WO1996014148A1

WO1996014148A1 - Mecanisme de regulation de la chaleur de reaction du type a reglage de la superficie d'echange thermique, pour appareils de reaction chimique

Info

Publication number: WO1996014148A1
Application number: PCT/JP1994/002145
Authority: WO
Inventors: Mamoru Nomura; Nobuo Ashizawa
Original assignee: Todoroki Sangyo Kabushiki Kaisha
Priority date: 1994-11-02
Filing date: 1994-12-20
Publication date: 1996-05-17
Also published as: US5762879A; CN1130881A; DE69430263T2; CN1092999C; EP0737511B1; EP0737511A1; KR100238633B1; TW300172B; DE69430263D1; EP0737511A4; JP2639633B2; JPH08131817A

Description

明細化学反応装置における熱交換面積繭節式の反応熱制御機構技術分野

本発明は、化学反応装 Sにおいて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搆、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、冷却ジャケッ卜内の冷媒液の液面レベルを籣単かつ的確に昇降制御できる化学反応装匿における熱交換面積翻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。背景技術

周知のとおり、重合反応や縮合反応など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。

従来、この種の発熱化学反応の温度制御を行う装置として、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醒がある。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。

そこで、上記のような欠点を解決するために、冷却手段および加熱手段を別々に構成した化学反応装慝が提案された。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、そのジャケッ卜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、冷却ジャケッ卜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、この装鼸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つた。

また、本発明者は、別の分離型反応装置として、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穣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号明細害参照）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。

さらに、上記の何れの化学反応装 Sにおいても、温度制御を行うこは、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 Sが嵩み、経済的負担が増大するという欠点があった。

したがって、本発明は、従来の化学反応装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目的としている。

また、本発明の他の目的は、広い設鼸スペースを必要としなくとも、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。

また、本発明の他の目的は、加熱量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。

さらに、本発明の他の目的は、冷却ジャケット内の冷却液の液面レべ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。発明の開示従来の化学反応装 sにおける反応熱制御機構においては、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得ることは難しく、もし得られたとしても、それを実現するための稱造が非常に複雑になってしまうという問題があった。そこで、このような問題を解決するために、本発明は、反応させるべき液剤を収容する反応容器と、この反応容器内の液剤を加熱せしめる加熱器と、前記反応容器の外周を内包する気密容器であって、冷媒液が流入 ·流出する冷却ジャケッ卜と、前記反応容器内に設 Sされた温度センサーからの現在温度信号に基づいて現時点における液剤の降温に必要な冷媒液の液面レベルを演算し、所要の温度調節信号を出力する温度制御器と、前記冷却ジャケット内の気体の容積を変更調節する冷媒液面レベル制御器とから成り、温度制御器が出力する温度調節信号に基づきポンプを正逆駆動させて流路切換することにより、冷却ジャケッ卜内に送気または排気される気体の容穣に応じて冷媒液の液面レベルを昇降させ、反応容器の外面と冷媒液との接触面積を増減して液剤の反応熱を制御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を採用した。

これにより、侵れたレスポンスが得られ、反応容器内の温度を迅速かつ的確に調節できると共に、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。また、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にして直截な冷却機構を採用しているので、コンパク卜な化学反応装置に製作できて、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危険の起り易い反応容器から遠く離れた埸所に配置することが可能になるのである。

さらに、加熱惫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、冷却ジャケッ卜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。図面の簡単な説明

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プロック線図、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 gの基本的機構を示したブロック線図、図 3は第 1実施例装置にォ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匮の機構を示したプロック線図、図 4は第 1実施例装 S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。発明を実施するための最良の形態

以下、本発明を添附図面に示す第 1実施例〜第 3実施例に基づいて詳しく説明する。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。

〔第 1実施例〕

まず、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図 1に基づいて説明する。図 1中、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には援拌機 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が揷入されている。そして、反応容器 1下部の筒口部 14はバルブ V Iに繁がっており、必要に応じてこのバルブ V 1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。

符号 2で指示されるものは、反応容器 1内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、当該温水が熱媒供耠器 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。

符号 3で指示されるものは、反応容器 1の下部に位匱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卜であり、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から冷却ジャケッ卜 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 V 2は開けたままであり、ほぼ一定の温度の冷水が流入口 32から冷却ジャケッ卜 3内を通って流出口 33へ流れ ί¾り。

