JPH0823553B2 - 送液装置 - Google Patents

送液装置

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JPH0823553B2
JPH0823553B2 JP63158878A JP15887888A JPH0823553B2 JP H0823553 B2 JPH0823553 B2 JP H0823553B2 JP 63158878 A JP63158878 A JP 63158878A JP 15887888 A JP15887888 A JP 15887888A JP H0823553 B2 JPH0823553 B2 JP H0823553B2
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Yokogawa Electric Corp
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Description

【発明の詳細な説明】 <産業上の利用分野> 本発明は、高速液体クロマトグラフ装置などに用いて
好適な送液装置に関する。
<従来の技術> 高速液体クロマトグラフ装置は、被測定液を一定量採
取してのち溶離液でもって分離カラムに搬送し、その
後、該分離カラムからの溶出液を検出器に導いて導電率
を測定することにより、被測定液中のイオンなどを測定
するようになっている。このような高速液体クロマトグ
ラフ装置に用いて好適な送液装置としては例えば第6図
に示すようなカム流量線図を有する送液装置が知られて
いる。即ち、第6図は従来の送液装置の主要部を説明す
るためのカラム流量線図であり、図中、縦軸は送液流量
Qを示しており、横軸はカムの回転角度αを示してい
る。また、Aはプランジャの移動速度と一定の関係にあ
るポンプの流量、Bはプランジャの移動速度と一定の関
係にあるダンパの流量、Cは前記ポンプ流量とダンパの
流量の合成流量であって上記送液装置からの吐出流量、
のそれぞれを表している。合成流量Cが第6図の如く一
定となっていると、上記送液装置の吐出流量が一定であ
って理想的な無脈流送液が実現することになる。しか
し、現実の送液装置はチェックバルブから液が漏れたり
送液流体が圧縮されたりして圧力が減少し無脈流送液と
なってはいなかった。このため、背圧が上昇してポンプ
側流量の立ち上がりが遅れ圧力が減少する区画をあらか
じめ計算で求め、該区間だけモータの回転速度を増加さ
せる(特願昭61−313288号/特開昭63−168557号公報参
照)ことなどが行われていた。
<発明が解決しようとする問題点> 然しながら、上記従来例においては、圧縮率補償領域
がせまく無脈流化するためには、モータの増速比が10倍
以上になることも多くモータへの負担が大きいという欠
点があった。また、ポンプ側流量の立ち上がりが大きく
遅れ上記A,Bの交点が第6図のa点よりも右側になる場
合にはポンプ側流量とダンパ側流量との合成流量が零以
下となり、上記モータをどれだけ増速してもポンプ側流
量とダンパ側流量との合成流量を一定にすることができ
ないという欠点もあった。
本発明は、かかる状況に鑑みてなされたものであり、
その目的は、背圧が高くなっても確実に無脈流送液が可
能であり、且つ、背圧が高い部分で無脈流送液を行なっ
てもモータなどに負担がかからないような送液装置を提
供することにある。
<問題点を解決するための手段> 吸入弁及び吐出弁を開閉させて液体の吸入や吐出を行
う送液ポンプと、この送液ポンプから吐出された液体を
通過させるとともに、その一部を吸引して、前記送液ポ
ンプの吐出に遅れて、先に吸引した液体を吐出するダン
パとを、カムを介してモータにより連動させ、 前記送液ポンプが吐出を始める初期であり、前記ダンパ
が吐出を終わる終期であって、前記ポンプとダンパの両
方から液体を同時に吐出させる圧縮率補償領域を生じる
よう前記のカムを構成し、前記送液ポンプとダンパ両方
の流量の和が常時一定になるようにした送液装置におい
て、 ダンパの吐出側に設けた圧力検出器の検出信号に基づい
て、前記圧縮率補償領域の始めから、吐出側の圧力の低
下の割合に比例させて、前記モータの速度を増加させる
とともに、予め実験により求めた前記ダンパの吐出圧と
吐出圧の脈動が消滅する増速終了角度との関係から、前
記モータの増速を終了させて、吐出流量を常時一定に保
つようにしたことを特徴とする。
<実施例> 以下、本発明について図を用いて詳細に説明する。第
1図は本発明実施例を説明するための構成説明図であ
る。この図において、1は例えば溶離液が貯溜されたタ
ンク、2は例えば溶離液などの排出液を収容するタン
ク、10はタンク1から液体を吸引し吐出して送液するポ
ンプ、11はプランジャ、12はプランジャ11に復元力を与
えるバネ、13はプランジャ11を変位させるカム、14はカ
ム13の変位をプランジャ11へ円滑に伝達する車輪、15は
プランジャ11をシールするシール材、16はプランジャ11
による液体の吸入や吐出の際に通路となる部屋、17は部
屋16に液体を吸入する際に開く吸入弁、18は部屋16から
液体が吐出する際に開く吐出弁、19はピストン、20はポ
ンプ10の吸引時に吸引した液体を吐出して無脈流送液を
行なうためポンプ10から吐出された液体を一部吸引する
ダンパ、21はプランジャ、21はプランジャ21に復元力を
与えるバネ、23はプランジャ21を変位させるカム、24は
カム23の変位21へ円滑に伝達する車輪、25はプランジャ
21をシールするシール材、26はプランジャ21による液体
の吸入や吐出の際に通路となる部屋、29はピストン、30
はカム13とカム23を同期回転させてポンプ10及びダンパ
20を回転させるモータ、40は液体クロマトグラフ装置、
41は試料を一定量採取するインジェクタ、42は該試料中
の測定成分をクロマトグラフィックに分離するカラム、
43はカラム42で分離された測定成分の検出を行なうディ
テクタ、50はポンプ10及びダンパ20の運転状態に応じて
