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特表2024-517566温度制御一体型の金属製流通式反応装置モジュールの製造方法、及び製造されたモジュール
(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公表特許公報(A)
(11)【公表番号】
(43)【公表日】2024-04-23
(54)【発明の名称】温度制御一体型の金属製流通式反応装置モジュールの製造方法、及び製造されたモジュール
(51)【国際特許分類】
B23K 20/00 20060101AFI20240416BHJP
B01J 19/24 20060101ALI20240416BHJP
【ＦＩ】
B23K20/00 340
B01J19/24 Z
【審査請求】未請求
【予備審査請求】未請求
(21)【出願番号】P 2023559759
(86)(22)【出願日】2022-03-22
(85)【翻訳文提出日】2023-11-16
(86)【国際出願番号】 US2022021279
(87)【国際公開番号】W WO2022212115
(87)【国際公開日】2022-10-06
(31)【優先権主張番号】63/167,154
(32)【優先日】2021-03-29
(33)【優先権主張国・地域又は機関】US
(81)【指定国・地域】
(71)【出願人】
【識別番号】397068274
【氏名又は名称】コーニング インコーポレイテッド
(74)【代理人】
【識別番号】100073184
【弁理士】
【氏名又は名称】柳田 征史
(74)【代理人】
【識別番号】100175042
【弁理士】
【氏名又は名称】高橋 秀明
(74)【代理人】
【識別番号】100163050
【弁理士】
【氏名又は名称】小栗 眞由美
(74)【代理人】
【識別番号】100224775
【弁理士】
【氏名又は名称】南 毅
(72)【発明者】
【氏名】バーキー，ジョージ エドワード
(72)【発明者】
【氏名】クイン，リチャード アラン
【テーマコード（参考）】
4E167
4G075
【Ｆターム（参考）】
4E167AA03
4E167AC07
4E167CA11
4E167CB01
4E167CB02
4E167CB03
4E167DB01
4G075AA02
4G075AA39
4G075AA56
4G075BA10
4G075DA01
4G075DA12
4G075FB01
4G075FB02
(57)【要約】
流通式反応装置用の金属製流通モジュールを形成する方法は、第１の金属プレートの第１の主面上にフラックス保持構成を形成するステップと、その後、第１の主面にフラックスを塗布するステップと、を含む。フラックス保持構成は、フラックスの少なくとも一部を第１の主面上に保持するように構成されている。本方法は、第２の金属プレートの第２の主面を第１の金属プレートの第１の主面に対して配置するステップをさらに含む。第２の金属プレートは、１本以上の流路を有しており、当該１本以上の流路の少なくとも一部が第２の金属プレートの第２の主面に画成されている。フラックスは、第１の主面と第２の主面との第１の当接部の間に配置される。また本方法は、第１の金属プレートと第２の金属プレートとを、非酸化性雰囲気中で加熱して、第１の当接部を熱接合させるステップをさらに含む。
【特許請求の範囲】
【請求項1】
フラックスを所定の位置に保持するように構成されたフラックス保持構成を形成するステップと、前記フラックスが前記フラックス保持構成に接するように、第１の金属プレートの第１の主面、及び、第２の金属プレートの第２の主面、のうちの一方以上に前記フラックスを塗布するステップと、
前記第１の主面及び前記第２の主面のうちの少なくとも一方に、１本以上の流路が画成されており、前記第１の主面と前記第２の主面との第１の当接部の間に前記フラックスが配置されるように、前記第１の主面及び前記第２の主面を互いに対して配置するステップと、
前記第１の金属プレートと前記第２の金属プレートとを、非酸化性雰囲気又は不活性雰囲気中で加熱して、前記第１の当接部を熱接合させるステップと、
を含む、流通式反応装置用の金属製流通モジュールを形成する方法。
【請求項2】
前記１本以上の流路の少なくとも一部が、前記第１の主面に画成されるとともに、前記１本以上の流路の少なくとも一部が、前記第２の主面に画成されており、少なくとも一部が前記第１の主面に画成されている前記１本以上の流路が、少なくとも一部が前記第２の主面に画成されている前記１本以上の流路と位置合わせされる、請求項１に記載の方法。
【請求項3】
前記フラックスが、炭化物粉末と窒化物粉末のうちの一方を含む、請求項１に記載の方法。
【請求項4】
前記第１の金属プレートと前記第２の金属プレートとを加熱するステップが、加熱と同時に、前記第１の金属プレートと前記第２の金属プレートとを合わせて一体にプレスするステップを含む、請求項１に記載の方法。
【請求項5】
前記フラックス保持構成が、前記フラックスを塗布する前に前記第１の主面及び前記第２の主面のうちの前記一方以上に塗布される接着剤
前記第１の主面及び前記第２の主面のうちの前記一方以上におけるテクスチャ、及び
前記フラックスを含む水性混合物であって、前記第１の主面及び前記第２の主面を互いに対して配置するステップの前に、前記第１の主面及び前記第２の主面のうちの前記一方以上に塗布されるように構成されている混合物
のうちの１つ以上を含んでいる、請求項１に記載の方法。
【請求項6】
流体コネクタの一部、及び、前記第１の金属プレート及び前記第２の金属プレートの少なくとも一方を通って延びるポートであって、前記金属製流通モジュールの外部から前記１本以上の流路と流体連通するように構成されているポート、のうちの一方以上にフラックスを塗布するステップと、前記流体コネクタの前記一部と前記第１の金属プレート及び前記第２の金属プレートのうちの前記少なくとも一方との第２の当接部の間に前記フラックスが配置されるように、前記ポートに前記流体コネクタを接続するステップと、
前記流体コネクタと、前記第１の金属プレートと、前記第２の金属プレートとを、前記非酸化性雰囲気又は前記不活性雰囲気中で加熱して、前記第１の当接部及び前記第２の当接部を熱接合させるステップと、
をさらに含む、請求項１に記載の方法。
【請求項7】
前記第２の金属プレートの、前記第２の主面とは反対側の第３の主面、及び、第３の金属プレートの第４の主面、のうちの一方以上にフラックスを塗布するステップと、前記第３の主面及び前記第４の主面のうちの少なくとも一方に、１本以上の流路が画成されており、前記第３の主面と前記第４の主面との第２の当接部の間に前記フラックスが配置されるように、前記第３の主面及び前記第４の主面を互いに対して配置するステップと、
前記第１の金属プレートと、前記第２の金属プレートと、前記第３の金属プレートとを、前記非酸化性雰囲気又は前記不活性雰囲気中で加熱して、前記第１の当接部及び前記第２の当接部を熱接合させるステップと、
をさらに含む、請求項１に記載の方法。
【請求項8】
第１の主面を有する第１の金属プレートと、第２の主面を有する第２の金属プレートと、
を備え、
前記第１の主面及び前記第２の主面のうちの一方以上に、１本以上の流路が画成されており、
前記第１の金属プレートと前記第２の金属プレートとは、前記第１の主面と前記第２の主面との第１の当接部におけるフラックス接合により合体されている、流通式反応装置用の金属製流通モジュール。
【請求項9】
第３の主面を有する第３の金属プレートと、第５の主面を有する第４の金属プレートと、
をさらに備え、
前記第３の主面、及び、前記第１の金属プレートの、前記第１の主面とは反対側の第４の主面、のうちの一方以上に、１本以上の流路が画成されており、
前記第１の金属プレートと前記第３の金属プレートとは、前記第３の主面と前記第４の主面との第２の当接部におけるフラックス接合により合体されている、
前記第５の主面、及び、前記第２の金属プレートの、前記第２の主面とは反対側の第６の主面、のうちの一方以上に、１本以上の流路が画成されており、
前記第２の金属プレートと前記第４の金属プレートとは、前記第５の主面と前記第６の主面との第３の当接部におけるフラックス接合により合体されている、
請求項８に記載の流通モジュール。
【請求項10】
流体コネクタをさらに備え、前記流体コネクタは、該流体コネクタと前記第１の金属プレート及び前記第２の金属プレートのうちの少なくとも一方との第２の当接部におけるフラックス接合により、前記１本以上の流路と流体連通するように合体されている、請求項８に記載の流通モジュール。
【発明の詳細な説明】
【関連出願の相互参照】
【0001】
本出願は、２０２１年３月２９日を出願日とする米国仮特許出願第６３／１６７１５４号の米国特許法第１１９条に基づく優先権の利益を主張するものであり、この仮出願のすべての開示内容は、参照により本明細書に援用するものとする。
【技術分野】
【0002】
本開示は、流通式反応装置において有用に利用することのできる金属製流通モジュールの製造方法に関し、より詳細には、金属製流通モジュール、特に、冷却一体型ステンレス鋼製モジュール本体内に貫通通路を内包していることを特徴とするステンレス鋼製流通モジュールを、効率的かつ低コストに製造する方法に関する。
【背景技術】
【0003】
流路の形状をマイクロメートルやミリメートル、さらにそれ以下などのセンチメートル未満の規模まで小さくすることにより、容積に対する表面積の比率が大きくなるため、物質と熱の移動を強化させることができる。これにより、従来のバッチ処理の場合には数分から数時間かかっていた反応時間を、数秒にまで短縮できることも珍しくない。そして、かかるプロセス強化により反応速度を上昇させることによって、反応体積あたりの生成物合成速度を向上させることができる。また、このような流路を採用した連続流通式反応装置の応用範囲は拡大しており、あらゆる規模の有機合成のみならず、その他の化学処理用途でも採用が広がっている。
【0004】
このようなデバイスに対する関心が急速に高まっている背景には、このデバイスから得られる利点が幅広いことが考えられる。通常、マイクロメートルやミリメートル、さらにそれ以下などのセンチメートル未満の規模の流路を採用した連続流通式反応装置は、従来のバッチ式反応装置に比べて、熱や物質の移動が促進され、安全性が向上するとともに、制御性も高い。さらに、多くの場合、複数の反応工程、精製工程、分析工程を１つの連続製造ユニットに統合することもできる。
【0005】
流通式のシステムは通常、ポリマー製又は金属製のチューブなどの比較的単純な既製パーツと標準コネクタとを組み合わせて、複数の流通式反応装置モジュールを１つに合体させることにより構築される。このようなパーツは、入手が容易で安価ではあるが、プロセス強化の用途、特に激しい物質移動又は熱交換が望まれる用途で用いた場合には、実現できる設計の複雑性が制限されてしまう。一方、流通式反応装置モジュールの内部には、より複雑な流路構造を設けることができる。このモジュールデバイスには、混合構造（mixing structure）や、滞留時間流路、分離ユニット、インライン分析用インタフェースなどのいくつかの構造的要素が組み込まれている。
【0006】
流通式反応装置モジュールは、様々な既製の設計で市販されており、このような既製のモジュールは、様々な不活性材料（最も一般的な不活性材料としては、ガラス、ステンレス鋼／ハステロイ（Hastelloy）（登録商標）金属、炭化ケイ素セラミックが挙げられる）で形成されている。モジュールの製造は、マイクロマシニング、レーザアブレーション、エッチング、レーザ焼結、型枠成形などの様々な技術で行うことができるが、これらの技術は特に低コストというわけではない。比較的低コストで製造する方法として、組み合わせて用いる金属プレートの合わせ面の一方又は両方の面に溝を加工した後に、プレートの合わせ面同士を圧縮エラストマーガスケットで封着する方法がある。この封着を利用した手法は、比較的低コストではあるものの、封着の持つ性質により、流体式モジュールの動作温度と圧力が制限されてしまっていた。
【0007】