符号 4で指示されるものは、前記反応容器 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 Α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。符号 5で指示されるものは、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、即ち、当該気体 Gの容積に応じて冷却ジャケッ卜 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 P 1に内蔵のモ —夕 M 1が正逆回転され、このモータ M 1により前記ポンプ P 1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を通って前記冷却ジャケット 3の給排気口 31に送気または排気される。ポンプ P 1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。冷媒液じの液面レベル Lを昇降制御する方式として、上記のようなポンプ P 1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。

しかして、冷却ジャケット 3の給排気口 31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。

まず、反応容器 1内の液剤 Aの化学反応が開始されると、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との接触面積が增加し、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、前記液面レベル Lは高い位 g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の液面レべル 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の熱通と冷却ジャケット 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。

〔第 2実施例〕

つぎに、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 M Γ が正逆回転され、このモータ Μ Γ と連動しているモータ M 1によりポンプ P 1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 P 1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。

〔第 3実施例〕

さらに、第 1実施例装置にォ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図 3に基づいて説明する。付加されたォ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、 «拌トルク制御器 9、コンピュータ 10などがある。

まず、加熱手段は、熱媒供給器 21と、流路 22と、流量計 23と、温度センサー 24と、加熱量計算ュニット 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ュニット 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、冷却量計算ュニット 66とから成る。冷媒供給器 61から供給された冷媒液じが、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、冷却ジャケッ卜 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ュニット 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一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 fiにセットされる。液剤滴下制御器 8は、電子秤 81と、モータ M 2と、ポンプ P 2とから成る。液剤滴下制御器 8からの信号によりモータ M 2が所要の回転数だけ回転し、ポンプ P 2が駆勋され、電子抨 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。援拌トルク制御器 9は、 »拌機 Kからリアルタイムで携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、加熱量計箅ュニット 25から加熱量が入力され、冷却量計算ュニット 66から冷却量を入力される。また、自勖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。携拌トルク制御器 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によつて、化学反応装匿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。

〔実験例〕

ここで、第 1実施例装 Sを用いて行った化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（酢酸ビュル）、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°C ) より若干高めに設定し、冷媒液 Cの流量を 300 c c Z分に設定し、反応容器 1内の温度を 62°Cにまで上げる。この時点で、開始剤（過硫酸カリウム）を前記反応容器 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 V 1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。

以上のように、乳化重合反応実験を行った結果、図 4に示すような実験データが得られた。図 4中、実線（P V ) は反応容器 1内の温度を示し、点線（M V ) は冷媒液 Cの液面レベル Lを示し、丸印（X m ) は重合率を示し、縦線（S T ) は開始剤を投入した時点を示す。横軸は時間を示し、縱轴は温度、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 ~ 1 00%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、 1 00%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°C ) ± 0. 05°C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力これは重合反応が完了して反応熱が発生しなくなつ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。本発明の実施例装置においては、反応熱および熱媒液による加熱量と冷媒液の熱交換面 ¾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、熱媒液ゃ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。

本発明の実施例は概ね上記のとおりであるが、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、可逆式定量エアボ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增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。産業上の利用可能性

以上のように、本発明に係る熱交換面積調節式の反応熱制御機構によれば、重合反応や縮合反応などの化学反応を伴う実験を遂行する際に、その実験において生じる反応熱を的確かつ迅速に制御することが可能であるから、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。さらに、実験段階における化学反応装置だけでなく、ブラスチックなどの工業用材料を大量生産可能な大規模ブラントにおける化学反応装置に適用することもできる。

Claims

請求の範囲

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つて前記反応容器 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；前記冷却ジャケッ卜 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 P 1を正逆駆動させて流路切換することにより、前記袷排気口 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の容穣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。

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からのフィ一ドバック信号に基づきポンプ P 1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、前記袷排気口 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 O 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匿における熱交換面積調節式の反応熱制御機構。

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きポテンショメータ 54 を変動させ、その変動信号に基づきポンプ P 1を正逆駆勖させ、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の容穰に応じて当該冷却ジャケット 3を出入りする冷媒液 Cの容量を補完的に增減して液面レベル 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べル制御器 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穑調節式の反応熱制御機構。