JP2555318B2 - 液体クロマトグラフにおける溶媒給送装置 - Google Patents
液体クロマトグラフにおける溶媒給送装置Info
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Description
本発明は液体クロマトグラフにおける溶媒給送装置、
特にその溶媒の無脈動送給方式の改良に関する。
特にその溶媒の無脈動送給方式の改良に関する。
近年、化学、生物、医学等の分野において注目を浴び
ている分離分析手段の一つに液体クロマトグラフィがあ
る。これは、移動層となる溶媒を所定の貯槽よりポンプ
等の送給手段によってカラム等の液体クロマトグラフ分
離手段に送給する一方、系内に分析目的物たる試料を導
入し、前記分離手段において該試料を移動層溶媒によっ
て展開、分離せしめ、そしてこの分離された試料成分を
検知しようとするものである。そして、このような液体
クロマトグラフィとしては、特に、その用途上の要請か
ら50kg/cm2以上さらには100kg/cm2を越える高圧下で移
動層溶媒を迅速に分離手段に流して微量の試料を効果的
に高速分離せしめる高速液体クロマトグラフィ（HPLC）
が開発されてきている。 そして、係る液体クロマトグラフィを行なう装置とし
ての液体クロマトグラフは、高圧に耐えることはむろ
ん、定流量性、特に分離手段に移動層溶媒が無脈動下に
送給されることが極めて重要である。 すなわち、前記溶媒給送装置が溶媒を断続的に供給す
ると、カラム等に負担をかけるばかりでなく、溶出パタ
ーンにも影響を与えるため、液体クロマトグラフにおけ
る溶媒給送装置によるすぐれた低脈動性が要求されるの
である。 従来、このような要望に答える液体クロマトグラフ
ィ、中でも溶媒給送機構が各種提案されており、特にこ
の従来技術の一つとして往復動プランジャー型ポンプを
使用して溶媒を給送するようにした液体クロマトグラフ
ィが提案されており、その経済的価値が認められてい
る。 そして例えば、プランジャー型ポンプで低脈動下に溶
媒を給送するには、一般に該ポンプの吸引時間を短くす
る（吸引速度を高める）一方、その吐出時間を長くし
て、、プランジャーのスピードを制御することにより吐
出量が一定となるものが挙げられる。しかしながら、こ
の場合には吸引時にその急速な吸引のために吸引サイド
の溶媒が減圧下にさらされ、これにより該溶媒中に溶解
されている気体が気化して気泡を発生し易く、以て溶媒
流量の精度を低下せしめる問題が内在している。このた
め、例えば特開昭55−122149号に示される溶媒給送装置
が開発されており、溶媒中に気泡が発生する点について
は改善が認めるられるが、高圧ポンプが送給を停止した
際には溶媒の送給が停止してしまうことから、実質的な
無脈動溶媒給送装置とは言えないものであった。 更に、無脈動下での溶媒給送を指向した溶媒給送装置
として、例えば特開昭59−74377号公報に記載のものが
挙げられる。 この溶媒給送装置は、定速回転される１個のシャフト
に、各々の位相が約180度ずれた同一形状の２個のカム
を取り付け、両カムにより断面積が2:1なる比率の２個
のプランジャーを往復駆動させる構成が開示されてい
る。 そして、断面積の小さいプランジャーの吐出口をカラ
ム側に接続し、断面積の大きいプランジャーの吸引口を
溶媒槽に接続することにより、例え後段側ポンプが吸引
時にあっても前段側ポンプが後段側ポンプの吸引量の２
倍量を送給するため、該溶媒給送装置からは後段側プラ
ンジャーが送り出す溶媒量が常にカラムに供給されると
いうものである。
ている分離分析手段の一つに液体クロマトグラフィがあ
る。これは、移動層となる溶媒を所定の貯槽よりポンプ
等の送給手段によってカラム等の液体クロマトグラフ分
離手段に送給する一方、系内に分析目的物たる試料を導
入し、前記分離手段において該試料を移動層溶媒によっ
て展開、分離せしめ、そしてこの分離された試料成分を
検知しようとするものである。そして、このような液体
クロマトグラフィとしては、特に、その用途上の要請か
ら50kg/cm2以上さらには100kg/cm2を越える高圧下で移
動層溶媒を迅速に分離手段に流して微量の試料を効果的
