JP2006032264A - 流路内蔵型台座及びその製造方法 - Google Patents

流路内蔵型台座及びその製造方法 Download PDF

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Abstract

【課題】 耐食性を有し、しかも、低コストで製造可能であり、且つ、機械的強度も確保することができる流路内蔵型台座及びその製造方法を提供する。
【解決手段】 上プレート２２として耐食性材料からなるものを用い、下プレート２３として金属材料からなるものを用いて、上下プレート２２，２３の間に上下プレート２２，２３よりも低融点の熱可塑性であり且つ耐食性の接着保護シート２５を介設した状態で加圧及び加熱をすることにより、接着保護シート２５を溶融して、上下プレート２２，２３を接着保護シート２５によって接着する。また、２枚の上プレートを、下プレートを挟んで対向した状態で重ね合わせることにより多段化した構成として、各上プレートと下プレートとの間にそれぞれ接着保護シートを介設するようにしてもよい。
【選択図】 図１

Description

本発明は流路内蔵型台座及びその製造方法に関する。
流路内蔵型台座は、例えば家庭用等の固定式もしくは車載用等の可動式の燃料電池発電システムや、列車のエアブレーキシステム等の流体制システムなどの各種の産業分野における各種のシステムに適用されている。即ち、流路内蔵型台座は、これらのシステムを構成する部品や装置などの各種機器を台座表面に取り付けること、前記機器を連結する複雑な配管に代えて内蔵流路（溝）を設けること（内蔵流路を前記配管として機能させること）、更には電気配線なども内蔵することにより、コンパクトに一体化した家庭用の燃料電池発電ユニットなどの固定式ユニットや、車載用の燃料電池発電ユニットなどの可動式ユニットの実現に供されている。
流路内蔵型台座の具体的な構成例としては、既に様々なものが提案されているが、例えば下記の［特許文献１］で開示されたものを挙げることができる。ここでは、図６〜図８に基づき、従来の流路内蔵型台座の構成例について説明する。図６は従来の流路内蔵型台座の構成を示す断面図（図７のＡ−Ａ線矢視断面図）、図７は図６のＢ方向矢視の平面図、図８は図６のＣ−Ｃ線矢視の断面図である。
図６、図７及び図８に示すように、流路内蔵型台座１は上プレート２と、下プレート３とを公知の摩擦攪拌溶接又は適当な接合剤４によって接合してなるものであり、上プレート２の表面２ａに適当に配置された例えば燃料電池発電システムや流体制御システムなどを構成する部品や装置などの各種の機器５が、上下プレート２，３に形成されたボルト孔２ｂ，３ａに挿通されたボルト６と、このボルト６に螺合するナット７とによって上下プレート２，３とともに一体的に締め付けられて固定されている。即ち、流路内蔵型台座１は機器５を取り付けるための台座として機能している。
下プレート３の接合面３ｂには溝７が形成されている。溝７は一般に複数本形成され、それぞれ所定の断面積を有し、且つ、適当な長さと方向に形成されている。そして、この下プレート３に形成された溝７を覆うようにして（溝７に蓋をするようにして）、上プレート２が、下プレート３に接合されている。かくして、流路内蔵型台座１の内部には、溝７からなる流体の流路が形成される。
また、上プレート２には連通孔９が形成されており、溝８は、これらの連通孔９を介して機器５に連通されている。即ち、流路内蔵型台座１には溝８が流体の流路として内蔵されており、これらの内蔵流路（溝８）が、機器５同士を連結する配管としての機能を担っている。つまり、流路内蔵型台座１は、集積配管としての機能も果たしている。各溝８（内蔵流路）の断面積は、各溝８内を流動する流体の性状、流速及び圧力損失などから決定され、各溝８（内蔵流路）の長さや方向は、各機器５の配置などによって決定される。
また、上下プレート２，３の材料としては、その軽量さ、強度、加工の容易さからアルミニウム板が最も多く用いられるが、これ以外にも鋼板などの金属材料や鋳造品等の金属材料も多く用いられている。
そして、従来、溝８及び連通孔９を流動する流体が、上下プレート２，３を構成する金属材料に対し、腐食性流体である場合、又は、局部電池作用等によって前記金属材料を腐食させる可能性がある場合には、流体と接触する溝８や連通孔９の表面に対して、酸化アルミニウム皮膜（アルマイト）処理や、四フッ化エチレン樹脂（ＰＴＦＥ：テフロン（登録商標））コーティング等の防食処理を施したり、上プレート２及び下プレート３全体を腐食性のない合成樹脂等によって製造することで対応していた。
特開２００２−３０５０１０号公報
しかしながら、防食処理を行う場合には、製造工程が複雑になり、処理に長時間を要し、また、製造設備の投資も大きいため、コスト高となる。また、上下プレート２，３全体を腐食性のない合成樹脂製にすることも、一般的に上下プレート２，３の変形が大きく、機械的強度が低いため、何らかの補強が必要であったり、溝８を流動する流体の圧力が低い場合に限定される等の問題が残されていた。
