JP4830915B2 - Liquid feeding device - Google Patents

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Description

本発明は、液体クロマトグラフに用いられる送液装置に関する。   The present invention relates to a liquid delivery device used for a liquid chromatograph.

一般的な液体クロマトグラフの構成を図4(a)に示す。リザーバ1に入れられた液体(移動相)は、送液装置2で吸引され、送液される。送液装置2の下流側には、圧力センサ3が設置され、送液の状態が確認される。インジェクタ4から導入された試料は、送液装置2によって送液された移動相とともにカラム5に流入する。導入された試料は、カラム5で成分ごとに分離される。カラム5は、カラムオーブン6で一定温度に維持されている。カラム5で分離された試料は、時間を追って成分ごとに検出器7を通過し、検出器7の下流に設置された廃液瓶9に使用済み移動相とともに貯留される。検出器7は、そのフローセル部を試料成分が通過すると、試料成分の濃度に対応して検出信号を発する。検出信号は制御部8に伝送され、制御部8においてデータ処理が行なわれる。また、制御部8は、送液装置2の流量やカラムオーブン6の温度、検出器7の検出条件の設定がされ、分析の設定条件に応じた動作を実行する。   A general liquid chromatograph configuration is shown in FIG. The liquid (mobile phase) placed in the reservoir 1 is sucked by the liquid feeding device 2 and fed. A pressure sensor 3 is installed on the downstream side of the liquid feeding device 2 to check the state of liquid feeding. The sample introduced from the injector 4 flows into the column 5 together with the mobile phase fed by the liquid feeding device 2. The introduced sample is separated for each component in the column 5. The column 5 is maintained at a constant temperature by the column oven 6. The sample separated in the column 5 passes through the detector 7 for each component over time, and is stored together with the used mobile phase in a waste liquid bottle 9 installed downstream of the detector 7. When the sample component passes through the flow cell portion, the detector 7 generates a detection signal corresponding to the concentration of the sample component. The detection signal is transmitted to the control unit 8, and the control unit 8 performs data processing. In addition, the control unit 8 sets the flow rate of the liquid delivery device 2, the temperature of the column oven 6, and the detection conditions of the detector 7, and executes an operation according to the analysis setting conditions.

液体クロマトグラフでは、高圧(数十MPa)条件下で脈流の少ない高精度な送液が求められる。そのために、送液装置2としてはプランジャポンプが多用される。プランジャポンプは、プランジャの往復運動により液体を吸引・吐出することで送液するもので、液体クロマトグラフに適した送液装置である。特に、並列型ダブルプランジャポンプは、シングルプランジャポンプや直列デュアルプランジャポンプ等と比較すると、吐出時と吸引時の流量の差が小さいという特徴を持っており、高精度な送液に適している。   Liquid chromatographs require highly accurate liquid feeding with little pulsating flow under high pressure (several tens of MPa) conditions. Therefore, a plunger pump is frequently used as the liquid feeding device 2. The plunger pump is a liquid feeding device suitable for a liquid chromatograph, which feeds liquid by sucking and discharging liquid by reciprocating movement of the plunger. In particular, the parallel double plunger pump has a feature that a difference in flow rate between discharge and suction is small compared to a single plunger pump, a serial dual plunger pump, or the like, and is suitable for high-precision liquid feeding.

並列型ダブルプランジャポンプは、2台のプランジャポンプが、共通の吸入口(分岐点)及び共通の吐出口(合流点)を持つように並列に配置されたものである。各プランジャポンプには、それぞれのカムC1,C2の回転運動により駆動され往復動を行なうプランジャP1,P2が備えられている。カムC1,C2はその回転位相差が常に一定となるように互いに固定されており、1台のモータ(図示しない)によって一定の速度で回転駆動される。両プランジャポンプのカムC1,C2のカムプロファイルを、図4(b)に示す。プランジャP1(実線)が吐出流量最大の位置にあるとき、プランジャP2(破線)は吸引流量最大の位置にある。プランジャP1での吐出流量が減少し始めると、その減少分を補うだけの流量の吐出をプランジャP2が担う。このように、両プランジャP1及びP2による吐出流量の合計(すなわち、合流点における流量)が常に一定となるように設計されている(例えば、特許文献1)。   The parallel-type double plunger pump is configured such that two plunger pumps are arranged in parallel so as to have a common suction port (branch point) and a common discharge port (confluence point). Each plunger pump is provided with plungers P1 and P2 which are driven by the rotational movements of the respective cams C1 and C2 to reciprocate. The cams C1 and C2 are fixed to each other so that the rotational phase difference thereof is always constant, and are driven to rotate at a constant speed by a single motor (not shown). The cam profiles of the cams C1 and C2 of both plunger pumps are shown in FIG. When the plunger P1 (solid line) is at the maximum discharge flow rate, the plunger P2 (broken line) is at the maximum suction flow rate. When the discharge flow rate at the plunger P1 starts to decrease, the plunger P2 takes charge at a flow rate sufficient to compensate for the decrease. Thus, the total of the discharge flow rates (that is, the flow rate at the confluence) by both the plungers P1 and P2 is designed to be always constant (for example, Patent Document 1).

