JP2023136292A - 化学反応制御装置および化学反応制御方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】 本技術の目的は、所定の温度範囲内に保持されている外部領域の内側の内部領域で、温度が時間的に変化しうる化学反応を制御する化学反応制御装置および化学反応制御方法を提供することである。【解決手段】 化学反応制御装置１００は、溶液を収容可能な反応容器１１０と、反応容器１１０を収容する外部容器１２０と、反応容器１１０の温度を測定する第１温度センサ１４０と、外部容器１２０の温度を測定する第２温度センサ１５０と、温度制御素子１３０と、温度制御素子１３０を制御する制御部１９０と、を有する。温度制御素子１３０は、外部容器１２０に接触しているとともに反応容器１１０に接触していない。【選択図】図１
Description
本明細書の技術分野は、反応容器と外部容器とを有する化学反応制御装置および化学反応制御方法に関する。
一般に、化学反応は温度に依存する。アレニウスの式に従う化学反応もあれば、温度の上昇とともに反応前の物質が失活し、反応速度が減少することもある。このため、温度を考慮した化学反応の制御技術が研究開発されてきている。
例えば、特許文献１には、ＰＣＲ法において、温度サイクルをかけてＤＮＡを増幅させる旨が記載されている（特許文献１の段落［０００３］）。ＰＣＲ法は、２本鎖のＤＮＡを変性させて分離する工程と、プライマーを標的ＤＮＡに結合させるアニーリング工程と、ＤＮＡを伸長させる工程と、を有する。各工程の温度は異なる。
ところで、生体内ではホメオスタシスが実現されている。生体内で生じうる化学反応は、所定の温度範囲内で起こると考えられる。また、生体内では多数の化学物質が反応に関与しうる。
一方、多段階の化学反応が生じる場合には、中間反応生成物の濃度が時間的に振動することがある。このような反応として、例えば、ベロウソフ・ジャボチンスキー反応が挙げられる。また、中間反応生成物の濃度が振動する反応モデルとして、例えば、ブラッセレーターが提案されている。
このような場合には、その化学反応が生じる領域の温度が、中間反応生成物の濃度に伴って時間的に振動しうる。所定の温度範囲内に保持されている外部領域の内側の内部領域で、温度が時間的に変化しうる化学反応を制御することは決して容易ではない。
本明細書の技術が解決しようとする課題は、所定の温度範囲内に保持されている外部領域の内側の内部領域で、温度が時間的に変化しうる化学反応を制御する化学反応制御装置および化学反応制御方法を提供することである。
第１の態様における化学反応制御装置は、溶液を収容可能な反応容器と、反応容器を収容する外部容器と、反応容器の温度を測定する第１温度センサと、外部容器の温度を測定する第２温度センサと、温度制御素子と、温度制御素子を制御する制御部と、を有する。温度制御素子は、外部容器に接触しているとともに反応容器に接触していない。
この化学反応制御装置は、温度制御素子を介して外部容器の温度を制御する。外部容器に収容されている反応容器の内部では、ほぼ一定温度に保たれた状態で化学反応が生じる。
本明細書では、所定の温度範囲内に保持されている外部領域の内側の内部領域で、温度が時間的に変化しうる化学反応を制御する化学反応制御装置および化学反応制御方法が提供されている。
以下、具体的な実施形態について、化学反応制御装置および化学反応制御方法を例に挙げて説明する。しかし、本明細書の技術はこれらの実施形態に限定されるものではない。
（第１の実施形態）
１．化学反応制御装置
図１は、第１の実施形態の化学反応制御装置１００の構造を示す図である。化学反応制御装置１００は、反応容器１１０と、外部容器１２０と、温度制御素子１３０と、第１温度センサ１４０と、第２温度センサ１５０と、断熱容器１６０と、液体流出入口１７１、１７２、１７３と、制御部１９０と、を有する。
１．化学反応制御装置
図１は、第１の実施形態の化学反応制御装置１００の構造を示す図である。化学反応制御装置１００は、反応容器１１０と、外部容器１２０と、温度制御素子１３０と、第１温度センサ１４０と、第２温度センサ１５０と、断熱容器１６０と、液体流出入口１７１、１７２、１７３と、制御部１９０と、を有する。
