TWI796128B - 合成反應器 - Google Patents

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Abstract

一種合成反應器，包含一容器單元、一設置於該容器單元中的攪動單元，及一監控單元。該容器單元包括一外殼、一位於該外殼內且與該外殼相配合界定出一夾層空間的內膽，及一位於該夾層空間中且設置於該內膽外表面的加熱件。該攪動單元設置於該內膽中，並可透過旋轉進行攪拌。該監控單元包括一訊號連接該攪動單元及該加熱件的控制模組，該控制模組可控制該攪動單元的轉速及該加熱件的溫度。該加熱件是透過熱傳導方式直接對該內膽進行加熱，由於是直接對該內膽加熱，因此可準確地控制該內膽中的溫度。

Description

合成反應器
本發明是有關於一種反應器，特別是指一種可直接加熱混合溶液的合成反應器。
參閱圖1，現時化學反應中常使用的合成反應器包含一加熱底座11、一置放於該加熱底座11上且盛裝水的浴水容器12，及一置於該浴水容器12內且盛裝欲混合之液體的反應容器13。該加熱底座11可受控制而對該浴水容器12進行加熱。然而，該合成反應器的加熱方式，是先加熱該浴水容器12中的水，接著再對該反應容器13進行隔水加熱，這使得該加熱底座11所設定的溫度往往不是最後該反應容器13所達到的加熱溫度，因此在溫度控制上的精準度較差，且該合成反應器需要另外提供空間容裝用來隔水加熱的水，造成整體佔用了較大的空間，卻僅能容裝較少的欲混合之液體。
因此，本發明之目的，即在提供一種可準確地控制加熱溫度的合成反應器。
於是，本發明合成反應器，包含一容器單元、一設置於該容器單元中的攪動單元，及一監控單元。該容器單元包括一外殼、一位於該外殼內且與該外殼相配合界定出一夾層空間的內膽，及一位於該夾層空間中且設置於該內膽外表面的加熱件。該攪動單元設置於該內膽中，並可透過旋轉進行攪拌。該監控單元包括一訊號連接該攪動單元及該加熱件的控制模組，該控制模組可控制該攪動單元的轉速及該加熱件的溫度。
本發明之功效在於：該加熱件是透過熱傳導方式直接對該內膽進行加熱，使該內膽內的欲混合液體升溫，由於是直接對該內膽加熱，因此可準確地控制該內膽中的溫度，本發明不需留置空間來盛裝隔水加熱的液體，也不需要使用具有加熱功能的底座，因此能大幅降低所佔用的空間並將之轉化為該內膽的容量。此外，該攪動單元可透過該控制模組控制而自動旋轉，可達到省力及避免摩擦容器之功效。
參閱圖2及圖3，本發明合成反應器之一實施例，包含一容器單元2、一設置於該容器單元2內的攪動單元3，及一監控單元4。該容器單元2包括一外殼21、一立設於該外殼21內的內膽22、一螺旋環繞於該內膽22外周面上的加熱件23、一位於該外殼21與該內膽22上方的頂蓋24、一嵌設於該頂蓋24上且可供光線通過的透視窗25，及複數由上而下地穿設該頂蓋24與該內膽22並鎖設於該外殼21上的鎖設件26。
該外殼21具有一圍繞該內膽22的外環壁211，及一連接於該外環壁211的底壁212。該內膽22具有一底端連接該底壁212且被該外環壁211圍繞的圍繞壁221，及一由該圍繞壁221頂端向外延伸並搭接於該外環壁211頂端的凸緣222。該外殼21及該內膽22相配合界定出一環形槽狀，並用於容置該加熱件23的夾層空間27。該頂蓋24蓋設於該凸緣222上，且開設有向下連通該內膽22的一輸入口241與一輸出口242，及一位於該輸入口241與該輸出口242之間且連通該內膽22的冷凝口243。每一鎖設件26沿軸向由上而下地依序穿設該頂蓋24及該凸緣222，且末端鎖設固定於該外環壁211頂端，從而將該頂蓋24、該外殼21，及該內膽22相互結合固定。
該攪動單元3包括一位於該外殼21外且位於該底壁212下方的驅動件31、一連接該驅動件31的導磁件32、一樞設於該底壁212且位於該導磁件32正上方且可被該導磁件32吸引的轉子33，及一設置於該轉子33上的扇葉34。該驅動件31可為馬達，其能在導通電源後帶動該導磁件32旋轉，該導磁件32可為磁鐵或線圈，其能透過磁力吸引使該轉子33在該內膽22中同步旋轉，進而帶動該扇葉34在該內膽22中轉動。
該監控單元4包括一訊號連接該加熱件23與該轉子33的控制模組41(連接關係未示於圖式中)，及穿設該頂蓋24而伸置於該內膽22中且訊號連接該控制模組41的一溫度感應器42與一壓力感應器43。該控制模組41的訊號可以經由有線或無線網路傳輸至互聯網或電子設備上，以供使用者監控或分析。
該輸入口241及該輸出口242可用於連接管線，以將欲反應或混合之溶液輸入至該內膽22中，該冷凝口243呈截頭圓錐孔狀而可連接蛇形冷凝管(圖未示，可參考圖1)以作為輔助溫度控制之手段。該控制模組41可控制該加熱件23升溫至合適且精確的溫度，而該加熱件23所產生的熱會以熱傳導的方式進入該內膽22中，進而以適當的溫度對該內膽22中的溶液進行直接加熱。該控制模組41同時也會控制該轉子33的轉速，使該扇葉34以合適的速度攪動溶液，在前述過程中，使用者可透過該透視窗25檢視該內膽22中的情況，伸置於該內膽22中的該溫度感應器42及該壓力感應器43是浸置於溶液中，並即時監測溶液的溫度及壓力且回報該控制模組41，該控制模組41可根據該溫度感應器42及該壓力感應器43所偵測到的實時數據，調整該加熱件23的溫度及該轉子33的轉速(也可以與蛇形冷凝管連動，以產生較為快速的降溫效果)，從而確保合成反應的精確性。
由於本發明不需要預留空間來盛裝隔水加熱的液體，也不需要使用具有加熱功能的底座，因此能將這些空間轉化為該內膽22的容量，有效地將該內膽22的容量提升至2公升(習知僅有500g的容量)。
綜上所述，由於本發明是對該內膽22中的溶液直接加熱，因此在溫度及壓力控制上較為精準，且能透過該控制模組41即時調控溫度及壓力，因此能夠確保反應時參數的精確性，也能將各參數及數據透過互聯網或訊號通訊即時監測或回饋；此外，該內膽22相較於習知能具備較大的容量，故確實能達成本發明之目的。
惟以上所述者，僅為本發明之實施例而已，當不能以此限定本發明實施之範圍，凡是依本發明申請專利範圍及專利說明書內容所作之簡單的等效變化與修飾，皆仍屬本發明專利涵蓋之範圍內。
2:容器單元 21:外殼 211:外環壁 212:底壁 22:內膽 221:圍繞壁 222:凸緣 23:加熱件 24:頂蓋 241:輸入口 242:輸出口 243:冷凝口 25:透視窗 26:鎖設件 27:夾層空間 3:攪動單元 31:驅動件 32:導磁件 33:轉子 34:扇葉 4:監控單元 41:控制模組 42:溫度感應器 43:壓力感應器
本發明之其它的特徵及功效，將於參照圖式的實施方式中清楚地呈現，其中： 圖1是一示意圖，說明一習知的合成反應器； 圖2是一立體圖，說明本發明合成反應器之一實施例；及 圖3是一側視剖面圖，說明該實施例的內部結構。
2:容器單元
21:外殼
211:外環壁
22:內膽
222:凸緣
24:頂蓋
241:輸入口
242:輸出口
243:冷凝口
25:透視窗
26:鎖設件
4:監控單元
42:溫度感應器
43:壓力感應器

