JPH11193784A - 送液装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 送液ポンプのシールの寿命を延ばし、かつ安
定させる。 【解決手段】 移動相用室２６に移動相を注入して、仕
切膜２２を水用室２４側に突出させておき、送液ポンプ
１８により水を水用室２４に注入する。水用室２４内の
水は加圧され、仕切膜２２は移動相用室２６方向に移動
する。移動相用室２６の移動相は加圧されて分析流路か
ら排出される。送液ポンプのプランジャ及びシールが接
する液体は水なので、塩の結晶により損傷することを防
ぎ、シールの寿命を延ばし、かつ安定させることができ
る。また、仕切付きリザーバがダンパの役目を果たすの
で分析カラムに送られる移動相の脈動が小さくなる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は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機器で用
いられる送液ポンプを含む送液装置に関し、特にプラン
ジャが往復動をすることにより送液を行なうプランジャ
往復動型送液ポンプを含む送液装置に関するものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】プランジャポンプは、図１に示されるよ
うに、ポンプヘッド２にプランジャシール４を介してプ
ランジャ６が摺動可能に設けられ、プランジャ６はカム
８の回転により矢印で示されるように往復移動する。ポ
ンプヘッド２のポンプ室１０には入口と出口を備え、入
口には逆止弁１２、出口には逆止弁１４が設けられて、
液は入口から出口方向の一方向にのみ流れるようになっ
ている。プランジャ６の往復移動によりポンプ室１０の
容積が変化し、それにともなって液が入口から入り出口
から出ていく。

【０００３】液体クロマトグラフの送液ポンプとしてプ
ランジャポンプを用いる場合、プランジャポンプの上流
に移動相リザーバ、下流に分析カラムを設ける。分析に
おいては、移動相は水や有機溶媒、緩衝液など多岐にわ
たっているが、例えば０.１Ｍリン酸二水素ナトリウム
／メタノール＝３０／７０水溶液や、３Ｍ硫酸アンモニ
ウムといった、乾燥すると塩の結晶を析出させる溶液が
用いられる場合がある。このような塩を含んだ移動相を
送液する場合、ポンプヘッドの外側に出るプランジャ６
の表面やプランジャシール４のシール面に塩の結晶が析
出する。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】プランジャシール４の
材質はグラファイトを含んだポリテトラフルオロエチレ
ンや分子量の大きいポリエチレン等の樹脂であり、プラ
ンジャ６の材質はサファイアが多く用いられているた
め、プランジャシール４は析出した塩の結晶により傷が
つきやすい。そのためプランジャ６の表面やプランジャ
シール４のシール面に塩の結晶が析出すると、プランジ
ャシール４を傷つけ、早期に液漏れが起こる。また、プ
ランジャ並びにシールの材質、及び移動相の組合せによ
りシールの寿命が大きく左右する。そこで、本発明はシ
ールの寿命を延ばし、かつ寿命を安定させることを目的
とするものである。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明は送液ポンプには
水のみを流し、送液ポンプから送液される水の圧力によ
って移動相を送液することにより、シールの寿命を延ば
し、かつ寿命を安定させるものである。本発明の送液装
置は、プランジャ往復動型送液ポンプを含む送液装置に
おいて、送液ポンプの吸入口上流に設けられて、水を蓄
える水リザーバと、水に耐性をもつ材料からなるプラン
ジャ及びシールを備えたプランジャ往復動型送液ポンプ
と、送液ポンプの排出口下流に、送液ポンプから水が注
入される水用室と移動相を収容し移動相出力をもつ移動
相用室とを備え、水用室と移動相用室とが両室の境界の
面積よりも大きい面積をもつ耐溶媒性で可撓性をもつ仕
切膜により仕切られた仕切付きリザーバと、を備えてい
る。