反応容器１１０は、内部で化学反応を生じさせるための容器である。反応容器１１０は、化学反応を生じさせるための溶液を収容可能である。反応容器１１０は、外部容器１２０の内部に収容されている。反応容器１１０は、温度制御素子１３０に直接的に接触していない。反応容器１１０は、外部容器１２０を介して間接的に温度を制御されることはあるが、温度制御素子１３０から直接的に温度を制御されることはない。反応容器１１０は、２種類以上の反応前の溶液を流入させ、反応後の溶液を外部に送出させる。反応容器１１０は、底面と壁面とを有する。反応容器１１０の壁面は、液体流出入口１７１と、液体流出入口１７２と、液体流出入口１７３と、つながっている。反応容器１１０の材料は、例えば、プラスチック等の樹脂材料である。反応容器１１０の材料は、これ以外の材料であってもよい。反応容器１１０の内部の容積は、例えば、０．０１ｍＬ以上０．５ｍＬ以下である。反応容器１１０の内部の容積は、上記以外であってもよい。
外部容器１２０は、内部に反応容器１１０を収容している。外部容器１２０の熱容量は、反応容器１１０の熱容量に比べて十分に大きい。外部容器１２０は、温度制御素子１３０に温度を制御される。これらにより、外部容器１２０は温度が変化しにくく、また、仮に温度が変化した場合であっても、所定の温度範囲内に調整される。つまり、外部容器１２０の内部でホメオスタシスに近い環境が実現される。外部容器１２０の材料は、例えば、Ａｌ等の金属である。外部容器１２０の材料は、これ以外の材料であってもよい。
温度制御素子１３０は、外部容器１２０の温度を制御するためのものである。温度制御素子１３０は、外部容器１２０に直接的に接触しており、反応容器１１０に直接的に接触していない。温度制御素子１３０は、外部容器１２０の温度を直接的に制御し、外部容器１２０を介して反応容器１１０の温度を間接的に制御する。温度制御素子１３０は、例えば、外部容器１２０の外側に外部容器１２０に接触させた状態で配置されている。温度制御素子１３０は、例えば、ペルチェ素子である。
第１温度センサ１４０は、反応容器１１０の温度を測定する。第１温度センサ１４０は、例えば、温度トランスデューサーである。第１温度センサ１４０は、熱電対、その他の温度センサであってもよい。第１温度センサ１４０は、反応容器１１０の内部の溶液に接触するように配置してもよい。
第２温度センサ１５０は、外部容器１２０の温度を測定する。第２温度センサ１５０は、例えば、温度トランスデューサーである。第２温度センサ１５０は、熱電対、その他の温度センサであってもよい。
断熱容器１６０は、外部容器１２０を収容している。このため、外部容器１２０は外部から熱の流入または流出を抑制される。
液体流出入口１７１、１７２、１７３は、反応容器１１０と外部の流路とをつなぐ接続部分である。例えば、液体流出入口１７１は、第１の溶液流入口であり、液体流出入口１７２は、第２の溶液流入口であり、液体流出入口１７３は、溶液流出口である。この場合には、液体流出入口１７１から反応前の第１の原料溶液が反応容器１１０に流入し、液体流出入口１７２から反応前の第２の原料溶液が反応容器１１０に流入する。そして、反応容器１１０の内部で第１の原料溶液と第２の原料溶液とが反応する。反応後の溶液は、液体流出入口１７３から化学反応制御装置１００の外部に送出される。
液体流出入口１７１、１７２、１７３は、原料溶液を供給する原料溶液供給部（図示せず）または反応後の溶液を排出する溶液排出部（図示せず）に接続されている。液体流出入口１７１、１７２、１７３に接続されているプランジャーポンプ等により、単位時間当たりの液体の流量を一定に保持されている。また、液体流出入口１７１、１７２、１７３に接続されているプランジャーポンプ等により、反応容器１１０に液体を流入させるか、反応容器１１０から液体を送出させるかを決定することができる。
制御部１９０は、温度制御素子１３０の動作を制御する。制御部１９０は、第１温度センサ１４０からの反応容器１１０の温度の入力と、第２温度センサ１５０からの外部容器１２０の温度の入力と、を受け付ける。制御部１９０は、反応容器１１０に流入させる溶液の流量および反応容器１１０から流出させる溶液の流量を制御してもよい。
