の上部には、内部の液を攪
拌するためのスクリュー１４を先端に備えた回転軸７、
前工程で合成または処理された原液を容器本体２内に供
給する供給用配管８、所望の溶媒を容器本体２内に供給
する溶媒用配管９、容器本体２内に窒素、アルゴンなど
の不活性ガスなどのガスを供給するガス供給配管１０、
容器本体２内を減圧する図示しない真空ポンプに接続さ
れた排気用配管１１が設けられている。また容器本体２
の底部には、容器本体２内の液を排出するための排出用
配管１２が接続されている。さらに容器本体２の内底部
にはガラスフィルター１３が固定されている。

【０００８】ジャケット３は、ガラス、塩化ビニル樹
脂、ポリエチレンなどの透明材質からなる円筒体であっ
て、上下両端は径方向内方に延出し、それぞれ上壁３ｂ
と下壁３ｃとなっている。これら上壁３ｂと下壁３ｃの
先端は、容器本体２の外周面に溶接によって固定されて
いる。これらの接合部６は、内部空間を流れる熱媒体４
が漏れ出さないように溶接されている。

【０００９】ジャケット３の周壁３ａは、上下方向に伸
縮可能な蛇腹構造を有する伸縮部になっている。この周
壁３ａに形成された伸縮部は、本例示では周壁３ａの全
体に形成されているが、周壁３ａのいずれか一部のみを
蛇腹構造としても良い。この伸縮部は、容器本体２内に
収容した液（被処理物）を加熱または冷却する際に、容
器本体２とジャケット３との温度格差によって、両者の
接合部６に生じる応力を、該伸縮部が上下に伸縮するこ
とで緩和し、接合部６の破損を防止するためのものであ
る。

【００１０】ジャケット３の上部と下部には、熱媒体４
を流通させるための入口３ｄおよび出口３ｅが設けられ
ている。これら入口３ｄおよび出口３ｅは、管路１５，
１６を介して温度調節手段５に接続されている。温度調
節手段５は、熱媒体の貯槽と、該貯槽内の熱媒体を管路
１５を通して供給するポンプと、該貯槽内の熱媒体を所
定温度に加熱または冷却するヒーターとクーラーと、貯
槽内の熱媒体の温度を測定し、該温度が設定値と一致す
るように、ヒーターとクーラーのオン／オフを制御する
温度制御装置とを備えている。また熱媒体４としては、
化学的に安定で沸点が処理上限温度より高い、透明な液
体、例えばメチルクロライド、ジクロルジフルオルメタ
ン、トリクロルモノフルオルメタン、パーフルオロポリ
エーテルなどが用いられる。熱媒体として好適な市販品
を例示すれば、３Ｍ社製のフロリナートＦＣ−４３（商
品名）やアウジモント社製ＧＡＬＤＥＮ ＨＴ−２７０
（商品名）などである。

【００１１】上記した構成を有するジャケット付き容器
（再結晶装置）は、例えば次のようにして目的物を再結
晶化（精製）する。反応装置内で合成された目的物を含
む原液（被処理物）は、必要に応じて濾過、エバポレー
ション及び再溶解などの工程を経た後、供給配管８を通
して容器本体２内に供給される。この時、容器本体２内
は必要に応じて不活性ガス雰囲気としても良い。目的物
の再結晶化にあたり、溶媒を置換する場合には、ジャケ
ット３内に高温の熱媒体を流して容器本体２を加熱しつ
つ、排気用配管１１から容器本体２内のガスを排気し、
原液中の溶媒を留去して粗結晶を乾固させた後、溶媒用
配管９を通して再結晶に好適な溶媒を所定量、容器本体
２内に供給し、粗結晶を溶解させる。粗結晶を溶媒に溶
かした液から再結晶を析出する場合、ジャケット３内の
熱媒体の液温を低下させる。液温の低下に従って、液中
から結晶が析出する。液を十分低温に保持し、結晶を完
全に析出させた後、排出用配管を通して母液を排出し、
精製した結晶をガラスフィルター上に残す。この結晶は
必要に応じて溶媒で洗浄しても良い。次いで母液から分
取した結晶を溶解させる溶媒を供給し、フィルター上の
結晶を溶解させる。この際、ジャケット３内には高温の
熱媒体を流し、容器本体２を加熱しておく。添加した溶
媒で結晶を溶かした後、高純度の目的物を含む液を排出
用配管１２を通して取り出し、エバポレーターや真空乾
燥装置などの次工程に送る。容器本体２、ジャケット３
及び熱媒体４を透明材とすることで、ジャケット３の外
部から容器本体２内の様子を観察しながら作業を進める
ことができる。

【００１２】上述した再結晶化の操作においては、容器
本体２の加熱と冷却を繰り返して行う必要がある。ジャ
ケット３内に容器本体２よりも高温あるいは低温の熱媒
体４を流すと、ジャケット３の壁材は比較的速やかに熱
媒体４の温度に到達するが、容器本体２は、内部に液が
入っていたり、肉厚であるなどのことから、熱媒体４の
温度に到達するのに時間がかかる。このような原因によ
って、ジャケット３の周壁３ａと、容器本体２の周壁と
の間に温度格差が生じる。高温の熱媒体４を流した場合
には、容器本体２の周壁に対してジャケット周壁３ａが
膨張し、低温の熱媒体４を流した場合には、容器本体２
の周壁に対してジャケット周壁３ａが収縮するように変
位する。容器本体２の周壁に対するジャケット周壁３ａ
の膨張又は収縮による応力は、両者の接合部６に集中的
に作用する。仮に、ジャケット周壁３ａに何らの工夫が
なければ、接合部６に集中して作用する応力によって、
これらの接合部６は破損し易くなる。

【００１３】このジャケット付き容器１では、ジャケッ
ト３の周壁３ａを上下方向に伸縮可能な蛇腹構造とした
ことによって、容器本体２内に収容した被処理物を加熱
または冷却する際に、容器本体２とジャケット３との温
度格差によって両者の接合部６に生じる応力が緩和さ
れ、該接合部６の破損を防止することができる。

【００１４】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
容器本体内に収容した被処理物を均一かつ精密に加熱／
冷却することができる。また、ジャケットに、容器本体
への固定部に加わる応力を緩和する伸縮部を設けたこと
によって、容器本体内に収容した被処理物を加熱または
冷却する際に、容器本体とジャケットとの温度格差によ
って両者の接合部に生じる応力が緩和され、該接合部の
破損を防止することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明のジャケット付き容器の一例を示す概
略構成図。

【符号の説明】

１ ジャケット付き容器 ２ 容器本体 ３ ジャケット ３ａ 周壁（伸縮部） ４ 熱媒体

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 被処理物を収容する容器本体と、該容器
   本体の外周に固定され、内部空間に通じる熱媒体の入口
   と出口とを有し、内部空間を流通する該熱媒体により容
   器本体を加熱または冷却するジャケットとを備え、該ジ
   ャケットに、容器本体に対して該ジャケットの壁体が熱
   膨張または収縮した際に、ジャケットの容器本体への固
   定部に加わる応力を緩和する伸縮部を設けたことを特徴
   とするジャケット付き容器。