【０００６】移動相用室に移動相を注入して、仕切膜を
水用室側に突出させておく。送液ポンプにより水を水用
室に注入することにより水用室内の水を加圧し、仕切膜
を移動相用室方向に移動させて移動相用室から移動相を
排出し、下流に設けた分析カラムに移動相を送る。その
結果、送液ポンプによる送液媒体は水のみなので、送液
媒体（水）、プランジャ及びシールの組合せが一定にな
り、かつ送液媒体の塩の結晶によりプランジャ及びシー
ルが損傷することを防ぐことができる。

【０００７】

【実施例】図２は一実施例の概略図を表わしたものであ
る。水が蓄えられた水リザーバ１６が配置されており、
水リザーバ１６には送液ポンプ１８の吸入口が接続され
ている。送液ポンプ１８には例えばサファイア製プラン
ジャ及びポリエチレン製シールが用いられている。送液
ポンプ１８の排出口は水注入流路１９を介して仕切付き
リザーバ２０に接続されている。仕切付きリザーバ２０
の室は、例えばテトラフロロエチレンとパーフロロメチ
ルビニルエーテルの共重合体であるカルレッツ（テュポ
ン社の商標）からなる仕切膜２２により水用室２４と移
動相用室２６に分けられている。仕切膜２２の面積は、
水用室２４と移動相用室２６の境界の面積より大きい。
仕切膜２２の材料としては耐溶媒性をもち、できるだけ
やわらかいものが好ましい。

【０００８】水用室２４には送液ポンプ１８からの水注
入流路１９が接続されている。また、空気及び水を排出
するための水排出流路２８が設けられており、そこには
バルブ２８ａが備えられている。移動相用室２４には移
動相を注入するための移動相注入流路３０が設けられて
おり、そこにはバルブ３０ａが備えられている。また、
空気を排出するための空気抜き流路３２が設けられてお
り、そこにはバルブ３２ａが備えられている。さらに、
移動相を分析カラムに導くための分析流路３４が設けら
れている。

【０００９】図３は同実施例に用いる仕切付きリザーバ
の一具体例を表す断面図である。円筒形状のリザーバ本
体３６に円筒形状の凹部が形成され、水用室２４を形成
している。水用室２４を形成する凹部の底面にその凹部
の直径より小さい径を持つ円筒形状の凹部が形成されて
おり、移動相用室２６を形成している。水用室２４を形
成する凹部の底面上には仕切膜２２が配置されている。
仕切膜２２は、水用室２４を形成する凹部の底面に形成
された円形の固定用溝３８上に仕切膜２２を介してＯリ
ング４０を配置し、Ｏリング４０を凹部底面にワッシャ
４２により押えつけることにより固定されている。水用
室２４を形成する凹部の上面には蓋部材４４が配置され
ており、リザーバ本体３６に固定されている。

【００１０】図２及び図３を用いて同実施例の動作を説
明する。バルブ２８ａ，３０ａ，３２ａを開き、移動相
注入流路３０から移動相用室２６に移動相を注入する。
移動相用室２６内の空気は空気抜き流路３２から排出さ
れる。移動相が注入されるにつれて仕切膜２２が水用室
２４方向に移動する。仕切膜２２が水用室２４側に移動
しきって移動相用室２６に移動相が満たされた時点で、
バルブ３０ａ，３２ａを閉じる。

【００１１】ポンプ１８を作動して水リザーバ１６に蓄
えられた水をポンプ１８により吸入し、送液ポンプ１８
内に導く。吸入された水はプランジャの往復運動により
加圧され、排出口から水注入流路１９を介して仕切付き
リザーバ２０の水用室２４に導かれる。このとき、バル
ブ２８ａは開かれ、バルブ３０ａ，３２ａは閉じられて
いるので、水用室２４内の空気は水排出用流路２８から
排出され、仕切膜２２が移動相用室２６側に移動するこ
となく水用室２４に水が注入される。水用室２４に水が
満たされた時点でバルブ２８ａを閉じる。なお、分析流
路３４にはカラムが接続されているため、流路抵抗が大
きく、バルブ３２ａ又は２８ａが開いている場合には、
移動相は分析流路３４には流出しない。

