WO2019150626A1 - 送液装置 - Google Patents

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真一 藤崎
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04B—POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
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    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
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    • G01N30/02—Column chromatography
    • G01N30/26—Conditioning of the fluid carrier; Flow patterns
    • G01N30/28—Control of physical parameters of the fluid carrier
    • G01N30/32—Control of physical parameters of the fluid carrier of pressure or speed

Definitions

  • the present invention relates to a liquid feeding device used for feeding a mobile phase in an analyzer such as a high performance liquid chromatograph (HPLC) or a supercritical fluid chromatograph (SFC).
  • HPLC high performance liquid chromatograph
  • SFC supercritical fluid chromatograph
  • a device equipped with a plunger pump that sucks and discharges liquid by reciprocating a plunger in the axial direction is generally installed.
  • at least two plunger pumps are mounted on the liquid feeding device, and a set of liquid feeding pumps configured to continuously feed one solvent by connecting two plunger pumps in series or in parallel. Is done.
  • Some liquid delivery devices are called binary pumps that are equipped with two pairs of liquid delivery pumps consisting of two plunger pumps.
  • One gradient feed is performed while changing the flow rate ratio of two types of solvent. It can also be realized by a liquid delivery device.
  • the liquid feeding apparatus as described above periodically lubricates the mechanism portion (for example, a ball screw) of the driving unit of the plunger pump in order to maintain the stability of the liquid feeding of the mobile phase.
  • the mechanism portion for example, a ball screw
  • the lubricity of the drive part of the plunger is maintained, and the life of the parts constituting the drive part can be extended.
  • an object of the present invention is to make it possible to easily perform an oiling operation to each drive unit of a plurality of plunger pumps mounted on a liquid feeding device.
  • the liquid feeding device is a liquid feeding device provided with a plurality of plunger pumps having a pump head and a drive unit for reciprocating the plunger in the axial direction in a pump chamber provided in the pump head.
  • One of the exterior surfaces of the housing that houses the plurality of plunger pumps is an openable surface.
  • each of the plurality of plunger pumps has an oiling part for lubricating the mechanism part of the drive part, and when the openable surface of the housing is opened, the oiling parts of all the plunger pumps are It is configured to be exposed.
  • one of the exterior surfaces of the housing that accommodates the plurality of plunger pumps is a surface that can be opened, and when the surface is opened, each lubrication portion of all the plunger pumps in the housing Is exposed to the open surface side, that is, it is configured to be accessible to each lubrication part.
  • the oil supply section is realized by, for example, an opening provided on a surface on the openable surface side of a cover that covers the mechanism portion of each plunger pump.
  • a surface substantially parallel to the axial direction of the plunger among the exterior surfaces of the housing can be used.
  • the plurality of plunger pumps may be arranged in the same plane parallel to all the openable surfaces. If it arrange
  • liquid delivery device it is possible to access each lubrication part of all plunger pumps simply by opening the openable surface of the housing, so that the lubrication work to the mechanism part of each plunger pump is easy. It is.
  • a mechanism for taking the plunger pump into and out of the housing becomes unnecessary, and it is connected to a motor or the like.
  • the length of the cable can be shortened, and the apparatus configuration can be simplified and the manufacturing cost can be reduced.