また、一部の流通式システムでは、反応が強化された結果、発熱性が非常に高くなるため、安全かつ効率的に反応を行うために補助冷却が必要になる場合もある。補助冷却としては、反応装置モジュールの両側を覆う冷却ジャケットを挙げることができる。冷却ジャケットは、冷却ジャケットへの出入口ポートと、冷却ジャケットと流体式モジュールの側部との間の合わせ面とに、エラストマーガスケットを備えることができる。この方法もやはり低コストではあるが、封着を利用した手法であるため、封着の性質のために、冷却ジャケットの動作温度と圧力に制限が課されてしまっていた。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0008】
従って、高性能流通式反応装置をより低コストに製造する方法が望まれている。
【課題を解決するための手段】
【0009】
本開示のいくつかの態様によれば、金属製流通モジュールを形成する方法は、第１の金属プレートの第１の主面上にフラックス保持構成を形成するステップと、第１の金属プレートの第１の主面にフラックスを塗布するステップと、第２の金属プレートが１本以上の流路を有しており、当該１本以上の流路の少なくとも一部が第２の金属プレートの第２の主面に画成されており、第１の主面と第２の主面との第１の当接部の間にフラックスが配置されるように、第２の金属プレートの第２の主面を第１の金属プレートの第１の主面に対して配置するステップと、第１の金属プレートと第２の金属プレートとを、非酸化性雰囲気中で加熱して、第１の当接部を熱接合させるステップと、を含む。
【0010】
複数の実施形態において、第１の金属プレートは、１本以上の流路をさらに有することができる。当該１本以上の流路の少なくとも一部が第１の主面に画成されており、少なくとも一部が第１の主面に画成されている１本以上の流路は、第２の主面に画成されている１本以上の流路と位置合わせされる。
【0011】
複数の実施形態において、フラックスは、炭化物粉末又は窒化物粉末を含む。炭化物粉末又は炭化物粉末混合物、具体的には炭化ホウ素を含むもの、が最も好ましい。
【0012】
複数の実施形態において、プレートを加熱するステップは、プレート同士を一体にプレスしながら行う。あるいは、これに代えて、プレート周縁部に配置した締結具、又はプレート周縁部とプレート中央部（中心部）の選択された位置の両方に配置した締結具でプレート同士を合体させるなどにより、プレートを加熱する前に、プレート同士を機械的に締め付けておくこともできる。
【0013】
複数の実施形態において、第１のプレート及び第２のプレートを互いに対して配置する前に、第１のプレート及び第２のプレートの主面の少なくとも一部を、耐薬品性被膜で被覆しておくことができる。被覆される部分は、流路の位置に対応し、流路の位置に位置合わせされるように画定される。あるいは、これに代えて、プレート同士を合わせて非酸化性雰囲気中で加熱して、第１の金属プレートの主面と第２の金属プレートの主面との当接部を熱接合させた後に、流路を耐薬品性被膜で被覆することもできる。いずれの場合も、耐薬品性被膜が望ましく、耐薬品性被膜は、炭化物被膜、好ましくは炭化ケイ素を含む。
【0014】
複数の実施形態において、本方法は、機械加工などにより、１本以上の流路を第１のプレートの上記主面に形成して、１本以上の流路の少なくとも一部を第１のプレートの上記主面に画成するステップをさらに含む。
【0015】
複数の実施形態において、本方法は、流体コネクタの一部にフラックスを塗布するステップと、流体コネクタが１本以上の流路と流体連通されるように、第１の金属プレート及び第２の金属プレートのうちの一方に流体コネクタを接続するステップであって、流体コネクタの上記一部と第１の金属プレート及び第２の金属プレートのうちの上記一方との第２の当接部の間にフラックスが配置されるように流体コネクタを接続するステップと、流体コネクタと、第１の金属プレートと、第２の金属プレートとを、非酸化性雰囲気中で加熱して、第１の当接部及び第２の当接部を熱接合させるステップと、をさらに含む。
【0016】
複数の実施形態において、本方法は、第２の金属プレートの、第２の主面とは反対側の第３の主面にフラックスを塗布するステップと、第３の金属プレートが１本以上の流路を有しており、当該１本以上の流路の少なくとも一部が第３の金属プレートの第４の主面に画成されており、第３の主面と第４の主面との第２の当接部の間にフラックスが配置されるように、第３の金属プレートの第４の主面を第２の金属プレートの第３の主面に対して配置するステップと、第１の金属プレートと、第２の金属プレートと、第３の金属プレートとを、非酸化性雰囲気中で加熱して、第１の当接部及び第２の当接部を熱接合させるステップと、をさらに含む。
【0017】
複数の実施形態において、本方法は、第３の金属プレートの第３の主面にフラックスを塗布するステップと、第１の金属プレートが１本以上の流路を有しており、当該１本以上の流路の少なくとも一部が、第１の金属プレートの、第１の主面とは反対側の第４の主面に画成されており、第３の主面と第４の主面との第２の当接部の間にフラックスが配置されるように、第１の金属プレートの第４の主面を第３の金属プレートの第３の主面に対して配置するステップと、第１の金属プレートと、第２の金属プレートと、第３の金属プレートとを、非酸化性雰囲気中で加熱して、第１の当接部及び第２の当接部を熱接合させるステップと、をさらに含む。
【0018】
他の実施形態では、流通式反応装置などの流体処理用の流通モジュールは、第１の主面を有する第１の金属プレートと、第２の主面及び１本以上の流路を有する第２の金属プレートと、を備え、当該１本以上の流路の少なくとも一部が、第２の主面に画成されており、第１の金属プレートと第２の金属プレートとは、第１の主面と第２の主面との第１の当接部におけるフラックス接合により合体されている。
【0019】
他の実施形態では、本流通モジュールは、第３の主面及び１本以上の流路を有する第３の金属プレートをさらに備え、当該１本以上の流路の少なくとも一部が、第３の主面に画成されており、第２の金属プレートと第３の金属プレートとは、第２の金属プレートの第２の主面とは反対側の第４の主面と第３の主面との第２の当接部におけるフラックス接合により合体されている。
【0020】
他の実施形態では、本流通モジュールは、第３の主面を有する第３の金属プレートをさらに備え、第１の金属プレートが１本以上の流路を有しており、当該１本以上の流路の少なくとも一部が、第１の金属プレートの、第１の主面とは反対側の第４の主面に画成されており、第１の金属プレートと第３の金属プレートとは、第３の主面と第４の主面との第２の当接部におけるフラックス接合により合体されている。
【0021】
さらに他の実施形態では、本流通モジュールは、第５の主面及び１本以上の流路を有する第４の金属プレートをさらに備え、当該１本以上の流路の少なくとも一部が、第５の主面に画成されており、第２の金属プレートと第４の金属プレートとは、第２の金属プレートの第２の主面とは反対側の第６の主面と第５の主面との第３の当接部におけるフラックス接合により合体されている。
【0022】
さらに他の実施形態では、流通式反応装置又は他の流体処理において有用な流通モジュールが提供される。本流通モジュールは、互いに反対側の第１の主面と第２の主面を有する第１の金属プレートと、互いに反対側の第１の主面と第２の主面と、少なくとも一部が第１の主面に画成されている１本以上の流路とを有する第２の金属プレートと、を備えており、第１の金属プレートと第２の金属プレートとは、それぞれの第１の主面を互いに向き合わせた状態で、互いに向かい合う面の間にフラックスを助剤とした相互拡散、融合又はその両方を起こすことによって一体化されている。
【0023】
本開示の方法及びこれにより製造されるモジュールによれば、金属製又はステンレス鋼製の流通式反応装置モジュールを低コストに製造する方法が提供される。モジュールに流体カプラを埋め込んだ構成とすれば、モジュールへの接続を簡単に行う手段をユーザに提供することができる。また、かかる埋め込みを行うプロセスもまた簡便なプロセスである上、このプロセスにより、一体化されたプレートとカプラとの間に強固な封着が生成される。また、本方法及びモジュールにより、ガスケットやＯリングなどの有機材料を使用せずに封着（密閉）された流通式反応装置モジュールが提供されるため、高温プロセス（高温反応）などの、有機材料では対応できなかったプロセス（反応）を行うことが可能となる。
【0024】
以下の詳細な説明において、さらなる特徴及び利点を記載する。下記のさらなる特徴及び利点は、当業者であれば、その説明からただちに理解するか、あるいは、以下の詳細な説明、特許請求の範囲、及び添付の図面を含む本明細書に記載の実施形態を実施することによって理解するであろう。
【0025】
上述の概略的な説明及び以下の詳細な説明はいずれも、例示的なものであり、本開示及び添付の特許請求の範囲の性質及び特徴を理解するための概観又は枠組みを提供することのみを意図したものであることを理解されたい。
【0026】
添付の図面は、本開示の原理のさらなる理解のために添付するものであり、本明細書に組み込まれるとともにその一部をなすものとする。図面は、１つ以上の実施形態を例示的に示すものであり、以下の詳細な説明と併せて、本開示の原理及び作用を例示的に説明するものである。本明細書及び図面に開示される本開示の種々の特徴は、ありとあらゆる組み合わせで用いることができることを理解されたい。限定を意図するものではないが、例えば、以下の実施形態に従って、本開示の様々な特徴を互いに組み合わせることができる。
【0027】
以下は、添付図面に含まれる図面の説明である。なお、図面は、必ずしも縮尺通りに図示されているわけではなく、分かりやすくしたり簡潔にしたりするために、図面内の特定の特徴や特定の図の縮尺や形を誇張して示している場合がある。
【図面の簡単な説明】
【0028】
【図1】本開示の複数の態様に係る流通モジュールを形成する方法を示すフロー図
【図2】本開示の複数の態様に係る金属プレートの一実施形態であって、１本以上の流路が機械加工された金属プレートを撮影したデジタル写真
【図3】本開示の複数の態様に係る流通モジュールの一実施形態を撮影したデジタル写真
【図4】本開示の複数の態様に係る流通モジュールの他の実施形態を撮影したデジタル写真
【図5】本開示の複数の態様に係る流通モジュールの一実施形態の端部を近接撮影したデジタル写真であって、流通モジュールの第１のプレートと第２のプレートとの間の封着を示す写真
【図6】本開示に係る流通モジュールを形成する複数の態様を模式的に示す分解斜視図
【図7】本発明の複数の態様に係る流通モジュールの簡略的な断面模式図であり、流通モジュール内を延びる流路の形状を示す図
【図9】本開示に係る冷却一体型流通モジュールを形成する複数の態様を模式的に示す分解斜視図
【発明を実施するための形態】
【0029】
以下の詳細な説明において、さらなる特徴及び利点を記載する。下記のさらなる特徴及び利点は、当業者であれば、詳細な説明から明らかとなるであろうし、あるいは、特許請求の範囲及び添付の図面とともに以下の詳細な説明に記載される実施形態を実施することにより理解するであろう。
【0030】
本明細書において、「及び／又は」という用語を２つ以上の項目の列記において使用する場合、列記された項目のうちいずれか１つを単独で使用してもよく、又は列記された項目のうち２つ以上を任意の組み合わせで使用してもよいことを意味している。例えば、組成物が成分Ａ、Ｂ及び／又はＣを含有すると記載している場合、この組成物は、Ａ単独、Ｂ単独、Ｃ単独、ＡとＢとの組み合わせ、ＡとＣとの組み合わせ、ＢとＣとの組み合わせ、又はＡとＢとＣとの組み合わせを含有することができる。
【0031】
本明細書において、第１（first）と第２（second）、上（top）と下（bottom）などの関係性用語は、ある実体又は動作を他の実体又は動作と区別するためにのみ用いるものであり、これらの実体又は動作間の何らかの実際の関係又は順序を必ずしも要求又は示唆するものではない。
【0032】
当業者及び本開示を製造又は使用する者であれば、本開示の変形例を想起するであろう。従って、当然ながら、図面に示す上述の各実施形態は、例示を目的としたものに過ぎず、本開示の範囲を限定することを意図するものではない。本開示の範囲は、後述の特許請求の範囲により規定されるものであり、特許請求の範囲は、均等論（doctrine of equivalents）を含む特許法原則に従って解釈されるものである。
【0033】