に高速分離せしめる高速液体クロマトグラフィ（HPLC）
が開発されてきている。 そして、係る液体クロマトグラフィを行なう装置とし
ての液体クロマトグラフは、高圧に耐えることはむろ
ん、定流量性、特に分離手段に移動層溶媒が無脈動下に
送給されることが極めて重要である。 すなわち、前記溶媒給送装置が溶媒を断続的に供給す
ると、カラム等に負担をかけるばかりでなく、溶出パタ
ーンにも影響を与えるため、液体クロマトグラフにおけ
る溶媒給送装置によるすぐれた低脈動性が要求されるの
である。 従来、このような要望に答える液体クロマトグラフ
ィ、中でも溶媒給送機構が各種提案されており、特にこ
の従来技術の一つとして往復動プランジャー型ポンプを
使用して溶媒を給送するようにした液体クロマトグラフ
ィが提案されており、その経済的価値が認められてい
る。 そして例えば、プランジャー型ポンプで低脈動下に溶
媒を給送するには、一般に該ポンプの吸引時間を短くす
る（吸引速度を高める）一方、その吐出時間を長くし
て、、プランジャーのスピードを制御することにより吐
出量が一定となるものが挙げられる。しかしながら、こ
の場合には吸引時にその急速な吸引のために吸引サイド
の溶媒が減圧下にさらされ、これにより該溶媒中に溶解
されている気体が気化して気泡を発生し易く、以て溶媒
流量の精度を低下せしめる問題が内在している。このた
め、例えば特開昭55−122149号に示される溶媒給送装置
が開発されており、溶媒中に気泡が発生する点について
は改善が認めるられるが、高圧ポンプが送給を停止した
際には溶媒の送給が停止してしまうことから、実質的な
無脈動溶媒給送装置とは言えないものであった。 更に、無脈動下での溶媒給送を指向した溶媒給送装置
として、例えば特開昭59−74377号公報に記載のものが
挙げられる。 この溶媒給送装置は、定速回転される１個のシャフト
に、各々の位相が約180度ずれた同一形状の２個のカム
を取り付け、両カムにより断面積が2:1なる比率の２個
のプランジャーを往復駆動させる構成が開示されてい
る。 そして、断面積の小さいプランジャーの吐出口をカラ
ム側に接続し、断面積の大きいプランジャーの吸引口を
溶媒槽に接続することにより、例え後段側ポンプが吸引
時にあっても前段側ポンプが後段側ポンプの吸引量の２
倍量を送給するため、該溶媒給送装置からは後段側プラ
ンジャーが送り出す溶媒量が常にカラムに供給されると
いうものである。
しかしながら、前記特開昭59−74377号公報に記載さ
れた溶媒給送装置にあっても同一形状のカムを180度位
相をずらして一のシャフトに取り付けているため、両ポ
ンプ共溶媒の給送を停止してしまう期間が生じ、やばり
実質的な無脈動溶媒供給はなし得ないものであった。さ
らに、前段側ポンプが溶媒の吸引を行なう際には、大き
な径のプランジャーにより急速吸引するため、前述した
気泡発生に関しては改善が認められないものである。 本発明は前記従来技術の課題に鑑みなされたものであ
り、その目的は溶媒中の気泡発生と脈動発生の両者の効
率的抑制を図ることを目的とする。
れた溶媒給送装置にあっても同一形状のカムを180度位
相をずらして一のシャフトに取り付けているため、両ポ
ンプ共溶媒の給送を停止してしまう期間が生じ、やばり
実質的な無脈動溶媒供給はなし得ないものであった。さ
らに、前段側ポンプが溶媒の吸引を行なう際には、大き
な径のプランジャーにより急速吸引するため、前述した
気泡発生に関しては改善が認められないものである。 本発明は前記従来技術の課題に鑑みなされたものであ
り、その目的は溶媒中の気泡発生と脈動発生の両者の効
率的抑制を図ることを目的とする。
前記目的を達成するために本発明に係る溶媒給送装置
は、 往復動プランジャ型ポンプを用いて貯槽より所定の溶
媒を液体クロマトグラフ分離手段に給送し、該分離手段
にて系に導入された試料を分離させる液体クロマトグラ
フにおいて、 吸入端が前記貯槽に連結された第一プランジャ型ポン
プと、 前記第一プランジャ型ポンプの吐出端に吸入端が連結
され、前記分離手段に吐出端が接続された第二プランジ
ャ型ポンプと、 を備え、 前記第一ポンプの吸引期間を吐出期間よりも長く設定
し、 前記第二ポンプは、前記第一ポンプの吸引期間に略同