長時間にわたって送液を休止していると、移動相に含まれる不純物や成分が逆止弁の弁座や弁体に付着し、弁体と弁座が粘着するようになったり、移動相が乾燥して塩が析出し弁体と弁座が固着したりすることがある。プランジャポンプの吸入口及び吐出口に配設される逆止弁は、弁体が弁座に押し付けられることで逆流を防ぐので、特に吸引側の逆止弁で生じやすい。送液するときに、これが原因となり、送液が正常に行われない不具合(送液不良)が発生することになる。送液不良を解消するための構成として、例えば流路に発生した気泡を除去するための構成として、プランジャポンプの上流側に補助ポンプを設けるものが提案されている(特許文献2)。主ポンプに気泡が生じた場合でも速やかに正常な送液状態に復帰させるようにしたものである。   If the pumping is stopped for a long time, impurities and components contained in the mobile phase will adhere to the valve seat and valve body of the check valve, causing the valve body and the valve seat to stick, Drying may cause salt to precipitate and the valve body and valve seat to stick. The check valve disposed at the intake port and the discharge port of the plunger pump prevents the backflow by pressing the valve body against the valve seat, and thus is particularly likely to occur at the check valve on the suction side. This causes a problem that liquid feeding is not performed normally (liquid feeding failure) when the liquid is fed. As a configuration for eliminating liquid feeding defects, for example, a configuration for removing an air bubble generated in a flow path and providing an auxiliary pump upstream of a plunger pump has been proposed (Patent Document 2). Even when bubbles are generated in the main pump, the liquid is promptly returned to the normal liquid feeding state.

弁体・弁座による逆止弁を用いず、流路切換バルブを用いたものも提案されている。例えば、両者の合計吐出流量が所定値となるよう制御された2台のポンプを備えると共に、第1ポンプ1の口が送液先流路に接続され且つ第2ポンプの口が供給源流路に接続された第1の状態と、第1のポンプの口が供給源流路に接続され且つ第2ポンプの口が送液先流路に接続された第2の状態と、第1及び第2のポンプの口が共に送液先流路に接続された第3の状態とを切り換えるバルブを備え、このバルブを第1及び第2のポンプの吸入吐出動作に同期して切り換えるものである。(特許文献3)   A valve using a flow path switching valve instead of a check valve by a valve body / seat has been proposed. For example, two pumps are controlled so that the total discharge flow rate of both is a predetermined value, the port of the first pump 1 is connected to the liquid supply destination channel, and the port of the second pump is the supply source channel. A first state in which the first pump port is connected to the supply source flow path, and a second state in which the second pump port is connected to the liquid supply destination flow path; and the first and second states A valve for switching between the third state where both the pump ports are connected to the liquid supply destination flow path is provided, and this valve is switched in synchronism with the suction and discharge operations of the first and second pumps. (Patent Document 3)

特開平5−272449号公報JP-A-5-272449 特開平4−110656号公報JP-A-4-110656 特開2003−107065号公報JP 2003-107065 A

主ポンプの送液不良を解消させるための補助ポンプを設ける場合、デッドボリュームが増加することとなる。これについて特許文献2では、主ポンプの下流に分析流路とドレイン流路の切り換えバルブを設け、ドレイン流路側の補助ポンプを配設し吸引することで、デッドボリュームの増加の問題を解決することを提案している。しかし、補助ポンプは主ポンプと同程度の送液能力を有する必要があることを考慮すれば、コストが増加することを免れない。また、補助ポンプが送液不良を生じる可能性は、分析のための主ポンプと同程度に存在する。   When an auxiliary pump for eliminating the liquid feeding failure of the main pump is provided, the dead volume increases. In this regard, Patent Document 2 solves the problem of an increase in dead volume by providing a switching valve between the analysis flow channel and the drain flow channel downstream of the main pump and arranging and sucking the auxiliary pump on the drain flow channel side. Has proposed. However, considering that the auxiliary pump needs to have a liquid feeding capacity comparable to that of the main pump, the cost is inevitably increased. In addition, the possibility that the auxiliary pump may cause liquid feeding failure is as high as that of the main pump for analysis.

本発明は、上述のような課題に鑑みてなされたものである。本発明に係る送液装置は、送液される液体が貯留されるリザーバに連通される上流側流路、前記液体が送液される先の流路に連通される下流側流路、第1のプランジャポンプの吸入口に連通される流路、前記第1のプランジャポンプの吐出口に連通される流路、第2のプランジャポンプの吸入口に連通される流路、前記第2のプランジャポンプの吐出口に連通される流路が接続される流路切換機構を備え、前記流路切換機構は、前記第1のプランジャポンプの吐出口、前記第2のプランジャポンプの吐出口、前記下流側流路を連通し、前記第1のプランジャポンプの吸入口、前記第2のプランジャポンプの吸入口、前記上流側流路を連通する第1の状態と、前記第1のプランジャポンプの吐出口、前記第2のプランジャポンプの吸入口を連通する第2の状態とを切り換えることを特徴とする。この構成により、ダブルプランジャポンプに2つの三方弁を備え、2つのプランジャポンプを並列に接続して送液する状態と、直列に接続する状態との切り換えが可能になる。   The present invention has been made in view of the above-described problems. The liquid feeding device according to the present invention includes an upstream flow path that communicates with a reservoir that stores a liquid to be fed, a downstream flow path that communicates with a flow path to which the liquid is fed, A flow path communicating with the suction port of the first plunger pump, a flow path communicating with the discharge port of the first plunger pump, a flow path communicating with the suction port of the second plunger pump, the second plunger pump A flow path switching mechanism connected to a flow path communicating with the discharge port of the first plunger pump, the discharge port of the second plunger pump, the downstream side A first state in which a flow path is communicated, a suction port of the first plunger pump, a suction port of the second plunger pump, a flow path of the upstream side, and a discharge port of the first plunger pump; Communicating the suction port of the second plunger pump Wherein the switch and a second state that. With this configuration, the double plunger pump is provided with two three-way valves, and it is possible to switch between a state in which two plunger pumps are connected in parallel and a liquid is fed, and a state in which they are connected in series.