従って本発明は上記の事情に鑑み、耐食性を有し、しかも、低コストで製造可能であり、且つ、機械的強度も確保することができる流路内蔵型台座及びその製造方法を提供することを課題とする。
上記課題を解決する第１発明の流路内蔵型台座は、第１プレートと第２プレートとを接合してなるものであり、前記第１プレートの接合面に形成した溝を流体の流路として内蔵し、且つ、前記第１プレートに形成した連通孔を介して前記溝と前記第１プレートの表面に配置した機器とを連通した流路内蔵型台座において、
前記第１プレートは耐食性材料からなるものであること、
前記第２プレートは金属材料からなるものであること、
前記第１プレートと前記第２プレートは、前記第１プレートと前記第２プレートとの間に介設した前記第１プレート及び前記第２プレートよりも低融点の熱可塑性であり且つ耐食性の接着保護シートによって接着されていることを特徴とする。
また、第２発明の流路内蔵型台座は、第１プレートと第３プレートとの間に第２プレートを挟んだ状態でこれらの第１，第２及び第３プレートを接合してなるものであり、前記第１プレートの接合面に形成した第１の溝と前記第３プレートの接合面に形成した第２の溝とを流体の流路として内蔵し、且つ、前記第１プレートに形成した第１連通孔を介して前記第１の溝と前記第１プレートの表面に配置した機器とを連通し、前記第３プレートに形成した第２連通孔を介して前記第２の溝と前記第３プレートの表面に配置した機器とを連通した流路内蔵型台座において、
前記第１プレート及び前記第３プレートは耐食性材料からなるものであること、
前記第２プレートは金属材料からなるものであること、
前記第１プレートと前記第２プレートは前記第１プレートと前記第２プレートとの間に介設した前記第１プレート、前記第２プレート及び前記第３プレートよりも低融点の熱可塑性であり且つ耐食性の第１接着保護シートによって接合され、前記第３プレートと前記第２プレートは前記第３プレートと前記第２プレートとの間に介設した前記第１プレート、前記第２プレート及び前記第３プレートよりも低融点の熱可塑性であり且つ耐食性の第１接着保護シートによって接着されていることを特徴とする。
また、第３発明の流路内蔵型台座の製造方法は、第１プレートと第２プレートとを接合してなるものであり、前記第１プレートの接合面に形成した溝を流体の流路として内蔵し、且つ、前記第１プレートに形成した連通孔を介して前記溝と前記第１プレートの表面に配置した機器とを連通した流路内蔵型台座の製造の製造方法であって、
前記第１プレートとして耐食性材料からなるものを用いること、
前記第２プレートとして金属材料からなるものを用いること、
前記第１プレートと前記第２プレートとの間に前記第１プレート及び前記第２プレートよりも低融点の熱可塑性であり且つ耐食性の接着保護シートを介設した状態で加圧及び加熱をすることにより、前記接着保護シートを溶融して、前記第１プレートと前記第２プレートとを前記接着保護シートによって接着することを特徴とする。
また、第４発明の流路内蔵型台座の製造方法は、第１プレートと第３プレートとの間に第２プレートを挟んだ状態でこれらの第１，第２及び第３プレートを接合してなるものであり、前記第１プレートの接合面に形成した第１の溝と前記第３プレートの接合面に形成した第２の溝とを流体の流路として内蔵し、且つ、前記第１プレートに形成した第１連通孔を介して前記第１の溝と前記第１プレートの表面に配置した機器とを連通し、前記第３プレートに形成した第２連通孔を介して前記第２の溝と前記第３プレートの表面に配置した機器とを連通した流路内蔵型台座の製造方法であって、
前記第１プレート及び前記第３プレートとして耐食性材料からなるものを用いること、
前記第２プレートとして金属材料からなるものを用いること、
前記第１プレートと前記第２プレートとの間に前記第１プレート、前記第２プレート及び前記第３プレートよりも低融点の熱可塑性であり且つ耐食性の第１接着保護シートを介設し、且つ、前記第３プレートと前記第２プレートとの間に前記第１プレート、前記第２プレート及び前記第３プレートよりも低融点の熱可塑性であり且つ耐食性の第２接着保護シートを介設した状態で加圧及び加熱をすることにより、前記第１接着保護シート及び前記第２接着保護シートを溶融して、前記第１プレートと前記第２プレートとを前記第１接着保護シートによって接着し、且つ、前記第３プレートと前記第２プレートとを前記第２接着保護シートによって接着することを特徴とする。