期した吐出期間、第一ポンプの吐出期間に略同期した吸
引期間を有し、 前記第一ポンプの吐出速度と第二ポンプの吸入速度の
差分が、前記第二ポンプの吐出速度と一致し、 前記第一ポンプの吸引は、該第一ポンプの吸引期間中
略均一速度で行われ、 前記第二ポンプの吐出は、該第二ポンプの吐出期間中
略同一速度で行われ、 第二ポンプの吐出量減少及び吐出量増加の過渡期間に
おいては、前記第一ポンプは第二ポンプの実吐出量と定
常吐出量との差分を吐出することを特徴とする。
は、 往復動プランジャ型ポンプを用いて貯槽より所定の溶
媒を液体クロマトグラフ分離手段に給送し、該分離手段
にて系に導入された試料を分離させる液体クロマトグラ
フにおいて、 吸入端が前記貯槽に連結された第一プランジャ型ポン
プと、 前記第一プランジャ型ポンプの吐出端に吸入端が連結
され、前記分離手段に吐出端が接続された第二プランジ
ャ型ポンプと、 を備え、 前記第一ポンプの吸引期間を吐出期間よりも長く設定
し、 前記第二ポンプは、前記第一ポンプの吸引期間に略同
期した吐出期間、第一ポンプの吐出期間に略同期した吸
引期間を有し、 前記第一ポンプの吐出速度と第二ポンプの吸入速度の
差分が、前記第二ポンプの吐出速度と一致し、 前記第一ポンプの吸引は、該第一ポンプの吸引期間中
略均一速度で行われ、 前記第二ポンプの吐出は、該第二ポンプの吐出期間中
略同一速度で行われ、 第二ポンプの吐出量減少及び吐出量増加の過渡期間に
おいては、前記第一ポンプは第二ポンプの実吐出量と定
常吐出量との差分を吐出することを特徴とする。
本発明に係る溶媒給送装置は、前述した構成を備える
ので、第一ポンプは長時間にわたる吸引期間において略
均一の速度で吸引を行なうため、従来のような急激な減
圧による気泡の発生を抑制することができ、また、第二
ポンプは短時間の吸引期間ではあるが、この間は第一ポ
ンプの吐出期間であり、しかも第一ポンプの吐出速度が
大きいため、第二ポンプに吸引期間中にあっても該第二
ポンプ内は加圧状態にあり、気泡の発生がない。 一方、第二ポンプの吐出期間が長いため脈動が生じに
くく、また第二ポンプの吸引期間にあっても第一ポンプ
の吐出速度が第二ポンプの吸引速度を上回り、第一ポン
プの吐出速度と第二ポンプの吸引速度との差分が、前記
第二ポンプの吐出期間に於ける吐出速度と一致するた
め、第二ポンプの吸引期間中にあっても第二ポンプの吐
出期間と同等の液量を分離手段に供給でき、溶媒送給の
途絶は生じない。 さらに、本発明においては第二ポンプの吐出量減少及
び増加の過渡期間においては第一ポンプが第二ポンプの
実吐出量と定常吐出量との差分を吐出するため、第一ポ
ンプと第二ポンプの吐出切換時点においても常に液体ク
ロマトグラフ分離手段への溶媒給送が行なわれ、溶媒送
給に脈動乃至途絶を生じることがない。 以下、第１図及び第２図に基づき本発明の好適な実施
態様について説明する。 第１図には本発明の一実施態様に係る溶媒給送装置を
備えた液体クロマトグラフの概略的な系統図が示されて
いる。 同図に示す溶媒給送装置は、それぞれ相異なる溶媒の
貯槽1,2を有している。該貯槽1,2は普通の開放貯槽で
も、栓をした密封貯槽でもよいが、図示の如く該貯槽1,
2を密封し、低い空気圧（例えば1.1〜1.3kg/cm2程度）
の蓄圧室３にそれぞれ管路4,5を以て連通せしめ、予圧
を保っていることが望ましい。また、このような予圧機
構3,4,5に代えて、単に貯槽1,2の位置エネルギーを高
め、重力の作用によって貯槽1,2より各溶媒が効率的に
吸引されるようにしても良い。各貯槽1,2からの吸引枝
管6,7は各電磁弁8,9を経て合流し、吸引本管10に接続さ
れている。また、各電磁弁8,9はプログラマ15に電気配
線16,17によって接続され、プログラム制御されるよう
になっている。したがって、例えばt1時間は電磁弁８が
開、同９が閉、次のt2時間は前者が閉、後者が開となれ
ば、吸引速度が一定の場合に２種の溶媒の混合比とな
る。そして、係る電磁弁8,9によって所定の割合で吸引
される各溶媒は吸引本管10を通じてポンプ装置20に導か
れるようになっている。なお、ここでは２種類の溶媒を
供給する場合の例が示されているが、無論１種類の溶媒
であっても、あるいは溶媒の種類が多くなればそれに応