さらに、前記流路切換機構の第2の状態は、さらに前記第2のプランジャポンプの吐出口、前記第1のプランジャポンプの吸入口を連通することができる。この構成により、2つのプランジャポンプの間で液を循環させる流路を形成することが可能になる。   Further, in the second state of the flow path switching mechanism, the discharge port of the second plunger pump and the suction port of the first plunger pump can be further communicated. With this configuration, it is possible to form a flow path for circulating the liquid between the two plunger pumps.

さらに、前記第1のプランジャポンプの吐出口、前記第2のプランジャポンプの吸入口、前記上流側流路を連通し、前記第2のプランジャポンプの吐出口、前記第1のプランジャポンプの吸入口、前記下流側流路を連通する第3の状態とを切り換えることができる。この構成により、正常に動作を行うプランジャポンプによって不具合を生じた側のプランジャポンプの吸入口に対して送液をしつつ、下流側へ連通するという分岐する流路を形成しており、分岐後の流路抵抗の大小を生じさせることが可能となる。   Further, the discharge port of the first plunger pump, the suction port of the second plunger pump, and the upstream flow path communicate with each other, the discharge port of the second plunger pump, and the suction port of the first plunger pump. The third state communicating with the downstream channel can be switched. With this configuration, a branching flow path is formed in which fluid is fed to the inlet of the plunger pump on the side where the malfunction has occurred due to the plunger pump that operates normally, and communicates to the downstream side. It is possible to produce a large or small flow path resistance.

さらに、前記下流側流路に圧力センサを備えるとよい。前記圧力センサの出力に基づいて前記第1及び第2のプランジャポンプでの送液不良の有無を判定し、不具合を生じた一方のプランジャポンプの吸入口と、他方のプランジャポンプの吐出口を連通するように前記流路切換機構を切り換えることができる。   Furthermore, it is preferable to provide a pressure sensor in the downstream channel. Based on the output of the pressure sensor, it is determined whether or not there is a liquid feeding failure in the first and second plunger pumps, and the suction port of one plunger pump and the discharge port of the other plunger pump in communication are communicated. Thus, the flow path switching mechanism can be switched.

流路切換機構として、6ポートロータリーバルブを適用することができる。送液装置の前記下流側流路に、試料を流路に導入するインジェクタ、前記試料を成分毎に分離するカラム、分離された成分を検出する検出器を備え、液体クロマトグラフを構成することが可能である。   A 6-port rotary valve can be applied as the flow path switching mechanism. A liquid chromatograph may be configured by including an injector for introducing a sample into the flow path, a column for separating the sample for each component, and a detector for detecting the separated component in the downstream flow path of the liquid feeding device. Is possible.

本発明の如く構成することにより、リザーバから液が供給される流路を第1及び第2のプランジャポンプに分岐して供給し、第1及び第2のプランジャポンプから液体が吐出される流路を合流する状態と、第1(第2)のプランジャポンプからの吐出口と第2(第1)のプランジャポンプへの吸引口に繋がる状態とが切り換えられるので、第1(第2)のプランジャポンプから吐出された液体が第2(第1)のプランジャポンプに吸入される。これにより、いずれか一方のプランジャポンプの逆止弁が、その弁体と弁座とが粘着・固着された状態となっていても、他方のプランジャポンプの送液により不純物や析出した塩は除去又は溶解され、或いは送液の圧力で押し上げられ、逆止弁として正常に作動するようになる。よって、不純物の粘着や塩の析出による固着によって引き起こされていた不具合を送液装置の分解作業をせずとも解消することが可能となる。さらに、送液不良を解消するための補助ポンプを別途設ける必要もなくなる。装置起動時に行うようにすれば、操作者が操作を意識する必要もなく、操作者の負担が軽減される。   By configuring as in the present invention, the flow path through which the liquid is supplied from the reservoir is branched and supplied to the first and second plunger pumps, and the liquid is discharged from the first and second plunger pumps. And the state connected to the discharge port from the first (second) plunger pump and the suction port to the second (first) plunger pump are switched, so that the first (second) plunger The liquid discharged from the pump is sucked into the second (first) plunger pump. As a result, even if the check valve of either one of the plunger pumps is in a state where the valve body and the valve seat are adhered and fixed, impurities and precipitated salts are removed by the feeding of the other plunger pump. Or it melt | dissolves or it is pushed up by the pressure of liquid feeding, and comes to operate | move normally as a non-return valve. Therefore, it is possible to eliminate the problems caused by the adhesion of impurities and the adhesion due to the precipitation of salt without disassembling the liquid feeding device. Furthermore, it is not necessary to separately provide an auxiliary pump for eliminating liquid feeding defects. If it is performed when the apparatus is activated, it is not necessary for the operator to be aware of the operation, and the burden on the operator is reduced.

