JP5373241B2 - 液体ポンプシステムにおける気泡検出および回復 - Google Patents
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Description
本発明は、液体ポンプに関し、特に、液体ポンプでポンプ吸入された液流内のガス気泡を検出し、ガス気泡のある状態から回復するための方法および装置に関する。
液体を高圧で送出する高圧ポンプシステムは、よく知られている。このようなシステムは、米国特許第4,883,409号に記載されている(以下「’409号特許」)。’409号特許には、高性能液体クロマトグラフィ(「HPLC」)などの用途を目的とした、高圧にて液体を送出するポンプ装置が記載されている。このポンプ装置は、各ポンプ室内を往復運動する2つのピストンを含む。これらのピストンとポンプ室とは、第1のポンプ室の出口が、弁により第2のポンプ室の入口に接続されているという点で「直列に」接続されている。2つのピストンは、ボールネジなどのリニア駆動部により駆動される。2つのピストンは同期がとられており、それにより、第1または第1のポンプヘッドが吸込流体を大気圧または周囲圧力で収容し、その吸込流体を圧縮する、すなわち、第2またはアキュムレータ・ポンプヘッドにその流体を送出する直前まである圧力下におく。この第2またはアキュムレータ・ポンプヘッドは第1のポンプヘッドと高圧相互接続しており、事実上常に加圧流体を収容する。
本発明は、ガス類を圧縮して溶解状態に保持し、一定の流量を維持するために必要なピストン移動量を自動的に振り分ける直列型デュアルピストン高圧流体ポンプシステムを提供するものである。
(詳細な説明)
本発明による気泡検出回復機構は、流体流内における気泡の存在または大量のガス含有を検出し、気泡や大量のガスを含有している溶媒/流体流を排除するポンプ性能を高めるために回復シーケンスを実行するものである。この気泡検出回復機構は、高圧液体クロマトグラフィ(HPLC)などで一般に使用される溶媒送出ポンプシステムで実行される。流体流内に気泡や大量のガスを検出すると、ユーザの設定した流量および溶媒組成設定を妨げることなく、回復シーケンスが実行される。
不可−コマンドで不可と表明することにより、いつでもこの機構を機能停止状態にすることができる。デフォルトは、この機構を使用可能とするものであり、この場合、以下に示す6種類の状態のいずれかとなり得る。
検出−自動的回復シーケンスを実行する前に気泡の存在を識別するために用いる状態。この目的は、気泡の誤検出につながりかねない、圧縮容積または減圧容積および/またはシステム圧移行の一時的変動に対する機構の感度を最小限に抑えることである。
復帰ストローク−ポンプ制御システムがポンプを元の行程容積に復帰させるまで気泡機構が遅れる待機状態。
Claims (1)
- 流体送出システム内を輸送される流体内のガス検出方法であって、
前記流体送出システムが、第1のピストンチャンバ内にて第1の方向および第2の方向に作動する第1のピストンを有する第1のポンプヘッドと、第2のピストンチャンバ内にて第1の方向および第2の方向に作動する第2のピストンを有する第2のポンプヘッドとを含み、前記第1のポンプヘッドが前記流体を収容し且つ加圧することにより加圧流体を形成し、前記第2のポンプヘッドが前記第1のポンプヘッドから前記加圧流体を収容するようになされている、流体送出システム内を輸送される流体内のガス検出方法であって、
前記第1のポンプヘッドの前記第1ピストンの予圧縮ストローク中に、前記第1のポンプヘッドの、事前設定された最小移動を実施するステップと、
前記第1のピストンの予圧縮ストローク時に前記第1のピストンチャンバ内で前記第1のピストンによって圧縮された前記加圧流体の圧力がシステム圧と同等の値に達するまで、前記予圧縮ストローク中に前記事前設定された最小移動を実施した後の前記第1のピストンの位置をモニタして、圧縮容量を決定するステップと、
吸入ストローク時の前記第1のピストンチャンバ内における前記流体の圧力と前記第1のピストンの位置とをモニタして、前記加圧流体の圧力が大気圧を示す値に達したときの前記第1ピストンの位置に基づいて減圧容量を決定するステップと、
前記減圧容量に対する前記圧縮容量の比率を表す圧縮減圧容量比を決定するステップと、
前記圧縮減圧容量比が閾値を超えているかどうかを決定するステップと、
前記圧縮減圧容量比が前記閾値を超えている場合、ガスを前記流体から排除するように前記第1のポンプヘッドの行程容積を変更し、前記流体内に溶解しているガスを維持するために必要な前記第1のポンプヘッドの新たな最小移動を実施するステップと、
を含む方法。
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