じて貯槽、吸引枝管、電磁弁等を増設し、また、電磁弁
は吸引枝管6,7上に配設される他、各吸引枝管の合流点
に例えば三方バルブなどの他種類の溶媒の切換が行ない
得るバルブ配設するようにしても良い。 ポンプ装置20は第一ポンプ30と第二ポンプ40より成り
立ってしまう。そして、該ポンプ30の吸引側は前記吸引
本管10に接続され、またポンプ30の吐出側と該ポンプ40
の吸引側が流路21によって接続されている。従って、吸
引本管10よりチェック弁31を介してポンプ30に流入した
溶媒は、チェック弁31の開閉により制御されて流路21を
通じてポンプ40側に供給され、該ポンプ40に流入する。
このポンプ40の吐出側は、溶媒給送流路11に接続されて
おり、ポンプ30と40の動作の合成として吐出波形が平滑
化されたものが流路11を通じて分離カラム12に導かれ、
そこで分離された後、検知手段13によって検出される。 次に、第２図に基づき本実態様に係る装置を用いてポ
ンプ駆動を行った場合における各ポンプ30,40の吐出量
及び吸引量と、それらの合成量の関係について説明す
る。 第２図上段（１）の波形は、第一ポンプ30の吸引，吐
出の波形である。吸引角度が180゜以上になっている。
又吐出角度は、残りの角度になっている。 中段（２）は、第二ポンプ40の吸引，吐出の波形を表
わしている。ポンプ30のときの波形と逆に吐出角度が18
0゜より大きく、残りの角度が吸引角度になっている。 下段（３）は、（１），（２）の合成波形で平滑され
た吐出波形を示している。 第一ポンプ30が吐出しているとき、第二ポンプ40は、
約７割を吸引し、残りの３割を分離カラムに送液する。 次に、第一ポンプ30がゆっくりと吸引しているとき
に、第二ポンプ40は、分離カラムへ送液する。次に第二
ポンプ40が吸引するとき、第二ポンプ40は吐出してお
り、その差があるため差の分だけ吐出される。 本発明は、カラム12等の液体クロマトグラフ分離手段
に溶媒を給送するために、第二ポンプ40を設ける一方、
該第二ポンプ40の吸引側に、さらに第一ポンプ30として
プランジャー型ポンプを配して直列化すると共に、第一
ポンプ30の吸引を吐出時間より長くとり、しかも２つの
ポンプの吐出速度の合成は平滑化された吐出波形となる
ように第二ポンプ40の吸引、吐出を制御したものであ
る。すなわち、従来のポンプは急速吸引型が多く、プラ
ンジャーポンプの可動部であるカムのプロフィールにお
いて、吸引状態に相当する角度は360゜中180゜以下であ
る。特に急速吸引型では、どのような流速においても１
秒以内に動作が完了するため、ポンプヘッド内のキャビ
テイションにより空気が発生し送液が不安定になってい
た。そのため、従来のポンプを使用したクロマトのピー
ク時の保持時間はC.W値で0.1％以下の値を得ることは極
めて困難であった。 本実施態様では、第一ポンプ30のプランジャーを動作
させるカムのプロフィールの吸引側を180゜以上に取っ
て定速吸引とし、このとき第二ポンプ40が高速液体クロ
マトグラフ分離手段12に給送を行なう。そして、第二ポ
ンプ40が吸引するときには第一ポンプ30は吐出状態にあ
り、その差分が第二ポンプ40より吐出される。本実施態
様において、第一ポンプ30が吐出している時は、第二ポ
ンプ40が７割程度を吸引し、残り３割を分離カラム12へ
送液する。この結果、合成された吐出波形は平滑化され
た出力流となる。 このように２台のプランジャー型ポンプを直列に配し
て溶媒を給送させることにより、分離手段12に溶媒を供
給する第二ポンプ40に従来と同様の急速吸引を行わせて
も、第一ポンプ30から溶媒を供給するようにすれば、係
る急速吸引によって第二ポンプ40の吸引時に急激な負圧
が係ることがなく、それゆえ気泡の発生が効果的に抑制
され得るのである。また、勾配溶出を行なうに際して
も、バルブの切換によって各貯槽からの溶媒の吸引割合
が正確に制御され得る。 次に、第２図に基づきさらに詳細に説明する。 同図において、期間Ａは第二ポンプ40の吐出終了期間
にあたり、その吐出量は該第二ポンプの定常吐出量M1に
は満たない。そこで、第一ポンプ30もこの時点で吐出状
態にあり、その吐出量は第二ポンプ40の定常吐出量M1と
