JP4455713B2 - 弁ユニット及びそれを用いた送液ポンプ - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、弁ユニット及びそれを用いた送液ポンプに関し、特に、弁本体の内部に形成された流路内に配置された弁体としての可動部材が弁座に着脱することによって液体を一定方向のみに流して逆流を防止する逆止弁（逆止め弁）として使用される弁ユニット、及びそれを用い、プランジャの往復運動により作動するポンプヘッドを有し、プランジャの往復運動により送液を行うプランジャ往復運動型送液ポンプに関するものである。
このような弁ユニットは、例えば液体を圧縮して送液するプランジャ往復運動型送液ポンプの吸入側及び吐出側の逆止弁として配置され、そのような送液ポンプは例えば液体クロマトグラフやフローインジェクション分析装置などの分析装置に適用される。
【０００２】
【従来の技術】
液体クロマトグラフでは、中空のポンプヘッド、ポンプヘッド内を往復運動するプランジャ、並びにポンプヘッドの吸引側及び吐出側に配置されたボール式の逆止弁によって構成されるプランジャポンプが多く使用される。
ポンプの吸引時には、プランジャが後退することによってポンプヘッド内で負圧が発生し、その負圧によって吐出側の逆止弁のボールが弁座に着座して弁が閉じ、吸引側の逆止弁のボールが弁座から離れて弁が開くことにより、吸引側流路から液体がポンプヘッド内に吸引される。
ポンプの吐出時には、プランジャが前進することによってポンプヘッド内で正圧が発生し、その正圧によって吐出側の逆止弁が開き、吸引側の逆止弁が閉じることにより、ポンプヘッド内の液体が吐出側流路へ押し出される。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
逆止弁の中に気泡が入ると、ボールが弁座に正確に着座せず、弁が閉じなくなり、送液不良が生じることがあった。
また、ボール表面又はボールと弁座の接触面への汚れの付着などによってボールと弁座が吸着するようになった場合、ポンプ吸引時にポンプヘッド内で発生する負圧のみでは入口側の逆止弁が開かなくなり、送液不良が生じることがあった。
また、逆止弁の開閉に要する時間や逆止弁の開閉時間の間に漏れ出る液体の量など、逆止弁の開閉時における挙動は、液体による負荷圧力や、液体の流量、液体の粘度などの条件によって異なる。
【０００４】
以上の現象は、送液流量の正確さ、送液の再現性及び安定性が要求される液体クロマトグラフィーでは障害となる。
そこで本発明は、弁の開閉を能動的に行うことにより再現性よく行うことができる弁ユニット及びそれを用いた送液ポンプを提供すること目的とするものである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明にかかる弁ユニットの第１の態様は、弁本体の内部に形成された流路内に配置された弁体としての可動部材が弁座に着脱することによって液体を一定方向のみに流して逆流を防止する弁ユニットであって、可動部材を弁座に押しつける方向へ押す荷重部材と、流路内に往復運動可能に配置され、可動部材を弁座から離す方向へ押す作動部と、作動部の内部に配置された永久磁石と、流路に隣接して配置され、永久磁石との相互作用により、弁を開くときには、荷重部材が可動部材に与える力と、その力と同じ方向に可動部材に働く流体圧力の和よりも大きい力で可動部材を弁座から離す方向へ作動部を押し、弁を閉じるときには、可動部材から離す方向へ作動部を引っ張るソレノイドとを備えたものである。
【０００６】