制御部１９０は、温度制御素子１３０を介して外部容器１２０の温度を制御し、外部容器１２０を介して内部容器１１０の温度をある程度制御する。制御部１９０は、温度制御素子１３０の温度を設定温度より－１℃以上１℃以下の範囲内の温度に保持する。好ましくは、－０．６℃以上０．６℃以下である。より好ましくは、－０．２℃以上０．２℃以下である。制御部１９０は、温度制御素子１３０の温度を１０℃以上７５℃以下に制御する。好ましくは、１５℃以上６０℃以下である。より好ましくは、２０℃以上５０℃以下である。
２．化学反応制御装置の制御系
図２は、第１の実施形態の化学反応制御装置１００の制御系を示す図である。制御部１９０は、ＰＣ１９１と、データ取得デバイス１９２と、トランスインピーダンスアンプ１９３と、バイアスモジュール１９４と、温度コントローラー１９５と、を有する。
図２は、第１の実施形態の化学反応制御装置１００の制御系を示す図である。制御部１９０は、ＰＣ１９１と、データ取得デバイス１９２と、トランスインピーダンスアンプ１９３と、バイアスモジュール１９４と、温度コントローラー１９５と、を有する。
ＰＣ１９１は、各部を制御するコンピューターである。ＰＣ１９１は、データ取得デバイス１９２に接続されている。ＰＣ１９１とデータ取得デバイス１９２とは、例えば、ＵＳＢケーブルで接続されている。その他の接続は、例えば、同軸ケーブルで接続されている。
データ取得デバイス１９２は、電圧、電流等の電気的信号と温度等の物理量とを取得する。データ取得デバイス１９２は、ＰＣ１９１と、トランスインピーダンスアンプ１９３と、温度コントローラー１９５と、に接続されている。
トランスインピーダンスアンプ１９３は、電流を電圧として出力する。トランスインピーダンスアンプ１９３は、データ取得デバイス１９２と、バイアスモジュール１９４と、に接続されている。
バイアスモジュール１９４は、第１温度センサ１４０に好適なバイアスを印加するためのものである。バイアスモジュール１９４は、トランスインピーダンスアンプ１９３と、第１温度センサ１４０と、に接続されている。
温度コントローラー１９５は、温度制御素子１３０を高精度で制御するとともに第２温度センサ１５０に好適なバイアスを印加する。温度コントローラー１９５は、データ取得デバイス１９２と、温度制御素子１３０と、第２温度センサ１５０と、に接続されている。
３．化学反応制御方法
図３は、第１の実施形態の化学反応制御装置１００のフローを示すフローチャートである。まず、反応容器１１０および外部容器１２０の温度を測定する。例えば、制御部１９０が、第１温度センサ１４０から反応容器１１０の温度を取得するとともに第２温度センサ１５０から外部容器１２０の温度を取得する（Ｓ１０１）。
図３は、第１の実施形態の化学反応制御装置１００のフローを示すフローチャートである。まず、反応容器１１０および外部容器１２０の温度を測定する。例えば、制御部１９０が、第１温度センサ１４０から反応容器１１０の温度を取得するとともに第２温度センサ１５０から外部容器１２０の温度を取得する（Ｓ１０１）。
次に、制御部１９０が温度制御素子１３０を介して外部容器１２０の温度を制御する。制御部１９０は、温度制御素子１３０の温度を設定温度の－１℃以上１℃以下の範囲内の温度に保持する（Ｓ１０２）。設定温度は、例えば、１０℃以上７５℃以下である。
次に、反応容器１１０の内部で化学反応を生じさせる（Ｓ１０３）。液体流出入口１７１から反応容器１１０に一定量の第１の原料溶液を送出し、液体流出入口１７２から反応容器１１０に一定量の第２の原料溶液を送出する。第１の原料溶液と第２の原料溶液とのうちの少なくとも一方は有機化合物を含有する。反応容器１１０の内部で反応した後の溶液を、液体流出入口１７３から反応制御装置１００の外部に送出する。
なお、制御部１９０は、反応容器１１０に原料溶液を送出している期間に、温度制御素子１３０を介して外部容器１２０の温度を制御し続ける。反応容器１１０の内部の化学反応により反応容器１１０の温度が増減する期間内に、外部容器１２０は設定温度の－１℃以上１℃以下の範囲内の温度を保つ。
４．反応容器および外部容器の温度
化学反応制御装置１００は、一定温度に保たれた外部容器１２０の内部の反応容器１１０の内部で化学反応を発生させる。制御部１９０は、反応容器１１０の温度を直接的には制御しない。その代わりに、制御部１９０は、一定温度に保たれた外部容器１２０を介して間接的に反応容器１１０の温度を制御する。このため、外部容器１２０の温度は強く制御されるが、反応容器１１０の温度はそれほど強く制御されない。
