JP2001058132A

JP2001058132A - 注入器

Info

Publication number: JP2001058132A
Application number: JP30309595A
Authority: JP
Inventors: Shinji Kato; 眞二加藤; Shintaro Kuramochi; 信太郎倉持
Original assignee: Takeda Chemical Industries Ltd
Current assignee: Takeda Pharmaceutical Co Ltd
Priority date: 1995-11-21
Filing date: 1995-11-21
Publication date: 2001-03-06

Abstract

(57)【要約】【課題】ピストンの流体押出時にピストンにより区画
される両側の室の圧力差で、流体がシリンジとピストン
との摺動部より漏れることを防止する。【解決手段】筒体の内部に一端にピストン２２を備え
たピストンロッド２５を摺動自在に収容し、ピストンに
より区画される一方の第１室２３で流体の給排を行うと
共に、他方の第２室２４よりピストンロッドの他端を摺
動自在に突出させ、該ピストンロッドを駆動部３０で往
復作動させて、ピストンロッドを第１室側へ移動させる
時に第２室に圧力ガスを流入すると共に第２室側に移動
させる時に流出させる。具体的には、ピストンロッドの
ロッドを中空として圧力ガス通路２５ａとし、圧力ガス
通路をロッドの先端に開口して圧力ガス管５２と接続
し、ロッドに設けた開口部２５ｂより第２室へ圧力ガス
を導入している。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は注入器に関し、詳し
くは、流体をピストンで筒体内に吸引した後に押し出し
て送給するもので、特に、化学の実験において、カラム
クロマトの試料充填の手段として用い、貴重で微量な試
薬および試料を送給する場合に、注入器の内部で、筒体
内周面とピストン外周面との摺動部より流体が漏れるの
を防止するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来のシリンジ型注入器は、図９に示す
構成からなり、シリンジ（筒体）１の内部に、ピストン
２を上端に連結したピストンロッド３を昇降自在に収容
し、ピストンロッド３をモータを用いた駆動機構（図示
せず）により昇降作動させて、ピストン２をシリンジ１
の内周面に沿って摺動自在に昇降させている。上記ピス
トン２により上下に区画される筒体１の上部室４ａは、
シリンジ１の上端のヘッド部材５に設けた貫通穴５ａを
介して、該貫通穴５ａを配管６に接続している。該シリ
ンジ型注入器では、ピストンロッド３の下降時に配管６
より所要量の流体を吸引し、上部室４ａの内部に貯溜
し、その後、ピストンロッド３を上昇させて配管６より
押し出している。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】上記した従来のシリン
ジ型注入器では、ピストン２の外周面とシリンジ１の内
周面との摺動部分は、ピストン２で区画された上部室４
ａから下部室４ｂへと液漏れが発生しないようにシール
性を保持させる必要がある。しかしながら、ピストンロ
ッド３を上昇させて上部室４ａより流体を押し出す時、
上部室４ａの圧力がピストン２より下方の下部室４ｂよ
り高くなると、ピストン２の外周面と筒体１の内周面の
摺動部分より下部室４ｂ側へ流体が漏れやすくなる。

【０００４】上記流体の漏れを防ぐために、ピストン外
周面とシリンジ内周面のクリアランスを微小として摺動
部分のシール性を高めると、ピストン外周面とシリンジ
内周面の摩耗が激しく、耐久性の点で問題があると共
に、ピストン２のの昇降作動をスムーズに行うことが困
難となる。一般には、上記摺動部分のシールを図るため
にゴムリング等からなるシールリングを介設している
が、送液する流体が試薬等の場合、試薬によりゴムリン
グに劣化が生じやすい点等から、ゴムリングを介設する
ことはできない。

【０００５】上記摺動部分からの液漏れは、シリンジ型
注入器で送液する流体が試薬等の貴重で且つ微量なもの
である場合、重大な問題となり、この液漏れを確実に防
止する必要があるが、従来、有効な液漏れ対策がなされ
ていなかった。

