JP3180706B2 - 送液ポンプ - Google Patents

送液ポンプ

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JP3180706B2 JP05262797A JP5262797A JP3180706B2 JP 3180706 B2 JP3180706 B2 JP 3180706B2 JP 05262797 A JP05262797 A JP 05262797A JP 5262797 A JP5262797 A JP 5262797A JP 3180706 B2 JP3180706 B2 JP 3180706B2
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    • F04B53/00Component parts, details or accessories not provided for in, or of interest apart from, groups F04B1/00 - F04B23/00 or F04B39/00 - F04B47/00
    • F04B53/14Pistons, piston-rods or piston-rod connections
    • F04B53/144Adaptation of piston-rods
    • F04B53/147Mounting or detaching of piston rod
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04BPOSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
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    • F04B23/06Combinations of two or more pumps the pumps being all of reciprocating positive-displacement type
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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    • F05CINDEXING SCHEME RELATING TO MATERIALS, MATERIAL PROPERTIES OR MATERIAL CHARACTERISTICS FOR MACHINES, ENGINES OR PUMPS OTHER THAN NON-POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES
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    • F05C2253/00Other material characteristics; Treatment of material
    • F05C2253/12Coating

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】この発明は、主として液体ク
ロマトグラフにおいて移動相をカラムへ送液する際に用
いる送液ポンプ、特にプランジャが半径方向に自由に動
くことによって、常にプランジャの軸心とプランジャシ
−ルの軸心が合致し、プランジャシ−ルを損傷すること
なくシ−ル寿命を長くすることが可能で、かつ、移動相
として塩を含んだ溶離液を使用した場合でもプランジャ
シ−ルやプランジャ後部を水洗できる送液ポンプに関す
る。
【0002】
【従来の技術】液体クロマトグラフでは、カラムに流す
移動相溶媒をポンプにより送液する。このようなポンプ
は、流量が精密で高圧力吐出の可能な往復運動型のポン
プ(ピストン型定流量ポンプ)が用いられることが多
い。ピストン型定流量ポンプ40は、その原理図である
図5に示すように、例えば駆動モ−タ−41の回転を偏
心カム43に伝え、従動子46を介してプランジャホル
ダ42で保持したプランジャ45を押出し、移動相溶媒
をカラム側に加圧吐出させる。更に、偏心カム43が1
80°回転すると、リタ−ンスプリング44がプランジ
ャ45を押し戻し移動相リザ−バからポンプ室40a内
に移動相溶媒を吸入する。入口逆止弁47と出口逆止弁
48は、プランジャ45の往復運動による移動相溶媒の
吐出と吸入の逆流を防止するように設けられる。このよ
うなプランジャ45の往復運動において、ポンプ室40
aの内圧が大気圧より低くなると出口逆止弁48が閉
じ、且つ入口逆止弁47が開いてポンプ内に移動相溶媒
が流入し、ポンプ室40aの内圧が大気圧より高くなる
と出口逆止弁48が開き、且つ入口逆止弁47が閉じて
ポンプ室40aからカラム側へ移動相溶媒が吐出され
る。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】液体クロマトグラフで
用いる従来の他の送液ポンプでは、図4に示すように、
プランジャロッド52aはプランジャホルダ52に固定
(接着)され、該プランジャホルダ52はクロスヘッド
55にねじ止めされた構造になっている。また、前記プ
ランジャロッド52aは、ポンプヘッド51側に取り付