本開示の目的に沿った趣旨では、「結合（coupled）」という用語（couple、coupling、coupledなどのすべての変化形を含む）は、２つのコンポーネントが直接的又は間接的に互いに合体（join）している状態を広く意味している。かかる合体は、固定的な合体である場合もあれば、可動性のある合体である場合もある。かかる合体は、２つのコンポーネントと任意の補助的な中間部材とを一体形成して、全体が相互に一体化された状態とするか、２つのコンポーネントが一体化された状態とすることにより実現することができる。なお、特に断りのない限り、かかる合体は、恒久的な合体であっても、取り外し（着脱）可能な合体であってもよい。
【0034】
本明細書において、「約（about）」という用語は、量、サイズ、配合、パラメータなどの数量や特性が、必ずしも厳密なものではなく、厳密にその値である必要もなく、むしろ、公差や、換算係数、端数処理、測定誤差などの当業者に公知の他の因子を必要に応じて織り込んだ、その数量や特性の近似値及び／又はそれに前後する値とすることができることを意味している。よって、「約」という用語が、或る値又は或る範囲の一端点の記述に使用されている場合には、その特定の値又は特定の端点が本開示に含まれるものと理解されたい。なお、本明細書において、或る数値又は或る範囲の一端点が「約」で導かれているか否かにかかわらず、当該数値又は範囲の端点は、「約」による修飾を受けた実施形態と「約」による修飾を受けない実施形態という２つの実施形態を含むことが意図されている。また、各範囲の両端点が持つ意味は、互いに相関しているとともに互いに独立でもあることも理解されるであろう。
【0035】
本明細書において、「実質的な（substantial）」や「実質的に（substantially）」という用語、及びその変化形は、記載した特徴が、値又は記載に等しい又は略等しいことを付記することを意図したものである。例えば、「実質的に平坦な（substantially planar）」面は、平坦又は略平坦な面を指すことを意図している。また、「実質的に」によって、２つの値が等しい又はほぼ等しいことを示すことも意図している。いくつかの実施形態では、「実質的に」によって、互いの誤差が約１０％以内である値を示すことができ、例えば、互いの誤差が約５％以内、又は、互いの誤差が約２％以内である値を示すことができる。
【0036】
本明細書において、方向性を示す用語（例えば、上へ（up）、下へ（down）、右（right）、左（left）、前（front）、後（back）、上（top）、下（bottom）など）は、図面を参照したものに過ぎず、絶対的な向きを意味することを意図するものではない。
【0037】
本明細書において、「the（その／前記）」、「a」又は「an」は、「少なくとも１つ（at least one）」を意味し、特にそうではない旨が明記されている場合を除き、「１つだけ（only one）」を意味するものと限定されるべきではない。従って、例えば、或るコンポーネントを冠詞「a」で導く表現は、文脈上明らかにそうでない場合を除き、そのコンポーネントを２つ以上有する実施形態も包含する。
【0038】
図１は、金属製流通モジュールを形成する方法１００を示すフロー図である。図２～図７は、金属製流通モジュール２００の実施形態を示しており、これらの図を参照して、方法１００を説明する。金属製流通モジュール２００は、第１の主面２０４を有する第１の金属プレート２０２と、第２の主面２０８を有する第２の金属プレート２０６とを備えている。第１の金属プレート２０２は、第１の主面２０４の反対側に第３の主面２１０を有している。第２の金属プレート２０６は、第２の主面２０８の反対側に第４の主面２１２を有している。また、第２の金属プレート２０６は、１本以上の流路２１４をさらに有している。１本以上の流路２１４の少なくとも一部が、第２の主面２０８に画成されている。いくつかの実施形態では、第１の金属プレート２０２も、１本以上の流路２１６を有している。１本以上の流路２１６の少なくとも一部が、第１の主面２０４に画成されている。
【0039】
図１に示す方法１００は、第１の金属プレート２０２の第１の主面２０４にフラックスを塗布するステップ１１０を含んでいる。次のステップとして、方法１００は、第１の金属プレート２０２の第１の主面２０４を第２の金属プレート２０６の第２の主面２０８に対して配置するステップ１２０を含んでいる。この配置では、第１の主面２０４と第２の主面２０８とが互いに向き合い、第１の主面と第２の主面との第１の当接部の間にフラックスが配置される。本明細書において、（第１の当接部、第２の当接部などの）「当接部（contacting portion）」とは、この用語を使用する際に言及している面の一部であって、これらの面同士を相対するように配置した場合に、フラックスがなければ接していたと考えられる部分を意味している。具体的には、第１の当接部は、第１の主面２０４の一部及び第２の主面２０８の一部であって、第１の主面２０４を第２の主面２０８に対して配置した場合に、フラックスがなければ接していたと考えられる部分のことである。
【0040】
第１の金属プレート２０２及び第２の金属プレート２０６の両方に（１本以上の）流路２１４、２１６を備える実施形態では、配置するステップ（ステップ１２０）において、ねじロッドなどの位置合わせ機構を複数利用して、第１の金属プレート２０２と第２の金属プレート２０６の位置を合わせることができる。金属製流通モジュール２００が一体型冷却を備えない場合（ステップ１３０で「いいえ」の場合）、方法１００は、非酸化性雰囲気中で第１の金属プレート２０２と第２の金属プレート２０６を合わせた状態で加熱して、第１の主面２０４及び第２の主面２０８の当接部を熱接合させるステップ１４０を含んでいる。金属製流通モジュールが一体型冷却を備える場合（ステップ１３０で「はい」の場合）は、方法１００は、さらなるステップに進む。これについては、本開示の図８を参照した説明において後述する。
【0041】
好ましい実施形態（図７がこれを最もよく示す図である）では、第２の金属プレート２０６の（１本以上の）流路２１４が、第１の金属プレート２０２の（１本以上の）流路２１６と位置合わせされて、各流路２１４、２１６が、金属製流通モジュール２００内を延びる少なくとも１本の共通流路２１８の一部を画成する。（１本以上の）流路２１４、２１６は、隣接する流路面同士が出会う箇所にエッジフィレット２１７を有することが好ましい。エッジフィレット２１７により、流路内の圧力による機械的応力が軽減され、流路を通る流体の流れが整えられる。
【0042】
流路２１４、２１６それぞれの経路、又は流路２１４、２１６に共通する経路に沿った流路２１４、２１６の深さは、第１の主面２０４と第２の主面２０８との第１の当接部により画定される平面Ｐ（図７）に関して、対称であっても、非対称であってもよく、あるいは対称な部分と非対称な部分を含む構成とすることもできる。第１の金属プレート２０２及び第２の金属プレート２０６のうちの一方のみが流路を有している実施形態では、第１の当接部の平面Ｐからの流路の深さは、最大約７ｍｍ、又さらには最大約１０ｍｍである。図７に示すような、第１の金属プレート２０２及び第２の金属プレート２０６の両方が流路を有しているさらなる実施形態では、第１の当接部の平面Ｐからの各流路の深さは、最大約３．５ｍｍ、又さらには最大約５ｍｍであり、流路の軸方向最表面間の総距離は最大約７ｍｍ、又さらには最大約１０ｍｍである。さらなる実施形態では、平面Ｐからの流路の深さ、又は流路の総深さは、１０ｍｍより大きくすることができ、あるいは３．５ｍｍより小さくすることもできる。
【0043】
第１の金属プレート２０２及び第２の金属プレート２０６の金属は、３１６Ｌステンレス鋼である。３１６Ｌステンレス鋼は、様々な厚さやサイズで容易に入手することができる高耐食性の金属である。ただし、「ハステロイ」などの他のステンレス鋼やさらに他の金属を使用することもできる。
【0044】
フラックスは、完成したモジュールの耐薬品性を保つための炭化物粉末とすることが好ましい。任意の炭化物粉末（炭化ケイ素、炭化ホウ素、炭化ハフニウムなど）又はそれらの混合物を使用することができる。窒化物粉末（窒化ケイ素）の中にも同様の接合性を有するものはあるものの、炭化物粉末フラックスの方が窒化物に比べて耐食性の点で優れていることが確認されている。いくつかの実施形態では、堆積又は散布により、第１の主面を炭化物粉末又は炭化物粉末混合物で完全に被覆する。
【0045】
いくつかの実施形態では、炭化物粉末又は炭化物粉末混合物が第１の主面上に形成する層は、単子層（monolayer）状の厚さを有している。この単子層状の厚さとは、フラックスを形成する粉末粒子の単粒子層の厚さに近似した厚さのことである。流路の深さが１ｍｍを上回る場合、又は好ましくは、２ｍｍ、３ｍｍ、若しくは５ｍｍを上回る場合には、炭化物粉末又は炭化物粉末混合物の層を、単子層状の厚さよりも大きい厚さまで堆積させることができる。
【0046】
一方、流路の深さが１ｍｍ以下の場合には、第１の主面上に微量の炭化物粉末又は炭化物粉末混合物を堆積させた層とすることができる。さらに、第１の当接部同士の密着性を良好なものとするためには、第１の主面２０４及び第２の主面２０８を平滑な平坦面とする必要がある。また、第１の金属プレート２０２及び第２の金属プレート２０６の加熱時の両プレート間でのイオンの拡散を促進するため、ピーク接合温度は、少なくとも１２１０℃とすることが好ましい。
【0047】
複数の実施形態において、本方法は、金属プレート表面に塗布したフラックス粉末が所定の位置に保持されるように構成されたフラックス保持構成を形成するステップを含む。複数の実施形態において、フラックス保持構成は、フラックス粉末を塗布する前に金属プレートの主面にミスト状に噴霧される接着剤である。接着剤の上に粉末を塗布した後、金属プレートの主面を均一に摩擦することにより余分な粉末が除去される。また、複数の実施形態において、金属プレートは、主面におけるテクスチャの形態のフラックス保持構成を備えることもできる。かかる構成は、例えば、ステンレス鋼器具の表面に施されるブラシ仕上げに類似したテクスチャとすることができる。さらなる実施形態では、フラックス保持構成は、フラックス粉末を含む水性混合物である。例えば、刷毛塗り、ローラ塗り、噴霧などにより、混合物を主面に塗布することにより、混合物を、塗布後も主面上のほぼ所定の位置に留まらせることができる。さらなる実施形態では、炭化物粉末又は炭化物粉末混合物がかかったあらゆる表面で、フラックス保持構成が働く。
【0048】
フラックス接合プロセスは、非酸化性雰囲気又は不活性雰囲気（アルゴン、真空など）で行う必要がある。炭化物粉末の場合、ピーク温度で９０分間処理することにより、適切に接合プロセスを行うことができる。炭化ホウ素のピーク接合温度は約１２１０℃と、他の炭化物粉末のピーク接合温度よりかなり低いため、封着温度を低くしたい場合に好ましいフラックス剤は炭化ホウ素である。例えば、炭化ケイ素を用いたフラックスの場合には、約１３４０℃のピーク接合温度が必要となる。
【0049】
接合ステップは外側からのプレスなしで行うこともできるが、複数の実施形態によれば、プレート同士を一体にプレスしながら、加熱ステップを行うことができる。ただし、プレートが比較的大きくなるにつれて、プレート周縁部に配置したねじやボルトでプレート同士を合体させるなどにより、加熱前にプレート同士を機械的に締め付けておくことが好ましくなる。
【0050】
図２は、本開示の方法で使用されるプレート２０６を示している。プレート２０６はステンレス鋼であり、プレートの主面２０８には、機械加工などにより流路２１４が形成されている。図２の写真では直接見ることができないが、プレート２０６の主面２１２は、主面２０８の反対側に位置している。流路２１４は、２つの入口２１９と、出口２２０とを有している。
【0051】
図３は、加熱ステップを終えた、完成した（封着された）状態のモジュール２００を示している。また、金属製の流体コネクタ２２１が追加されている。
【0052】
図４は、加熱ステップを終えた、別の完成した（封着された）状態のモジュール２００を示している。モジュール２００は、複数の締結具２２３を備えている。締結具２２３は、モジュール２００の周縁部の位置に配置され、プレート２０２、２０６同士を合わせた状態で保持して、加熱時の反りや分離の防止を図るものである。この例でもやはり、金属製の流体コネクタ２２１が追加されている。
【0053】