【０００６】本発明は上記した問題に鑑みてなされたも
ので、ピストン外周面とシリンジ内周面の摺動部分から
の液漏れを確実に防止できるシリンジ型注入器を提供す
ることを目的としている。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明は、請求項１で、筒体の内部に一端にピスト
ンを備えたピストンロッドを摺動自在に収容し、上記ピ
ストンにより区画される一方の第１室で流体の給排を行
うと共に、他方の第２室より上記ピストンロッドの他端
を摺動自在に突出させ、該ピストンロッドを駆動部で往
復作動させて、ピストンロッドを第１室側へ移動させる
時に第２室に圧力ガスを流入すると共に第２室側に移動
させる時に流出させる構成としている注入器を提供して
いる。

【０００８】上記請求項１に記載の注入器では、上限位
置（押限位置）のピストンロッドを駆動部により下降さ
せ、流体をシリンジの第１室内に流入する。ピストンロ
ッドが定量位置または下限位置（引限位置）に達して、
流体が第１室に所定量貯溜されると、ピストンロッドを
停止する。ついで、駆動部によりピストンロッドを上昇
させ、第１室の内部に貯溜された流体を押し出す。この
ピストンの上昇時に第１室の圧力が増加するため、第２
室内に圧力ガスを流入させ、第２室内の圧力を第１室内
の圧力と同一として圧力差をなくし、よって、第１室内
の流体がピストンの外周面とシリンジの内周面との摺動
部分から漏れることを防止している。なお、第２室に導
入した圧力ガスは、ピストンロッドを上限位置から下降
させる時に排出している。

【０００９】上記第２室への圧力ガスの導入および、第
２室からの圧力ガスの排出はピストンロッドを通して行
っても良いし、あるいは、シリンジに設けた圧力ガス給
排口を通して行ってもよい。

【００１０】具体的には、上記ピストンロッドを中空と
して圧力ガス通路とし、該圧力ガス通路をピストンロッ
ドの他端に開口して圧力ガス管と接続し、かつ、ピスト
ンロッドに設けた開口部より第２室へ圧力ガスを供給す
る構成としている。（請求項２）あるいは、上記ピストンロッドの引限位置より引き方向
に位置する筒体に、上記圧力ガスの給排口を設け、該給
排口を圧力ガス管と接続している。（請求項３）

【００１１】上記第２室への圧力ガスの給排の制御をす
るために、流路切替弁を介して上記圧力ガス管を圧縮ガ
ス溜め容器に接続し、上記流路切替弁をピストンロッド
に負荷される圧力に応じて切り替える構成としている。
（請求項４）

【００１２】具体的には、上記ピストンロッドに圧力セ
ンサーを取り付け、該圧力センサーでピストンロッドに
かかる圧力が一定値（例えば１ｋｇ／ｃｍ²）に達する
ことを検出すると、流路切替弁を切り替えて、圧縮ガス
溜め容器からシリンジの第２室に圧力ガスを導入してい
る。また、ピストンロッドを駆動部で下降（引き作動）
する時には、該駆動部の下降と同時に流路切替弁を切り
替えて、第２室より圧力ガスを排気している。

【００１３】上記圧縮ガス溜め容器から流路切替弁とを
接続する配管には圧力調整器を介設し、上記圧力センサ
ーで検出した圧力と同一圧力に圧縮ガスを調圧して第２
室に導入することが好ましい。（請求項５）即ち、第２室に導入する圧力ガスは第１室の圧力と第２
室の圧力とを同一にして、摺動部からの液漏れを防止す
るために用いているだけであり、圧力ガスによりピスト
ンを押圧して上昇させないようにしている。ピストンの
昇降作動はあくまでも駆動部により制御して行ってい
る。

【００１４】上記ピストンの駆動部としてはパルスモー
タを用い、例えば、シリンジより突出したピストンロッ
ドの下端部にネジ孔を穿設した昇降部材を連結し、該ネ
ジ孔にモータで回転駆動されるネジロッドを通してい
る。よって、モータによりネジロッドが回転されると、
該ネジロッドと螺合したネジ孔を有する昇降部材が昇降
し、該昇降部材と連結したピストンロッドを昇降させて
いる。上記パルスモータの回転数でシリンジ内に定量の
流体を貯留するようにしている。