第１発明の流路内蔵型台座又は第３発明の流路内蔵型台座の製造方法によれば、溝と連通孔が形成された第１プレートは耐食性材料からなるものであり、金属材料からなる第２プレートは耐食性の接着保護シートによって保護されるため、溝を流れる腐食性流体などに対して耐食性を有する。しかも、第２プレートは金属材料からなるものであるため、この第２プレートによって流路内蔵型台座の機械的強度を確保することもできる。また、更に強度が必要な場合にも、第２プレートの肉厚を増すだけで簡単に対応することができる。また、当て金を介してボルトとナットで締結することによっても簡単に強度を補強することができる。
また、接着保護シートによって第１プレートと第２プレートとを接着するだけで簡単に防食処理を行うことができる。例えば第２プレートは最も単純な平面であるため、接着保護シートに適当な加圧力と加熱温度を加えることのみで、簡単に良好な接着力と防食性能を確保することができる。このため、従来のような酸化アルミニウム皮膜処理などの防食処理を行う場合に比べて、容易に耐食性のある流路内蔵型台座を製造することができ、コストの低減を図ることができる。なお、第１プレートの材料にＰＴＦＥ等の合成樹脂を用いる場合には、溝や連通孔を機械加工によって形成する他、射出成形やダイキャスト法などによって容易に製造することができるため、更にコストの低減することができる。
また、第２発明の流路内蔵型台座又は第４発明の流路内蔵型台座の製造方法によれば、溝と連通孔が形成された第１プレートと第３プレートは耐食性材料からなるものであり、金属材料からなる第２プレートは耐食性の第１及び第２接着保護シートによって保護されるため、溝を流れる腐食性流体などに対して耐食性を有する。しかも、第２プレートは金属材料からなるものであるため、この第２プレートによって流路内蔵型台座の機械的強度を確保することもできる。また、更に強度が必要な場合にも、第２プレートの肉厚を増すだけで簡単に対応することができる。また、当て金を介してボルトとナットで締結することによっても簡単に強度を補強することができる。
また、第１及び第２接着保護シートによって第１，第２及び第３プレートを接着するだけで簡単に防食処理を行うことができる。例えば第２プレートは最も単純な平面であるため、第１及び第２接着保護シートに適当な加圧力と加熱温度を加えることのみで、簡単に良好な接着力と防食性能を確保することができる。このため、従来のような酸化アルミニウム皮膜処理などの防食処理を行う場合に比べて、容易に耐食性のある流路内蔵型台座を製造することができ、コストの低減を図ることができる。なお、第２プレートの材料にＰＴＦＥ等の合成樹脂を用いる場合には、溝や連通孔を機械加工によって形成する他、射出成形やダイキャスト法などによって容易に製造することができるため、更にコストの低減することができる。また、コンパクトで軽量化した多段化流路内蔵型台座を製作することができる。
以下、本発明の実施の形態例を図面に基づき詳細に説明する。
＜実施の形態例１＞
図１は本発明の実施の形態例１に係る流路内蔵型台座の製造方法の構成を示す断面図（図２のＤ−Ｄ線矢視断面図）、図２は図１のＥ方向矢視の平面図、図３は図１のＦ−Ｆ線矢視断面図である。
図１、図２及び図３に示すように、流路内蔵型台座２１は第１プレートとしての上プレート２２と、第２プレートとしての下プレート２３とを接合してなるものである。そして、上プレート２２と下プレート２３との間には接着保護シート２５が介設されている。上プレート２２の表面２２ｃには例えば燃料電池発電システムや流体制御システムなどを構成する部品や装置などの各種の機器２４が配置されている。これらの機器２４は、上下プレート２２，２３及び接着保護シート２５に形成されたボルト孔２２ａ，２３ａ，２５ａに挿通されたボルト２６と、このボルト２６に螺合するナット２７とによって上下プレート２，３とともに一体的に締め付けられて固定されている。即ち、流路内蔵型台座１は機器５を取り付けるための台座として機能している。
上プレート２２の接合面２２ｂには、機械加工、射出成形、ダイキャストなどの適宜の手段によって溝２８が形成されている。溝２８は一般に複数本形成され、それぞれ所定の断面積（幅と深さ）を有し、且つ、適当な長さと方向に形成されている。そして、この上プレート２２に形成された溝２８を覆うようにして下プレート２３が、接着保護シート２５を介して上プレート２２に接合されている。かくして、流路内蔵型台座２１の内部には、溝２８からなる流体の流路が形成される。
また、上プレート２２には上プレート２２上に配置された機器２４の直下に機械加工、射出成形、ダイキャストなどの適宜の手段によって連通孔２９が形成されており、溝２８は、これらの連通孔２９を介して機器２４に連通されている。即ち、流路内蔵型台座２１には溝２８が流体の流路として内蔵されており、これらの内蔵流路（溝２８）が、機器２４同士を連結する配管としての機能を担っている。従って、流路内蔵型台座２１は、集積配管としての機能も果たしている。各溝２８（内蔵流路）の断面積は、各溝２８内を流動する流体の性状、流速及び圧力損失などから決定され、各溝２８（内蔵流路）の長さや方向は、各機器２４の配置などによって決定される。連通孔２９と機器２４との間はＯリング３１によってシールされている。