  • the liquid delivery device 1 of this embodiment is a binary pump including a housing 2 and four plunger pumps 4a-4d housed in the housing 2.
  • Each plunger pump 4a-4d is horizontally arranged such that each pump head 6a-6d faces the front panel 2a side of the housing 2. The front ends of the pump heads 6a-6d are exposed on the front panel 2a of the housing 2.
  • each pump head 6a-6d is connected to a pipe through which liquid flows in and out of the pump chamber provided in each pump head 6a-6d.
  • the liquid feeding device 1 may be equipped with a check valve or the like.
  • the upper panel 2b of the housing 2 is configured to be removable, and maintenance of each plunger pump 4a-4d can be performed by removing the upper panel 2b. That is, the upper surface panel 2b of the housing 2 is an openable surface configured to be openable.
  • the plunger pump 4a is composed of a pump head 6a, a motor 8a and a drive mechanism 10a
  • the plunger pump 4b is composed of a pump head 6b, a motor 8b and a drive mechanism 10b
  • the plunger pump 4c is The pump head 6c, the motor 8c, and the drive mechanism 10c are comprised
  • the plunger pump 4d is comprised by the pump head 6d, the motor 8d, and the drive mechanism 10d.
  • the motors 8a-8d and the drive mechanisms 10a-10d of the plunger pumps 4a-4d constitute a drive unit for reciprocating the plunger in the axial direction in the pump chamber provided inside each pump head 6a-6d.
  • the drive mechanism 10a-10d includes a mechanism portion having a ball screw rotated by the motor 8a-8d and a moving portion that is engaged with the ball screw and moves in the axial direction of the ball screw as the ball screw rotates.
  • the mechanism part is covered with a cover.
  • the plunger is held by the moving unit, and the plunger is driven by rotating a ball screw by a motor.
  • Openings 12a to 12d for lubricating each mechanism portion are provided as lubrication portions on the upper surfaces of the respective covers of the drive mechanisms 10a to 10d (that is, the surfaces on the openable surface (upper surface panel 2b) side of the housing 2). ing.
  • the openable surface of the housing 2 is opened, that is, when the top panel 2b is removed, the plunger pumps 4a-4d are accessed with the openings 12a-12d of all the drive mechanisms 10a-10d exposed upward. Is arranged to be possible.
  • plunger pumps 4a-4d are arranged in two upper and lower stages. Plunger pumps 4a and 4c and plunger pumps 4b and 4d are arranged at the same height. Furthermore, a plunger pump 4b is disposed below the plunger pump 4a, and a plunger pump 4d is disposed below the plunger pump 4c.
  • the plunger pump 4a is located immediately above the plunger pump 4b, the opening 12b of the drive mechanism 10b of the plunger pump 4b is not visible from the upper panel 2b side by the plunger pump 4a, so that the opening 12b is visible from the upper panel 2b side.
  • the plunger pumps 4a and 4b are displaced from each other in the horizontal direction.
  • the plunger pump 4b is located immediately above the plunger pump 4d, the opening 12d of the drive mechanism 10d of the plunger pump 4d is not visible from the upper surface panel 2b side by the plunger pump 4c.
  • the plunger pumps 4c and 4d are displaced from each other in the horizontal direction so that they can be seen.
  • the arrangement of the plunger pumps 4a-4d is not limited to that described above, and any arrangement may be used as long as the openings 12a-12d of all the drive mechanisms 10a-10d are exposed upward when the top panel 2b is removed. It may be a thing. Therefore, all the plunger pumps 4a-4d may be arranged on the same horizontal plane.
  • the plunger pumps 4a to 4d are arranged in a plurality of stages, and the horizontal positions of the plunger pumps 4a to 4b and 4c to 4d that are arranged above and below are exposed upward in the opening that forms the lubricating portion.
  • the horizontal width of the entire liquid feeding device can be made smaller than when all the plunger pumps 4a to 4d are arranged on the same horizontal plane, and the installation area can be reduced. be able to.