実吐出量の差分となっている。 そして、期間Ｂにおいては第二ポンプ40は吸引期間に
相当するが、この期間Ｂは第一ポンプ30が第二ポンプ40
の吸引量を上回る吐出量を有しており、その差分は前記
第二ポンプ40の定常吐出量M1に相当する。 また、期間Ｃは第一ポンプ30の吐出量が第二ポンプ40
の定常吐出量M1以下となるが、この場合には第二ポンプ
40が吐出を開始し、該第二ポンプ40の実吐出量と前記第
一ポンプ30の吐出量との和が第二ポンプ40の定常吐出量
M1に相当する。さらに、期間Ｄは第二ポンプ40の定常吐
出期間であり、この間に第一ポンプ30は貯槽１乃至２よ
り溶媒の吸引をゆっくりと行なう。 以上の結果、第２図（３）に示すように、第一ポンプ
30と第二ポンプ40の合成吐出量は常時一定となり、しか
も第一ポンプ30と第二ポンプ40の吐出・吸引の切換時に
おいても両ポンプが吐出状態となる過渡期を経るので、
合成吐出量は常に一定に制御させる。 本発明によるポンプを使用した場合の送液状態の安定
性をみるために、試料のクロマトをとり、ピークの保持
時間の再現性を検討した。 表１に、GPCカラムを使用して分析したフタル酸エス
テル類の分離例を示す。 条件； カラム;GEL101 7.2φ×250mm×２本 溶離液;THF 液量;1.0ml/min 検出；紫外線域波長 λ＝250nm 0.32AUFS 試料；ジオクチルフタレート（DOP） ジプロピルフタレート（DPP） ジメチルフタレート（DMP） 結果； 保持時間のCV値は、試料DOP,DPP,DMP、すべてが0.04
％以下であった。 以上詳述したように、本発明は、往復動プランジャ型
ポンプを使用して移動相としての溶媒を給送する液体ク
ロマトグラフにおいて、更にもう一台の往復動プランジ
ャ型ポンプを前記ポンプに対して直列に配し、これら二
台のポンプにて該溶媒を効果的に給送し得るようにした
ものであり、第一ポンプは、低速吸引をすることによ
り、ポンプの吸引サイドにおける気泡の発生が良好に抑
制され、安定な送液ができる結果再現性の良いクロマト
が得られ、給送装置としての経済性を高め得たところに
大きな工業的意義を有するものである。
ので、第一ポンプは長時間にわたる吸引期間において略
均一の速度で吸引を行なうため、従来のような急激な減
圧による気泡の発生を抑制することができ、また、第二
ポンプは短時間の吸引期間ではあるが、この間は第一ポ
ンプの吐出期間であり、しかも第一ポンプの吐出速度が
大きいため、第二ポンプに吸引期間中にあっても該第二
ポンプ内は加圧状態にあり、気泡の発生がない。 一方、第二ポンプの吐出期間が長いため脈動が生じに
くく、また第二ポンプの吸引期間にあっても第一ポンプ
の吐出速度が第二ポンプの吸引速度を上回り、第一ポン
プの吐出速度と第二ポンプの吸引速度との差分が、前記
第二ポンプの吐出期間に於ける吐出速度と一致するた
め、第二ポンプの吸引期間中にあっても第二ポンプの吐
出期間と同等の液量を分離手段に供給でき、溶媒送給の
途絶は生じない。 さらに、本発明においては第二ポンプの吐出量減少及
び増加の過渡期間においては第一ポンプが第二ポンプの
実吐出量と定常吐出量との差分を吐出するため、第一ポ
ンプと第二ポンプの吐出切換時点においても常に液体ク
ロマトグラフ分離手段への溶媒給送が行なわれ、溶媒送
給に脈動乃至途絶を生じることがない。 以下、第１図及び第２図に基づき本発明の好適な実施
態様について説明する。 第１図には本発明の一実施態様に係る溶媒給送装置を
備えた液体クロマトグラフの概略的な系統図が示されて
いる。 同図に示す溶媒給送装置は、それぞれ相異なる溶媒の
貯槽1,2を有している。該貯槽1,2は普通の開放貯槽で
も、栓をした密封貯槽でもよいが、図示の如く該貯槽1,
2を密封し、低い空気圧（例えば1.1〜1.3kg/cm2程度）
の蓄圧室３にそれぞれ管路4,5を以て連通せしめ、予圧
を保っていることが望ましい。また、このような予圧機
構3,4,5に代えて、単に貯槽1,2の位置エネルギーを高
め、重力の作用によって貯槽1,2より各溶媒が効率的に
吸引されるようにしても良い。各貯槽1,2からの吸引枝
管6,7は各電磁弁8,9を経て合流し、吸引本管10に接続さ