【００１５】上記圧縮ガス溜め容器としては、フィルタ
ー付きのコンプレッサーを用い、清浄な圧力空気を用い
ることが好ましい。あるいは、窒素ガス、アルゴンガス
等の不活性ガスを圧縮ガス溜より供給しても良い。

【００１６】上記シリンジ型注入器は、筒体の第１室の
閉鎖壁に流体の流入口と流出口とを設ける一方、上記閉
鎖壁の第１室側内面あるいは上記ピストンの第１室側面
に溝を設けて、ピストンの押限位置で、上記溝を介して
流入口と流出口とが連通して流体短絡通路を形成するも
のを用いることが好ましい。（請求項６）

【００１７】シリンジ型注入器を上記構成とすると、ピ
ストンロッドの押限位置で流入口と流出口とが短絡通路
を介して１方向の１本の管と同様となり、流体の流入口
と接続した配管側から圧力を作用させると、あるいは流
出口と接続した配管側から負圧を作用させると、管内に
流体を残存させることなく流出側へ送ることができる。

【００１８】本発明の注入器は、化学の実験において、
試薬定量供給、カラムクロマトの試料充填の手段として
好適に使用される。すなわち、化学実験において用いる
試薬、試料は微量で且つ貴重であるため、液漏れを確実
に防止することができる本発明の注入器は有効である。

【００１９】

【発明の実施の形態】以下、本発明を図面に示す実施の
形態に基づいて詳細に説明する。図１および図３に示す
ように、本発明の第１実施形態の注入器１００は、シリ
ンジポンプ２０、ポンプ駆動部３０及び圧力ガス給排手
段５０からなる。シリンジポンプ２０は筒体を構成する
シリンジ２１の内部に、上端にピストン２２を連結した
ピストンロッド２５を収容し、該ピストン２２により区
画される一方（上方）の第１室２３で流体の給排を行う
と共に、他方（下方）の第２室２４よりピストンロッド
２５を突出させ、該ピストンロッド２５を駆動部３０に
より昇降作動させている。

【００２０】上記圧力ガス給排手段５０は、上記シリン
ジ２１の第２室２４に圧力ガスを給排するもので、上記
駆動部３０によりピストンロッド２５が上昇した時に第
１室２３内の圧力が増大した時、第２室２４の圧力を同
圧として、ピストン２２の外周面とシリンジ２１の内周
面の摺動部分を通して、第１室２３から第２室２４へ液
漏れが生じないようにしている。

【００２１】上記シリンジ２１は、耐酸性のガラスから
なる円筒体で、上側外周部２１ａをチャック２７で把持
し、該チャック２７をシリンジ２１の側部に設置した駆
動部３０のボックス３１の外壁に突出したブラケット３
２に連結して固定している。シリンジ２１の上端には、
中心に１つの貫通穴２８ａを上下方向に穿設したヘッド
部材からなる閉鎖壁２８を取り付け、該閉鎖壁２８の貫
通穴２８ａに配管６を接続している。シリンジ２１の下
端面２１ｂには、ピストンロッド２５を摺動自在に突出
させている。上記ピストン２２はテフロン製で滑りを良
くし、シリンジ２１の内周面との摺動部のクリアランス
を小さくしてシール性を高めて、シリンジ２１の内周面
に沿ってスムーズに昇降するようにしている。

【００２２】上記ピストン２２を上端に固着しているピ
ストンロッド２５は、ステンレスパイプからなる中空の
軸で、その中空状内部を圧力ガス通路２５ａとしてい
る。該ピストンロッド２５には、ピストン連結側の上部
側面に開口部２５ｂを設けると共に、シリンジ２１の底
壁より突出した端部に上記圧力ガス給排手段５０の圧力
ガス管５２を接続して、上記第２室２４に圧力ガスを給
排できるようにしている。上記開口部２５ｂは、図２に
示すように、ピストン２２が下降して引限に達した状態
で、シリンジ２１の外部には突出せず、上記第２室２４
内に位置する部分に設けている。