本発明について、以下、図に沿って説明する。
図1は、2つのプランジャポンプそれぞれの吸入口・吐出口付近の流路について示したものである。まず、通常の送液を行なう動作においては、三方弁14,15,24,25は、実線で記された流路が連通される状態にある。上流側のリザーバから供給され分岐点で分岐された液体は、プランジャ11(21)の往復動により三方弁14(24)を経て第1(第2)のプランジャポンプ10(20)に吸引され、吐出されて、三方弁15(25)を経て合流点で合流し、下流側に送液される。
The present invention will be described below with reference to the drawings.
FIG. 1 shows the flow paths near the suction port and the discharge port of each of the two plunger pumps. First, in the operation of performing normal liquid feeding, the three-way valves 14, 15, 24, and 25 are in a state where the flow paths indicated by solid lines are communicated. The liquid supplied from the upstream reservoir and branched at the branch point is sucked into the first (second) plunger pump 10 (20) through the three-way valve 14 (24) by the reciprocating motion of the plunger 11 (21), It is discharged, merges at the merge point via the three-way valve 15 (25), and is fed downstream.

第1のプランジャポンプ10が不具合を生じたとき、三方弁14,25については破線で記された流路が、三方弁15,24については実線で記された流路が連通されるように切り換える。つまり、2つのプランジャポンプを直列に接続する流路(以降、“直列流路”と称する)を形成させるのである。リザーバからの液体は三方弁24を経て、第2のプランジャポンプ20に吸引され吐出された液体は、三方弁25(破線の流路)から流路27、三方弁14(破線の流路)を経て、第1のプランジャポンプ10の吸入口12に配設された逆止弁の弁体・弁座に到達する。弁体・弁座を固着させている塩等は、液体により溶解又は除去され、或いは送液の圧力で押し上げられる。弁体は、プランジャポンプ10の吸入/吐出の動作に連動して、弁座から離脱/弁座と当接する動作を行うようになり、第1のプランジャポンプは正常に動作するようになる。   When the first plunger pump 10 malfunctions, the three-way valves 14 and 25 are switched so that the flow paths indicated by broken lines and the three-way valves 15 and 24 are indicated by solid lines are communicated. . That is, a flow path (hereinafter referred to as “series flow path”) that connects two plunger pumps in series is formed. The liquid from the reservoir passes through the three-way valve 24, and the liquid sucked and discharged by the second plunger pump 20 passes from the three-way valve 25 (broken line) to the flow path 27 and the three-way valve 14 (broken line). As a result, the valve body / valve seat of the check valve disposed at the suction port 12 of the first plunger pump 10 is reached. The salt or the like fixing the valve body / valve seat is dissolved or removed by the liquid, or pushed up by the pressure of the liquid feeding. In conjunction with the suction / discharge operation of the plunger pump 10, the valve body performs the operation of separating from the valve seat / abutting on the valve seat, and the first plunger pump operates normally.

第2のプランジャポンプ20が不具合を生じたときは、三方弁15,24については破線で記された流路が、三方弁14,25については実線で記された流路が連通されるように切り換える。同様に、第2のプランジャポンプ20の吸入口22に配設された逆止弁の弁体・弁座を固着させている塩等が液体により溶解又は除去され、或いは送液の圧力で押し上げられ、第2のプランジャポンプ20は正常に吸入/吐出を行うようになる。   When the second plunger pump 20 malfunctions, the flow path indicated by a broken line for the three-way valves 15 and 24 and the flow path indicated by a solid line for the three-way valves 14 and 25 are communicated. Switch. Similarly, salt or the like fixing the valve body / valve seat of the check valve disposed at the suction port 22 of the second plunger pump 20 is dissolved or removed by the liquid, or pushed up by the pressure of the liquid feeding. The second plunger pump 20 normally performs suction / discharge.

三方弁14,15,24,25を破線の流路が連通されるように切り換えると、リザーバにつながる流路は三方弁14,24によって封止され、下流側への流路は三方弁15,25によって封止される。つまり、2つのプランジャポンプと外部との液体の出入がなくなり、第1のプランジャポンプ10と第2のプランジャポンプ20との間で液体が循環される流路(以降、“循環流路”と称する)が形成される。リザーバの液体を余分に消費することを望まない場合に、この状態にすることが有効である。   When the three-way valves 14, 15, 24, and 25 are switched so that the broken-line flow path is communicated, the flow path connected to the reservoir is sealed by the three-way valves 14 and 24, and the flow path to the downstream side is the three-way valve 15, 25. In other words, the flow of liquid between the first plunger pump 10 and the second plunger pump 20 (hereinafter referred to as “circulation flow path”) is eliminated because the liquid does not flow in and out of the two plunger pumps. ) Is formed. This state is effective when it is not desired to consume extra liquid in the reservoir.

送液装置を起動したときに一定時間(例えば5分)、直列流路或いは循環流路を形成して動作させた後に、分析を行うための通常の流路に切り換えるようにすれば、操作者が操作を意識する必要もなく、操作者の負担が軽減される。   An operator can operate by forming a series flow path or a circulation flow path for a certain period of time (for example, 5 minutes) when the liquid feeding device is started, and then switching to a normal flow path for analysis. However, it is not necessary to be aware of the operation, and the burden on the operator is reduced.