けてあるプランジャシ−ル53に通して保持され、移動
相溶媒が洩れないようにしてある。ところで、前記プラ
ンジャロッド52aとクロスヘッド55との軸心が一致
するか否かは、これらプランジャロッド52aやプラン
ジャホルダ52やクロスヘッド55の機械加工の精度に
依存することとなる。そのため若し機械加工の精度があ
まり良くないと、プランジャロッド52aからプランジ
ャシ−ル53側に無理な力がかかることになり、プラン
ジャシ−ル53の寿命に悪影響を及ぼすという問題があ
った。即ち、プランジャシ−ル53の寿命は、プランジ
ャロッド52aやプランジャホルダ52やクロスヘッド
55の機械加工の精度に依存し不安定な面があった。
【0004】この発明は上記する課題に対処するためな
されたものであり、プランジャが半径方向に自由に動く
ことによって、プランジャの軸心とプランジャシ−ルの
軸心が常に合致することによりプランジャシ−ルに無理
な力がかからない、即ち、機械加工の精度を要求せず、
プランジャシ−ルの寿命を長くすることが可能でシ−ル
洩れの恐れも低減することのできる送液ポンプを提供す
ることを目的としている。
【0005】
【課題を解決するための手段】即ち、この発明は上記す
る課題を解決するために、ハウジング(8)内部に形成
される空間内で駆動機構(1、2、3、6)により往復
動させるクロスヘッド(5)に固定したプランジャホル
ダ(12)に保持されるプランジャ(15)の先端部或
いは該プランジャ(15)に固定したプランジャロッド
(15a)を、移動相流入路と流出路を設けたポンプヘ
ッド(17)の該ポンプ室(20)内で往復動するよう
に配置した送液ポンプにおいて、前記プランジャ(1
5)の一端部を前記プランジャホルダ(12)に設けた
弾性Oリング(18)に嵌合保持させると共に、該プラ
ンジャ(15)の他端部或いは該プランジャ(15)に
固定したプランジャロッド(15a)をポンプヘッド
(17)に設けたプランジャシ−ル(19)に嵌合保持
させたことを特徴とする。
【0006】
【発明の実施の形態】以下、この発明の具体的実施の形
態について図面を参照して説明する。図1は、この発明
の送液ポンプの往復駆動機構とポンプヘッドの内部機構
を示す図であり、図2は、図1のA部拡大図である。ま
た、図3は、図2の一部を更に拡大した図である。
【0007】この送液ポンプでは、モ−タ2の駆動軸1
に偏心カム3がキ−4により固定されている。該偏心カ
ム3は、カム従動子6に接触させてあり、該従動子6
は、クロスヘッド(ピストン)5の端部に設けた凹部5
aに配置され且つ架設したピン7に嵌合させてある。前
記クロスヘッド5は、ハウジング8内に配置されたスト
ロ−クベアリング9と該クロスヘッド5の段部5bに設
けたばね座金10との間に配置されたリタ−ンスプリン
グ11で偏心カム3方向に付勢されている。こうしてク
ロスヘッド(ピストン)5は、モ−タ2の回転に伴いハ
ウジング8内で往復運動を行う。
【0008】前記クロスヘッド5の先端部には、プラン
ジャホルダ12がねじ止めされて取り付けてある。前記
ハウジング8の端部には、ヘッドホルダ13が取り付け
てあるが、該ハウジング8の端部とヘッドホルダ13と
の間にはダイヤフラム14の外周部が挟まれて固定さ
れ、また、該ダイヤフラム14の内径部はクロスヘッド
5とプランジャホルダ12との間に挟まれて密封固定さ
れている。図に示すように、前記クロスヘッド5とプラ
ンジャホルダ12とは、ねじにより固定されている。ま
た、前記プランジャ15の先端部にはプランジャロッド
15aが接着され一体としてある。前記プランジャホル
ダ12の一端部には、Oリング18が取り付けられ、該
プランジャ15をシ−ルしている。
【0009】次に、前記ヘッドホルダ13の先にはポン
プヘッド17が取り付けられる。該ポンプヘッド17の
内部には、移動相流入路17aと流出路17bとポンプ
室20が形成され、該ポンプ室20には、前記プランジ
ャロッド15aが配置されて往復運動するようになって
いる。該ポンプヘッド17にはプランジャシ−ル19が
取り付けられており、プランジャロッド15aはこのプ
ランジャシ−ル19によってシ−ルされている。こうし
て、前記プランジャ15の後部はOリング18でシ−ル
されると共に、該プランジャ15の前部のプランジャロ
ッド15aはプランジャシ−ル19で保持される。
【0010】前記プランジャ15の保持部の遊びをゼロ
とするため、該プランジャ15にはEリング22が取り
付けられ、該Eリング22とプランジャホルダ12との
間にはスプリング21が設置され、該プランジャ15を
常にクロスヘッド5側に付勢している。上記するよう
に、前記プランジャ15は、プランジャホルダ12に螺
合されて一体物となっているが、プランジャ15の後部
の当たり面には大きな力がかかるため該プランジャ15
は鋼製でかつ焼入れされている。また、クロスヘッド5
側にも鋼製で焼入れされスラスト23が設置され、当た
り面の摩耗を防止するようにしてある。これらプランジ
ャ15とスラスト23との接触部には潤滑剤(グリ−ス
や二硫化モリブデン等)が塗られている。
【0011】上記構成としたこの送液ポンプにおいて、
偏心カム3によりクロスヘッド5を駆動すると、プラン
ジャ15が往復駆動され、ポンプ室20内が大気圧より
増減することにより移動相が送液される。即ち、プラン
ジャ15の往復運動により、ポンプ室20の内圧が大気