弁を開くとき、ソレノイドは、永久磁石と反発する方向へ磁場を発生させる。永久磁石、ひいては作動部は可動部材側へ移動し、可動部材と接触して可動部材を弁座から離して弁を開く。
弁を閉じるとき、ソレノイドは永久磁石と引き合う方向へ磁場を発生させる。作動部はソレノイド側へ移動して可動部材から離れる。荷重部材が可動部材に与える力と、その力と同じ方向に働く流体圧力によって、可動部材を弁座に押しつけて弁を閉じる。
このようにして、弁の開閉を能動的に行ない、弁の開閉の再現性を向上させることができる。
【０００７】
本発明にかかる弁ユニットの第２の態様は、可動部材を弁座に押しつける方向へ押す荷重部材と、流路内に往復運動可能に配置され、磁性材料にてなる部材を少なくとも含み、可動部材を弁座から離す方向へ押す作動部と、荷重部材が可動部材に与える力と、その力と同じ方向に可動部材に働く流体圧力の和よりも大きい力で可動部材を弁座から離す方向へ作動部を押す作動部用ばね機構と、流路に隣接して配置され、磁性材料にてなる部材との相互作用により、弁を閉じるときには、作動部用ばね機構が可動部材に与える力よりも大きい力で、可動部材から離す方向へ作動部を引っ張るソレノイドとを備えた弁ユニットである。
【０００８】
弁を開くとき、ソレノイドは作動せず、作動部用ばね機構によって与えられる力によって、作動部は可動部材側へ移動し、可動部材と接触して可動部材を弁座から離して弁を開く。
弁を閉じるとき、ソレノイドは磁場を発生させる。磁性材料にてなる部材、ひいては作動部はソレノイド側へ移動して可動部材から離れる。荷重部材が可動部材に与える力と、その力と同じ方向に働く流体圧力によって、可動部材を弁座に押しつけ、弁を閉じる。
このようにして、弁の開閉を能動的に行ない、弁の開閉の再現性を向上させることができる。
【０００９】
【発明の実施の形態】
弁ユニットはポンプに接続され、そのポンプの位相に同期してソレノイドを制御する制御部をさらに備えることが好ましい。その結果、弁ユニットに起因する、ポンプの送液流量の正確さ、送液の再現性及び安定性の低下を抑制することができる。
荷重部材は、可動部材用ばね機構によって構成されることが好ましい。その結果、弁ユニットの向きにかかわらず弁の開閉を行うことができるので、ポンプ及び弁ユニットの配置の自由度が大きくなる。
【００１０】
本発明にかかる送液ポンプは、プランジャの往復運動により作動するポンプヘッドと、そのポンプヘッドの吸引側と吐出側にそれぞれ設けられた逆止弁とを備え、プランジャの往復運動により送液を行うプランジャ往復運動型送液ポンプであって、両逆止弁の少なくとも一方の逆止弁として上記の弁ユニットが用いられているものである。
【００１１】
【実施例】
図１は、本発明にかかる弁ユニットの一実施例を吸引側の逆止弁に適用した送液ポンプの一実施例を示す概略構成図である。ここでは送液ポンプとして直列二連プランジャポンプを用いた。図２から図４は、その弁ユニットの実施例を示す概略構成図であり、図２は上面図、図３は図２のＡ−Ａ位置に沿った正面から見た断面図、図４は図２のＢ−Ｂ位置に沿った側面から見た断面図である。
図１を参照して、ポンプの構成及び動作を説明する。
１次側ポンプヘッド２ａと２次側ポンプヘッド４ａがあり、１次側ポンプヘッド２ａにつながる液入口側の流路６には弁ユニット８が備えられており、液出口側の流路１０にはボール式の逆止弁１２が備えられている。
【００１２】
流路６の１次側ポンプヘッド２ａとは反対側の端部は送液すべき液体を収容したリザーバ１４へつながっている。流路１０は２次側ポンプヘッド４ａの液入口側の流路でもある。２次側ポンプヘッド４ａの液出口側の流路１６は、液体クロマトグラフの試料注入部及びカラムへ接続されている。