図3は、本発明に係る送液装置を液体クロマトグラフに適用した構成を示している。分岐点と合流点の間に流路切換機構30が設けられ、上述のように流路の切り換えが行なわれる。流路切換機構30を制御部8によって流路の切り換えを行なうように構成すれば、制御部8で設定した条件にしたがって、流路の切り換えを行なうことができる。   FIG. 3 shows a configuration in which the liquid feeding device according to the present invention is applied to a liquid chromatograph. A flow path switching mechanism 30 is provided between the branch point and the merge point, and the flow path is switched as described above. If the flow path switching mechanism 30 is configured to switch the flow path by the control unit 8, the flow path can be switched according to the conditions set by the control unit 8.

図1の流路切換機構30(1点鎖線で囲った部分)は、図2(a)に示すように、6つのポートを有する流路切換弁とし、流路や制御部の構造を簡素化することが可能である。流路切換弁35のポートaにリザーバから液体を導入する流路、ポートbに第1のプランジャポンプの吸引口12に繋がる流路、ポートcに第2のプランジャポンプの吐出口23につながる流路、ポートdに下流側への流路、ポートeに第1のプランジャポンプの吐出口13につながる流路、ポートfに第2のプランジャポンプの吸引口22に繋がる流路が接続される。ポートa〜fはロータの回転軸を中心とする円周上に時計回りに180,120,60,0,300,240度の位置に形成される。流路を切り換えるために動作するロータには、ロータ軸を中心とする円周上に約120度の円弧状にロータ溝k,mが対向して形成され、通常の送液時には、一方のロータ溝mがポートf,a,bを連通させ、他方のロータ溝kがポートc,d,eを連通させる。図2(a)の状態では、ポートaが分岐点、ポートdが合流点となる。   1 is a flow path switching valve having six ports, as shown in FIG. 2A, and simplifies the structure of the flow path and the control unit. Is possible. A flow path for introducing liquid from the reservoir to the port a of the flow path switching valve 35, a flow path connected to the suction port 12 of the first plunger pump to the port b, and a flow connected to the discharge port 23 of the second plunger pump to the port c. A downstream channel, a channel connected to the port d, a channel connected to the discharge port 13 of the first plunger pump, and a channel connected to the suction port 22 of the second plunger pump are connected to the port f. The ports a to f are formed at positions of 180, 120, 60, 0, 300, and 240 degrees in a clockwise direction on the circumference around the rotation axis of the rotor. In the rotor that operates to switch the flow path, the rotor grooves k and m are formed to face each other in a circular arc of about 120 degrees on the circumference centered on the rotor axis. The groove m communicates the ports f, a, and b, and the other rotor groove k communicates the ports c, d, and e. In the state of FIG. 2A, port a is a branch point and port d is a junction.

図2(b)に示すように、ロータを90度(時計回り)回転させ、ロータ溝k、mの位置を変更すると、ロータ溝kがポートbとポートcとを連通させ、ロータ溝mがポートeとポートfとを連通させる状態となる。この状態では、ポートa及びポートdは他のいずれのポートとも連通されず、流路として上述の循環流路と等価である。このように、ロータを回転させる角度を変更することで、他の流路を形成することが可能であり、上述のものと比べて簡単な構成で同じ効果を得ることが可能である。   As shown in FIG. 2B, when the rotor is rotated 90 degrees (clockwise) and the position of the rotor grooves k and m is changed, the rotor groove k causes the ports b and c to communicate with each other. The port e and the port f are in communication with each other. In this state, the port a and the port d are not communicated with any other port, and are equivalent to the above-described circulation flow path as a flow path. In this way, by changing the angle at which the rotor is rotated, other flow paths can be formed, and the same effect can be obtained with a simple configuration compared to the above-described one.

図2(c)に示すように、ロータを60度(時計回り)回転させ、ロータ溝k、mの位置を変更すると、ロータ溝kがポートb,c,dを連通させ、ロータ溝mがポートa,e,fを連通させる状態となる。この状態は、第1のプランジャポンプ10に送液不良が生じ、第2のプランジャポンプ20は正常である場合に有効である。この状態では、第2のプランジャポンプ20の吸入口22に繋がるポートfと連通されるのは、ポートa(リザーバ)とポートe(第1のプランジャポンプ10の吐出口13)である。第2のプランジャポンプ20で吸引動作が行なわれると、リザーバ、ポートa、ポートf、吸入口22を経て第2のプランジャポンプ20に液体が供給される。第1のプランジャポンプ10の吐出口13については、第1のプランジャポンプ10が不具合を生じているので、第2のプランジャポンプ20が吸引の動作を開始した当初は、液体を供給することはなく、液体はリザーバからのみの供給となる。   As shown in FIG. 2 (c), when the rotor is rotated 60 degrees (clockwise) and the positions of the rotor grooves k and m are changed, the rotor groove k communicates the ports b, c and d, and the rotor groove m The ports a, e, and f are in communication. This state is effective when liquid feeding failure occurs in the first plunger pump 10 and the second plunger pump 20 is normal. In this state, the port a (reservoir) and the port e (the discharge port 13 of the first plunger pump 10) communicate with the port f connected to the suction port 22 of the second plunger pump 20. When a suction operation is performed by the second plunger pump 20, the liquid is supplied to the second plunger pump 20 through the reservoir, the port a, the port f, and the suction port 22. As for the discharge port 13 of the first plunger pump 10, the first plunger pump 10 has a problem, and therefore the liquid is not supplied at the beginning when the second plunger pump 20 starts the suction operation. Liquid is supplied only from the reservoir.