れている。また、各電磁弁8,9はプログラマ15に電気配
線16,17によって接続され、プログラム制御されるよう
になっている。したがって、例えばt1時間は電磁弁８が
開、同９が閉、次のt2時間は前者が閉、後者が開となれ
ば、吸引速度が一定の場合に２種の溶媒の混合比とな
る。そして、係る電磁弁8,9によって所定の割合で吸引
される各溶媒は吸引本管10を通じてポンプ装置20に導か
れるようになっている。なお、ここでは２種類の溶媒を
供給する場合の例が示されているが、無論１種類の溶媒
であっても、あるいは溶媒の種類が多くなればそれに応
じて貯槽、吸引枝管、電磁弁等を増設し、また、電磁弁
は吸引枝管6,7上に配設される他、各吸引枝管の合流点
に例えば三方バルブなどの他種類の溶媒の切換が行ない
得るバルブ配設するようにしても良い。 ポンプ装置20は第一ポンプ30と第二ポンプ40より成り
立ってしまう。そして、該ポンプ30の吸引側は前記吸引
本管10に接続され、またポンプ30の吐出側と該ポンプ40
の吸引側が流路21によって接続されている。従って、吸
引本管10よりチェック弁31を介してポンプ30に流入した
溶媒は、チェック弁31の開閉により制御されて流路21を
通じてポンプ40側に供給され、該ポンプ40に流入する。
このポンプ40の吐出側は、溶媒給送流路11に接続されて
おり、ポンプ30と40の動作の合成として吐出波形が平滑
化されたものが流路11を通じて分離カラム12に導かれ、
そこで分離された後、検知手段13によって検出される。 次に、第２図に基づき本実態様に係る装置を用いてポ
ンプ駆動を行った場合における各ポンプ30,40の吐出量
及び吸引量と、それらの合成量の関係について説明す
る。 第２図上段（１）の波形は、第一ポンプ30の吸引，吐
出の波形である。吸引角度が180゜以上になっている。
又吐出角度は、残りの角度になっている。 中段（２）は、第二ポンプ40の吸引，吐出の波形を表
わしている。ポンプ30のときの波形と逆に吐出角度が18
0゜より大きく、残りの角度が吸引角度になっている。 下段（３）は、（１），（２）の合成波形で平滑され
た吐出波形を示している。 第一ポンプ30が吐出しているとき、第二ポンプ40は、
約７割を吸引し、残りの３割を分離カラムに送液する。 次に、第一ポンプ30がゆっくりと吸引しているとき
に、第二ポンプ40は、分離カラムへ送液する。次に第二
ポンプ40が吸引するとき、第二ポンプ40は吐出してお
り、その差があるため差の分だけ吐出される。 本発明は、カラム12等の液体クロマトグラフ分離手段
に溶媒を給送するために、第二ポンプ40を設ける一方、
該第二ポンプ40の吸引側に、さらに第一ポンプ30として
プランジャー型ポンプを配して直列化すると共に、第一
ポンプ30の吸引を吐出時間より長くとり、しかも２つの
ポンプの吐出速度の合成は平滑化された吐出波形となる
ように第二ポンプ40の吸引、吐出を制御したものであ
る。すなわち、従来のポンプは急速吸引型が多く、プラ
ンジャーポンプの可動部であるカムのプロフィールにお
いて、吸引状態に相当する角度は360゜中180゜以下であ
る。特に急速吸引型では、どのような流速においても１
秒以内に動作が完了するため、ポンプヘッド内のキャビ
テイションにより空気が発生し送液が不安定になってい
た。そのため、従来のポンプを使用したクロマトのピー
ク時の保持時間はC.W値で0.1％以下の値を得ることは極
めて困難であった。 本実施態様では、第一ポンプ30のプランジャーを動作
させるカムのプロフィールの吸引側を180゜以上に取っ
て定速吸引とし、このとき第二ポンプ40が高速液体クロ
マトグラフ分離手段12に給送を行なう。そして、第二ポ
ンプ40が吸引するときには第一ポンプ30は吐出状態にあ
り、その差分が第二ポンプ40より吐出される。本実施態
様において、第一ポンプ30が吐出している時は、第二ポ
ンプ40が７割程度を吸引し、残り３割を分離カラム12へ
送液する。この結果、合成された吐出波形は平滑化され
た出力流となる。 このように２台のプランジャー型ポンプを直列に配し
て溶媒を給送させることにより、分離手段12に溶媒を供
給する第二ポンプ40に従来と同様の急速吸引を行わせて
も、第一ポンプ30から溶媒を供給するようにすれば、係