そして、上プレート２２は耐食性を有する非金属材料からなるものであり、下プレート２３は金属材料からなるものである。前記耐食性材料の具体例としては、例えば四フッ化エチレン樹脂（ＰＴＦＥ：テフロン）等のフッ素樹脂板などの腐食性のない合成樹脂などが挙げられる。前記金属材料の具体例としては、アルミニウム板や鋼板などを挙げることができる。なお、下プレート２３の厚さは必要な機械的強度に応じた適宜の厚さとする。
また、接着保護シート２５は熱可塑性で且つ耐食性のものである。接着保護シート２５は、公知の市販のものを用いることができ、上プレート２２と同系統の材質で、適当な厚みを有し、且つ、下プレート２３の接合面２３ｂとのなじみ及び接着性のよい熱可塑性の合成樹脂等からなるシート状のものが選定される。更に、接着保護シート２５は上プレート２２及び下プレート２３よりも低融点のものでなければならない。例えば下プレート２３の材料がアルミニウム、上プレート２２の材料がＰＴＦＥである場合、接着保護シート２５はＰＴＦＥの融点（３２７℃）よりも低融点のものを選択する必要がある。
ここで製造方法について説明すると、まず、接着保護シート２５を上プレート２２と下プレート２３との間に上下プレート２２，２３の全面にわたって挟む（介設する）。その後、この状態で図示しないクランプ装置で上下プレート２２，２３をクランプすることや上下プレート２２，２３上に重量物を載置することなどの適宜の加圧手段（押圧手段）により、上下プレート２２，２３とともに接着保護シート２５を適当な加圧力で加圧（押圧）し、且つ、焼成炉（加熱炉）などの加熱手段により、上下プレート２２，２３とともに接着保護シート２５を接着保護シート２５が溶融して接着する適当な温度となるまで加熱する。なお、このときの加圧力及び加熱温度は接着保護シート２５の種類によって異なるが、例えば加熱温度は通常数百度である。
その結果、上プレート２２と下プレート２３とが、接着保護シート２５によって接着される。
具体的には、上下プレート２２，２３の接合部分、即ち、接着保護シート２５と上プレート２２の接合面２２ｂ及び下プレート２３の接合面２３ｂとが接している部分（上プレート２２に形成された溝２８に対応する部分以外の部分）では、上下プレート２２，２３が接着保護シート２５によって接着される。そして、上下プレート２２，２３の非接合部分、即ち、上プレート２２に形成された溝２８に対応する部分では、下プレート２３の接合面２３ｂに接着保護シート２５が溶着して、接合面２３ａをコーティング又はライニングした状態となることにより、接着保護シート２５が下プレート２３の当該部分を、溝２８内を流動する腐食性流体から保護する。
その後、上プレート２２上に機器２４を配置し、これらをボルト２６とナット２７とで締め付けて固定すれば十分な接着面の強度を確保することができる。更に、溝２８内を流動する流体が高圧であるため、上下プレート２２，２３間の接着強度を更に補強する必要がある場合には、上プレート２２上に配設した適当な当て金３０を介して、ボルト２６及びナット２７で上下プレート２２，２３及び接着保護シート２５を締結して補強してもよい。この場合、ボルト孔２２ａ，２３ａ，２５ａが溝２８にかかないようにすることが肝要である。
ここで、市販の接着保護シート２５について例示すると、例えば上プレート２２がＰＴＦＥで形成されているとき、このＰＴＦＥと同系統の材料からなる接着保護シートであるダイキン工業（株）製の”ＲＡＰ”（商品名）を用い、加熱温度約３００℃で加圧接着したところ、良好な接着強度及び防食効果が得られた。
以上のように、本実施の形態例１の流路内蔵型台座２１は、上プレート２２と下プレート２３とを接合してなるものであり、上プレート２２の接合面２２ｂに形成した溝２８を流体の流路として内蔵し、且つ、上プレート２２に形成した連通孔２９を介して溝２８と上プレート２２の表面２２ｃに配置した機器２４とを連通した流路内蔵型台座であって、上プレート２２は耐食性材料からなるものであること、下プレート２３は金属材料からなるものであること、上プレート２２と下プレート２３は、上プレート２２と下プレート２３との間に介設した上プレート２２及び下プレート２３よりも低融点の熱可塑性であり且つ耐食性の接着保護シート２５によって接着されていることを特徴としている。
また、本実施の形態例１の流路内蔵型台座２１の製造方法は、上プレート２２と下プレート２３とを接合してなるものであり、上プレート２２の接合面２２ｂに形成した溝２８を流体の流路として内蔵し、且つ、上プレート２２に形成した連通孔２９を介して溝２８と上プレート２２の表面２２ｃに配置した機器２４とを連通した流路内蔵型台座の製造方法であって、上プレート２２として耐食性材料からなるものを用いること、下プレート２３として金属材料からなるものを用いること、上プレート２２と下プレート２３との間に上プレート２２及び下プレート２３よりも低融点の熱可塑性であり且つ耐食性の接着保護シート２５を介設した状態で加圧及び加熱をすることにより、接着保護シート２５を溶融して、上プレート２２と下プレート２３とを接着保護シート２５によって接着することを特徴としている。