【００２３】上記ピストンロッド２５に連結した圧力ガ
ス管５２は耐圧チューブからなり、流路切替弁５１、圧
力調整器５４を介して圧縮ガス溜め容器５３に接続して
いる。流路切替弁５１および圧力調整器５４は制御器４
５に接続し、後述する圧力センサー４３からの検出信号
に応じて、制御器４５からの信号で流路切替弁５１を動
作して流路を切り替え、第２室２４へ圧力ガスを導入
し、あるいは、第２室２４から圧力ガスを排出してい
る。また、圧力ガスを圧力調整器５４で調整して、圧力
ガスを導入する第２室２４の圧力が第１室２３の圧力と
同等となるように調整している。

【００２４】上記流路切替弁５１は３方電磁弁で、上記
圧縮ガス溜め容器５３と連通する第１ポート５１ａは常
閉で、ピストンロッド２５に連通する第２ポート５１
ｂ、大気開放の配管５８と連通する第３ポート５１ｃは
常開としている。このように、ピストンロッド２５の圧
力ガス通路２５ａが大気に開放され、第２室２４には圧
力ガスが導入されない状態が常態である。ピストンロッ
ド２５の上昇時に第１室２３内の圧力が上昇した時の
み、流路切替弁５１が切り替わり、圧縮ガス溜め容器５
３からピストンロッド２５を通してシリンジ２１の第２
室２４に圧力ガスを供給している。

【００２５】上記圧縮ガス溜め容器５３は、本実施形態
では空気清浄用のフィルター付きのコンプレッサーを用
い、シリンジ２１の第２室２４内に清浄空気を供給する
ようにしている。該コンプレッサーは、エア抜き用のド
レインを備えている。

【００２６】また、本実施形態の注入器１００では、ピ
ストンロッド２５の下端に連結した基板３５に圧力セン
サー４３を付設し、上昇時に所定の圧力（本実施形態で
は１ｋｇ／ｃｍ^２）がピストンロッド２４に負荷された
ことを圧力センサー４３で検出すると、パルスモータ３
３の回転速度を制御し、かつ、上記制御器４５に検出信
号を送って、流路切替弁５１を切替動作させ、シリンジ
２１の第２室２４内に圧力ガスを供給するようにしてい
る。

【００２７】さらに、上記シリンジ２１の上端と下端と
にピストン位置センサー３８と３９とを付設し、下端の
位置センサー３９がピストン２２を検出した時に、パル
スモータ３３を停止して、定量の流体をシリンジ２１内
に貯留するようにしている。また、上端の位置センサー
３８がピストン２２を検出した時、モータ３３を停止し
てピストン２２による流体の押し出しを停止している。

【００２８】上記ピストンロッド２５の下端部に連結す
る基板３５は駆動部３０の昇降部材３４より突出してい
る。駆動部３０は、ボックス３１の内部に、パルスモー
タ３３と、該パルスモータ３３により回転駆動するネジ
ロッド３６と、該ネジロッド３６に螺嵌して昇降する昇
降部材３４と、該昇降部材３４の昇降をガイドするガイ
ドレール３７とを備えている。なお、駆動部３０は、こ
れに限定されず、たとえば、ジャバラあるいはリフト方
式を採用することも可能である。

【００２９】上記パルスモータ３３は、ボックス３１の
側壁内部上方に固定した基台４０上に搭載し、その出力
軸３３ａを上記ネジロッド３６と連結している。本実施
形態では、パルスモータ３３によりネジロッド３６の回
転速度を調整し、該ネジロッド３６を介して昇降部材３
４の昇降スピードを制御している。

【００３０】ネジロッド３６は、ボックス３１の内部下
方に設けた基台４１に回転自在に立設すると共に、その
上部を軸受部材４２により回転自在に保持している。ま
た、該ネジロッド３６には、下端より所要範囲で外周面
に雄ネジ３６ａを形成し、該雄ネジ３６ａに上記昇降部
材３４の雌ネジ穴３４ａを螺嵌している。