本方法の他の態様によれば、流体の出入口に使用される流体コネクタ２２１（スウェージロック社（Swagelok）（登録商標）製継手など）のねじ部分をフラックス材で被覆してから、流体コネクタ２２１を各プレートにねじ込み、その後、加熱ステップを行う。これにより、流体コネクタ２２１とモジュール２００の間に恒久性と耐久性を有する封着が形成される。フラックスを助剤とした熱接合でコネクタをプレートに接合させない場合には、高い圧力をかけた場合に漏れが発生してしまう恐れがある。この目的で用いるフラックスは、炭化ケイ素粉末と炭化ホウ素粉末とを含む水性塗料混合物の形態をとることができる。
【0054】
用途によっては、ステンレス鋼の持つ耐食性よりもさらに高い耐食性が必要になる場合もある。そのような用途の場合には、金属プレートの流路を画成する表面部分に、炭化ケイ素などの炭化物膜の形態の耐薬品性被膜を堆積した後に、プレートを配置するステップや加熱・接合プロセスを行う。いくつかの実施形態では、炭化物膜は流路の表面のみに選択的に施される。これらの実施形態では、金属プレートの当接部をマスクで覆った状態で、プラズマ蒸着により炭化物膜を施すことができる。またこれに代えて、加熱・接合ステップ後の完成したモジュール内の流路に被膜を施すこともできる。
【0055】
本開示の他の態様として提供される、流通式反応装置又は他の流体処理において有用な流通モジュールは、互いに反対側の第１の主面と第２の主面を有する第１の金属プレートと、互いに反対側の第１の主面と第２の主面と、少なくとも一部が第１の主面に画成されている１本以上の流路とを有する第２の金属プレートと、を備えており、第１の金属プレートと第２の金属プレートとは、それぞれの第１の主面を互いに向き合わせた状態で、フラックス接合により一体化されている。
【0056】
また、本開示のさらに他の態様として提供される、流通式反応装置又は他の流体処理において有用な流通モジュールは、互いに反対側の第１の主面と第２の主面を有する第１の金属プレートと、互いに反対側の第１の主面と第２の主面と、少なくとも一部が第１の主面に画成されている１本以上の流路とを有する第２の金属プレートと、を備えており、第１の金属プレートと第２の金属プレートとは、それぞれの第１の主面を互いに向き合わせた状態で、互いに向かい合う面の間にフラックスを助剤とした相互拡散、融合又はその両方を起こすことによって一体化されている。
【0057】
図５は、本開示の複数の態様に係る流通モジュールの一実施形態の端部を近接撮影したデジタル写真である。図５には、モジュール２００の第１のプレート２０２と第２のプレート２０６との間の封着が示されている。図示の通り、界面２６０では、プレート２０２とプレート２０６との互いに向き合う面の間に、フラックスを助剤とした相互拡散、融合又はその両方が生じており、これにより強固な封着が生成されている。
【0058】
図８は、金属製流通モジュールが一体型冷却を備える場合の、方法１００の続きの部分を示すフロー図である。図９は、金属製流通モジュール３００を示しており、この図を参照して、方法１００の追加説明を行う。金属製流通モジュール３００は、第５の主面２２４と第６の主面２２６とを有する第３の金属プレート２２２をさらに含む。第６の主面２２６は第５の主面２２４の反対側の面である。金属製流通モジュール３００は、第７の主面２３０と第８の主面２３２とを有する第４の金属プレート２２８をさらに含む。第８の主面２３２は第７の主面２３０の反対側の面である。また、第４の金属プレート２２８は、１本以上の流路２３４をさらに有している。１本以上の流路２３４の少なくとも一部が、第７の主面２３０に画成されている。金属製流通モジュール３００において、第１の金属プレート２０２が１本以上の流路２３６をさらに有しており、１本以上の流路２３６の少なくとも一部が、第３の主面２１０に画成され、第１の主面２０４から流路２１６を省略するのが好ましい点を除けば、金属製流通モジュール２００と金属製流通モジュール３００との間で、第１の金属プレート２０２及び第２の金属プレート２０６は本質的に同一である。
【0059】
図８に示す方法１００は、第３の金属プレート２２２の第５の主面２２４にフラックスを塗布するステップ１５０をさらに含んでいる。次のステップとして、方法１００は、第１の金属プレート２０２の第３の主面２１０を第３の金属プレート２２２の第５の主面２２４に対して配置するステップ１６０を含んでいる。この配置では、第３の主面２１０と第５の主面２２４とは互いに向き合い、第３の主面と第５の主面との第２の当接部の間にフラックスが配置される。次のステップとして、方法１００は、第２の金属プレート２０６の第４の主面２１２にフラックスを塗布するステップ１７０を含んでいる。次のステップとして、方法１００は、第４の金属プレート２２８の第７の主面２３０を第２の金属プレート２０６の第４の主面２１２に対して配置するステップ１８０を含んでいる。この配置では、第４の主面２１２と第７の主面２３０とは互いに向き合い、第４の主面と第７の主面との第３の当接部の間にフラックスが配置される。そして次のステップとして、方法１００は、非酸化性雰囲気中で第１の金属プレート２０２と第２の金属プレート２０６と第３の金属プレート２２２と第４の金属プレート２２８を合わせた状態で加熱して、第１の主面２０４と第２の主面２０８との第１の当接部の熱接合、第３の主面２１０と第５の主面２２４との第２の当接部の熱接合、及び第４の主面２１２と第７の主面２３０との第３の当接部の熱接合を起こすステップ１９０を含んでいる。
【0060】
本開示の方法及びモジュールによれば、金属製又はステンレス鋼製の流通式反応装置モジュールを低コストに製造する方法が提供される。モジュールに流体カプラを埋め込んだ構成とすれば、モジュールへの接続を簡単に行う手段をユーザに提供することができる。また、かかる埋め込みを行うプロセスもまた簡便なプロセスである上、このプロセスにより、一体化されたプレートとカプラとの間に強固な封着が生成される。また、本方法により、ガスケットやＯリングなどの有機材料を使用せずに封着（密閉）された流通式反応装置モジュールが提供されるため、高温プロセス（高温反応）などの、有機材料では対応できなかったプロセス（反応）を行うことが可能となる。
【0061】
本開示の第１の態様は、流通式反応装置用の金属製流通モジュールを形成する方法を含む。本方法は、フラックスを所定の位置に保持するように構成されたフラックス保持構成を形成するステップと、フラックスがフラックス保持構成に接するように、第１の金属プレートの第１の主面、及び、第２の金属プレートの第２の主面、のうちの一方以上にフラックスを塗布するステップと、第１の主面及び第２の主面のうちの少なくとも一方に、１本以上の流路が画成されており、第１の主面と第２の主面との第１の当接部の間にフラックスが配置されるように、第１の主面及び第２の主面を互いに対して配置するステップと、第１の金属プレートと第２の金属プレートとを、非酸化性雰囲気中で加熱して、第１の当接部を熱接合させるステップと、を含む。
【0062】
本開示の第２の態様は、１本以上の流路の少なくとも一部が、第１の主面に画成されるとともに、１本以上の流路の少なくとも一部が、第２の主面に画成されており、少なくとも一部が第１の主面に画成されている１本以上の流路が、少なくとも一部が第２の主面に画成されている１本以上の流路と位置合わせされる、第１の態様に係る方法を含む。
【0063】
本開示の第３の態様は、フラックスが、炭化物粉末と窒化物粉末のうちの一方を含む、第１の態様に係る方法を含む。
【0064】
本開示の第４の態様は、フラックスが、炭化ホウ素粉末を含む、第３の態様に係る方法を含む。
【0065】
本開示の第５の態様は、第１の金属プレートと第２の金属プレートとを加熱するステップが、加熱と同時に、第１の金属プレートと第２の金属プレートとを合わせて一体にプレスするステップを含む、第１の態様に係る方法を含む。
【0066】
本開示の第６の態様は、加熱するステップの前に、第１の金属プレートと第２の金属プレートとを合わせて機械的に締め付けるステップをさらに含む、第１の態様に係る方法を含む。
【0067】
本開示の第７の態様は、第１の金属プレートと第２の金属プレートとを合わせて機械的に締め付けるステップが、第１の金属プレートと第２の金属プレートとを、プレート周縁部に配置した締結具で合体させるステップを含む、第６の態様に係る方法を含む。
【0068】
本開示の第８の態様は、第１の金属プレートと第２の金属プレートとを合わせて機械的に締め付けるステップが、第１の金属プレートと第２の金属プレートとを、プレート中心部に配置した少なくとも１つの締結具で合体させるステップを含む、第６の態様に係る方法を含む。
【0069】
本開示の第９の態様は、第１の主面及び第２の主面の少なくとも一部を、耐薬品性被膜で被覆するステップをさらに含む、第１の態様に係る方法を含む。
【0070】
本開示の第１０の態様は、被覆される部分が、１本以上の流路の位置に対応し、１本以上の流路の位置に位置合わせされるように画定される、第９の態様に係る方法を含む。
【0071】
本開示の第１１の態様は、耐薬品性被膜が炭化物被膜である、第９の態様に係る方法を含む。
【0072】
本開示の第１２の態様は、フラックス保持構成が、フラックスを塗布する前に第１の主面及び第２の主面のうちの上記一方以上に塗布される接着剤を含んでいる、第１の態様に係る方法を含む。
【0073】
本開示の第１３の態様は、フラックス保持構成が、第１の主面及び第２の主面のうちの一方以上におけるテクスチャを含んでいる、第１の態様に係る方法を含む。
【0074】
本開示の第１４の態様は、フラックス保持構成が、フラックスを含む水性混合物であり、当該混合物は、第１の主面及び第２の主面を互いに対して配置するステップの前に、第１の主面及び第２の主面のうちの上記一方以上に塗布されるように構成されている、第１の態様に係る方法を含む。
【0075】
本開示の第１５の態様は、流体コネクタの一部、及び、第１の金属プレート及び第２の金属プレートの少なくとも一方を通って延びるポートであって、金属製流通モジュールの外部から１本以上の流路と流体連通するように構成されているポート、のうちの一方以上にフラックスを塗布するステップと、流体コネクタの上記一部と第１の金属プレート及び第２の金属プレートのうちの上記少なくとも一方との第２の当接部の間にフラックスが配置されるように、ポートに流体コネクタを接続するステップと、流体コネクタと、第１の金属プレートと、第２の金属プレートとを、非酸化性雰囲気中で加熱して、第１の当接部及び第２の当接部を熱接合させるステップと、をさらに含む、第１の態様に係る方法を含む。
【0076】
本開示の第１６の態様は、第２の金属プレートの第２の主面とは反対側の第３の主面、及び、第３の金属プレートの第４の主面、のうちの一方以上にフラックスを塗布するステップと、第３の主面及び第４の主面のうちの少なくとも一方に、１本以上の流路が画成されており、第３の主面と第４の主面との第２の当接部の間にフラックスが配置されるように、第３の主面及び第４の主面を互いに対して配置するステップと、第１の金属プレートと、第２の金属プレートと、第３の金属プレートとを、非酸化性雰囲気中で加熱して、第１の当接部及び第２の当接部を熱接合させるステップと、をさらに含む、第１の態様に係る方法を含む。
【0077】
本開示の第１７の態様は、第１の金属プレートの第１の主面とは反対側の第５の主面、及び、第４の金属プレートの第６の主面、のうちの一方以上にフラックスを塗布するステップと、第５の主面及び第６の主面のうちの少なくとも一方に、１本以上の流路が画成されており、第５の主面と第６の主面との第３の当接部の間にフラックスが配置されるように、第５の主面及び第６の主面を互いに対して配置するステップと、第１の金属プレートと、第２の金属プレートと、第３の金属プレートと、第４の金属プレートとを、非酸化性雰囲気中で加熱して、第１の当接部、第２の当接部、及び第３の当接部を熱接合させるステップと、をさらに含む、第１６の態様に係る方法を含む。
【0078】