化学反応制御装置１００は、一定温度に保たれた外部容器１２０の内部の反応容器１１０の内部で化学反応を発生させる。制御部１９０は、反応容器１１０の温度を直接的には制御しない。その代わりに、制御部１９０は、一定温度に保たれた外部容器１２０を介して間接的に反応容器１１０の温度を制御する。このため、外部容器１２０の温度は強く制御されるが、反応容器１１０の温度はそれほど強く制御されない。
反応容器１１０の内部では、発熱反応および吸熱反応が時間差で起こりうる。このため、反応容器１１０の温度が振動する。外部容器１２０の熱容量が十分に大きく、外部容器１２０の温度が一定になるように制御されている。このため、反応容器１１０の温度は一定の周期で変動し、反応容器１１０の温度の時間平均はほぼ一定である。
図４は、ブラッセレーターの中間反応生成物ＸおよびＹの濃度の時間変化を示すグラフである。図４の横軸は時間であり、縦軸はＸおよびＹの濃度である。ブラッセレーター（Ｂｒｕｓｓｅｌａｔｏｒ）は、化学反応を例示する一般的な数理モデルの一つであり、具体的な化学反応を示しているわけではない。図４に示すように、中間反応生成物ＸおよびＹは、周期的に振動している。反応容器１１０の内部では、図４に例示するような化学反応を起こすことができる。
後述する図５に示すように、外部容器１２０の温度はほぼ一定値をとり、反応容器１１０の温度は振動することが可能である。外部容器１２０の温度の範囲は、反応容器１１０の温度の範囲よりも広い。つまり、反応容器の温度の変化量が、外部容器の温度の変化量よりも大きい。温度の変化量とは、例えば、周期的に変化する温度における、周期内の最大値と最小値との差である。
このため、化学反応制御装置１００は、例えば、ホメオスタシスに似た環境下において、中間反応生成物を含む反応生成物の濃度が振動するような化学反応を制御することができる。
５．第１の実施形態の効果
第１の実施形態の化学反応制御装置１００は、温度制御素子１３０を介して外部容器１２０の温度を制御する。反応容器１１０の内部では、一定温度に保たれた状態で化学反応が生じる。このように、化学反応制御装置１００は、ホメオスタシスに似た環境下で化学反応を起こすことができる。
第１の実施形態の化学反応制御装置１００は、温度制御素子１３０を介して外部容器１２０の温度を制御する。反応容器１１０の内部では、一定温度に保たれた状態で化学反応が生じる。このように、化学反応制御装置１００は、ホメオスタシスに似た環境下で化学反応を起こすことができる。
６．変形例
６－１．液体流出入口
液体流出入口の数は、第１の実施形態の化学反応制御装置１００より多くてもよい。反応後の液体を反応容器１１０から流出させるための流路は１つでよい。反応前の液体を反応容器１１０に流入させるための流路は２以上であればよい。反応前の溶液の種類の数に応じて、液体流出入口を設定すればよい。
６－１．液体流出入口
液体流出入口の数は、第１の実施形態の化学反応制御装置１００より多くてもよい。反応後の液体を反応容器１１０から流出させるための流路は１つでよい。反応前の液体を反応容器１１０に流入させるための流路は２以上であればよい。反応前の溶液の種類の数に応じて、液体流出入口を設定すればよい。
６－２．断熱容器
化学反応制御装置１００は断熱容器１６０を有していなくてもよい。断熱容器１６０があると、外部容器１２０の内部の温度の保持性が向上するため、断熱容器１６０があることが好ましい。
化学反応制御装置１００は断熱容器１６０を有していなくてもよい。断熱容器１６０があると、外部容器１２０の内部の温度の保持性が向上するため、断熱容器１６０があることが好ましい。
６－３．温度記憶部
化学反応制御装置１００は、反応容器１１０および外部容器１２０の温度の履歴を記憶する記憶部を有していてもよい。例えば、ＰＣ１９１が、反応容器１１０および外部容器１２０の温度の履歴を記憶する。
化学反応制御装置１００は、反応容器１１０および外部容器１２０の温度の履歴を記憶する記憶部を有していてもよい。例えば、ＰＣ１９１が、反応容器１１０および外部容器１２０の温度の履歴を記憶する。