弁ユニット８は、後で詳細に説明するが、液体をリザーバ１４側からポンプヘッド２ａ側への方向のみに流すように、ポンプヘッド２ａの吸引時には弁を開き、吐出時には閉じるように制御される。
逆止弁１２はポンプヘッド２ａ側からポンプヘッド４ａ側への方向のみに液体を流すように、ポンプヘッド２ａの吸引時には、ポンプヘッド２ａ内で発生する負圧に加えて、内部に設けられたばねによりボールを弁座に押しつけて弁が閉じ、吐出時にはポンプヘッド２ａ内で発生する正圧によって開くようになっている。
【００１３】
１次側ポンプヘッド２ａにプランジャ２ｂが、２次側ポンプヘッド４ａにプランジャ４ｂが往復移動可能に配置されている。プランジャ２ｂ，４ｂの基端部には、クロスヘッド２ｃ，４ｃを介して、ベアリング２ｄ，４ｄが設けられており、ベアリング２ｄ，４ｄにカム２ｅ，４ｅが当接している。カム２ｅ，４ｅは、ステッピングモータ２０の回転軸１８に取り付けられており、回転軸１８を介して、ステッピングモータ２０の回転に追従して回転する。
回転軸１８には、周囲の一部にスリットが形成された原点検出用ディスク２２も取り付けられており、原点検出用ディスク２２はステッピングモータ２０の回転に追従して回転する。原点検出用ディスク２２の付近には、そのスリットを検出する原点検出用のフォトインタラプタ２４が配置されている。
【００１４】
フォトインタラプタ２４は制御部２６に電気的に接続されており、フォトインタラプタ２４の検出信号は制御部２６に送られる。制御部２６には弁ユニット８及びステッピングモータ２０も電気的に接続されており、制御部２６は弁ユニット８及びステッピングモータ２０の動作を制御する。制御部２６には、原点検出用ディスク２２のスリットがフォトインタラプタ２４を通過した時点から、プランジャ２ｂが上死点又は下死点に至ってポンプヘッド２ａが吐出又は吸引を開始するまでに要するステッピングモータ２０のパルス数が予め記憶されている。
【００１５】
ポンプ作動時には、制御部２６の制御によってステッピングモータ２０が回転し、回転軸１８、カム２ｅ，４ｅ及び原点検出用ディスク２２が回転し、カム２ｅ，４ｅの回転に連動してプランジャ２ｂ，４ｂが往復運動する。
プランジャ２ｂが前進（吐出）するときはプランジャ４ｂが後退（吸引）し、弁ユニット８が閉じて、１次側ポンプヘッド２ａの液が流路１０及び逆止弁１２を介して２次側ポンプヘッド４ａに送られる。このとき、１次側ポンプヘッド２ａの吐出流量と２次側ポンプヘッド４ａの吸引流量の流量差がポンプ全体の吐出流量となる。
【００１６】
プランジャ２ｂが後退するときはプランジャ４ｂが前進し、逆止弁１２が閉じて、１次側ポンプヘッド２ａに流路６及び弁ユニット８を介して液体が充填されるとともに、２次側ポンプヘッド４ａの液が吐出される。このときは、２次側ポンプヘッド４ａの吐出流量がポンプ全体の吐出流量となる。
１次側ポンプヘッド２ａのプランジャ容量は２次側ポンプヘッド４ａのプランジャ容量の約２倍であり、プランジャ２ｂと４ｂは位相が１８０度ずれて運転されることにより２次側ヘッドの出口ではほぼ一定の流量となる。
【００１７】
次に、図３及び図４を参照して弁ユニット８の構成及び動作を詳細に説明する。
弁ユニット８の逆止弁を構成するボール（可動部材）２８と弁座３０は、ボール２８が弁座３０と接触する側とは反対側に配置されたオモリ３２とともにハウジング３４内に収納され、ガスケット３６ａ，３６ｂにより封止されている。オモリ３２は、ボール２８とガスケット３６ａの間でハウジング３４の軸方向に往復運動可能に配置されている。可動部材としては、ボール２８の代わりに、円錐プラグなど他の形状の部材を用いてもよい。