る急速吸引によって第二ポンプ40の吸引時に急激な負圧
が係ることがなく、それゆえ気泡の発生が効果的に抑制
され得るのである。また、勾配溶出を行なうに際して
も、バルブの切換によって各貯槽からの溶媒の吸引割合
が正確に制御され得る。 次に、第２図に基づきさらに詳細に説明する。 同図において、期間Ａは第二ポンプ40の吐出終了期間
にあたり、その吐出量は該第二ポンプの定常吐出量M1に
は満たない。そこで、第一ポンプ30もこの時点で吐出状
態にあり、その吐出量は第二ポンプ40の定常吐出量M1と
実吐出量の差分となっている。 そして、期間Ｂにおいては第二ポンプ40は吸引期間に
相当するが、この期間Ｂは第一ポンプ30が第二ポンプ40
の吸引量を上回る吐出量を有しており、その差分は前記
第二ポンプ40の定常吐出量M1に相当する。 また、期間Ｃは第一ポンプ30の吐出量が第二ポンプ40
の定常吐出量M1以下となるが、この場合には第二ポンプ
40が吐出を開始し、該第二ポンプ40の実吐出量と前記第
一ポンプ30の吐出量との和が第二ポンプ40の定常吐出量
M1に相当する。さらに、期間Ｄは第二ポンプ40の定常吐
出期間であり、この間に第一ポンプ30は貯槽１乃至２よ
り溶媒の吸引をゆっくりと行なう。 以上の結果、第２図（３）に示すように、第一ポンプ
30と第二ポンプ40の合成吐出量は常時一定となり、しか
も第一ポンプ30と第二ポンプ40の吐出・吸引の切換時に
おいても両ポンプが吐出状態となる過渡期を経るので、
合成吐出量は常に一定に制御させる。 本発明によるポンプを使用した場合の送液状態の安定
性をみるために、試料のクロマトをとり、ピークの保持
時間の再現性を検討した。 表１に、GPCカラムを使用して分析したフタル酸エス
テル類の分離例を示す。 条件； カラム;GEL101 7.2φ×250mm×２本 溶離液;THF 液量;1.0ml/min 検出；紫外線域波長 λ＝250nm 0.32AUFS 試料；ジオクチルフタレート（DOP） ジプロピルフタレート（DPP） ジメチルフタレート（DMP） 結果； 保持時間のCV値は、試料DOP,DPP,DMP、すべてが0.04
％以下であった。 以上詳述したように、本発明は、往復動プランジャ型
ポンプを使用して移動相としての溶媒を給送する液体ク
ロマトグラフにおいて、更にもう一台の往復動プランジ
ャ型ポンプを前記ポンプに対して直列に配し、これら二
台のポンプにて該溶媒を効果的に給送し得るようにした
ものであり、第一ポンプは、低速吸引をすることによ
り、ポンプの吸引サイドにおける気泡の発生が良好に抑
制され、安定な送液ができる結果再現性の良いクロマト
が得られ、給送装置としての経済性を高め得たところに
大きな工業的意義を有するものである。
以上説明したように本発明に係る溶媒給送装置は、第
一ポンプの吸引期間を吐出期間よりも長く設定すると共
に、第二ポンプの吐出量減少及び増加の過渡期間におい
ては、第一ポンプは、第二ポンプの実吐出量と定常吐出
量との差分を吐出することとしたので、気泡発生と脈動
発生の両者を効率的に抑制することが可能となる。
一ポンプの吸引期間を吐出期間よりも長く設定すると共
に、第二ポンプの吐出量減少及び増加の過渡期間におい
ては、第一ポンプは、第二ポンプの実吐出量と定常吐出
量との差分を吐出することとしたので、気泡発生と脈動
発生の両者を効率的に抑制することが可能となる。
第１図は本発明に係る溶媒給送装置を備えた液体クロマ
トグラフの一実施態様の概略図、 第２図は前記実施態様に係る２台のポンプの吐出量及び
吸引量を示すグラフである。 1,2……貯槽 6,7……吸引枝管 8,9……電磁弁 10……吸引本管 11……溶媒給送流路 12……カラム 13……検出手段 20……ポンプ装置 30……第一ポンプ 40……第二ポンプ 31,32……チェック弁
トグラフの一実施態様の概略図、 第２図は前記実施態様に係る２台のポンプの吐出量及び
吸引量を示すグラフである。 1,2……貯槽 6,7……吸引枝管 8,9……電磁弁 10……吸引本管 11……溶媒給送流路 12……カラム 13……検出手段 20……ポンプ装置 30……第一ポンプ 40……第二ポンプ 31,32……チェック弁
