JP2595611B2 - ピストン後退用手段を有するクロマトグラフィー装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明はカラム内の充填材を圧縮するためのピストン
を加圧流体にて押圧するようにしたクロマトグラフィー
装置に関する。詳しくは、このピストンの後退用手段を
設けたクロマトグラフィー装置に関するものである。

［従来の技術］ 溶液や混合ガス中から特定成分を分離する装置として
液体クロマトグラフィーやガスクロマトグラフィーが知
られている。このクロマトグラフィー装置には、周知の
ように、微小粒径の充填材を充填したカラムが用いられ
ており、このカラム中に充填材を高密度かつ均一に充填
することにより優れた分離性能を発揮させることができ
る。

このカラム内の充填材を均一に充填するために、カラ
ム内に挿入可能にピストンを設けておき、カラム内に充
填材のスラリー液を導入した後該ピストンにてスラリー
液を圧縮し、スラリー液の濃縮、充填材の圧密化を行な
う方法が知られている（特公昭58−20284号）。また、
このピストンの押圧を行う方法として、ピストンの背後
側に加圧流体を供給する方法も知られている（特開昭60
−179653号）。この特開昭60−179653号の如く加圧流体
にてピストンを押圧する場合には、該ピストンを押圧す
るためのロッドが不要となり、クロマトグラフィー装置
の高さを著しく低くできるという利点がある。しかしな
がら、この従来の加圧流体による押圧方式ではピストン
の引き戻し機構がないために、ピストンを後退させる場
合にはカラム内の充填材側に圧縮空気又は加圧流体を供
給し、ピストンが押し戻された後に空気もしくは液体の
充填材側からの排出を行うようにしている。

［発明が解決しようとする課題］ 上記の如く、従来の加圧流体によるピストン押圧方式
では、装置高さが低くなるという利点があるものの、ピ
ストンの後退操作が著しく煩雑であった。また、このピ
ストンの後退を圧縮空気により行う場合には、２種圧力
容器の取り扱いと同様の危険性が伴っていた。また、加
圧液体にてピストンを後退させる場合には、液を排出し
た後にカラムの乾燥が必要となる等の不便があった。

［課題を達成するための手段］ 本発明のクロマトグラフィー装置は、ピストンをロッ
ドなしに加圧流体で押圧移動させるようにしたクロマト
グラフィー装置において、この押圧移動方向とは反対方
向にピストンを付勢するためのピストン後退用手段をピ
ストンの背後側に設置する。この後退用手段はピストン
に連結された弾性体又は屈曲可能な線状体を有してい
る。

なお、この弾性体としてはコイルバネが例示される。
また、線状体としてはワイヤが例示される。

［作用］ 本発明のクロマトグラフィー装置にあっては、充填材
の圧密化を行う場合、カラム内に充填材のスラリー液を
導入し、ピストンの背後側に加圧流体を供給してピスト
ンを充填材圧縮方向に押圧移動させる。

ピストンを後退させる場合には、後退用手段の弾性体
の引張力により、又は線状体を引張ることによりピスト
ンを後退させる。

［実施例］ 以下図面を用いて本発明の実施例について詳細に説明
する。

第１図は本発明の実施例に係るクロマトグラフィー装
置の縦断面図、第２図は第１図の要部拡大図、第３図は
第２図のIII−III線に沿う断面図である。

符号10はマシンベースであり、ポスト12が立設されて
いる。該ポスト12には上下動自在な支持部材14、16を介
してカラム18が取り付けられている。該カラム18の上下
にはそれぞれフランジ18a,18bが設けられており、下端
側フランジ18bと重なるようにキャップ20がカラム18の
下端にあてがわれ、クランプ22により該キャップ20が固
定されている。

カラム18の上側には該カラム18と同軸にスリーブ24が
接続されている。該スリーブ24はカラム18と等しい内径
のものであり、上下両端にそれぞれフランジ24a,24bが
設けられている。該フランジ24bはカラムフランジ18aと
重ね合され、クランプ26により固定されている。符号28
はカラム18内の充填材（図示略）を押圧するためのピス
トンであり、スリーブ24の下端からカラム18内にかけて
摺動自在に設けられている。該ピストン28は上下方向に
貫通する液の流通孔28aを備えている。

スリーブ24の上側にはキャップ30が被せられており、
該キャップ30はその下端に設けられたフランジ30aが前
記フランジ24aに重ね合され、ボルト30Aによりスリーブ
24と連結されている。

フランジ24aにはブラケット31を介してモータ32が取
り付けられており、該モータ32の回転軸32aはカップリ
ング34を介して回転シャフト36に連結されている。該シ
ャフト36はキャップ30内に挿入されており、該キャップ
30内において該シャフト36に巻き取りリール38が固着さ
れている。該巻き取りリール38にはワイヤ40が巻き付け
られており、該ワイヤ40の先端は下方に延在され、前記
ピストン28の上端に連結されている。

なお、キャップ30には液の抜き出し用配管42が接続さ
れており、該配管42は螺旋形チューブ44を介して前記流
通孔28aに連通されている。符号46はスリーブ24をポス
ト12に支持させるための支持部材を示す。

第２図及び第３図に拡大して示す如く、スリーブ24の
内壁面に沿って筒状のピストンストッパ48が設けられて
いる。該ピストンストッパ48の上端はフランジ30aに当
接している。前記ピストン28は、その上端が該ピストン
ストッパ48の下端に当接することにより、該ピストン28
の上昇限が規定されている。