このため、本実施の形態例１によれば、溝２８と連通孔２９が形成された上プレート２２は耐食性材料からなるものであり、金属材料からなる下プレート２３は耐食性の接着保護シート２５によって保護されるため、溝２８を流れる腐食性流体などに対して耐食性を有する。しかも、下プレート２３は金属材料からなるものであるため、この下プレート２３によって流路内蔵型台座２１の機械的強度を確保することもできる。また、更に強度が必要な場合にも、下プレート２３の肉厚を増すだけで簡単に対応することができる。また、当て金３０を介してボルト２６とナット２７で締結することによっても簡単に強度を補強することができる。
また、接着保護シート２５によって上下プレート２２，２３を接着するだけで簡単に防食処理を行うことができる。例えば下プレート２３は最も単純な平面であるため、接着保護シート２５に適当な加圧力と加熱温度を加えることのみで、簡単に良好な接着力と防食性能を確保することができる。このため、従来のような酸化アルミニウム皮膜処理などの防食処理を行う場合に比べて、容易に耐食性のある流路内蔵型台座２１を製造することができ、コストの低減を図ることができる。なお、上プレート２２の材料にＰＴＦＥ等の合成樹脂を用いる場合には、溝２８や連通孔２９を機械加工によって形成する他、射出成形やダイキャスト法などによって容易に製造することができるため、更にコストの低減することができる。
＜実施の形態例２＞
図４は本発明の実施の形態例２に係る流路内蔵型台座の製造方法の構成を示す断面図、図５は図４のＧ−Ｇ線矢視断面図である。
図１、図２及び図３に示すように、流路内蔵型台座４１は第１プレートとしての上プレート４２と第３プレートとしての上プレート４３との間に第２プレートとしての下プレート４４を挟んだ状態で、これらの上下プレート４２，４３，４４を接合してなるものである。即ち、２枚の上プレート４２，４３を、下プレート４４を挟んで対向した状態で重ね合わせることにより、多段化した構成となっている。そして、上プレート４２と下プレート４４との間には接着保護シート４５が介設され、上プレート４３と下プレート４４との間には接着保護シート４６が介設されている。
上プレート４２の表面４２ａと、上プレート４３の表面４３ａには、それぞれ例えば燃料電池発電システムや流体制御システムなどを構成する部品や装置などの各種の機器４７が配置されている。上下の配置が一致している機器４７は、上下プレート４２，４３，４４及び接着保護シート４５，４６に形成されたボルト孔４２ｂ，４３ｂ，４４ａ，４５ａ，４６ａに挿通されたボルト４８と、このボルト４８に螺合されたナット４９とによって上下プレート４２，４３，４４とともに一体的に締め付けられて固定されている。また、上下の配置が一致しない機器４７は、下プレート４４に植え込まれてボルト孔４５ａ，４２ｂ又はボルト孔４６ａ，４３ｂに挿通された植え込みボルト５０と、この植え込みボルト５０に螺合されたナット５１とによって上下プレート４２，４４又は上下プレート４３，４４とともに一体的に締め付けられて固定されている。即ち、流路内蔵型台座４１は機器４７を取り付けるための台座として機能している。
上プレート４２の接合面４２ｃと、上プレート４３の接合面４３ｃには、機械加工、射出成形、ダイキャストなどの適宜の手段によってそれぞれ溝５２が形成されている。溝５２は一般に複数本形成され、それぞれ所定の断面積（幅と深さ）を有し、且つ、適当な長さと方向に形成されている。そして、この上プレート４２に形成された第１の溝としての溝５２と、上プレート４３に形成された第２の溝としての溝５２とをそれぞれ覆うようにして下プレート４４が、接着保護シート４５，４６を介して上プレート４２と下プレート４３とにそれぞれ接合されている。かくして、流路内蔵型台座４１の内部には、溝５２からなる流体の流路が形成される。
また、上プレート４２，４３には上下プレート４２，４３上に配置された機器４７の直下に機械加工、射出成形、ダイキャストなどの適宜の手段によってそれぞれ連通孔５３が形成されており、上プレート４２の溝５２は上プレート４２の連通孔５３を介して上プレート４２上の機器４７に連通され、上プレート４３の溝５２は上プレート４３の連通孔５３を介して上プレート４３上の機器４７に連通されている。即ち、流路内蔵型台座４１には溝５２が流体の流路として内蔵されており、これらの内蔵流路（溝５２）が、機器４７同士を連結する配管としての機能を担っている。従って、流路内蔵型台座４１は、集積配管としての機能も果たしている。各溝５２（内蔵流路）の断面積は、各溝５２内を流動する流体の性状、流速及び圧力損失などから決定され、各溝５２（内蔵流路）の長さや方向は、各機器４７の配置などによって決定される。連通孔５３と機器４７との間はＯリング５５によってシールされている。