【００１８】
ハウジング３４はバルブボディ（弁本体）３８の内部に形成されたＬ字型の流路４０の液体出口に挿入されている。流路４０の一部を構成し、ハウジング３４の下部に設けられた中空のシリンダ部４２に、永久磁石４４ａを内蔵した作動部４４がシリンダ部４２の軸方向に往復運動可能に配置されている。シリンダ部４２の下部側の側面には、バルブボディ３８の側面に設けられた流路４０の液体入口が接続されている。
【００１９】
図５は、作動部４４を示す概略構成図であり、（Ａ）は上面図、（Ｂ）は（Ａ）のＡ−Ａ位置に沿った断面図である。
有底の円筒状の作動部ケース４４ｃ内に永久磁石４４ａが収納されている。作動部ケース４４ｃの上面は、一端に平坦面を有するピン４４ｂの平坦面によって封止されている。永久磁石４４ａの材料は耐薬品性が低いものがほとんどであるが、液体クロマトグラフィーでは各種の液体を使用するので、液体と接触するピン４４ｂ及び作動部ケース４４ｃは、例えばステンレスＳＵＳ３１６など耐薬品性に優れた材料で製作され、作動部ケース４４ｃ内に永久磁石４４ａを収納して、永久磁石４４ａが直接接液しないように構成されている。
【００２０】
再び図３及び図４に戻って説明を続けると、シリンダ部４２の底面として、例えばＰＴＦＥ（ポリテトラフルオロエチレン）などで製作されたシート４６が設けられている。作動部４４の往復移動軸の延長上の、シート４６のシリンダ部４２内部とは反対側の面に、ソレノイド４８を構成する円柱状の鉄心５０が一端面を接触して配置されている。鉄心５０は、鉄心５０の側面と間隔をもって配置されたコイル５２とともに、高透磁率材料からなるソレノイドケース５４に収納されている。鉄心５０の一端側は直径が小さくなっており、その直径が小さくなっている部分に低透磁率材料からなるリング５６が嵌合されている。
【００２１】
ソレノイドケース５４内の上部には低透磁率材料からなる上部プレート５８が配置され、下部には高透磁率材料からなる下部プレート６０が配置されている。ソレノイドケース５４は２つのねじ６２によってバルブボディ３８に固定されている。バルブボディ３８の内部に、ソレノイド４８の上部の外周上を覆うように高透磁率材料からなる円弧状プレート６４が設けられている。このように、鉄心５０、ソレノイドケース５４及び下部プレート６０を高透磁率材料で製作し、さらにバルブボディ３８の内部に高透磁率材料からなる円弧状プレート６４を埋め込むことにより、ソレノイド４８で発生する磁場ができるだけ永久磁石４４ａ付近に集中し、永久磁石４４ａの磁束ができるだけソレノイド４８内を通りやすくすることで、ソレノイド４８と永久磁石４４ａの間に効率よく力が作用するように設計されている。
【００２２】
ポンプ作動時には、図１に示されるように、制御部２６は、原点検出用ディスク２２のスリットがフォトインタラプタ２４を通過した時点をステッピングモータ２０の原点とし、この原点からのステッピングモータ２０のパルス数をカウントする。原点の検出は、ステッピングモータ２０の１回転ごとに行わなくてもよく、ポンプに電源を投入してから最初にステッピングモータ２０を回転させたときのみに行うようにしてもよい。
吸引開始点のパルス数になったとき、制御部２６は、弁ユニット８のコイル５２に、永久磁石４４ａ、ひいては作動部４４が鉄心５０から反発する方向に磁場を発生するように電流を流す。作動部４４はボール２８側へ移動し、ピン４４ｂがボール２８をオモリ３２とともに弁座３０から離れる方向へ押し、ボール２８を弁座３０から離して弁を開く。吸引開始点のパルス数から吐出開始点のパルス数になる直前まで、コイル５２に電流を流し続け、弁を開いた状態にしておく。