６－４．送液部の制御
化学反応制御装置１００は、反応容器１１０に原料溶液を送出するプランジャーポンプおよび反応容器１１０から反応後の溶液を送出するプランジャーポンプを制御してもよい。例えば、ＰＣ１９１が、これらのプランジャーポンプを制御する。ＰＣ１９１は、外部容器１２０の温度を制御しながら送液のタイミングを決定することができる。
化学反応制御装置１００は、反応容器１１０に原料溶液を送出するプランジャーポンプおよび反応容器１１０から反応後の溶液を送出するプランジャーポンプを制御してもよい。例えば、ＰＣ１９１が、これらのプランジャーポンプを制御する。ＰＣ１９１は、外部容器１２０の温度を制御しながら送液のタイミングを決定することができる。
６－５．反応容器の形状
反応容器１１０の内部の形状は直方体形状ではなく、円筒形状であるとよい。原料溶液が混ざりやすいからである。
反応容器１１０の内部の形状は直方体形状ではなく、円筒形状であるとよい。原料溶液が混ざりやすいからである。
６－６．流路
図１において、原料溶液が反応容器１１０に流れ込む流路は、反応容器１１０の側面に対して、ほぼ垂直である。しかし、この流路は、反応容器１１０の側面または側面に接する水平面に対して、例えば、１０°以上３０°以下の角度で傾斜する角度で配置されていてもよい。この場合には、反応容器１１０の内部で渦を巻くように原料溶液を回転移動させることができる。
図１において、原料溶液が反応容器１１０に流れ込む流路は、反応容器１１０の側面に対して、ほぼ垂直である。しかし、この流路は、反応容器１１０の側面または側面に接する水平面に対して、例えば、１０°以上３０°以下の角度で傾斜する角度で配置されていてもよい。この場合には、反応容器１１０の内部で渦を巻くように原料溶液を回転移動させることができる。
６－７．ポンプ
ポンプの種類はプランジャーポンプ以外のその他のポンプであってもよい。
ポンプの種類はプランジャーポンプ以外のその他のポンプであってもよい。
６－８．撹拌機構
化学反応制御装置１００は、反応容器１１０の内部の溶液を撹拌させる撹拌機構を有していてもよい。
化学反応制御装置１００は、反応容器１１０の内部の溶液を撹拌させる撹拌機構を有していてもよい。
６－９．架台
化学反応制御装置１００は、反応容器１１０および外部容器１２０を支持する架台を有していてもよい。
化学反応制御装置１００は、反応容器１１０および外部容器１２０を支持する架台を有していてもよい。
６－１０．組み合わせ
上記の変形例を組み合わせてもよい。
上記の変形例を組み合わせてもよい。
（実験）
１．実験方法
３種類の原料溶液を準備した。第１の原料溶液は、０．５６Ｍのホルムアルデヒドと０．０３Ｍの酢酸カルシウム水溶液との混合溶液であった。単位時間当たりの流量は、９５μＬ／ｍｉｎであった。
１．実験方法
３種類の原料溶液を準備した。第１の原料溶液は、０．５６Ｍのホルムアルデヒドと０．０３Ｍの酢酸カルシウム水溶液との混合溶液であった。単位時間当たりの流量は、９５μＬ／ｍｉｎであった。
第２の原料溶液は、０．３Ｍのグリコールアルデヒドと０．０３Ｍの酢酸カルシウム水溶液との混合溶液であった。単位時間当たりの流量は、５μＬ／ｍｉｎであった。
第３の原料溶液は、０．０９Ｍの水酸化ナトリウム水溶液であった。単位時間当たりの流量は、１００μＬ／ｍｉｎであった。
外部容器１２０の温度を４４．５℃に保持した。反応容器１１０の内部に、これらの３種類の原料溶液を所定の流速で送出し、反応容器１１０の内部で化学反応を発生させた。外部容器１２０の温度および反応容器１１０の温度を測定した。また、８秒ごとにサンプリングし、液体クロマトグラフィーを実施した。
２．実験結果
２－１．温度
図５は、反応容器１１０および外部容器１２０の温度を示すグラフである。図５の横軸は時間である。図５の縦軸は温度である。Ｌ１が反応容器１１０の温度を示しており、Ｌ２が外部容器１２０の温度を示している。
２－１．温度
図５は、反応容器１１０および外部容器１２０の温度を示すグラフである。図５の横軸は時間である。図５の縦軸は温度である。Ｌ１が反応容器１１０の温度を示しており、Ｌ２が外部容器１２０の温度を示している。
図５に示すように、外部容器１２０の温度は４４．５℃でほぼ一定に保たれている。反応容器１１０の温度は、周期的に振動している。温度変化の周期は、およそ８０秒であった。