【００３１】昇降部材３４は、図３に示すように、一側
より上記ピストンロッド２５の下部と連結する基板３５
を突設すると共に、上記ネジロッド３６を螺嵌する雌ネ
ジ穴３４ａの両側に、上記ガイドレール３７を摺動自在
に挿通する貫通穴３４ｂ，３４ｂを設けている。ガイド
レール３７は、昇降部材３４を水平状態を保持しながら
安定して昇降すると共に、送液時に圧力が必要なために
耐圧強度を高めるもので、上記昇降部材３４の貫通穴３
４ｂ，３４ｂを通して上記基台４１と保持部材４２との
間に２本軸架している。

【００３２】次に、上記構成の注入器１００の作動を説
明する。流体をシリンジ２１内に流入させる時、パルス
モータ３３を回転駆動させて、押限（上限）位置のピス
トン２２を下降させ、配管６を通して流体をシリンジ２
１の第１室２３内に貯溜する。この時、シリンジ２１の
第２室２４内に圧力空気が残存している場合は、ピスト
ンロッド２５の開口部２５ｂから圧力ガス通路２５ａ、
圧力ガス管５２、流路切替弁５１、および、圧力ガス管
５８を通って大気に放出される。

【００３３】上記パルスモータ３３で設定した回転数が
終了または、下端の位置センサー３９がピストン２２を
検出すると、パルスモータ３３が停止し、第１室２３内
に定量の流体を貯溜した状態でピストン２２の下降は停
止する。

【００３４】定量の流体がシリンジ２１の第１室２３の
内部に充填されると、パルスモータ３３を逆回転させ
て、ピストン２２を上昇させる。ピストン２２の上昇
で、シリンジ２１の第１室２３の内部に貯溜された流体
は配管６より送出される。このピストン２２の上昇時
に、ピストン２２を境界として第１室２３と第２室２４
とに大きな圧力の差が生じる場合がある。其の際、ピス
トン２２およびピストンロッド２５に負荷される圧力が
所定圧力（１ｋｇ／ｃｍ^２）以下である場合、圧力ガス
給排手段５０では、圧縮ガス溜め容器５３からの空気の
供給を遮断して、上記シリンジ２１の第２室２４には圧
縮ガス溜め容器５３から空気は供給しない。

【００３５】一方、ピストン２２の上昇時に、第１室２
３の圧力が増大し、ピストン２２およびピストンロッド
２５に負荷される圧力が所要圧力（１ｋｇ／ｃｍ^２）以
上であることを圧力センサー４３が検知した場合、該圧
力センサー４３の検出信号により、制御器４５が流路切
替弁５１を切り替え動作させると共に、圧力調整器５４
を作動させる。即ち、流路切替弁５１は、第１ポート５
１ａが開くと共に第３ポート５１ｃが閉じて、圧力ガス
管５２へ圧力調整器５４を介して圧縮ガス溜め容器５３
からの圧力空気をシリンジ２１の第２室２４に流入させ
る。圧力調整器５４では圧力センサー４３で検知した圧
力と同一の圧力となるように圧縮ガス溜め容器５３から
の空気の圧力を調整する。

【００３６】上記のように、圧力ガス給排手段５０によ
り、シリンジ２１内のピストン２２の下方の第２室２４
の内部圧力を第１室２３の圧力と同一になるように調整
して、圧力差をなくすことにより、第１室２３の内部に
貯溜した流体がピストン２２の外周面とシリンジ２１の
内周面の間の摺動部から第２室２４側に漏れること防止
できる。特に、注入器１００を長期間使用して、ピスト
ン２２の外周面とシリンジ２１の内周面の間のシール性
が低下した場合でも、流体が漏れることはない。よっ
て、常に定量の流体をロスなく押し出すことができる。
このように、第２室２４への圧力空気の供給は、第１室
２３と同圧として液漏れを防止するためであって、ピス
トン２２の移動用としては用いていない。ピストンの移
動及び定量はあくまでもモータ３３で行い、ピストンの
移動速度を制御している。