【００２３】
吐出開始点のパルス数になったとき、制御部２６は、コイル５２に電流を逆方向、すなわち永久磁石４４ａと鉄心５０が引き合うように磁場が発生するように流す。作動部４４は鉄心５０側へ移動し、ピン４４ｂがボール２８から離れ、オモリ３２の重力及び流体圧力によってボール２８を弁座３０に着座させて弁を閉じる。鉄心５０側へ移動した作動部４４は、永久磁石４４ａの磁力により、シート４６を介して鉄心５０に吸い付くので、ポンプヘッド２ａの次回の吸引開始までコイル５３に電流を流し続ける必要はない。
【００２４】
以上のようにして、吸引側の逆止弁として機能する弁ユニット８をポンプの動作に同期させて能動的に開閉させることができる。
さらに、弁ユニット８内に気泡が入ったときや、ボールや弁座に汚れが付着してボールと弁座が吸着しやすくなったときでも、ポンプの動作に同期させて弁ユニット８を能動的に確実に開閉させることができるので、弁の開閉の再現性を向上させることができる。
さらに、液体による負荷圧力や、液体の流量、液体の粘度などの条件にかかわらず弁の開閉を再現性よく行ない、逆止弁の開閉に要する時間や逆止弁の開閉時間の間に漏れ出る液体の量などを安定させることができる。
以上により、本発明を液体クロマトグラフに適用した場合、逆止弁の開閉に起因する送液の流量正確さ、再現性、安定性及び信頼性の低下を抑制することができる。
【００２５】
図６は、ボール２８を弁座３０に押しつける機構として、オモリの代わりに可動部材用ばね機構を用いた弁ユニットの実施例を示す正面から見た断面図である。図３と同じ部分には同じ符号を付して説明は省略する。
ハウジング３４の内部のボール２８とガスケット３６ａの間に、ハウジング３４の軸方向に往復運動可能にボール用プランジャ６６が配置されている。ボール用プランジャ６６の基端部６６ａ側には鍔部６６ｂが形成されている。鍔部６６ｂとガスケット３６ａの間にコイルばね６８が圧縮された状態で配置されており、コイルばね６８がボール用プランジャ６６に与える力により基端部６６ａがボール２８に当接している。ボール用プランジャ６６及びコイルばね６８は耐薬品性に優れた材料によって製作されている。
【００２６】
このように、ボール２８を弁座３０に押しつける機構として、ボール用プランジャ６６及びコイルばね６８を用いれば、弁ユニット８の向きにかかわらず弁の開閉を行うことができるので、ポンプ及び弁ユニットの配置の自由度が大きくなる。
この実施例では、可動部材用ばね機構としてボール用プランジャ６６及びコイルばね６８を用いているが、可動部材用ばね機構はこれに限定されるものではなく、種々のばねの力によりボール２８を弁座３０に押しつけることができる機構であればどのようなばね機構であってもよい。
【００２７】
図７は、弁ユニット８の他の実施例を示す概略構成図であり、（Ａ）は正面から見た断面図、（Ｂ）は作動部７０を示す断面図である。この実施例の構成は、図２から図４の実施例と同様であり、図３と同じ部分には同じ符号を付して説明は省略する。
シリンダ部４２に、軟磁性体部材（磁性材料からなる部材）７０ａを内蔵した作動部７０がシリンダ部４２の軸方向に往復運動可能に配置されている。
【００２８】
有底の円筒状の作動部ケース７０ｃ内に軟磁性体部材７０ａが収納されている。作動部ケース７０ｃの上面は、一端に平坦面を有するピン７０ｂの平坦面によって封止されている。軟磁性体部材７０ａの材料としては、例えば鉄、コバルト、ニッケル及びその化合物などの高透磁率材料を用いることが好ましく、軟磁性体部材７０ａを保護するために、液体と接触するピン７０ｂ及び作動部ケース７０ｃは、例えばＳＵＳ３１６など耐薬品性に優れた材料で製作し、作動部ケース７０ｃ内に軟磁性体部材７０ａを収納して、軟磁性体部材７０ａが直接接液しないように構成されている。軟磁性体部材の材料として耐薬品性に優れたものを用いるのであれば、作動部７０全体を軟磁性体部材で作製してもよい。