２－２．液体クロマトグラフィー
図６は、ホルムアルデヒドに由来する液体クロマトグラフィーのピークを示すグラフである。なお、各ピークを一定時間おきにずらした上で重畳して描いてある。しかし、各ピークは一定間隔おきに並んでいない。例えば、間隔Ｄ１および間隔Ｄ２は、他の間隔よりも広い。すなわち、各ピークが時間的にずれていることを示している。第１の化学物質の濃度が最大値をとる時刻と、第２の化学物質の濃度が最大値をとる時刻と、がずれている。
図６は、ホルムアルデヒドに由来する液体クロマトグラフィーのピークを示すグラフである。なお、各ピークを一定時間おきにずらした上で重畳して描いてある。しかし、各ピークは一定間隔おきに並んでいない。例えば、間隔Ｄ１および間隔Ｄ２は、他の間隔よりも広い。すなわち、各ピークが時間的にずれていることを示している。第１の化学物質の濃度が最大値をとる時刻と、第２の化学物質の濃度が最大値をとる時刻と、がずれている。
図７は、１，３－ジヒドロキシアセテートに由来する液体クロマトグラフィーのピークを示すグラフである。なお、各ピークを一定時間おきにずらした上で重畳して描いてある。しかし、各ピークは一定間隔おきに並んでいない。すなわち、各ピークが時間的にずれていることを示している。第１の化学物質の濃度が最大値をとる時刻と、第２の化学物質の濃度が最大値をとる時刻と、がずれている。
３．反応生成物の濃度
図５に示すように、反応容器１１０の温度は一定の周期で振動しており、図６および図７に示すように、反応生成物の濃度のピーク値は揃っていない。この反応系では、中間反応生成物を含む反応生成物の濃度が時間的に振動し、その結果、反応容器１１０の温度が時間的に振動している。実際に、図６および図７における化学種の振動の周期は、図５の温度の振動の周期を反映している。
図５に示すように、反応容器１１０の温度は一定の周期で振動しており、図６および図７に示すように、反応生成物の濃度のピーク値は揃っていない。この反応系では、中間反応生成物を含む反応生成物の濃度が時間的に振動し、その結果、反応容器１１０の温度が時間的に振動している。実際に、図６および図７における化学種の振動の周期は、図５の温度の振動の周期を反映している。
このように、化学反応制御装置１００は、ホメオスタシスに似た環境下での化学反応を制御することができる。
（付記）
第１の態様における化学反応制御装置は、溶液を収容可能な反応容器と、反応容器を収容する外部容器と、反応容器の温度を測定する第１温度センサと、外部容器の温度を測定する第２温度センサと、温度制御素子と、温度制御素子を制御する制御部と、を有する。温度制御素子は、外部容器に接触しているとともに反応容器に接触していない。
第１の態様における化学反応制御装置は、溶液を収容可能な反応容器と、反応容器を収容する外部容器と、反応容器の温度を測定する第１温度センサと、外部容器の温度を測定する第２温度センサと、温度制御素子と、温度制御素子を制御する制御部と、を有する。温度制御素子は、外部容器に接触しているとともに反応容器に接触していない。
第２の態様における化学反応制御装置は、溶液を収容可能な反応容器と、反応容器を収容する外部容器と、反応容器の温度を測定する第１温度センサと、外部容器の温度を測定する第２温度センサと、温度制御素子と、温度制御素子を制御する制御部と、を有する。制御部は、温度制御素子を介して外部容器の温度を制御する。
第３の態様における化学反応制御装置においては、制御部は、温度制御素子の温度を設定温度より－１℃以上１℃以下の範囲内の温度に保持する。
第４の態様における化学反応制御装置においては、制御部は、温度制御素子の温度を１０℃以上７５℃以下に制御する。
第５の態様における化学反応制御方法においては、外部容器の内部に収容されている反応容器に２以上の原料溶液を送出する。反応容器の内部で化学反応を発生させる。反応容器および外部容器の温度を測定する。外部容器の温度を設定温度の－１℃以上１℃以下の範囲内の温度に保持する。
第６の態様における化学反応制御方法においては、設定温度を１０℃以上７５℃以下に設定する。
第７の態様における化学反応制御方法においては、反応容器の温度の変化量が、外部容器の温度の変化量よりも大きい。
１００…化学反応制御装置