【００３７】ピストン２２が上限位置に達して、流体の
押し出しが終了すると、上端の位置センサー３８がピス
トン２２を検出し、モータ３３を停止する。流体を押し
出して、ピストンロッド２５が負荷される圧力が設定値
（１ｋｇ／ｃｍ²）以下になると、圧力センサー４３か
らの信号により制御器４５を介して流路切替弁５１を動
作し、第１ポート５１ａを閉じる共に第３ポート５１ｃ
を開き、第２室２４内の圧力空気を放出する。ピストン
ロッド２５の上限に達した後、連続してモータが逆回転
して、ピストンロッド２５を下降する場合には、第２室
２４内の圧力空気は、前記したように、ピストンロッド
２５を通して大気に放出しながら下降する。

【００３８】図４は上記注入器１００を試薬の定量供給
装置に用いた適用例を示す。該定量供給装置は、図中右
側の試薬貯留容器７Ａ、７Ｂ、７Ｄから任意の試薬を選
択して図中左側の受け容器８又は廃液溜め容器９への送
液を本発明の注入器１００を介設して行うものである。
図中、７Ｃは洗浄液容器である。

【００３９】上記試薬貯溜容器７Ａ、７Ｂ、７Ｄは光セ
ンサーＰＳ１、ＰＳ２，ＰＳ３、および、電磁弁Ｖ１、
Ｖ２、Ｖ３を介して共通管１３に接続すると共に、洗浄
液容器７Ｃは電磁弁Ｖ４を介して共通管１３に接続して
いる。該共通管１３の先端には電磁弁Ｖ５を介して送液
用の圧空ポンプ１０を接続している。また、該共通管１
３の他側には、電磁弁Ｖ６を介設して注入器１００の配
管６と接続し、さらに、他端先端側には電磁弁Ｖ７、Ｖ
８を介して、受け容器８側の配管１１Ａと廃液溜め容器
９側の配管１１Ｂとに接続し、配管１１Ｂの先端にバキ
ュームポンプ１２を接続している。

【００４０】上記装置において、試薬貯溜容器７Ａ、７
Ｂ、７Ｄの内から所要の試薬を注入器１００で定量流入
した後、受け容器８へと送液する場合、バルブＶ６を通
して、まず、定量注入器１００の試薬を圧空ポンプ１０
により供給する。この時、注入器１００では、ピストン
ロッド２５を下降させて、定量の試薬を第１室２３に導
入する。ついで、モータ３３を逆回転して、ピストン２
２を上昇させる。ピストン２２の上昇で、シリンジ２１
の第１室２３の内部に貯溜されていた試薬を、配管６よ
り共通管１３を通し、受け容器８へと充填している。

【００４１】上記装置では、注入器１００で吸排する流
体が貴重で且つ微量な試薬であるとき、シリンジポンプ
２０内において第２室２４に液漏れさせることなく、シ
リンジポンプ２０に貯溜した試薬の全量を受け容器８へ
と押し出すことができるのは、非常に重要で有効なこと
である。

【００４２】図５は上記第１実施形態の注入器１００の
シリンジポンプ２０の変形例を示し、該シリンジポンプ
２０は、ピストン２２の内部を中空状とし、該中空状の
内部２２ａをピストンロッド２５の圧力ガス通路２５ａ
と連通させている。このピストン２２の第２室側に面す
る下端面２２ｂに第２室２４への圧力ガス給排用の開口
部２２ｃを設けている。

【００４３】図６は第２実施形態の注入器１００のシリ
ンジポンプ２０を示し、該シリンジポンプ２０は、駆動
部３０と連結するピストンロッド２５’を中空とせず
に、中実としている。一方、シリンジ２１の外周部２１
ａの下部で、上記ピストン２２の引限（下限）位置より
下方に位置する部分に給排孔２１ｄを設け、該給排孔２
１ｄを上記第１実施形態に示す圧力ガス給排手段５０の
圧力ガス管５２と接続している。