シリンダ部４２内部の、シリンダ部４２の底面としてのシート４６と作動部７０の底部の間に、耐薬品性に優れた材料からなるコイルばね（作動部用ばね機構）７２が圧縮された状態で配置されている。コイルばね７２は、オモリ３２がボール２８に与える力と、その力と同じ方向にボール２８に働く流体圧力の和よりも大きい力で、ボール２８を弁座３０から離す方向へ作動部７０に力を与えている。
【００２９】
この実施例を図２から図４の実施例と同様にして図１のポンプに適用した場合を用いて、この実施例の動作を説明する。
ポンプ作動時には、制御部２６はステッピングモータ２０のパルス数をカウントする。
吐出開始点のパルス数になったとき、制御部２６は弁ユニット８のコイル５２に電流を流す。ソレノイド４８で発生する磁場により、軟磁性体部材７０ａ、引いては作動部７０が鉄心５０側に引っ張られ、コイルばね７２が圧縮し、ピン７０ｂがボール２８から離れ、オモリ３２の重力及び流体圧力によりボール２８を弁座３０に着座させて弁を閉じる。吐出開始点のパルス数から吸引開始点のパルス数になる直前まで、コイル５２に電流を流し続け、弁を閉じておく。
【００３０】
吸引開始点のパルス数になったとき、制御部２６は、コイル５２への電流の供給を停止する。作動部７０は、コイルばね７２の復元によってボール２８側へ移動し、ピン７０ｂがボール２８をオモリ３２とともに弁座３０から離れる方向へ押し、ボール２８を弁座３０から離して弁を開く。ボール２８側へ移動した作動部７０は、コイルばね７２によりボール２８側へ押さえつけられるので、ポンプヘッド２ａの次回の吐出開始までコイル５３に電流を流す必要はない。
【００３１】
以上のようにして、吸引側の逆止弁として機能する弁ユニット８をポンプの動作に同期させて能動的に開閉させることができる。
この実施例でも、図３の実施例と同様に、図６に示す可動部材用ばね機構を適用することができる。
この実施例では、作動部用ばね機構としてコイルばね７２を用いているが、これに限定されるものではなく、種々のばねの力により作動部７０をボール２８側へ移動させることができる機構であればどのようなばね機構であってもよい。
【００３２】
本発明にかかる弁ユニットでは、磁力又は磁力及びばね力によって作動部を流路内で往復運動させるので、弁ユニット内の流路の体積が変化することはない。そのため、本発明にかかる弁ユニットを、例えばポンプ上流側に配置された流路選択バルブをプランジャ動作に同期して切り換える低圧グラジェント装置に適用した場合、弁の開閉時における流路の体積変化に起因する濃度正確さの劣化を引き起こすことはない。
【００３３】
図１に示すポンプでは、本発明を吸引側の逆止弁として適用しているが、吐出側の逆止弁としても適用することができる。また、図１に示すポンプは直列２連プランジャポンプであるが、並列プランジャポンプなど、他の方式のポンプに使用される逆止弁としても適用することができる。
また、液体クロマトグラフに使用される低圧グラジェント装置の濃度変更用の弁としても本発明を適用することができる。その場合、ポンプの吸引側の逆止弁と濃度変更用の弁を兼用して、弁の数を減らすこともできる。
また、フラッシング時の排出用の弁として本発明を適用すれば、フラッシングの自動化が可能になる。
【００３４】
【発明の効果】