そして、上プレート４２，４３は耐食性を有する非金属材料からなるものであり、下プレート４４は金属材料からなるものである。前記耐食性材料の具体例としては、例えば四フッ化エチレン樹脂（ＰＴＦＥ：テフロン）等のフッ素樹脂板などの腐食性のない合成樹脂などが挙げられる。前記金属材料の具体例としては、アルミニウム板や鋼板などを挙げることができる。なお、下プレート４４の厚さは必要な機械的強度に応じた適宜の厚さとする。
また、接着保護シート４５，４６は熱可塑性で且つ耐食性のものである。接着保護シート４５，４６は、公知の市販のものを用いることができ、上プレート４２，４３と同系統の材質で、適当な厚みを有し、且つ、下プレート４４の接合面４４ｂ，４４ｃとのなじみ及び接着性のよい熱可塑性の合成樹脂等からなるシート状のものが選定される。更に、接着保護シート４５，４６は上プレート４２，４３及び下プレート４４よりも低融点のものでなければならない。例えば下プレート４４の材料がアルミニウム、上プレート４２，４３の材料がＰＴＦＥである場合、接着保護シート４５，４６はＰＴＦＥの融点（３２７℃）よりも低融点のものを選択する必要がある。
ここで製造方法について説明すると、まず、接着保護シート４５を上プレート４２と下プレート４４との間に上下プレート４２，４４の全面にわたって挟み（介設し）、且つ、接着保護シート４６を上プレート４３と下プレート４４との間に上下プレート４３，４４の全面にわたって挟む（介設する）。その後、この状態で図示しないクランプ装置で上下プレート４２，４３，４４をクランプすることや上下プレート４２，４３，４４上に重量物を載置することなどの適宜の加圧手段（押圧手段）により、上下プレート４２，４３，４４とともに接着保護シート４５，４５を適当な加圧力で加圧（押圧）し、且つ、焼成炉（加熱炉）などの加熱手段により、上下プレート４２，４３，４４とともに接着保護シート４５，４６を接着保護シート４５，４６が溶融して接着する適当な温度となるまで加熱する。なお、このときの加圧力及び加熱温度は接着保護シート４５，４６の種類によって異なるが、例えば加熱温度は通常数百度である。
その結果、上プレート４２と下プレート４４とが、接着保護シート４５によって接着され、且つ、上プレート４３と下プレート４４とが、接着保護シート４６によって接着される。
具体的には、上下プレート４２，４４の接合部分、即ち、接着保護シート４５と上プレート４２の接合面４２ｃ及び下プレート４４の接合面４４ｂとが接している部分（上プレート４２に形成された溝５２に対応する部分以外の部分）では、上下プレート４２，４４が接着保護シート４５によって接着される。そして、上下プレート４２，４４の非接合部分、即ち、上プレート４２に形成された溝５２に対応する部分では、下プレート４４の接合面４４ｂに接着保護シート４５が溶着して、接合面４４ｂをコーティング又はライニングした状態となることにより、接着保護シート４５が下プレート４４の当該部分を、溝５２内を流動する腐食性流体から保護する。
同様に、上下プレート４３，４４の接合部分、即ち、接着保護シート４６と上プレート４３の接合面４３ｃ及び下プレート４４の接合面４４ｃとが接している部分（上プレート４３に形成された溝５２に対応する部分以外の部分）では、上下プレート４３，４４が接着保護シート４６によって接着される。そして、上下プレート４３，４４の非接合部分、即ち、上プレート４３に形成された溝５２に対応する部分では、下プレート４４の接合面４４ｃに接着保護シート４６が溶着して、接合面４４ｃをコーティング又はライニングした状態となることにより、接着保護シート４６が下プレート４４の当該部分を、溝５２内を流動する腐食性流体から保護する。
その後、上プレート４２，４３上にそれぞれ機器４７を配置し、これらをボルト４８，５０とナット４９，５１とで締め付けて固定すれば十分な接着面の強度を確保することができる。更に、溝５２内を流動する流体が高圧であるため、上プレート４２，４３と下プレート４４との間の接着強度を更に補強する必要がある場合には、上プレート４２，４３上に配設した適当な当て金５４を介して、ボルト４８及びナット４９で上下プレート４２，４３，４４及び接着保護シート４５，４６を締結して補強してもよい。この場合、ボルト孔４２ｂ，４３ｂ，４５ａ，４６ａが溝５２にかかないようにすることが肝要である。