本開示の第１８の態様は、流通式反応装置用の金属製流通モジュールを形成する方法を含む。本方法は、第１の金属プレートの第１の主面及び第２の金属プレートの第２の主面のうちの一方以上にフラックスを塗布するステップと、第１の主面及び第２の主面のうちの少なくとも一方に、１本以上の流路が画成されており、第１の主面と第２の主面との第１の当接部の間にフラックスが配置されるように、第１の主面及び第２の主面を互いに対して配置するステップと、流体コネクタの一部、及び、第１の金属プレート及び第２の金属プレートの少なくとも一方を通って延びるポートであって、金属製流通モジュールの外部から１本以上の流路と流体連通するように構成されているポート、のうちの一方以上にフラックスを塗布するステップと、流体コネクタの上記一部と第１の金属プレート及び第２の金属プレートのうちの上記少なくとも一方との第２の当接部の間にフラックスが配置されるように、流体コネクタをポートに接続するステップと、流体コネクタと、第１の金属プレートと、第２の金属プレートとを、非酸化性雰囲気中で加熱して、第１の当接部及び第２の当接部を熱接合させるステップと、を含む。
【0079】
本開示の第１９の態様は、フラックスを所定の位置に保持するように構成されたフラックス保持構成を形成するステップをさらに含み、第１の当接部及び第２の当接部のうちの１つ以上において、フラックスがフラックス保持構成に接する、第１８の態様に係る方法を含む。
【0080】
本開示の第２０の態様は、流通式反応装置用の金属製流通モジュールを形成する方法を含む。本方法は、第１の金属プレートの第１の主面及び第２の金属プレートの第２の主面のうちの一方以上にフラックスを塗布するステップと、第１の主面及び第２の主面のうちの少なくとも一方に、１本以上の流路が画成されており、第１の主面と第２の主面との第１の当接部の間にフラックスが配置されるように、第１の主面及び第２の主面を互いに対して配置するステップと、第１の金属プレートの第１の主面とは反対側の第３の主面、及び、第３の金属プレートの第４の主面、のうちの一方以上にフラックスを塗布するステップと、第３の主面及び第４の主面のうちの少なくとも一方に、１本以上の流路が画成されており、第３の主面と第４の主面との第２の当接部の間にフラックスが配置されるように、第３の主面及び第４の主面を互いに対して配置するステップと、第１の金属プレートと、第２の金属プレートと、第３の金属プレートとを、非酸化性雰囲気中で加熱して、第１の当接部及び第２の当接部を熱接合させるステップと、を含む。
【0081】
本開示の第２１の態様は、第２の金属プレートの第２の主面とは反対側の第５の主面、及び、第４の金属プレートの第６の主面、のうちの一方以上にフラックスを塗布するステップと、第５の主面及び第６の主面のうちの少なくとも一方に、１本以上の流路が画成されており、第５の主面と第６の主面との第３の当接部の間にフラックスが配置されるように、第５の主面及び第６の主面を互いに対して配置するステップと、第１の金属プレートと、第２の金属プレートと、第３の金属プレートと、第４の金属プレートとを、非酸化性雰囲気中で加熱して、第１の当接部、第２の当接部、及び第３の当接部を熱接合させるステップと、をさらに含む、第２０の態様に係る方法を含む。
【0082】
本開示の第２２の態様は、フラックスを所定の位置に保持するように構成されたフラックス保持構成を形成するステップをさらに含み、フラックスは、フラックス保持構成に接する、第２０又は第２１の態様に記載の方法を含む。
【0083】
本開示の第２３の態様は、流通式反応装置用の金属製流通モジュールを含む。本流通モジュールは、第１の主面を有する第１の金属プレートと、第２の主面を有する第２の金属プレートと、を備え、第１の主面及び第２の主面のうちの一方以上に、１本以上の流路が画成されており、第１の金属プレートと第２の金属プレートとは、第１の主面と第２の主面との第１の当接部におけるフラックス接合により合体されている。
【0084】
本開示の第２４の態様は、第３の主面を有する第３の金属プレートをさらに備え、第３の主面、及び、第１の金属プレートの第１の主面とは反対側の第４の主面、のうちの一方以上に、１本以上の流路が画成されており、第１の金属プレートと第３の金属プレートとは、第３の主面と第４の主面との第２の当接部におけるフラックス接合により合体されている、第２３の態様に係る流通モジュールを含む。
【0085】
本開示の第２５の態様は、第５の主面を有する第４の金属プレートをさらに備え、第５の主面、及び、第２の金属プレートの第２の主面とは反対側の第６の主面、のうちの一方以上に、１本以上の流路が画成されており、第２の金属プレートと第４の金属プレートとは、第５の主面と第６の主面との第３の当接部におけるフラックス接合により合体されている、第２４の態様に係る流通モジュールを含む。
【0086】
本開示の第２６の態様は、流体コネクタをさらに備え、流体コネクタは、当該流体コネクタと第１の金属プレート及び第２の金属プレートのうちの少なくとも一方との第２の当接部におけるフラックス接合により、１本以上の流路と流体連通するように合体されている、第２３の態様に係る流通モジュールを含む。
【0087】
本開示の第２７の態様は、流通式反応装置用の金属製流通モジュールを形成する方法を含む。本方法は、第１の金属プレートの第１の主面上にフラックス保持構成を形成するステップと、第１の主面にフラックスを塗布するステップであって、フラックス保持構成が、フラックスの少なくとも一部を第１の主面上に保持するように構成されている、ステップと、第２の金属プレートが１本以上の流路を有しており、当該１本以上の流路の少なくとも一部が第２の金属プレートの第２の主面に画成されており、第１の主面と第２の主面との第１の当接部の間にフラックスが配置されるように、第２の金属プレートの第２の主面を第１の金属プレートの第１の主面に対して配置するステップと、第１の金属プレートと第２の金属プレートとを、非酸化性雰囲気中で加熱して、第１の当接部を熱接合させるステップと、を含む。
【0088】
本開示の第２８の態様は、１本以上の流路の少なくとも一部が第１の主面に画成されており、少なくとも一部が第１の主面に画成されている１本以上の流路が、少なくとも一部が第２の主面に画成されている１本以上の流路と位置合わせされる、第２７の態様に係る方法を含む。
【0089】
本開示の第２９の態様は、フラックスが、炭化物粉末と窒化物粉末のうちの一方を含む、第２７の態様に係る方法を含む。
【0090】
本開示の第３０の態様は、フラックスが、炭化ホウ素粉末を含む、第２９の態様に係る方法を含む。
【0091】
本開示の第３１の態様は、第１の金属プレートと第２の金属プレートとを加熱するステップが、加熱と同時に、第１の金属プレートと第２の金属プレートとを合わせて一体にプレスするステップを含む、第２７の態様に係る方法を含む。
【0092】
本開示の第３２の態様は、加熱するステップの前に、第１の金属プレートと第２の金属プレートとを合わせて機械的に締め付けるステップをさらに含む、第２７の態様に係る方法を含む。
【0093】
本開示の第３３の態様は、第１の金属プレートと第２の金属プレートとを合わせて機械的に締め付けるステップが、第１の金属プレートと第２の金属プレートとを、プレート周縁部に配置した締結具で合体させるステップを含む、第３２の態様に係る方法を含む。
【0094】
本開示の第３４の態様は、第１の金属プレートと第２の金属プレートとを合わせて機械的に締め付けるステップが、第１の金属プレートと第２の金属プレートとを、プレート中心部に配置した少なくとも１つの締結具で合体させるステップを含む、第３２の態様に係る方法を含む。
【0095】
本開示の第３５の態様は、第１の主面及び第２の主面の少なくとも一部を、耐薬品性被膜で被覆するステップをさらに含む、第２７の態様に係る方法を含む。
【0096】
本開示の第３６の態様は、被覆される部分が、１本以上の流路の位置に対応し、１本以上の流路の位置に位置合わせされるように画定される、第３５の態様に係る方法を含む。
【0097】
本開示の第３７の態様は、耐薬品性被膜が炭化物被膜である、第３５の態様に係る方法を含む。
【0098】
本開示の第３８の態様は、流体コネクタの一部にフラックスを塗布するステップと、流体コネクタが１本以上の流路と流体連通されるように、第１の金属プレート及び第２の金属プレートのうちの一方に流体コネクタを接続するステップであって、流体コネクタの上記一部と第１の金属プレート及び第２の金属プレートのうちの上記一方との第２の当接部の間にフラックスが配置されるように流体コネクタを接続するステップと、流体コネクタと、第１の金属プレートと、第２の金属プレートとを、非酸化性雰囲気中で加熱して、第１の当接部及び第２の当接部を熱接合させるステップと、をさらに含む、第２７の態様に係る方法を含む。
【0099】
本開示の第３９の態様は、第２の金属プレートの、第２の主面とは反対側の第３の主面にフラックスを塗布するステップと、第３の金属プレートが１本以上の流路を有しており、当該１本以上の流路の少なくとも一部が第３の金属プレートの第４の主面に画成されており、第３の主面と第４の主面との第２の当接部の間にフラックスが配置されるように、第３の金属プレートの第４の主面を第２の金属プレートの第３の主面に対して配置するステップと、第１の金属プレートと、第２の金属プレートと、第３の金属プレートとを、非酸化性雰囲気中で加熱して、第１の当接部及び第２の当接部を熱接合させるステップと、をさらに含む、第２７の態様に係る方法を含む。
【0100】
本開示の第４０の態様は、第３の金属プレートの第３の主面にフラックスを塗布するステップと、第１の金属プレートが１本以上の流路を有しており、当該１本以上の流路の少なくとも一部が、第１の金属プレートの、第１の主面とは反対側の第４の主面に画成されており、第３の主面と第４の主面との第２の当接部の間にフラックスが配置されるように、第１の金属プレートの第４の主面を第３の金属プレートの第３の主面に対して配置するステップと、第１の金属プレートと、第２の金属プレートと、第３の金属プレートとを、非酸化性雰囲気中で加熱して、第１の当接部及び第２の当接部を熱接合させるステップと、をさらに含む、第２７の態様に係る方法を含む。
【0101】
本開示の第４１の態様は、流通式反応装置用の金属製流通モジュールを含む。本流通モジュールは、第１の主面を有する第１の金属プレートと、第２の主面及び１本以上の流路を有する第２の金属プレートと、を備え、当該１本以上の流路の少なくとも一部が、第２の主面に画成されており、第１の金属プレートと第２の金属プレートとは、第１の主面と第２の主面との第１の当接部におけるフラックス接合により合体されている。
【0102】
本開示の第４２の態様は、第３の主面及び１本以上の流路を有する第３の金属プレートをさらに備え、当該１本以上の流路の少なくとも一部が、第３の主面に画成されており、第２の金属プレートと第３の金属プレートとは、第２の金属プレートの第２の主面とは反対側の第４の主面と第３の主面との第２の当接部におけるフラックス接合により合体されている、第４１の態様に係る流通モジュールを含む。
【0103】
本開示の第４３の態様は、第３の主面を有する第３の金属プレートをさらに備え、第１の金属プレートが１本以上の流路を有しており、当該１本以上の流路の少なくとも一部が、第１の金属プレートの、第１の主面とは反対側の第４の主面に画成されており、第１の金属プレートと第３の金属プレートとは、第３の主面と第４の主面との第２の当接部におけるフラックス接合により合体されている、第４１の態様に係る流通モジュールを含む。
【0104】
本開示の第４４の態様は、第５の主面及び１本以上の流路を有する第４の金属プレートをさらに備え、当該１本以上の流路の少なくとも一部が、第５の主面に画成されており、第２の金属プレートと第４の金属プレートとは、第２の金属プレートの第２の主面とは反対側の第６の主面と第５の主面との第３の当接部におけるフラックス接合により合体されている、第４３の態様に係る流通モジュールを含む。
【0105】
本開示の第４５の態様は、流体コネクタをさらに備え、流体コネクタは、当該流体コネクタと第１の金属プレート及び第２の金属プレートのうちの少なくとも一方との第２の当接部におけるフラックス接合により、１本以上の流路と流体連通するように合体されている、第４１の態様に係る流通モジュールを含む。
【0106】
以上、説明のために、例示的な実施形態及び実施例について記載したが、上述の説明は、本開示又は添付の特許請求の範囲を限定することを何ら意図するものではない。従って、本開示の趣旨及び諸原則から実質的に逸脱しない範囲で、上述の実施形態及び実施例に対して変形や変更を加えることができる。そして、そのようなすべての変更や変形が、本開示の範囲に含まれ、以下の特許請求の範囲の保護の対象となることが意図されている。
【0107】
以下、本発明の好ましい実施形態を項分け記載する。
【0108】