本発明にかかる第１の態様の弁ユニットでは、可動部材を弁座に押しつける方向へ押す荷重部材と、流路内に往復運動可能に配置され、可動部材を弁座から離す方向へ押す作動部と、作動部の内部に配置された永久磁石と、流路に隣接して配置され、永久磁石付近に磁場を発生させるソレノイドとを備え、ソレノイドにより、弁を開くときには、荷重部材が可動部材に与える力と、その力と同じ方向に可動部材に働く流体圧力の和よりも大きい力で永久磁石と反発するように磁場を発生させて、永久磁石、ひいては作動部を可動部材側へ移動させ、可動部材と接触させて可動部材を弁座から離して弁を開き、弁を閉じるときには、永久磁石と引き合う方向へ磁場を発生させて、作動部をソレノイド側へ移動させて可動部材から離し、荷重部材が可動部材に与える力と、その力と同じ方向に働く流体圧力によって、可動部材を弁座に押しつけて弁を閉じるようにしたので、弁の開閉を能動的に行ない、弁の開閉の再現性を向上させることができる。
【００３５】
本発明にかかる第２の態様の弁ユニットでは、可動部材を弁座に押しつける方向へ押す荷重部材と、流路内に往復運動可能に配置され、磁性材料にてなる部材を少なくとも含み、可動部材を弁座から離す方向へ押す作動部と、荷重部材が可動部材に与える力と、その力と同じ方向に可動部材に働く流体圧力の和よりも大きい力で可動部材を弁座から離す方向へ作動部を押す作動部用ばね機構と、流路に隣接して配置され、磁性材料にてなる部材付近に磁場を発生させるソレノイドとを備え、弁を開くときには、ソレノイドを作動させず、作動部用ばね機構によって与えられる力によって、作動部を可動部材側へ移動させ、可動部材と接触させて可動部材を弁座から離して弁を開き、弁を閉じるとき、ソレノイドによって磁場を発生させて、磁性材料にてなる部材との相互作用により、作動部用ばね機構が可動部材に与える力よりも大きい力で、可動部材から離す方向へ作動部を引っ張り、磁性材料にてなる部材、ひいては作動部をソレノイド側へ移動させて可動部材から離し、荷重部材が可動部材に与える力と、その力と同じ方向に働く流体圧力によって、可動部材を弁座に押しつけて弁を閉じるようにしたので、弁の開閉を能動的に行ない、弁の開閉の再現性を向上させることができる。
【００３６】
弁ユニットはポンプに接続され、そのポンプの位相に同期してソレノイドを制御する制御部をさらに備えるようにすれば、弁ユニットに起因する、ポンプの送液流量の正確さ、送液の再現性及び安定性の低下を抑制することができる。
荷重部材は、可動部材用ばね機構によって構成されるようにすれば、弁ユニットの向きにかかわらず弁の開閉を行うことができるので、ポンプ及び弁ユニットの配置の自由度が大きくなる。
本発明にかかる送液ポンプでは、ポンプヘッドの吸引側と吐出側にそれぞれ設けられる逆止弁の少なくとも１つの逆止弁として上記の弁ユニットを備えるようにしたので、ポンプの送液流量の正確さ、送液の再現性及び安定性の低下を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明にかかる弁ユニットの一実施例を吸引側の逆止弁に適用した送液ポンプの一実施例を示す概略構成図である。
【図２】 図１に示す弁ユニットの実施例の上面図である。
【図３】 図１に示す弁ユニットの実施例の、図２のＡ−Ａ位置に沿った正面から見た断面図である。
【図４】 図１に示す弁ユニットの実施例の、図２のＢ−Ｂ位置に沿った側面から見た断面図である。
【図５】 図１に示す弁ユニットの作動部を示す概略構成図であり、（Ａ）は上面図、（Ｂ）は（Ａ）のＡ−Ａ位置に沿った断面図である。