第2のプランジャポンプ20の吐出口23から吐出された液体は、流路切換弁35のポートcに流入する。ポートcから流入した液体は、ポートbとポートdの2つの流路に分岐される。分岐された流路に流入する液体は、その先の流路の流路抵抗の比率に応じて分配される。ポートbとポートdの流路の流路抵抗について検討すると、ポートbについては不具合を生じた第1のプランジャポンプ10の吸入口12と吐出口13を経てロータ溝mのポートeからポートfまでの流路の合計の流路抵抗を有し、ポートdについては下流側の流路(合流点からカラム5、検出器7等を経て排出口までの流路)の合計の流路抵抗を有することになる。ポートcから流入した液体は、これらの流路抵抗の比率で分配される。   The liquid discharged from the discharge port 23 of the second plunger pump 20 flows into the port c of the flow path switching valve 35. The liquid flowing in from port c is branched into two flow paths, port b and port d. The liquid flowing into the branched flow path is distributed according to the flow resistance ratio of the flow path ahead. When the flow resistance of the flow path of the port b and the port d is examined, the port b passes from the port e to the port f of the rotor groove m through the suction port 12 and the discharge port 13 of the first plunger pump 10 in which a problem has occurred. The port d has the total flow resistance of the downstream flow path (flow path from the confluence to the outlet through the column 5, the detector 7, etc.) for the port d. It will be. The liquid flowing in from the port c is distributed at a ratio of these flow path resistances.

第1のプランジャポンプ10に配設された逆止弁の弁体と弁座とが強固に固着し、第2のプランジャポンプ20の送液のみでは復旧しない場合でも、第2のプランジャポンプ20で送液された液体は上述のように分配されて(この場合、全てがポートdに)送液されるので、通常の分析流路に液体が流れることで過度な圧力が生じることはなく、第2のプランジャポンプ20への負担が軽減される。   Even if the valve body and the valve seat of the check valve disposed in the first plunger pump 10 are firmly fixed and cannot be recovered only by liquid feeding of the second plunger pump 20, the second plunger pump 20 Since the delivered liquid is distributed as described above (in this case, all is delivered to the port d), excessive pressure is not generated by the liquid flowing in the normal analysis flow path. The burden on the second plunger pump 20 is reduced.

第2のプランジャポンプ20で送液不良を生じた場合には、ロータ溝mがポートa,b,cを、ロータ溝kがポートd,e,fを連通させる位置になるようにロータを回転させればよい。   When liquid feeding failure occurs in the second plunger pump 20, the rotor is rotated so that the rotor groove m is in a position where the ports a, b, and c communicate with the ports a, b, and c. You can do it.

ポートa〜f、ロータ溝k,mについては、ポートa〜fまでが形成されるステータと、ロータ溝k,mが形成されるロータとの接触面における位置関係を例示しているだけであり、適宜変更可能である。例えば、図5に示すように、ポートa〜fをロータの回転軸を中心とする円周上に時計回りに180,135,45,0,315,225度の位置に形成し、ロータ溝k,mをロータの回転軸を中心とする円周上に約90度の円弧状に対向させて形成してもよい。図5(a)が通常の送液時であり、一方のロータ溝mがポートf,a,bを連通させ、他方のロータ溝kがポートc,d,eを連通させる状態である。図5(b)は、ロータを90度(時計回り)回転させ、ロータ溝kが、ポートbとポートcとを連通させ、ロータ溝mがポートeとポートfとを連通させる状態である。図5(c)は、ロータを45度(時計回り)回転させ、ロータ溝kが、ポートb,c,dを連通させ、ロータ溝mがポートa,e,fを連通させる状態である。   For the ports a to f and the rotor grooves k and m, only the positional relationship on the contact surface between the stator in which the ports a to f are formed and the rotor in which the rotor grooves k and m are formed is illustrated. These can be changed as appropriate. For example, as shown in FIG. 5, the ports a to f are formed at positions of 180, 135, 45, 0, 315, and 225 degrees clockwise on the circumference around the rotation axis of the rotor, and the rotor groove k , M may be formed so as to face each other in a circular arc of about 90 degrees on the circumference centered on the rotation axis of the rotor. FIG. 5A shows a normal liquid feeding state, where one rotor groove m communicates ports f, a, and b, and the other rotor groove k communicates ports c, d, and e. FIG. 5B shows a state in which the rotor is rotated 90 degrees (clockwise), the rotor groove k communicates the port b and the port c, and the rotor groove m communicates the port e and the port f. FIG. 5C shows a state in which the rotor is rotated 45 degrees (clockwise), the rotor groove k communicates the ports b, c, and d, and the rotor groove m communicates the ports a, e, and f.