実施形態１
フラックスを所定の位置に保持するように構成されたフラックス保持構成を形成するステップと、
前記フラックスが前記フラックス保持構成に接するように、第１の金属プレートの第１の主面、及び、第２の金属プレートの第２の主面、のうちの一方以上に前記フラックスを塗布するステップと、
前記第１の主面及び前記第２の主面のうちの少なくとも一方に、１本以上の流路が画成されており、前記第１の主面と前記第２の主面との第１の当接部の間に前記フラックスが配置されるように、前記第１の主面及び前記第２の主面を互いに対して配置するステップと、
前記第１の金属プレートと前記第２の金属プレートとを、非酸化性雰囲気中で加熱して、前記第１の当接部を熱接合させるステップと、
を含む、流通式反応装置用の金属製流通モジュールを形成する方法。
フラックスを所定の位置に保持するように構成されたフラックス保持構成を形成するステップと、
前記フラックスが前記フラックス保持構成に接するように、第１の金属プレートの第１の主面、及び、第２の金属プレートの第２の主面、のうちの一方以上に前記フラックスを塗布するステップと、
前記第１の主面及び前記第２の主面のうちの少なくとも一方に、１本以上の流路が画成されており、前記第１の主面と前記第２の主面との第１の当接部の間に前記フラックスが配置されるように、前記第１の主面及び前記第２の主面を互いに対して配置するステップと、
前記第１の金属プレートと前記第２の金属プレートとを、非酸化性雰囲気中で加熱して、前記第１の当接部を熱接合させるステップと、
を含む、流通式反応装置用の金属製流通モジュールを形成する方法。
【0109】
実施形態２
前記１本以上の流路の少なくとも一部が、前記第１の主面に画成されるとともに、前記１本以上の流路の少なくとも一部が、前記第２の主面に画成されており、
少なくとも一部が前記第１の主面に画成されている前記１本以上の流路が、少なくとも一部が前記第２の主面に画成されている前記１本以上の流路と位置合わせされる、実施形態１に記載の方法。
前記１本以上の流路の少なくとも一部が、前記第１の主面に画成されるとともに、前記１本以上の流路の少なくとも一部が、前記第２の主面に画成されており、
少なくとも一部が前記第１の主面に画成されている前記１本以上の流路が、少なくとも一部が前記第２の主面に画成されている前記１本以上の流路と位置合わせされる、実施形態１に記載の方法。
【0110】
実施形態３
前記フラックスが、炭化物粉末と窒化物粉末のうちの一方を含む、実施形態１に記載の方法。
前記フラックスが、炭化物粉末と窒化物粉末のうちの一方を含む、実施形態１に記載の方法。
【0111】
実施形態４
前記フラックスが、炭化ホウ素粉末を含む、実施形態３に記載の方法。
前記フラックスが、炭化ホウ素粉末を含む、実施形態３に記載の方法。
【0112】
実施形態５
前記第１の金属プレートと前記第２の金属プレートとを加熱するステップが、加熱と同時に、前記第１の金属プレートと前記第２の金属プレートとを合わせて一体にプレスするステップを含む、実施形態１に記載の方法。
前記第１の金属プレートと前記第２の金属プレートとを加熱するステップが、加熱と同時に、前記第１の金属プレートと前記第２の金属プレートとを合わせて一体にプレスするステップを含む、実施形態１に記載の方法。
【0113】
実施形態６
前記加熱するステップの前に、前記第１の金属プレートと前記第２の金属プレートとを合わせて機械的に締め付けるステップをさらに含む、実施形態１に記載の方法。
前記加熱するステップの前に、前記第１の金属プレートと前記第２の金属プレートとを合わせて機械的に締め付けるステップをさらに含む、実施形態１に記載の方法。
【0114】
実施形態７
前記第１の金属プレートと前記第２の金属プレートとを合わせて機械的に締め付けるステップが、前記第１の金属プレートと前記第２の金属プレートとを、プレート周縁部に配置した締結具で合体させるステップを含む、実施形態６に記載の方法。
前記第１の金属プレートと前記第２の金属プレートとを合わせて機械的に締め付けるステップが、前記第１の金属プレートと前記第２の金属プレートとを、プレート周縁部に配置した締結具で合体させるステップを含む、実施形態６に記載の方法。
【0115】
実施形態８
前記第１の金属プレートと前記第２の金属プレートとを合わせて機械的に締め付けるステップが、前記第１の金属プレートと前記第２の金属プレートとを、プレート中心部に配置した少なくとも１つの締結具で合体させるステップを含む、実施形態６に記載の方法。
前記第１の金属プレートと前記第２の金属プレートとを合わせて機械的に締め付けるステップが、前記第１の金属プレートと前記第２の金属プレートとを、プレート中心部に配置した少なくとも１つの締結具で合体させるステップを含む、実施形態６に記載の方法。
【0116】
実施形態９
前記第１の主面及び前記第２の主面の少なくとも一部を、耐薬品性被膜で被覆するステップをさらに含む、実施形態１に記載の方法。
前記第１の主面及び前記第２の主面の少なくとも一部を、耐薬品性被膜で被覆するステップをさらに含む、実施形態１に記載の方法。
【0117】
実施形態１０
前記被覆される部分が、前記１本以上の流路の位置に対応し、前記１本以上の流路の位置に位置合わせされるように画定される、実施形態９に記載の方法。
前記被覆される部分が、前記１本以上の流路の位置に対応し、前記１本以上の流路の位置に位置合わせされるように画定される、実施形態９に記載の方法。
【0118】
実施形態１１
前記耐薬品性被膜が炭化物被膜である、実施形態９に記載の方法。
前記耐薬品性被膜が炭化物被膜である、実施形態９に記載の方法。
【0119】
実施形態１２
前記フラックス保持構成が、前記フラックスを塗布する前に前記第１の主面及び前記第２の主面のうちの前記一方以上に塗布される接着剤を含んでいる、実施形態１に記載の方法。
前記フラックス保持構成が、前記フラックスを塗布する前に前記第１の主面及び前記第２の主面のうちの前記一方以上に塗布される接着剤を含んでいる、実施形態１に記載の方法。
【0120】
実施形態１３
前記フラックス保持構成が、前記第１の主面及び前記第２の主面のうちの前記一方以上におけるテクスチャを含んでいる、実施形態１に記載の方法。
前記フラックス保持構成が、前記第１の主面及び前記第２の主面のうちの前記一方以上におけるテクスチャを含んでいる、実施形態１に記載の方法。
【0121】
実施形態１４
前記フラックス保持構成が、前記フラックスを含む水性混合物であり、
該混合物は、前記第１の主面及び前記第２の主面を互いに対して配置するステップの前に、前記第１の主面及び前記第２の主面のうちの前記一方以上に塗布されるように構成されている、実施形態１に記載の方法。
前記フラックス保持構成が、前記フラックスを含む水性混合物であり、
該混合物は、前記第１の主面及び前記第２の主面を互いに対して配置するステップの前に、前記第１の主面及び前記第２の主面のうちの前記一方以上に塗布されるように構成されている、実施形態１に記載の方法。
【0122】
実施形態１５
流体コネクタの一部、及び、前記第１の金属プレート及び前記第２の金属プレートの少なくとも一方を通って延びるポートであって、前記金属製流通モジュールの外部から前記１本以上の流路と流体連通するように構成されているポート、のうちの一方以上にフラックスを塗布するステップと、
前記流体コネクタの前記一部と前記第１の金属プレート及び前記第２の金属プレートのうちの前記少なくとも一方との第２の当接部の間に前記フラックスが配置されるように、前記ポートに前記流体コネクタを接続するステップと、
前記流体コネクタと、前記第１の金属プレートと、前記第２の金属プレートとを、前記非酸化性雰囲気中で加熱して、前記第１の当接部及び前記第２の当接部を熱接合させるステップと、
をさらに含む、実施形態１に記載の方法。
流体コネクタの一部、及び、前記第１の金属プレート及び前記第２の金属プレートの少なくとも一方を通って延びるポートであって、前記金属製流通モジュールの外部から前記１本以上の流路と流体連通するように構成されているポート、のうちの一方以上にフラックスを塗布するステップと、
前記流体コネクタの前記一部と前記第１の金属プレート及び前記第２の金属プレートのうちの前記少なくとも一方との第２の当接部の間に前記フラックスが配置されるように、前記ポートに前記流体コネクタを接続するステップと、
前記流体コネクタと、前記第１の金属プレートと、前記第２の金属プレートとを、前記非酸化性雰囲気中で加熱して、前記第１の当接部及び前記第２の当接部を熱接合させるステップと、
をさらに含む、実施形態１に記載の方法。
【0123】
実施形態１６
前記第２の金属プレートの前記第２の主面とは反対側の第３の主面、及び、第３の金属プレートの第４の主面、のうちの一方以上にフラックスを塗布するステップと、
前記第３の主面及び前記第４の主面のうちの少なくとも一方に、１本以上の流路が画成されており、前記第３の主面と前記第４の主面との第２の当接部の間に前記フラックスが配置されるように、前記第３の主面及び前記第４の主面を互いに対して配置するステップと、
前記第１の金属プレートと、前記第２の金属プレートと、前記第３の金属プレートとを、前記非酸化性雰囲気中で加熱して、前記第１の当接部及び前記第２の当接部を熱接合させるステップと、
をさらに含む、実施形態１に記載の方法。
前記第２の金属プレートの前記第２の主面とは反対側の第３の主面、及び、第３の金属プレートの第４の主面、のうちの一方以上にフラックスを塗布するステップと、
前記第３の主面及び前記第４の主面のうちの少なくとも一方に、１本以上の流路が画成されており、前記第３の主面と前記第４の主面との第２の当接部の間に前記フラックスが配置されるように、前記第３の主面及び前記第４の主面を互いに対して配置するステップと、
前記第１の金属プレートと、前記第２の金属プレートと、前記第３の金属プレートとを、前記非酸化性雰囲気中で加熱して、前記第１の当接部及び前記第２の当接部を熱接合させるステップと、
をさらに含む、実施形態１に記載の方法。
【0124】
実施形態１７
前記第１の金属プレートの前記第１の主面とは反対側の第５の主面、及び、第４の金属プレートの第６の主面、のうちの一方以上にフラックスを塗布するステップと、
前記第５の主面及び前記第６の主面のうちの少なくとも一方に、１本以上の流路が画成されており、前記第５の主面と前記第６の主面との第３の当接部の間に前記フラックスが配置されるように、前記第５の主面及び前記第６の主面を互いに対して配置するステップと、
前記第１の金属プレートと、前記第２の金属プレートと、前記第３の金属プレートと、前記第４の金属プレートとを、前記非酸化性雰囲気中で加熱して、前記第１の当接部、前記第２の当接部、及び前記第３の当接部を熱接合させるステップと、
をさらに含む、実施形態１６に記載の方法。
前記第１の金属プレートの前記第１の主面とは反対側の第５の主面、及び、第４の金属プレートの第６の主面、のうちの一方以上にフラックスを塗布するステップと、
前記第５の主面及び前記第６の主面のうちの少なくとも一方に、１本以上の流路が画成されており、前記第５の主面と前記第６の主面との第３の当接部の間に前記フラックスが配置されるように、前記第５の主面及び前記第６の主面を互いに対して配置するステップと、
前記第１の金属プレートと、前記第２の金属プレートと、前記第３の金属プレートと、前記第４の金属プレートとを、前記非酸化性雰囲気中で加熱して、前記第１の当接部、前記第２の当接部、及び前記第３の当接部を熱接合させるステップと、
をさらに含む、実施形態１６に記載の方法。
【0125】
実施形態１８
第１の金属プレートの第１の主面及び第２の金属プレートの第２の主面のうちの一方以上にフラックスを塗布するステップと、
前記第１の主面及び前記第２の主面のうちの少なくとも一方に、１本以上の流路が画成されており、前記第１の主面と前記第２の主面との第１の当接部の間に前記フラックスが配置されるように、前記第１の主面及び前記第２の主面を互いに対して配置するステップと、
流体コネクタの一部、及び、前記第１の金属プレート及び前記第２の金属プレートの少なくとも一方を通って延びるポートであって、前記金属製流通モジュールの外部から前記１本以上の流路と流体連通するように構成されているポート、のうちの一方以上に前記フラックスを塗布するステップと、
前記流体コネクタの前記一部と前記第１の金属プレート及び前記第２の金属プレートのうちの前記少なくとも一方との第２の当接部の間に前記フラックスが配置されるように、前記流体コネクタを前記ポートに接続するステップと、