モータ30を制御するモータ制御部、51は切り欠き部51′
を有すると共にカム13,23と同期して回転するディス
ク、52は例えば光を用いて上記切り欠き51′の位置を検
出する位置検出手段である。
このような構成からなる本発明の実施例において、モ
ータ30が駆動するとカム13,23が回転し、該回転がプラ
ンジャ11,21の往復運動に変換され、該往復運動に従っ
てポンプ10およびダンパ20から液体が吐出され、究極的
にタンク1内の液体がカラム42などに一定流量で供給さ
れるようになる。また、次の(1)〜(4)のようにし
て吐出流量の無脈流化が行われる。即ち、 (1)モータ30が一定速度又はこれまでの圧力に対応し
た回転パターンで駆動される。
(2)基準区間(ポンプとダンパ両方から液体を同時に
吐出させる区間)の圧力Pxを圧力検出手段60によって測
定する。
(3)上記圧力Pxから、記憶手段53に予め求めて記憶さ
れている吐出圧の脈流が消滅する増速終了角度αを演
算部55で計算する。この増速終了角度αにより、第5
図に示す回転パターンが決定される。
(4)上述のようにして得られた第5図において、カム
原点検出機構51,51′,52によりカムの原点をさがし第5
図の回転パターンで回転させる。
一方、第2図は本発明実施例の主要部を説明するため
のカム速度線図であり、図中、第6図と同一記号は同一
意味をもたせて使用しここでの重複説明は省略する。第
2図において、カムの回転角度αと回転角度αの間
はポンプ側とダンパ側の両方から液体が吐出される部分
であって圧縮率補償領域と呼ばれる。また、背圧が高い
場合、溶媒の圧縮率等でポンプ側吐出時に吐出量の減少
及び圧力の低下が生じる。ここで、圧縮率補償領域を設
け、この領域でカムの回転を増速することでダンパ側の
吐出量を増大し、ポンプ側の吐出量の減少を補償し究極
的に無脈流送液が実現するようになる。尚、本発明は第
2図の実施例に限定されることなく種々の変形が可能で
あり、例えば回転角度αと回転角度αの間における
ポンプ側流量Aと、ダンパ側流量Bが一定でなく各々流
量特性が異なっていても合成流量が、カムの回転角αで
表して0〜360゜にわたって一定であればよい。これ
は、一定の速度で回転するモータによりカムを介してプ
ランジャーを駆動すると、プランジャーの速度はカムの
形状で決まり、プランジャーの速度と流量とは0を原点
とする一定の曲線で関係付けられる。従って、モータで
駆動されているカムの回転角度の原点(検出手段52で検
出)から角度αにある時の流量は、モータの回転速度が
一定で背圧が同じである限り、同じ流量が再現すること
によります。
第3図は本発明の実施例のカム(第2図のようなカム
流量線図を示すカム)が、モータに駆動されて一定速度
で回転している場合に、カムの形状に基づいたプランジ
ャーの速度と一定の関係にある流量を示した図であり、
図2のαの近傍を特に拡大して描いた図である。また
本発明の送液装置では、吐出流量に代えて圧力検出手段
60を用いて検出したダンパ出口の圧力値を使用する。図
中、第2図や第6図と同一記号は同一意味をもたせて使
用しここでの重複説明は省略する。第3図において、カ
ムの回転角度αと回転角度αの間のポンプ側吐出流
量に相当するEの部分は液体が圧縮されたりチェックバ
ルブ(吐出弁18など)から液体が逆流したりしてポンプ
20の吐出流量の立上がりが遅れたため、送液装置から吐
出されない部分である。このため、ポンプ側流量Aとダ
ンパ側流量Bとの合成流量であるCは、第3図の一点鎖
線で示すようになっている。流量Aがαとαの間の
斜線を付した部分でゼロであれば、前記一点斜線は点線
Bまで低下する。第4図は上記カムの回転角度αとタイ
ムインターバル(ステッピングモータのパルス間隔)t
との関係を示す図であり、Fのような回転パターンすな
わち、図3で合成流量Cがb/aに低下した区間ではパル
スモータに与えるパルス間隔もb/aと短くすることによ
り、ダンパ側の吐出流量が増加し、ポンプ側流量Aとダ
ンパ側流量Bとの合成流量であるCは一定流量となる。
尚、第3図の吐出されない部分Eは背圧が高くなるにつ
れて第3図の右側に移動してくるが、本発明実施例によ
れば吐出速度が急激に減少したり零になったりすること
はなく、増速の最大値はa/b(タイムインターバルでは
最小値がb/a)倍に押えられる。また、第2図の回転角
度αと回転角度αの間におけるポンプ側流量Aとダ
ンパ側流量Bが一定流量で吐出しているようなカム形状
の場合は、第3図(第4図)の増速終了角度αだけを
変化させるようにすればよい。
<発明の効果> 以上詳しく説明したような本発明によれば、背圧が高
くなっても確実に無脈流送液が可能であり、且つ、背圧
が高い部分で無脈流送液を行なってもモータなどに負担
がかからないような送液装置が実現する。即ち、(イ)
例えば400kg/cm2もの高背圧でも無脈流送液が行なえ
る。(ロ)背圧が高くなっても無脈流送液が行なえるた
めモータへの負担が大幅に軽減する。(ハ)ポンプ側の
流量とダンパ側の流量が一定の値で吐出しているような
カム形状の場合は、第4図の増速終了角度αだけを変
化させるようにすればよいため、各圧力毎の回転パター
ンから計算する前記従来例の方法に比して計算時間が速
くなり、圧力の変化にも速やかに対応できる。(ニ)背
圧が高くなっても第3図(第4図)の増速終了角度α
だけを変化させるようにすればよいため、前記従来例の
ようにモータへの負荷が過大であったりカムの回転が異
常となったりすることはない。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明実施例の構成説明図、第2図及び第6図
はカム流量線図、第3図は図2の部分拡大図、第4図は
カムの回転角度とタイムインターバルとの関係を示す
図、第5図はカムの回転パターンを示す図である。 1,2……タンク、10……ポンプ、 10……ダンパー、30……モータ、 40……液体クロマトグラフ装置、 50……モータ制御部、60……圧力検出手段、