プランジャポンプの下流側には、圧力センサが設けられており、また、プランジャポンプはモータの回転軸に接続されたカムによって回転運動が往復動に変換されて動作し、カムの形状とモータの回転角から、吐出を行なっているか吸入を行なっているかを判定することが可能である。これらの構成から、第1のプランジャポンプ10、第2のプランジャポンプ20のいずれで送液不良を生じているかを判断することが可能である。例えば、第1のプランジャポンプ10の吐出量が最大になるときに、圧力センサによって圧力上昇が検知されなければ、第1のプランジャポンプ10の送液に不具合があると判断される。   A pressure sensor is provided on the downstream side of the plunger pump, and the plunger pump operates by converting the rotary motion into a reciprocating motion by a cam connected to the rotation shaft of the motor. The shape of the cam and the rotation of the motor From the corner, it is possible to determine whether ejection or inhalation is being performed. From these configurations, it is possible to determine which of the first plunger pump 10 and the second plunger pump 20 has caused the liquid feeding failure. For example, when the pressure increase is not detected by the pressure sensor when the discharge amount of the first plunger pump 10 is maximized, it is determined that there is a problem in the liquid feeding of the first plunger pump 10.

送液装置を起動したとき、或いは、通常の流路で送液中にいずれかのプランジャポンプに不具合が生じたと判断したとき、不具合が生じた側のプランジャポンプの吸引口と正常な側のプランジャポンプの吐出口を連通するように切り換えて、送液不良を解消するようにすると良い。また、不具合を解消するために切り換えられた状態の流路は、通常分析を行うための流路ではないので、制御部に設定した流量で送液を継続する必要はない。例えば、微量の送液を行なうシステムの場合では、送液流量を増加させて、塩が溶解等するまでの時間を短縮することが期待できる。ただし、検出器までの流路全体の構成(ミクロ分析用のシステムであるのか、コンベンショナル分析用のシステムであるのか)を考慮して、流量の変化をさせることが好ましい。   When starting the liquid delivery device, or when it is determined that any of the plunger pumps has malfunctioned during liquid delivery in the normal flow path, the suction port of the malfunctioning plunger pump and the normal plunger It is preferable to eliminate the liquid feeding defect by switching the discharge port of the pump to communicate. In addition, since the flow path that has been switched to eliminate the problem is not a flow path for performing normal analysis, it is not necessary to continue feeding at the flow rate set in the control unit. For example, in the case of a system that delivers a small amount of liquid, it can be expected to increase the liquid flow rate and shorten the time until the salt dissolves. However, it is preferable to change the flow rate in consideration of the configuration of the entire flow path to the detector (whether it is a system for micro analysis or a system for conventional analysis).

また、移動相中の不純物や成分などが吸引側の逆止弁に付着して弁体と弁座が固着されることによって生じる弁の動作不良について説明を行ってきたが、本発明は、2つあるプランジャポンプのうち一方のプランジャポンプ内に気泡が存在することで起きる送液不良や、吐出側の逆止弁が上記の吸引側逆止弁と同様に弁体と弁座が固着状態にありこの吐出側逆止弁が配設されているプランジャポンプ内に気泡が存在し吐出側逆止弁を動作させるだけの吐出圧力が得られないことによって生じる送液不良や、吐出側逆止弁と吸引側逆止弁両方が動作不良になることで生じる送液不良の復帰にも効果がある。   In addition, the malfunction of the valve caused by the impurities and components in the mobile phase adhering to the check valve on the suction side and the valve body and the valve seat being fixed has been described. One of the two plunger pumps has poor fluid delivery due to the presence of air bubbles in one plunger pump, and the check valve on the discharge side is in a fixed state between the valve body and the valve seat in the same manner as the suction check valve above. Yes Liquid delivery failure caused by the presence of air bubbles in the plunger pump where this discharge side check valve is installed, and the discharge pressure sufficient to operate the discharge side check valve cannot be obtained, or the discharge side check valve In addition, the suction side check valve is also effective in recovering from a liquid feeding failure caused by malfunction.

上記実施例は本発明の単に一例にすぎず、本発明の趣旨の範囲で適宜変更や修正することも可能である。これら変更や修正したものも本発明に包含されることは明らかである。   The above embodiment is merely an example of the present invention, and can be appropriately changed or modified within the scope of the gist of the present invention. Obviously, these changes and modifications are also included in the present invention.

液体クロマトグラフのような送液装置を有する分析装置に最適であるほか、工場の生産ラインに用いられる大流量の送液装置にも適用可能である。   In addition to being suitable for an analyzer having a liquid delivery device such as a liquid chromatograph, it can also be applied to a large flow rate liquid delivery device used in a production line of a factory.

本発明に係る送液装置の流路構成を示す図である。It is a figure which shows the flow-path structure of the liquid feeding apparatus which concerns on this invention. 本発明に係る送液装置の他の実施例である。It is another Example of the liquid feeding apparatus which concerns on this invention. 本発明に係る送液装置を液体クロマトグラフで用いた構成を示す図である。It is a figure which shows the structure which used the liquid feeding apparatus which concerns on this invention with the liquid chromatograph. (a)一般的な液体クロマトグラフの構成、(b)カムのプロファイルを示す図である。(a) Configuration of a general liquid chromatograph, (b) A diagram showing a cam profile. 本発明に係る送液装置の他の実施例である。It is another Example of the liquid feeding apparatus which concerns on this invention.