前記流体コネクタと、前記第１の金属プレートと、前記第２の金属プレートとを、前記非酸化性雰囲気中で加熱して、前記第１の当接部及び前記第２の当接部を熱接合させるステップと、
を含む、流通式反応装置用の金属製流通モジュールを形成する方法。
第１の金属プレートの第１の主面及び第２の金属プレートの第２の主面のうちの一方以上にフラックスを塗布するステップと、
前記第１の主面及び前記第２の主面のうちの少なくとも一方に、１本以上の流路が画成されており、前記第１の主面と前記第２の主面との第１の当接部の間に前記フラックスが配置されるように、前記第１の主面及び前記第２の主面を互いに対して配置するステップと、
流体コネクタの一部、及び、前記第１の金属プレート及び前記第２の金属プレートの少なくとも一方を通って延びるポートであって、前記金属製流通モジュールの外部から前記１本以上の流路と流体連通するように構成されているポート、のうちの一方以上に前記フラックスを塗布するステップと、
前記流体コネクタの前記一部と前記第１の金属プレート及び前記第２の金属プレートのうちの前記少なくとも一方との第２の当接部の間に前記フラックスが配置されるように、前記流体コネクタを前記ポートに接続するステップと、
前記流体コネクタと、前記第１の金属プレートと、前記第２の金属プレートとを、前記非酸化性雰囲気中で加熱して、前記第１の当接部及び前記第２の当接部を熱接合させるステップと、
を含む、流通式反応装置用の金属製流通モジュールを形成する方法。
【0126】
実施形態１９
前記フラックスを所定の位置に保持するように構成されたフラックス保持構成を形成するステップをさらに含み、
前記第１の当接部及び前記第２の当接部のうちの１つ以上において、前記フラックスが前記フラックス保持構成に接する、実施形態１８に記載の方法。
前記フラックスを所定の位置に保持するように構成されたフラックス保持構成を形成するステップをさらに含み、
前記第１の当接部及び前記第２の当接部のうちの１つ以上において、前記フラックスが前記フラックス保持構成に接する、実施形態１８に記載の方法。
【0127】
実施形態２０
第１の金属プレートの第１の主面及び第２の金属プレートの第２の主面のうちの一方以上にフラックスを塗布するステップと、
前記第１の主面及び前記第２の主面のうちの少なくとも一方に、１本以上の流路が画成されており、前記第１の主面と前記第２の主面との第１の当接部の間に前記フラックスが配置されるように、前記第１の主面及び前記第２の主面を互いに対して配置するステップと、
前記第１の金属プレートの前記第１の主面とは反対側の第３の主面、及び、第３の金属プレートの第４の主面、のうちの一方以上にフラックスを塗布するステップと、
前記第３の主面及び前記第４の主面のうちの少なくとも一方に、１本以上の流路が画成されており、前記第３の主面と前記第４の主面との第２の当接部の間に前記フラックスが配置されるように、前記第３の主面及び前記第４の主面を互いに対して配置するステップと、
前記第１の金属プレートと、前記第２の金属プレートと、前記第３の金属プレートとを、前記非酸化性雰囲気中で加熱して、前記第１の当接部及び前記第２の当接部を熱接合させるステップと、
を含む、流通式反応装置用の金属製流通モジュールを形成する方法。
第１の金属プレートの第１の主面及び第２の金属プレートの第２の主面のうちの一方以上にフラックスを塗布するステップと、
前記第１の主面及び前記第２の主面のうちの少なくとも一方に、１本以上の流路が画成されており、前記第１の主面と前記第２の主面との第１の当接部の間に前記フラックスが配置されるように、前記第１の主面及び前記第２の主面を互いに対して配置するステップと、
前記第１の金属プレートの前記第１の主面とは反対側の第３の主面、及び、第３の金属プレートの第４の主面、のうちの一方以上にフラックスを塗布するステップと、
前記第３の主面及び前記第４の主面のうちの少なくとも一方に、１本以上の流路が画成されており、前記第３の主面と前記第４の主面との第２の当接部の間に前記フラックスが配置されるように、前記第３の主面及び前記第４の主面を互いに対して配置するステップと、
前記第１の金属プレートと、前記第２の金属プレートと、前記第３の金属プレートとを、前記非酸化性雰囲気中で加熱して、前記第１の当接部及び前記第２の当接部を熱接合させるステップと、
を含む、流通式反応装置用の金属製流通モジュールを形成する方法。
【0128】
実施形態２１
前記第２の金属プレートの前記第２の主面とは反対側の第５の主面、及び、第４の金属プレートの第６の主面、のうちの一方以上にフラックスを塗布するステップと、
前記第５の主面及び前記第６の主面のうちの少なくとも一方に、１本以上の流路が画成されており、前記第５の主面と前記第６の主面との第３の当接部の間に前記フラックスが配置されるように、前記第５の主面及び前記第６の主面を互いに対して配置するステップと、
前記第１の金属プレートと、前記第２の金属プレートと、前記第３の金属プレートと、前記第４の金属プレートとを、前記非酸化性雰囲気中で加熱して、前記第１の当接部、前記第２の当接部、及び前記第３の当接部を熱接合させるステップと、
をさらに含む、実施形態２０に記載の方法。
前記第２の金属プレートの前記第２の主面とは反対側の第５の主面、及び、第４の金属プレートの第６の主面、のうちの一方以上にフラックスを塗布するステップと、
前記第５の主面及び前記第６の主面のうちの少なくとも一方に、１本以上の流路が画成されており、前記第５の主面と前記第６の主面との第３の当接部の間に前記フラックスが配置されるように、前記第５の主面及び前記第６の主面を互いに対して配置するステップと、
前記第１の金属プレートと、前記第２の金属プレートと、前記第３の金属プレートと、前記第４の金属プレートとを、前記非酸化性雰囲気中で加熱して、前記第１の当接部、前記第２の当接部、及び前記第３の当接部を熱接合させるステップと、
をさらに含む、実施形態２０に記載の方法。
【0129】
実施形態２２
前記フラックスを所定の位置に保持するように構成されたフラックス保持構成を形成するステップをさらに含み、
前記フラックスは、前記フラックス保持構成に接する、実施形態２０又は２１に記載の方法。
前記フラックスを所定の位置に保持するように構成されたフラックス保持構成を形成するステップをさらに含み、
前記フラックスは、前記フラックス保持構成に接する、実施形態２０又は２１に記載の方法。
【0130】
実施形態２３
第１の主面を有する第１の金属プレートと、
第２の主面を有する第２の金属プレートと、
を備え、
前記第１の主面及び前記第２の主面のうちの一方以上に、１本以上の流路が画成されており、
前記第１の金属プレートと前記第２の金属プレートとは、前記第１の主面と前記第２の主面との第１の当接部におけるフラックス接合により合体されている、流通式反応装置用の金属製流通モジュール。
第１の主面を有する第１の金属プレートと、
第２の主面を有する第２の金属プレートと、
を備え、
前記第１の主面及び前記第２の主面のうちの一方以上に、１本以上の流路が画成されており、
前記第１の金属プレートと前記第２の金属プレートとは、前記第１の主面と前記第２の主面との第１の当接部におけるフラックス接合により合体されている、流通式反応装置用の金属製流通モジュール。
【0131】
実施形態２４
第３の主面を有する第３の金属プレートをさらに備え、
前記第３の主面、及び、前記第１の金属プレートの前記第１の主面とは反対側の第４の主面、のうちの一方以上に、１本以上の流路が画成されており、
前記第１の金属プレートと前記第３の金属プレートとは、前記第３の主面と前記第４の主面との第２の当接部におけるフラックス接合により合体されている、実施形態２３に記載の流通モジュール。
第３の主面を有する第３の金属プレートをさらに備え、
前記第３の主面、及び、前記第１の金属プレートの前記第１の主面とは反対側の第４の主面、のうちの一方以上に、１本以上の流路が画成されており、
前記第１の金属プレートと前記第３の金属プレートとは、前記第３の主面と前記第４の主面との第２の当接部におけるフラックス接合により合体されている、実施形態２３に記載の流通モジュール。
【0132】
実施形態２５
第５の主面を有する第４の金属プレートをさらに備え、
前記第５の主面、及び、前記第２の金属プレートの前記第２の主面とは反対側の第６の主面、のうちの一方以上に、１本以上の流路が画成されており、
前記第２の金属プレートと前記第４の金属プレートとは、前記第５の主面と前記第６の主面との第３の当接部におけるフラックス接合により合体されている、実施形態２４に記載の流通モジュール。
第５の主面を有する第４の金属プレートをさらに備え、
前記第５の主面、及び、前記第２の金属プレートの前記第２の主面とは反対側の第６の主面、のうちの一方以上に、１本以上の流路が画成されており、
前記第２の金属プレートと前記第４の金属プレートとは、前記第５の主面と前記第６の主面との第３の当接部におけるフラックス接合により合体されている、実施形態２４に記載の流通モジュール。
【0133】
実施形態２６
流体コネクタをさらに備え、
前記流体コネクタは、該流体コネクタと前記第１の金属プレート及び前記第２の金属プレートのうちの少なくとも一方との第２の当接部におけるフラックス接合により、前記１本以上の流路と流体連通するように合体されている、実施形態２３に記載の流通モジュール。
流体コネクタをさらに備え、
前記流体コネクタは、該流体コネクタと前記第１の金属プレート及び前記第２の金属プレートのうちの少なくとも一方との第２の当接部におけるフラックス接合により、前記１本以上の流路と流体連通するように合体されている、実施形態２３に記載の流通モジュール。
【0134】
実施形態２７
第１の金属プレートの第１の主面上にフラックス保持構成を形成するステップと、
前記第１の主面にフラックスを塗布するステップであって、前記フラックス保持構成が、前記フラックスの少なくとも一部を前記第１の主面上に保持するように構成されている、ステップと、
第２の金属プレートが１本以上の流路を有しており、該１本以上の流路の少なくとも一部が前記第２の金属プレートの第２の主面に画成されており、前記第１の主面と前記第２の主面との第１の当接部の間に前記フラックスが配置されるように、前記第２の金属プレートの前記第２の主面を前記第１の金属プレートの前記第１の主面に対して配置するステップと、
前記第１の金属プレートと前記第２の金属プレートとを、非酸化性雰囲気中で加熱して、前記第１の当接部を熱接合させるステップと、
を含む、流通式反応装置用の金属製流通モジュールを形成する方法。
第１の金属プレートの第１の主面上にフラックス保持構成を形成するステップと、
前記第１の主面にフラックスを塗布するステップであって、前記フラックス保持構成が、前記フラックスの少なくとも一部を前記第１の主面上に保持するように構成されている、ステップと、
第２の金属プレートが１本以上の流路を有しており、該１本以上の流路の少なくとも一部が前記第２の金属プレートの第２の主面に画成されており、前記第１の主面と前記第２の主面との第１の当接部の間に前記フラックスが配置されるように、前記第２の金属プレートの前記第２の主面を前記第１の金属プレートの前記第１の主面に対して配置するステップと、
前記第１の金属プレートと前記第２の金属プレートとを、非酸化性雰囲気中で加熱して、前記第１の当接部を熱接合させるステップと、
を含む、流通式反応装置用の金属製流通モジュールを形成する方法。
【0135】
実施形態２８
１本以上の流路の少なくとも一部が前記第１の主面に画成されており、
少なくとも一部が前記第１の主面に画成されている前記１本以上の流路が、少なくとも一部が前記第２の主面に画成されている前記１本以上の流路と位置合わせされる、実施形態２７に記載の方法。
１本以上の流路の少なくとも一部が前記第１の主面に画成されており、
少なくとも一部が前記第１の主面に画成されている前記１本以上の流路が、少なくとも一部が前記第２の主面に画成されている前記１本以上の流路と位置合わせされる、実施形態２７に記載の方法。
【0136】
実施形態２９
前記フラックスが、炭化物粉末と窒化物粉末のうちの一方を含む、実施形態２７に記載の方法。
前記フラックスが、炭化物粉末と窒化物粉末のうちの一方を含む、実施形態２７に記載の方法。
【0137】
実施形態３０
前記フラックスが、炭化ホウ素粉末を含む、実施形態２９に記載の方法。