【００４４】図７は第３実施形態の注入器１００のシリ
ンジポンプ２０を示し、該シリンジポンプ２０は、上記
第２実施形態と同様にピストンロッド２５’は中実とし
ているが、圧力ガス給排手段５０の給気側のラインと、
排気側のラインとを分離している。即ち、シリンジ２１
の下部で上記ピストン２２の引限位置より下方に位置す
る部分に給気孔２１ｅを設け、該給気孔２１ｅに流路開
閉弁６０と接続した圧力ガス管５２’を接続している。
また、シリンジ２１の下端面２１ｂに排気孔２１ｆを設
け、該排気孔２１ｆに流路開閉弁６１と接続した圧力ガ
ス管６３を接続している。

【００４５】上記第３実施形態の注入器１００は、通常
時には、流路切替弁６１を閉じ位置として、圧力調整器
５４を介して圧縮ガス溜め容器５３と接続した圧力ガス
管５７と５２’とを非連通状態とする。一方、流路切替
弁６１を開き状態として、圧力ガス管６３と５８’を連
通状態として、第２室２４内の空気を大気に放出するよ
うにしている。

【００４６】第２室２４内に圧力ガスを流入させる時に
は、流路切替弁６０を作動させて圧力ガス管５７と５
２’を連通させる一方、流路切替弁６１を作動させて圧
力ガス管６３と５８’を非連通状態として、圧縮ガス溜
め容器からの圧力ガスを第２室２４の内部に供給するよ
うにしている。

【００４７】図８（Ａ）（Ｂ）は第４実施形態の注入器
１００のシリンジポンプ２０を示し、該シリンジポンプ
２０は、シリンジ２１の上端に取り付けたヘッド部材か
ら構成する閉鎖壁２８に２個の貫通孔を穿設して流入口
２８ｂと流出口２８ｃとを設けている。また、上記閉鎖
壁２８の第１室２３側の内面に溝２８ｄを設け、ピスト
ン２２の押限位置でピストン２２の上面が閉鎖壁２８の
下面に当接すると、上記溝２８ｄを介して流入口２８ｂ
と流出口２８ｃとが連通して流体短絡通路６５を形成す
るようにしている。

【００４８】上記第４実施形態の注入器１００のシリン
ジポンプ２０では、図８（Ａ）に示すように、ピストン
２２の下降時には、流入口２８ｂと流出口２８ｃとがシ
リンジ２１の第１室２３と連通して、流入口２８ｂから
流入する流体をシリンジ２１の第１室２３の内部に貯溜
する。また、ピストン２２の上昇時には、流入口２８ｂ
側に圧力空気を作用させて、第１室２３の内部に貯溜し
た流体を流出口２８ｃより押し出している。

【００４９】一方、図８（Ｂ）に示すように、ピストン
２２の押限位置に達すると、流入口２８ｂと流出口２８
ｃとがシリンジ２１の内部と遮断され、これらの間には
溝２８ｄを介して直接連通する流体短絡通路６５が形成
され、流入口２８ｂから導入した流体は流体短絡通路６
４、即ち、溝２８ｄを通って流出口２８ｃへ送液され
る。このように、流入口２８ｂと流出口２８ｃとは１本
の流通路となるため、流入口側に作用させる圧力空気に
より配管内に流体を残存させることなく送液できる。な
お、流体短絡通路はピストンの上端面に流入口２８ｂと
流出口２８ｃとを連通する溝を形成しておいても設ける
ことができる。

【００５０】

【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
の注入器では、ピストンで区画される第１室内に貯溜し
た流体を押し出す時に、該第１室より圧力が低くなる第
２室に圧力ガスを導入して、第１室と第２室の圧力を同
圧としているため、第１室側か第２室へピストンとシリ
ンジの摺動部を通して、第１室から第２室に流体が漏れ
ることを言わばエアーシールで防止することができる。

【００５１】よって、ピストンの外周面とシリンジの内
周面との間の摺動部のシール性が低い場合でも、第１室
内に貯溜した流体が第２室内に漏れることを確実に防止
することができる。これにより、該注入器を化学の実験
において、試薬の定量供給、カラムクロマトの試料充填
の手段として用い、貴重で微量な試薬および試料を送る
場合でも、これらのロスをなくすことができる。