圧より低くなると出口逆止弁24,25が閉じ、且つ入
口逆止弁26,27が開いてポンプ室20内に移動相溶
媒が流入し、ポンプ室20の内圧が大気圧より高くなる
と出口逆止弁24,25が開き、且つ入口逆止弁26,
27が閉じてポンプ室20からカラム側へ移動相溶媒が
吐出される。
【0012】前記ハウジング8の端部とヘッドホルダ1
3及びプランジャホルダ12との間に形成される空間2
8は、Oリング18やプランジャシ−ル19等により機
密状態であり且つプランジャ15の前後動と共にダイヤ
フラム14も前後動するため、容量が変化する。一方、
ヘッドホルダ13の前記空間28に通じる一方の通路1
3aには、洗浄液タンク30の洗浄液29に浸したパイ
プ32につないだ内通形のプラグ31が接続され、ま
た、該ヘッドホルダ13の空間28に通じる他方の通路
13bには、前記洗浄液タンク30の内部空間に端部を
配置したパイプ34につないだ内通形のプラグ33が接
続されている。そして前記パイプ32には洗浄液をポン
プヘッド13の空間28方向に流通させ逆方向へは流通
させないチェックバルブ35が配置され、もう一方のパ
イプ34には洗浄液を洗浄タンク30方向へ流通させ逆
方向には流さないチェックバルブ36が配置されてい
る。こうして、プランジャ15を往復動させることによ
りポンプヘッド13内の空間28に洗浄液を流入させ、
洗浄することができる。
【0013】上記する移動相や洗浄液の送液は、プラン
ジャ15の往復動により行うが、往復運動の過程におい
て、プランジャロッド15aを圧入したプランジャ15
は、Oリング18とプランジャシ−ル19とにより保持
されているため、クロスヘッド5とプランジャ15との
軸心が一致しなくてもフレキシブルに対応させることが
可能となる。そしてプランジャ15が往復動しても、プ
ランジャシ−ル19には無理な力がかからないため、プ
ランジャシ−ル19やOリング18を損傷することもな
く、また、液洩れが生じることもない。なお、前記Oリ
ング18はシ−ル性のある弾性体であればよく、Oリン
グ以外の形状でもよい。また、該Oリング18の材質は
ゴム或いはフッ素樹脂系ゴムのカルレッツでもよい。
【0014】
【発明の効果】以上詳述したように、この発明の送液ポ
ンプにぱれば、プランジャとクロスヘッドとの軸心が一
致しなくてもプランジャやプランジャロッドはプランジ
ャシ−ルの軸心に合わせてフレキシブルに往復移動させ
ることができる。従って、プランジャシ−ルに無理な力
がかからず、このプランジャシ−ルの寿命を長くするこ
とができる。また、プランジャシ−ルやOリングを設け
ているためプランジャとクロスヘッドとの当たり面に洗
浄水が侵入することもない。更に、この送液ポンプでは
プランジャやクロスヘッド等の機械加工の精度を要求し
ないためコストを低減させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明の送液ポンプの往復駆動機構とポンプ
ヘッドの内部機構を示す図である。
【図2】図1のA部拡大図であって、この発明の送液ポ
ンプのポンプヘッドの内部機構を示す図である。
【図3】図2の一部を更に拡大した図である。
【図4】従来の送液ポンプのクロスヘッドとプランジャ
とプランジャロッド部分の構造を示す図である。
【図5】液体クロマトグラフで使用されるピストン型定
流量ポンプの原理図である。
【符号の説明】
2 モ−タ 3 偏心カム 5 クロスヘッド 6 カム従動子 8 ハウジング 12 プランジャホルダ 13 ヘッドホルダ 14 ダイヤフラム 15 プランジャ 15a プランジャロッド 17 ポンプヘッド 18 Oリング 19 プランジャシ−ル 20 ポンプ室 21 スプリング 22 Eリング22 23 スラスト 29 洗浄液 30 洗浄液タンク
フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) F04B 9/04 F04B 9/02 F04B 53/02

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 ハウジング内部に形成される空間内で駆
    動機構により往復動させるクロスヘッドに固定したプラ
    ンジャホルダに保持されるプランジャの先端部或いは該
    プランジャに固定したプランジャロッドを、移動相流入
    路と流出路を設けたポンプヘッドの該ポンプ室内で往復
    動するように配置した送液ポンプにおいて、 前記プランジャの一端部を前記プランジャホルダに設け
    た弾性Oリングに嵌合保持させると共に、該プランジャ
    の他端部或いは該プランジャに固定したプランジャロッ
    ドをポンプヘッドに設けたプランジャシ−ルに嵌合保持
    させたことを特徴とする送液ポンプ。
JP05262797A 1997-03-07 1997-03-07 送液ポンプ Expired - Lifetime JP3180706B2 (ja)

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EP98104004A EP0863311B1 (en) 1997-03-07 1998-03-06 Liquid transfer pump

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