以上のように、本実施の形態例２の流路内蔵型台座４１は、上プレート４２，４３の間に下プレート４４を挟んだ状態でこれらの上下プレート４２，４３，４４を接合してなるものであり、上プレート４２，４３の接合面４２ｃ，４３ｃに形成した溝５２を流体の流路として内蔵し、且つ、上プレート４２に形成した連通孔５３を介して上プレート４２の溝５２と上プレート４２の表面４２ａに配置した機器４７とを連通し、上プレート４３に形成した連通孔５３を介して上プレート４３の溝５２と上プレート４３の表面４３ａに配置した機器４７とを連通した流路内蔵型台座であって、上プレート４２，４３は耐食性材料からなるものであること、下プレート４４は金属材料からなるものであること、上プレート４２と下プレート４４はこれらの上下プレート４２，４４間に介設した上下プレート４２，４３，４４よりも低融点の熱可塑性であり且つ耐食性の接着保護シート４５によって接合され、上プレート４３と下プレート４４はこれらの上下プレート４３，４４間に介設した上下プレート４２，４３，４４よりも低融点の熱可塑性であり且つ耐食性の接着保護シート４６によって接着されていることを特徴としている。
また、本実施の形態例２の流路内蔵型台座４１の製造方法は、上プレート４２，４３の間に下プレート４４を挟んだ状態でこれらの上下プレート４２，４３，４４を接合してなるものであり、上プレート４２，４３の接合面４２ｃ，４３ｃに形成した溝５２を流体の流路として内蔵し、且つ、上プレート４２に形成した連通孔５３を介して上プレート４２の溝５２と上プレート４２の表面４２ａに配置した機器４７とを連通し、上プレート４３に形成した連通孔５３を介して上プレート４３の溝５２と上プレート４３の表面４３ａに配置した機器４７とを連通した流路内蔵型台座の製造方法であって、上プレート４２，４３として耐食性材料からなるものを用いること、下プレート４４として金属材料からなるものを用いること、上プレート４２と下プレート４４との間に上下プレート４２，４３，４４よりも低融点の熱可塑性であり且つ耐食性の接着保護シート４５を介設し、且つ、上プレート４３と下プレート４４との間に上下プレート４２，４３，４４よりも低融点の熱可塑性であり且つ耐食性の接着保護シート４６を介設した状態で加圧及び加熱をすることにより、接着保護シート４５，４６を溶融して、上プレート４２と下プレート４４とを接着保護シート４５によって接着し、且つ、上プレート４３と下プレート４４とを接着保護シート４６によって接着することを特徴としている。
このため、本実施の形態例２によれば、溝５２と連通孔５３が形成された上プレート４２，４３は耐食性材料からなるものであり、金属材料からなる下プレート４４は耐食性の接着保護シート４５，４６によって保護されるため、溝５２を流れる腐食性流体などに対して耐食性を有する。しかも、下プレート４４は金属材料からなるものであるため、この下プレート４４によって流路内蔵型台座４１の機械的強度を確保することもできる。また、更に強度が必要な場合にも、下プレート４４の肉厚を増すだけで簡単に対応することができる。また、当て金５４を介してボルト４８とナット４９で締結することによっても簡単に強度を補強することができる。
また、接着保護シート４５，４６によって上下プレート４２，４３，４４を接着するだけで簡単に防食処理を行うことができる。例えば下プレート４４は最も単純な平面であるため、接着保護シート４５，４６に適当な加圧力と加熱温度を加えることのみで、簡単に良好な接着力と防食性能を確保することができる。このため、従来のような酸化アルミニウム皮膜処理などの防食処理を行う場合に比べて、容易に耐食性のある流路内蔵型台座４１を製造することができ、コストの低減を図ることができる。なお、上プレート４２の材料にＰＴＦＥ等の合成樹脂を用いる場合には、溝５２や連通孔５３を機械加工によって形成する他、射出成形やダイキャスト法などによって容易に製造することができるため、更にコストの低減することができる。また、コンパクトで軽量化した多段化流路内蔵型台座を製作することができる。
本発明は流路内蔵型台座に関し、溝の周りを囲む溶接線にクラックが生じることや溶接線が腐食することを防止して溶接線のシール機能を維持する場合に適用して有用なものである。
本発明の実施の形態例１に係る流路内蔵型台座の製造方法の構成を示す断面図（図２のＤ−Ｄ線矢視断面図）である。 図１のＥ方向矢視の平面図、図３は図１のＦ−Ｆ線矢視断面図である。 図１のＦ−Ｆ線矢視断面図である。 本発明の実施の形態例２に係る流路内蔵型台座の製造方法の構成を示す断面図である。 図４のＧ−Ｇ線矢視断面図である。 従来の流路内蔵型台座の構成を示す断面図（図７のＡ−Ａ線矢視断面図）である。 図６のＢ方向矢視の平面図である。 図６のＣ−Ｃ線矢視の断面図である。
符号の説明
２１ 流路内蔵型台座
２２ 上プレート
２２ａ ボルト孔
２２ｂ 接合面
２２ｃ 表面
２３ 下プレート
２３ａ ボルト孔
２３ｂ 接合面
２４ 機器
２５ 接着保護シート
２５ａ ボルト孔
２６ ボルト
２７ ナット
２８ 溝
２９ 連通孔
３０ 当て金
３１ Ｏリング
３２ スポット溶接部
４１ 流路内蔵型台座
４２ 上プレート
４２ａ 表面