【図６】 ボールを弁座に押しつける機構として、オモリの代わりに可動部材用ばね機構を用いた弁ユニットの実施例のハウジング内部を示す断面図である。
【図７】 弁ユニットの他の実施例を示す概略構成図であり、（Ａ）は正面から見た断面図、（Ｂ）は作動部７０を示す断面図である。
【符号の説明】
２ａ １次側ポンプヘッド
４ａ ２次側ポンプヘッド
２ｂ，４ｂ プランジャ
６ 液入口側の流路
８ 弁ユニット
１２ 逆止弁
２６ 制御部
２８ ボール（可動部材）
３０ 弁座
３２ オモリ
３４ ハウジング
３６ａ，３６ｂ ガスケット
３８ バルブボディ（弁本体）
４０ 流路
４２ シリンダ部
４４，７０ 作動部
４４ａ 永久磁石
４４ｂ，７０ｂ ピン
４４ｃ，７０ｃ 作動部ケース
４６ シート
４８ ソレノイド
５０ 鉄心
５２ コイル
６６ ボール用プランジャ
６８，７２ コイルばね
７０ａ 軟磁性体部材

Claims (5)

1. 弁本体の内部に形成された流路内に配置された弁体としての可動部材が弁座に着脱することによって液体を一定方向のみに流して逆流を防止する弁ユニットにおいて、
   前記可動部材を前記弁座に押しつける方向へ押す荷重部材と、前記流路内に往復運動可能に配置され、前記可動部材を前記弁座から離す方向へ押す作動部と、前記作動部の内部に配置された永久磁石と、前記流路に隣接して配置され、前記永久磁石との相互作用により、弁を開くときには、前記荷重部材が前記可動部材に与える力と、その力と同じ方向に前記可動部材に働く流体圧力の和よりも大きい力で前記可動部材を前記弁座から離す方向へ前記作動部を押し、弁を閉じるときには、前記可動部材から離す方向へ前記作動部を引っ張るソレノイドと、を備え、弁の開閉を能動的に行なう弁ユニットであって、前記ソレノイドを構成する鉄心の前記作動部側の一端に低透磁材料からなるリングを嵌合したことを特徴とする弁ユニット。
2. 弁本体の内部に形成された流路内に配置された弁体としての可動部材が弁座に着脱することによって液体を一定方向のみに流して逆流を防止する弁ユニットにおいて、
   前記可動部材を前記弁座に押しつける方向へ押す荷重部材と、前記流路内に往復運動可能に配置され、磁性材料にてなる部材を少なくとも含み、前記可動部材を前記弁座から離す方向へ押す作動部と、前記荷重部材が前記可動部材に与える力と、その力と同じ方向に前記可動部材に働く流体圧力の和よりも大きい力で前記可動部材を前記弁座から離す方向へ前記作動部を押す作動部用ばね機構と、前記流路に隣接して配置され、前記磁性材料にてなる部材との相互作用により、弁を閉じるときには、前記作動部用ばね機構が前記可動部材に与える力よりも大きい力で、前記可動部材から離す方向へ前記作動部を引っ張るソレノイドと、を備え、弁の開閉を能動的に行なう弁ユニットであって、前記ソレノイドを構成する鉄心の前記作動部側の一端に低透磁材料からなるリングを嵌合したことを特徴とする弁ユニット。
3. ポンプに接続され、前記ポンプの位相に同期して前記ソレノイドを制御する制御部をさらに備える請求項１又は２に記載の弁ユニット。
4. 前記荷重部材は、可動部材用ばね機構によって構成される請求項１から３のいずれかに記載の弁ユニット。
5. プランジャの往復運動により作動するポンプヘッドと、そのポンプヘッドの吸引側と吐出側にそれぞれ設けられた逆止弁とを備え、プランジャの往復運動により送液を行うプランジャ往復運動型送液ポンプにおいて、前記両逆止弁の少なくとも一方の逆止弁として請求項１から４のいずれかに記載の弁ユニットが用いられていることを特徴とする送液ポンプ。

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