【００１２】移動相の送液を開始するときは、バルブ２
８ａ，３０ａ，３２ａをすべて閉じた状態で、ポンプ１
８を作動させる。ポンプ１８によって水が水用室２４に
送られることにより、水用室２４内の水が加圧され、そ
の水の圧力により仕切膜２２が押され、水用室２４側か
ら移動相用室２６方向へと徐々に移動する。仕切膜２２
に加圧された移動相用室２６内の移動相は、分析流路３
４から排出され分析カラムに導かれる。このとき、ポン
プ１８から送られる水の脈動はある程度吸収され、分析
カラムに送られる移動相の脈動は小さくなる。仕切膜２
２が移動相用室２６側に移動しきると、それ以上は送液
できない。

【００１３】さらに送液を繰り返す場合は、バルブ２８
ａ，３０ａを開き、バルブ３２ａを閉じて、移動相用室
２６に移動相注入流路３０から移動相を注入する。仕切
膜２２は水用室２４方向に移動し、水用室２４の水は水
排出流路２８から排出される。仕切膜２２が水用室２２
側に突出しきった時点でバルブ２８ａ，３０ａを閉じ
る。再度ポンプ１８を作動させると、水が水用室２４に
送られることにより水用室２４内の水が加圧され、その
圧力は仕切膜２２を介して移動相用室２６に伝達し、移
動相用室２６内の移動相が分析流路３４から排出され
る。この実施例では、送液ポンプのプランジャとしてサ
ファイア製プランジャ、シールとしてポリエチレン製シ
ールを用いたが、水に耐性を持つものであれば特に限定
されるものではない。

【００１４】

【発明の効果】本発明の送液装置は、送液ポンプの吸入
口上流に設けられて、水を蓄える水リザーバと、水に耐
性をもつ材料からなるプランジャ及びシールを備えたプ
ランジャ往復動型送液ポンプと、送液ポンプの排出口下
流に、送液ポンプから水が注入される水用室と移動相を
収容し移動相出力をもつ移動相用室とを備え、水用室と
移動相用室とが両室の境界の面積よりも大きい面積をも
つ耐溶媒性で可撓性をもつ仕切膜により仕切られた仕切
付きリザーバと、を備え、移動相用室に移動相を注入し
て、仕切膜を水用室側に突出させておき、送液ポンプに
より水を水用室に注入することにより水用室内の水を加
圧し、仕切膜を移動相用室方向に移動させて移動相用室
から移動相を排出し、下流に設けた分析カラムに移動相
を送る。送液ポンプによる送液媒体は水のみなので、送
液媒体、プランジャ及びシールを一定にすることがで
き、かつ送液媒体の塩の結晶により損傷することを防ぐ
ことができ、シールの寿命が延ばし、かつ安定させるこ
とができる。また、仕切付きリザーバがダンパの役目を
果たすので分析カラムに送られる移動相の脈動を小さく
することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】従来のプランジャポンプのヘッド部分を示す概
略断面図である。

【図２】一実施例を示す概略図である。

【図３】同実施例に用いる仕切付きリザーバの一例を表
すの断面図である。

【符号の説明】

１６ 水リザーバ １８ 送液ポンプ １９ 水注入流路 ２０ 仕切付きリザーバ ２２ 仕切膜 ２４ 水用室 ２６ 移動相用室 ２８ 水排出流路 ３０ 移動相注入流路 ３２ 空気抜き流路 ３４ 分析流路 ２８ａ，３０ａ，３２ａ バルブ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 プランジャ往復動型送液ポンプを含む送
   液装置において、 送液ポンプの吸入口上流に設けられて、水を蓄える水リ
   ザーバと、 水に耐性をもつ材料からなるプランジャ及びシールを備
   えたプランジャ往復動型送液ポンプと、 前記送液ポンプの排出口下流に、前記送液ポンプから水
   が注入される水用室と移動相を収容し移動相出力をもつ
   移動相用室とを備え、前記水用室と前記移動相用室とが
   両室の境界の面積よりも大きい面積をもつ耐溶媒性で可
   撓性をもつ仕切膜により仕切られた仕切付きリザーバ
   と、を備えたことを特徴とする送液装置。