Claims (5)

  1. 一種合成反應器，包含：一容器單元，包括一外殼、一位於該外殼內且與該外殼相配合界定出一夾層空間的內膽、一位於該夾層空間中且設置於該內膽外表面的加熱件，及一位於該外殼及該內膽上方，且將該內膽固定於該外殼上的頂蓋，該頂蓋上開設有一連通該內膽的輸入口、一連通該內膽的輸出口，及一位於該輸入口與該輸出口之間且連通該內膽並呈錐孔狀的冷凝口；一攪動單元，設置於該內膽中，並可透過旋轉進行攪拌；及一監控單元，包括一訊號連接該攪動單元與該加熱件的控制模組，該控制模組可控制該攪動單元攪拌的轉速及該加熱件的溫度。
  2. 如請求項1所述的合成反應器，其中，該攪動單元包括一設置於該外殼外的驅動件、一可被該驅動件帶動旋轉的導磁件、一樞設於該內膽中且可受該導磁件吸引而一同旋轉的轉子，及一設置於該轉子上的扇葉。
  3. 如請求項1所述的合成反應器，其中，該監控單元還包括穿設該頂蓋而伸置於該內膽中且訊號連接該控制模組的一溫度感應器及一壓力感應器。
  4. 如請求項1所述的合成反應器，其中，該容器單元還包括一嵌設於該頂蓋上且可供光線通過的透視窗。
  5. 如請求項1所述的合成反應器，其中，該容器單元之外殼 具有一圍繞該內膽的外環壁，及一連接於該外環壁的底壁，該內膽具有一底端連接該底壁且被該外環壁圍繞的圍繞壁，及一由該圍繞壁頂端向外延伸的凸緣，該凸緣搭接於該外環壁頂端，該頂蓋蓋設於該凸緣上，該容器單元還包括複數沿軸向穿設該頂蓋及該凸緣並鎖設於該外環壁頂端的鎖設件。
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