【００５２】また、シリンジとピストンとの間のクリア
ランスをシール性の点から微小にする必要はなく、これ
らの間の摺動摩耗を低減して、耐久性を向上させること
ができ、かつ、ピストンをスムーズに昇降させることが
できる。

【００５３】上記第２室への圧力ガスの導入は、請求項
２あるいは請求項３に記載するように、ピストンロッド
を通して、あるいは、シリンジに設けた開口を通して簡
単に行うことができる。さらに、請求項４に記載してい
るように、ピストンロッドに取り付けた圧力センサーに
より、ピストンおよびピストンロッドに負荷される圧力
が一定値に達すると圧力ガスを第２室に導入し、かつ、
請求項５に記載のように導入する圧力ガスを第１室の圧
力と同一に調整しているため、第２室の圧力を第１室の
圧力と正確に同圧とすることができる。また、導入する
圧力ガスはピストンの昇降作動源とせずに、ピストンの
昇降はモータにより行っているため、昇降速度を自由に
制御することができ、しかも、ピストンの停止も所定位
置で精度よく行うことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施形態の注入器を示す要部断
面図である。

【図２】図１の注入器のピストンが引限位置にある状
態を示す要部断面図である。

【図３】注入器の駆動部の要部斜視図である。

【図４】本発明の注入器の適用例を示す概略図であ
る。

【図５】第１実施形態の注入器の変形例を示す要部断
面図である。

【図６】第２実施形態の注入器を示す要部断面図であ
る。

【図７】第３実施形態の注入器を示す要部断面図であ
る。

【図８】（Ａ）（Ｂ）は第４実施形態の注入器を示す
要部断面図である。

【図９】従来のシリンジ型注入器の概略断面図であ
る。

【符号の説明】

２０シリンジポンプ２１シリンジ（筒体）２２ピストン２３第１室２４第２室２５ピストンロッド３０駆動部３３パルスモータ３４昇降部材３６ネジロッド５０圧力ガス給排手段５１流路切替弁５２圧力ガス管５３圧縮ガス溜め容器５４圧力調整器１００注入器

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】筒体の内部に一端にピストンを備えたピ
ストンロッドを摺動自在に収容し、上記ピストンにより
区画される一方の第１室で流体の給排を行うと共に、他
方の第２室より上記ピストンロッドの他端を摺動自在に
突出させ、該ピストンロッドを駆動部で往復作動させ
て、ピストンロッドを第１室側へ移動させる時に第２室
に圧力ガスを流入すると共に第２室側に移動させる時に
流出させる構成としている注入器。
【請求項２】上記ピストンロッドを中空として圧力ガ
ス通路とし、該圧力ガス通路をピストンロッドの他端に
開口して圧力ガス管と接続し、ピストンロッドに設けた
開口部より第２室へ圧力ガスを供給する構成としている
請求項１に記載の注入器。
【請求項３】上記ピストンロッドの引限位置より引き
方向に位置する筒体に、上記圧力ガスの給排口を設け、
該給排口を圧力ガス管と接続している請求項１に記載の
注入器。
【請求項４】上記圧力ガス管は流路切替弁を介して圧
縮ガス溜め容器に接続し、上記流路切替弁をピストンロ
ッドに負荷される圧力に応じて切り替える構成としてい
る請求項２または請求項３に記載の注入器。
【請求項５】上記圧縮ガス溜め容器と流路切替弁との
間に圧力調整器を介設し、圧力ガスを、上記ピストンロ
ッドに負荷される圧力と同一に設定する構成としている
請求項４に記載の注入器。
【請求項６】上記筒体の第１室の閉鎖壁に流体の流入
口と流出口とを設ける一方、上記閉鎖壁の第１室側内面
あるいは上記ピストンの第１室側面に溝を設けて、ピス
トンの押限位置で、上記溝を介して流入口と流出口とが
連通して流体短絡通路を形成する構成としている請求項
１乃至請求項５のいずれか１項に記載の注入器。