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】吸入弁及び吐出弁を開閉させて液体の吸入
    や吐出を行う送液ポンプと、この送液ポンプから吐出さ
    れた液体を通過させるとともに、その一部を吸引して、
    前記送液ポンプの吐出に遅れて、先に吸引した液体を吐
    出するダンパとを、カムを介してモータにより連動さ
    せ、 前記送液ポンプが吐出を始める初期であり、前記ダンパ
    が吐出を終わる終期であって、前記ポンプとダンパの両
    方から液体を同時に吐出させる圧縮率補償領域を生じる
    ように前記のカムを構成し、前記送液ポンプとダンパ両
    方の流量の和が常時一定になるようにした送液装置にお
    いて、 ダンパの吐出側に設けた圧力検出器の検出信号に基づい
    て、前記圧縮率補償領域の始めから、吐出側の圧力の低
    下の割合に比例させて、前記モータの速度を増加させる
    とともに、予め実験により求めた前記ダンパの吐出圧と
    吐出圧の脈動が消滅する増速終了角度との関係から、前
    記モータの増速を終了させて、吐出流量を常時一定に保
    つようにしたことを特徴とする送液装置。
JP63158878A 1988-06-27 1988-06-27 送液装置 Expired - Fee Related JPH0823553B2 (ja)

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