また、スリーブ24及びピストンストッパ48には、互い
に重なり合う位置に開口50、52が穿設されており、開口
50は配管54を介して加圧流体の供給装置56に接続されて
いる。

第２、３図の符号58はワイヤ40をピストン28に接続す
るための取り付け部材を示し、第２図の符号60はキャッ
プ30に設けられた空気抜き用の開口を示す。

なお、第２図に示す如くピストン28の下端には凹部62
が設けられ、前記流通孔28aは該凹部62に通じている。
そして、該凹部62を覆うように多孔板64がピストン28に
装着されている。また、前記キャップ20には開口20aが
穿設されており、該開口20aには被処理液の供給用配管
（図示せず）が接続可能とされている。

このように構成されたクロマトグラフィー装置におい
て、カラム18内に充填材を充填する場合、まずクランプ
26を取り外し、カラム18を下降させる。この場合、ピス
トン28は上昇限まで上昇させておき、カラム18の上端が
開放されるようにする。しかる後、このカラム18の下降
に伴ってその上端から充填材のスラリー液をカラム18内
に注ぎ込み、次いでカラム18を上昇させ、クランク26に
よりスリーブ24とカラム18とを連結する。

しかる後、加圧流体の供給装置56から加圧流体を配管
54、開口50、52を介してスリーブ24内に導入し、ピスト
ン28を下向きに押圧する。そうすると、充填材スラリー
液中の液分は多孔板64、凹部62、流通孔28a、螺旋形チ
ューブ44、配管42を通して抜き出され、スラリー液中の
充填材は徐々に圧密化され、ついにはカラム18内におい
て高密度かつ均一に充填される。なお、ピストン28を下
降させるに際しては、モータ32は回動自在なフリー状態
としておく。

このように充填材の充填が完了した後は、例えば開口
20aから被処理液や展開材をカラム18内に通すことによ
り、被処理液の分離処理を行うことができる。

カラム18内の充填材の交換等のために該充填材を排出
する場合にはクランプ22を開放し、キャップ20を取り外
す。そして、加圧流体供給装置56からスリーブ24内に加
圧流体を供給し、ピストン28をさらに押し下げることに
より充填材をカラム18の下端から排出する。排出が終了
した後は、加圧流体供給装置56へスリーブ24から流体が
逆流可能とあるように弁の切り換えを行い、次いでモー
タ32を作動させてワイヤ40を巻き取る。そうすると、ピ
ストン28は上昇限まで後退し、カラム18及びスリーブ24
内に注入されていた流体は配管54から加圧流体供給装置
56へ戻される。

なお、充填材を排出した後カラム18内の洗浄を行うに
は、クランプ26を開放し、カラム18を降下させ、カラム
18の上部とスリーブ24の下端との間に点検、清掃の可能
な間隙を形成して行う。

上記手順を繰り返すことにより、カラム18内への充填
材の充填及び排出を行うことができる。

第４図は本発明の異なる実施例に係るクロマトグラフ
ィー装置の要部縦断面図である。この第４図の実施例で
は、ピストン28を後退させるための装置としてコイルス
プリング66が設けられている。該コイルスプリング66の
上端は取り付け部材68を介してキャップ30の上端内面に
連結されており、コイルスプリング66の下端は、取り付
け金具58を介してピストン28の上面に連結されている。
その他の構成は第３図と同様であり、同一又は相当部材
に同一符号を付してその説明を省略する。この第４図の
実施例においても、ピストン28の降下は開口50、52を通
してスリーブ24内に加圧流体を供給することにより行
う。ピストン28の後退（上昇）は開口50、52から加圧流
体を供給装置56へ返送可能とするように弁を切り換える
ことにより行われる。即ち、このようにすると、コイル
スプリング66の引張力によりピストン28が引き上げら
れ、加圧流体が供給装置56に返送されるのである。この
第４図の実施例装置においても、充填材の充填、排出あ
るいはカラム18内の点検、清掃等の手順は上記第１図〜
第３図の実施例と同様である。

なお、上記実施例ではスリーブ24をカラム18の上側に
設けてあるが、スリーブ24はカラム18の下側に設けても
良い。また、本発明では、ピストン28を後退させるため
の機構として、ワイヤ40及びその巻き取り装置やコイル
スプリング66の他、屈曲又は屈伸可能な各種部材を用い
ることができる。

［効果］ 以上の通り、本発明のクロマトグラフィー装置はピス
トンをロードなしで押圧移動させる方式のものであるか
ら、装置高さが小さくできる。しかも、本発明のクロマ
トグラフィー装置にあっては、ピストンの後退操作を容
易かつ迅速に行うことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例装置の断面図、第２図は第１図
の要部拡大図、第３図は第２図のIII−III線に沿う断面
図、第４図は別の実施例を示す要部断面図である。 18……カラム、24……スリーブ、 28……ピストン、32……モータ、 38……巻き取りリール、40……ワイヤ、 44……螺旋状チューブ、 48……ピストンストッパ、 66……コイルスプリング。

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】カラムと、該カラム内に充填された充填材
   を圧縮するためのピストンと、該ピストンの背後側のカ
   ラム内に加圧流体を供給してピストンを充填材圧縮方向
   に押圧移動させる加圧流体供給手段とを有するクロマト
   グラフィー装置において、 前記押圧移動方向と反対方向にピストンを付勢可能なピ
   ストン後退用手段をピストンの後退側に設置した装置で
   あって、該後退用手段はピストンに連結されたピストン
   引張用の弾性体又は屈曲可能な線状体を備えることを特
   徴とするクロマトグラフィー装置。