４２ｂ ボルト孔
４２ｃ 接合面
４３ 上プレート
４３ａ 表面
４３ｂ ボルト孔
４３ｃ 接合面
４４ 下プレート
４４ａ ボルト孔
４４ｂ，４４ｃ 接合面
４５ 接着保護シート
４５ａ ボルト孔
４６ 接着保護シート
４６ａ ボルト孔
４７ 機器
４８ ボルト
４９ ナット
５０ 植え込みボルト
５１ ナット
５２ 溝
５３ 連通孔
５４ 当て金
５５ Ｏリング

Claims (4)

  1. 第１プレートと第２プレートとを接合してなるものであり、前記第１プレートの接合面に形成した溝を流体の流路として内蔵し、且つ、前記第１プレートに形成した連通孔を介して前記溝と前記第１プレートの表面に配置した機器とを連通した流路内蔵型台座において、
    前記第１プレートは耐食性材料からなるものであること、
    前記第２プレートは金属材料からなるものであること、
    前記第１プレートと前記第２プレートは、前記第１プレートと前記第２プレートとの間に介設した前記第１プレート及び前記第２プレートよりも低融点の熱可塑性であり且つ耐食性の接着保護シートによって接着されていることを特徴とする流路内蔵型台座。
  2. 第１プレートと第３プレートとの間に第２プレートを挟んだ状態でこれらの第１，第２及び第３プレートを接合してなるものであり、前記第１プレートの接合面に形成した第１の溝と前記第３プレートの接合面に形成した第２の溝とを流体の流路として内蔵し、且つ、前記第１プレートに形成した第１連通孔を介して前記第１の溝と前記第１プレートの表面に配置した機器とを連通し、前記第３プレートに形成した第２連通孔を介して前記第２の溝と前記第３プレートの表面に配置した機器とを連通した流路内蔵型台座において、
    前記第１プレート及び前記第３プレートは耐食性材料からなるものであること、
    前記第２プレートは金属材料からなるものであること、
    前記第１プレートと前記第２プレートは前記第１プレートと前記第２プレートとの間に介設した前記第１プレート、前記第２プレート及び前記第３プレートよりも低融点の熱可塑性であり且つ耐食性の第１接着保護シートによって接合され、前記第３プレートと前記第２プレートは前記第３プレートと前記第２プレートとの間に介設した前記第１プレート、前記第２プレート及び前記第３プレートよりも低融点の熱可塑性であり且つ耐食性の第１接着保護シートによって接着されていることを特徴とする流路内蔵型台座。
  3. 第１プレートと第２プレートとを接合してなるものであり、前記第１プレートの接合面に形成した溝を流体の流路として内蔵し、且つ、前記第１プレートに形成した連通孔を介して前記溝と前記第１プレートの表面に配置した機器とを連通した流路内蔵型台座の製造の製造方法であって、
    前記第１プレートとして耐食性材料からなるものを用いること、
    前記第２プレートとして金属材料からなるものを用いること、
    前記第１プレートと前記第２プレートとの間に前記第１プレート及び前記第２プレートよりも低融点の熱可塑性であり且つ耐食性の接着保護シートを介設した状態で加圧及び加熱をすることにより、前記接着保護シートを溶融して、前記第１プレートと前記第２プレートとを前記接着保護シートによって接着することを特徴とする流路内蔵型台座の製造方法。
  4. 第１プレートと第３プレートとの間に第２プレートを挟んだ状態でこれらの第１，第２及び第３プレートを接合してなるものであり、前記第１プレートの接合面に形成した第１の溝と前記第３プレートの接合面に形成した第２の溝とを流体の流路として内蔵し、且つ、前記第１プレートに形成した第１連通孔を介して前記第１の溝と前記第１プレートの表面に配置した機器とを連通し、前記第３プレートに形成した第２連通孔を介して前記第２の溝と前記第３プレートの表面に配置した機器とを連通した流路内蔵型台座の製造方法であって、
    前記第１プレート及び前記第３プレートとして耐食性材料からなるものを用いること、
    前記第２プレートとして金属材料からなるものを用いること、
    前記第１プレートと前記第２プレートとの間に前記第１プレート、前記第２プレート及び前記第３プレートよりも低融点の熱可塑性であり且つ耐食性の第１接着保護シートを介設し、且つ、前記第３プレートと前記第２プレートとの間に前記第１プレート、前記第２プレート及び前記第３プレートよりも低融点の熱可塑性であり且つ耐食性の第２接着保護シートを介設した状態で加圧及び加熱をすることにより、前記第１接着保護シート及び前記第２接着保護シートを溶融して、前記第１プレートと前記第２プレートとを前記第１接着保護シートによって接着し、且つ、前記第３プレートと前記第２プレートとを前記第２接着保護シートによって接着することを特徴とする流路内蔵型台座の製造方法。
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