１１０…反応容器
１２０…外部容器
１３０…温度制御素子
１４０…第１温度センサ
１５０…第２温度センサ
１６０…断熱容器
１７１、１７２、１７３…液体流出入口
１９０…制御部１９０
１１０…反応容器
１２０…外部容器
１３０…温度制御素子
１４０…第１温度センサ
１５０…第２温度センサ
１６０…断熱容器
１７１、１７２、１７３…液体流出入口
１９０…制御部１９０
Claims (7)
- 溶液を収容可能な反応容器と、
前記反応容器を収容する外部容器と、
前記反応容器の温度を測定する第１温度センサと、
前記外部容器の温度を測定する第２温度センサと、
温度制御素子と、
前記温度制御素子を制御する制御部と、
を有し、
前記温度制御素子は、
前記外部容器に接触しているとともに前記反応容器に接触していないこと
を含む化学反応制御装置。 - 溶液を収容可能な反応容器と、
前記反応容器を収容する外部容器と、
前記反応容器の温度を測定する第１温度センサと、
前記外部容器の温度を測定する第２温度センサと、
温度制御素子と、
前記温度制御素子を制御する制御部と、
を有し、
前記制御部は、
前記温度制御素子を介して前記外部容器の温度を制御すること
を含む化学反応制御装置。 - 請求項１または請求項２に記載の化学反応制御装置において、
前記制御部は、
前記温度制御素子の温度を設定温度より－１℃以上１℃以下の範囲内の温度に保持すること
を含む化学反応制御装置。 - 請求項１から請求項３までのいずれか１項に記載の化学反応制御装置において、
前記制御部は、
前記温度制御素子の温度を１０℃以上７５℃以下に制御すること
を含む化学反応制御装置。 - 外部容器の内部に収容されている反応容器に２以上の原料溶液を送出し、
前記反応容器の内部で化学反応を発生させ、
前記反応容器および前記外部容器の温度を測定し、
前記外部容器の温度を設定温度の－１℃以上１℃以下の範囲内の温度に保持すること
を含む化学反応制御方法。 - 請求項５に記載の化学反応制御方法において、
前記設定温度を１０℃以上７５℃以下に設定すること
を含む化学反応制御方法。 - 請求項５または請求項６に記載の化学反応制御方法において、
前記反応容器の温度の変化量が、
前記外部容器の温度の変化量よりも大きいこと
を含む化学反応制御方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2022041821A JP2023136292A (ja) | 2022-03-16 | 2022-03-16 | 化学反応制御装置および化学反応制御方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2022041821A JP2023136292A (ja) | 2022-03-16 | 2022-03-16 | 化学反応制御装置および化学反応制御方法 |
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|---|---|
| JP2023136292A true JP2023136292A (ja) | 2023-09-29 |
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|---|---|
| JP (1) | JP2023136292A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN119179346A (zh) * | 2024-11-20 | 2024-12-24 | 宁波奉化吉泰电气有限公司 | 智能反应器智能温控系统及控制流程 |
-
2022
- 2022-03-16 JP JP2022041821A patent/JP2023136292A/ja active Pending
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| CN119179346A (zh) * | 2024-11-20 | 2024-12-24 | 宁波奉化吉泰电气有限公司 | 智能反应器智能温控系统及控制流程 |
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