符号の説明Explanation of symbols

1・・・リザーバ
2・・・送液装置(並列ダブルプランジャポンプ)
3・・・圧力センサ
4・・・インジェクタ
5・・・カラム
6・・・カラムオーブン
7・・・検出器
8・・・制御部
9・・・廃液瓶
10・・・第1のプランジャポンプ
11・・・プランジャ
12・・・吸入口(逆止弁)
13・・・吐出口(逆止弁)
14,15・・・三方弁
17・・・バイパス流路
20・・・第2のプランジャポンプ
21・・・プランジャ
22・・・吸入口(逆止弁)
23・・・吐出口(逆止弁)
24,25・・・三方弁
27・・・バイパス流路
35・・・流路切換弁
a〜f・・・ポート
1 ... Reservoir 2 ... Liquid feeding device (parallel double plunger pump)
DESCRIPTION OF SYMBOLS 3 ... Pressure sensor 4 ... Injector 5 ... Column 6 ... Column oven 7 ... Detector 8 ... Control part 9 ... Waste liquid bottle 10 ... 1st plunger pump 11 ... Plunger 12 ... Suction port (check valve)
13 ... Discharge port (check valve)
14, 15 ... Three-way valve 17 ... Bypass flow path 20 ... Second plunger pump 21 ... Plunger 22 ... Suction port (check valve)
23 ... Discharge port (check valve)
24, 25 ... Three-way valve 27 ... Bypass flow path 35 ... Flow path switching valve af ... Port

Claims (6)

送液される液体が貯留されるリザーバに連通される上流側流路、
前記液体が送液される先の流路に連通される下流側流路、
第1のプランジャポンプの吸入口に連通される流路、
前記第1のプランジャポンプの吐出口に連通される流路、
第2のプランジャポンプの吸入口に連通される流路、
前記第2のプランジャポンプの吐出口に連通される流路が接続される流路切換機構を備え、
前記流路切換機構は、
前記第1のプランジャポンプの吐出口、前記第2のプランジャポンプの吐出口、前記下流側流路を連通し、前記第1のプランジャポンプの吸入口、前記第2のプランジャポンプの吸入口、前記上流側流路を連通する第1の状態と、
前記第1のプランジャポンプの吐出口、前記第2のプランジャポンプの吸入口を連通する第2の状態とを切り換えることを特徴とする送液装置。
An upstream flow path communicating with a reservoir in which liquid to be fed is stored,
A downstream-side flow path communicating with a flow path to which the liquid is sent,
A flow path communicating with the suction port of the first plunger pump;
A flow path communicating with the discharge port of the first plunger pump;
A flow path communicating with the suction port of the second plunger pump;
A flow path switching mechanism to which a flow path communicating with the discharge port of the second plunger pump is connected;
The flow path switching mechanism is
A discharge port of the first plunger pump, a discharge port of the second plunger pump, and the downstream channel, the suction port of the first plunger pump, the suction port of the second plunger pump, A first state communicating with the upstream flow path;
A liquid feeding device that switches between a discharge state of the first plunger pump and a second state in which the suction port of the second plunger pump communicates.
請求項1に記載の送液装置において、
前記流路切換機構の第2の状態は、さらに前記第2のプランジャポンプの吐出口、前記第1のプランジャポンプの吸入口を連通することを特徴とする送液装置。
In the liquid feeding apparatus of Claim 1,
In the second state of the flow path switching mechanism, the discharge port of the second plunger pump and the suction port of the first plunger pump are further communicated with each other.
請求項2に記載の送液装置において、
前記第1のプランジャポンプの吐出口、前記第2のプランジャポンプの吸入口、前記上流側流路を連通し、前記第2のプランジャポンプの吐出口、前記第1のプランジャポンプの吸入口、前記下流側流路を連通する第3の状態とを切り換えることを特徴とする送液装置。
The liquid delivery device according to claim 2,
The discharge port of the first plunger pump, the suction port of the second plunger pump, and the upstream flow path communicate with each other, the discharge port of the second plunger pump, the suction port of the first plunger pump, A liquid feeding device that switches between a third state communicating with a downstream channel.
請求項3に記載の送液装置において、
前記下流側流路に圧力センサを備え、
前記圧力センサの出力に基づいて前記第1及び第2のプランジャポンプでの送液不良の有無を判定し、
不具合を生じた一方のプランジャポンプの吸入口と、他方のプランジャポンプの吐出口を連通するように前記流路切換機構を切換える制御部を備えたことを特徴とする送液装置。
The liquid delivery device according to claim 3,
A pressure sensor is provided in the downstream channel,
Based on the output of the pressure sensor, determine the presence or absence of liquid feeding failure in the first and second plunger pumps,
A liquid feeding device comprising: a control unit that switches the flow path switching mechanism so as to communicate a suction port of one plunger pump in which a problem has occurred and a discharge port of the other plunger pump.
請求項2〜4いずれか1項に記載の送液装置において、
前記流路切換機構は、6ポートロータリーバルブであることを特徴とする送液装置。
In the liquid feeding apparatus of any one of Claims 2-4,
The flow path switching mechanism is a 6-port rotary valve.
請求項1からいずれか1項に記載の送液装置の前記下流側流路に、試料を流路に導入するインジェクタ、前記試料を成分毎に分離するカラム、分離された成分を検出する検出器を備えた液体クロマトグラフ。 6. An injector for introducing a sample into the flow path, a column for separating the sample for each component, and a detection for detecting the separated component in the downstream flow path of the liquid delivery device according to any one of claims 1 to 5. Liquid chromatograph equipped with a vacuum vessel.
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