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 田中 雄一郎 八王子市石川町2967番地の５ 日本分光 工業株式会社内 (56)参考文献 特開 昭59−74377（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−36159（ＪＰ，Ａ)
Claims (1)
- 【請求項１】往復動プランジャ型ポンプを用いて貯槽よ
り所定の溶媒を液体クロマトグラフ分離手段に給送し、
該分離手段にて系に導入された試料を分離させる液体ク
ロマトグラフにおいて、 吸入端が前記貯槽に連結された第一プランジャ型ポンプ
と、 前記第一プランジャ型ポンプの吐出端に吸入端が連結さ
れ、前記分離手段に吐出端が接続された第二プランジャ
型ポンプと、 を備え、 前記第一ポンプの吸引期間を吐出期間よりも長く設定
し、 前記第二ポンプは、前記第一ポンプの吸引期間に略同期
した吐出期間、第一ポンプの吐出期間に略同期した吸引
期間を有し、 前記第一ポンプの吐出速度と第二ポンプの吸入速度の差
分が、前記第二ポンプの吐出速度と一致し、 前記第一ポンプの吸引は、該第一ポンプの吸引期間中略
均一速度で行われ、 前記第二ポンプの吐出は、該第二ポンプの吐出期間中略
同一速度で行われ、 第二ポンプの吐出量減少及び吐出量増加の過渡期間にお
いては、前記第一ポンプは第二ポンプの実吐出量と定常
吐出量との差分を吐出することを特徴とする溶媒給送装
置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61075765A JP2555318B2 (ja) | 1986-04-01 | 1986-04-01 | 液体クロマトグラフにおける溶媒給送装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61075765A JP2555318B2 (ja) | 1986-04-01 | 1986-04-01 | 液体クロマトグラフにおける溶媒給送装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62232563A JPS62232563A (ja) | 1987-10-13 |
| JP2555318B2 true JP2555318B2 (ja) | 1996-11-20 |
Family
ID=13585634
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61075765A Expired - Fee Related JP2555318B2 (ja) | 1986-04-01 | 1986-04-01 | 液体クロマトグラフにおける溶媒給送装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2555318B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP5934409B1 (ja) * | 2015-04-13 | 2016-06-15 | 三井造船株式会社 | 燃料供給装置 |
| JP6193291B2 (ja) | 2015-04-13 | 2017-09-06 | 三井造船株式会社 | 燃料供給装置 |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5974377A (ja) * | 1982-10-20 | 1984-04-26 | Asahi Chem Ind Co Ltd | ポンプ装置 |
| JPS6236159A (ja) * | 1985-08-10 | 1987-02-17 | Showa Denko Kk | 味付油揚の製造方法 |
-
1986
- 1986-04-01 JP JP61075765A patent/JP2555318B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS62232563A (ja) | 1987-10-13 |
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