前記フラックスが、炭化ホウ素粉末を含む、実施形態２９に記載の方法。
【0138】
実施形態３１
前記第１の金属プレートと前記第２の金属プレートとを加熱するステップが、加熱と同時に、前記第１の金属プレートと前記第２の金属プレートとを合わせて一体にプレスするステップを含む、実施形態２７に記載の方法。
前記第１の金属プレートと前記第２の金属プレートとを加熱するステップが、加熱と同時に、前記第１の金属プレートと前記第２の金属プレートとを合わせて一体にプレスするステップを含む、実施形態２７に記載の方法。
【0139】
実施形態３２
前記加熱するステップの前に、前記第１の金属プレートと前記第２の金属プレートとを合わせて機械的に締め付けるステップをさらに含む、実施形態２７に記載の方法。
前記加熱するステップの前に、前記第１の金属プレートと前記第２の金属プレートとを合わせて機械的に締め付けるステップをさらに含む、実施形態２７に記載の方法。
【0140】
実施形態３３
前記第１の金属プレートと前記第２の金属プレートとを合わせて機械的に締め付けるステップが、前記第１の金属プレートと前記第２の金属プレートとを、プレート周縁部に配置した締結具で合体させるステップを含む、実施形態３２に記載の方法。
前記第１の金属プレートと前記第２の金属プレートとを合わせて機械的に締め付けるステップが、前記第１の金属プレートと前記第２の金属プレートとを、プレート周縁部に配置した締結具で合体させるステップを含む、実施形態３２に記載の方法。
【0141】
実施形態３４
前記第１の金属プレートと前記第２の金属プレートとを合わせて機械的に締め付けるステップが、前記第１の金属プレートと前記第２の金属プレートとを、プレート中心部に配置した少なくとも１つの締結具で合体させるステップを含む、実施形態３２に記載の方法。
前記第１の金属プレートと前記第２の金属プレートとを合わせて機械的に締め付けるステップが、前記第１の金属プレートと前記第２の金属プレートとを、プレート中心部に配置した少なくとも１つの締結具で合体させるステップを含む、実施形態３２に記載の方法。
【0142】
実施形態３５
前記第１の主面及び前記第２の主面の少なくとも一部を、耐薬品性被膜で被覆するステップをさらに含む、実施形態２７に記載の方法。
前記第１の主面及び前記第２の主面の少なくとも一部を、耐薬品性被膜で被覆するステップをさらに含む、実施形態２７に記載の方法。
【0143】
実施形態３６
前記被覆される部分が、前記１本以上の流路の位置に対応し、前記１本以上の流路の位置に位置合わせされるように画定される、実施形態３５に記載の方法。
前記被覆される部分が、前記１本以上の流路の位置に対応し、前記１本以上の流路の位置に位置合わせされるように画定される、実施形態３５に記載の方法。
【0144】
実施形態３７
前記耐薬品性被膜が炭化物被膜である、実施形態３５に記載の方法。
前記耐薬品性被膜が炭化物被膜である、実施形態３５に記載の方法。
【0145】
実施形態３８
流体コネクタの一部にフラックスを塗布するステップと、
前記流体コネクタが前記１本以上の流路と流体連通されるように、前記第１の金属プレート及び前記第２の金属プレートのうちの一方に前記流体コネクタを接続するステップであって、前記流体コネクタの前記一部と前記第１の金属プレート及び前記第２の金属プレートのうちの前記一方との第２の当接部の間に前記フラックスが配置されるように前記流体コネクタを接続するステップと、
前記流体コネクタと、前記第１の金属プレートと、前記第２の金属プレートとを、前記非酸化性雰囲気中で加熱して、前記第１の当接部及び前記第２の当接部を熱接合させるステップと、
をさらに含む、実施形態２７に記載の方法。
流体コネクタの一部にフラックスを塗布するステップと、
前記流体コネクタが前記１本以上の流路と流体連通されるように、前記第１の金属プレート及び前記第２の金属プレートのうちの一方に前記流体コネクタを接続するステップであって、前記流体コネクタの前記一部と前記第１の金属プレート及び前記第２の金属プレートのうちの前記一方との第２の当接部の間に前記フラックスが配置されるように前記流体コネクタを接続するステップと、
前記流体コネクタと、前記第１の金属プレートと、前記第２の金属プレートとを、前記非酸化性雰囲気中で加熱して、前記第１の当接部及び前記第２の当接部を熱接合させるステップと、
をさらに含む、実施形態２７に記載の方法。
【0146】
実施形態３９
前記第２の金属プレートの、前記第２の主面とは反対側の第３の主面にフラックスを塗布するステップと、
第３の金属プレートが１本以上の流路を有しており、該１本以上の流路の少なくとも一部が前記第３の金属プレートの第４の主面に画成されており、前記第３の主面と前記第４の主面との第２の当接部の間に前記フラックスが配置されるように、前記第３の金属プレートの前記第４の主面を前記第２の金属プレートの前記第３の主面に対して配置するステップと、
前記第１の金属プレートと、前記第２の金属プレートと、前記第３の金属プレートとを、前記非酸化性雰囲気中で加熱して、前記第１の当接部及び前記第２の当接部を熱接合させるステップと、
をさらに含む、実施形態２７に記載の方法。
前記第２の金属プレートの、前記第２の主面とは反対側の第３の主面にフラックスを塗布するステップと、
第３の金属プレートが１本以上の流路を有しており、該１本以上の流路の少なくとも一部が前記第３の金属プレートの第４の主面に画成されており、前記第３の主面と前記第４の主面との第２の当接部の間に前記フラックスが配置されるように、前記第３の金属プレートの前記第４の主面を前記第２の金属プレートの前記第３の主面に対して配置するステップと、
前記第１の金属プレートと、前記第２の金属プレートと、前記第３の金属プレートとを、前記非酸化性雰囲気中で加熱して、前記第１の当接部及び前記第２の当接部を熱接合させるステップと、
をさらに含む、実施形態２７に記載の方法。
【0147】
実施形態４０
第３の金属プレートの第３の主面にフラックスを塗布するステップと、
前記第１の金属プレートが１本以上の流路を有しており、該１本以上の流路の少なくとも一部が、前記第１の金属プレートの、前記第１の主面とは反対側の第４の主面に画成されており、前記第３の主面と前記第４の主面との第２の当接部の間に前記フラックスが配置されるように、前記第１の金属プレートの前記第４の主面を前記第３の金属プレートの前記第３の主面に対して配置するステップと、
前記第１の金属プレートと、前記第２の金属プレートと、前記第３の金属プレートとを、前記非酸化性雰囲気中で加熱して、前記第１の当接部及び前記第２の当接部を熱接合させるステップと、
をさらに含む、実施形態２７に記載の方法。
第３の金属プレートの第３の主面にフラックスを塗布するステップと、
前記第１の金属プレートが１本以上の流路を有しており、該１本以上の流路の少なくとも一部が、前記第１の金属プレートの、前記第１の主面とは反対側の第４の主面に画成されており、前記第３の主面と前記第４の主面との第２の当接部の間に前記フラックスが配置されるように、前記第１の金属プレートの前記第４の主面を前記第３の金属プレートの前記第３の主面に対して配置するステップと、
前記第１の金属プレートと、前記第２の金属プレートと、前記第３の金属プレートとを、前記非酸化性雰囲気中で加熱して、前記第１の当接部及び前記第２の当接部を熱接合させるステップと、
をさらに含む、実施形態２７に記載の方法。
【0148】
実施形態４１
第１の主面を有する第１の金属プレートと、
第２の主面及び１本以上の流路を有する第２の金属プレートと、
を備え、
該１本以上の流路の少なくとも一部が、前記第２の主面に画成されており、
前記第１の金属プレートと前記第２の金属プレートとは、前記第１の主面と前記第２の主面との第１の当接部におけるフラックス接合により合体されている、流通式反応装置用の金属製流通モジュール。
第１の主面を有する第１の金属プレートと、
第２の主面及び１本以上の流路を有する第２の金属プレートと、
を備え、
該１本以上の流路の少なくとも一部が、前記第２の主面に画成されており、
前記第１の金属プレートと前記第２の金属プレートとは、前記第１の主面と前記第２の主面との第１の当接部におけるフラックス接合により合体されている、流通式反応装置用の金属製流通モジュール。
【0149】
実施形態４２
第３の主面及び１本以上の流路を有する第３の金属プレートをさらに備え、
該１本以上の流路の少なくとも一部が、前記第３の主面に画成されており、
前記第２の金属プレートと前記第３の金属プレートとは、前記第２の金属プレートの前記第２の主面とは反対側の第４の主面と前記第３の主面との第２の当接部におけるフラックス接合により合体されている、実施形態４１に記載の流通モジュール。
第３の主面及び１本以上の流路を有する第３の金属プレートをさらに備え、
該１本以上の流路の少なくとも一部が、前記第３の主面に画成されており、
前記第２の金属プレートと前記第３の金属プレートとは、前記第２の金属プレートの前記第２の主面とは反対側の第４の主面と前記第３の主面との第２の当接部におけるフラックス接合により合体されている、実施形態４１に記載の流通モジュール。
【0150】
実施形態４３
第３の主面を有する第３の金属プレートをさらに備え、
前記第１の金属プレートが１本以上の流路を有しており、該１本以上の流路の少なくとも一部が、前記第１の金属プレートの、前記第１の主面とは反対側の第４の主面に画成されており、
前記第１の金属プレートと前記第３の金属プレートとは、前記第３の主面と前記第４の主面との第２の当接部におけるフラックス接合により合体されている、実施形態４１に記載の流通モジュール。
第３の主面を有する第３の金属プレートをさらに備え、
前記第１の金属プレートが１本以上の流路を有しており、該１本以上の流路の少なくとも一部が、前記第１の金属プレートの、前記第１の主面とは反対側の第４の主面に画成されており、
前記第１の金属プレートと前記第３の金属プレートとは、前記第３の主面と前記第４の主面との第２の当接部におけるフラックス接合により合体されている、実施形態４１に記載の流通モジュール。
【0151】
実施形態４４
第５の主面及び１本以上の流路を有する第４の金属プレートをさらに備え、
該１本以上の流路の少なくとも一部が、前記第５の主面に画成されており、
前記第２の金属プレートと前記第４の金属プレートとは、前記第２の金属プレートの、前記第２の主面とは反対側の第６の主面と前記第５の主面との第３の当接部におけるフラックス接合により合体されている、実施形態４３に記載の流通モジュール。
第５の主面及び１本以上の流路を有する第４の金属プレートをさらに備え、
該１本以上の流路の少なくとも一部が、前記第５の主面に画成されており、
前記第２の金属プレートと前記第４の金属プレートとは、前記第２の金属プレートの、前記第２の主面とは反対側の第６の主面と前記第５の主面との第３の当接部におけるフラックス接合により合体されている、実施形態４３に記載の流通モジュール。
【0152】
実施形態４５
流体コネクタをさらに備え、
前記流体コネクタは、該流体コネクタと前記第１の金属プレート及び前記第２の金属プレートのうちの少なくとも一方との第２の当接部におけるフラックス接合により、前記１本以上の流路と流体連通するように合体されている、実施形態４１に記載の流通モジュール。
流体コネクタをさらに備え、
前記流体コネクタは、該流体コネクタと前記第１の金属プレート及び前記第２の金属プレートのうちの少なくとも一方との第２の当接部におけるフラックス接合により、前記１本以上の流路と流体連通するように合体されている、実施形態４１に記載の流通モジュール。
【符号の説明】
【0153】
２００、３００ 金属製流通モジュール
２０２ 第１の金属プレート
２０６ 第２の金属プレート
２１４、２１６、２３４、２３６ 流路
２１７ エッジフィレット
２１８ 共通流路
２１９ 流路の入口
２２０ 流路の出口
２２１ 流体コネクタ
２２２ 第３の金属プレート
２２３ 締結具
２２８ 第４の金属プレート
２０２ 第１の金属プレート
２０６ 第２の金属プレート
２１４、２１６、２３４、２３６ 流路
２１７ エッジフィレット
２１８ 共通流路
２１９ 流路の入口
２２０ 流路の出口
２２１ 流体コネクタ
２２２ 第３の金属プレート
２２３ 締結具
２２８ 第４の金属プレート
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【国際調査報告】