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Abstract

送液装置は、ポンプヘッド及び記ポンプヘッド内に設けられたポンプ室内でプランジャをその軸方向に往復動させるための駆動部を有する複数のプランジャポンプを備えた送液装置である。前記複数のプランジャポンプを収容する筐体の外装面の１つが開放可能面となっている。そして、前記複数のプランジャポンプのそれぞれが前記駆動部の機構部分へ注油するための注油部をもち、前記筐体の前記開放可能面が開放されたときにすべての前記プランジャポンプの前記注油部が露出するように構成されている。

Description

送液装置
　本発明は、高速液体クロマトグラフ（ＨＰＬＣ）や超臨界流体クロマトグラフ（ＳＦＣ）などの分析装置において移動相の送液に用いられる送液装置に関するものである。
　ＨＰＬＣやＳＦＣにおいて移動相の送液に用いられる送液装置としては、プランジャをその軸方向に往復動させることによって液の吸入と吐出を行なうプランジャポンプが搭載されたものが一般的である。通常、送液装置には少なくとも２台のプランジャポンプが搭載されており、２台のプランジャポンプを直列又は並列に接続して１つの溶媒を連続的に送液する１組の送液ポンプが構成される。送液装置には、２台のプランジャポンプからなる送液ポンプが２組搭載されたバイナリポンプと呼ばれるものもあり、２種類の溶媒の流量比率を変化させながら送液するグラジエント送液を１つの送液装置で実現することもできる。
　送液装置に搭載されている各プランジャポンプのプランジャの駆動部として、偏心カムを利用したもの（特許文献１参照。）やボールネジを利用したもの（特許文献２参照。）がある。
特開２０１７－０８９３８３号公報 特開２０１１－０１２５９１号公報
　上記のような送液装置は、移動相の送液の安定性を維持するために、プランジャポンプの駆動部の機構部分（例えば、ボールネジ）への定期的な注油を行なうことが好ましい。定期的に注油を行なうことで、プランジャの駆動部の潤滑性が持続され、駆動部を構成する部品の長寿命化を図ることができる。
　しかし、プランジャポンプの駆動部の機構部分に注油を行なう際、駆動部を送液装置の筐体から取り外すなどして機構部分にアクセスできる状態にする必要があり、注油作業が煩雑である。特に、バイナリポンプの場合には４台のプランジャポンプが搭載されているため、注油作業がより煩雑になる。
　そこで、本発明は、送液装置に搭載された複数のプランジャポンプの各駆動部への注油作業を容易に行なうことができるようにすることを目的とするものである。
　本発明に係る送液装置は、ポンプヘッド及び前記ポンプヘッド内に設けられたポンプ室内でプランジャをその軸方向に往復動させるための駆動部を有する複数のプランジャポンプを備えた送液装置である。前記複数のプランジャポンプを収容する筐体の外装面の１つが開放可能面となっている。そして、前記複数のプランジャポンプのそれぞれが前記駆動部の機構部分へ注油するための注油部をもち、前記筐体の前記開放可能面が開放されたときにすべての前記プランジャポンプの前記注油部が露出するように構成されている。
　すなわち、本発明の送液装置は、複数のプランジャポンプを収容する筐体の外装面の１つを開放可能な面とし、当該面を開放したときに筐体内のすべてのプランジャポンプの各注油部がその開放面側へ露出した状態、すなわち各注油部へアクセス可能な状態となるように構成されている。筐体の開放可能面を開放するだけで、すべてのプランジャポンプの各注油部へのアクセスが可能となるため、各プランジャポンプの駆動部を筐体から引き出すなどの作業を行なう必要がなく、機構部分への注油作業の煩雑性が軽減される。
　前記注油部は、例えば、前記各プランジャポンプの前記機構部分をそれぞれ覆うカバーの前記開放可能面側の面に設けられた開口によって実現されるものである。
　前記開放可能面としては、筐体の外装面のうち前記プランジャの軸方向に対して略平行な面を利用することができる。
　本発明においては、前記複数のプランジャポンプをすべての前記開放可能面と平行な同一平面内に配置してもよい。そのように配置すれば、前記開放可能面が開放されたときにすべての前記プランジャポンプの注油部が露出することになる。しかし、すべてのプランジャポンプを同一平面内に配置すると、プランジャポンプの台数分だけ前記開放可能面を広くとる必要があり、送液装置全体の大きさも大きくなる。そこで、前記プランジャポンプの少なくとも２つは、前記開放可能面に対して平行な方向と垂直な方向のそれぞれへ互いにずれた位置に配置されていることが好ましい。そうすれば、すべてのプランジャポンプを同一平面内に配置する場合に比べて前記開放可能面を小さくすることができ、送液装置の小型化を図ることができる。
　本発明に係る送液装置では、筐体の開放可能面を開放するだけで、すべてのプランジャポンプの各注油部へのアクセスが可能となるため、各プランジャポンプの機構部分への注油作業が容易である。また、プランジャポンプの機構部分への注油の際にプランジャポンプを筐体から引き出す必要がないので、プランジャポンプを筐体に対して出し入れするための機構が不要になるとともに、モータ等に接続されるケーブルの長さを短くすることができ、装置構成の簡略化及び製造コストの低減を図ることができる。
送液装置の一実施例を正面側から見た斜視図である。 同実施例の筐体内に収容されているプランジャポンプを示すために筐体を透明視した斜視図である。 同実施例の各プランジャポンプの駆動部の位置関係を示す概念図である。
　以下、本発明に係る送液装置の一実施例について、図面を参照しながら説明する。
　図１に示されているように、この実施例の送液装置１は、筐体２とその筐体２内に収容された４つのプランジャポンプ４ａ－４ｄを備えたバイナリポンプである。各プランジャポンプ４ａ－４ｄは、それぞれのポンプヘッド６ａ－６ｄが筐体２の正面パネル２ａ側を向くように水平に配置されている。筐体２の正面パネル２ａにはポンプヘッド６ａ－６ｄの先端部が露出している。
　図示は省略されているが、各ポンプヘッド６ａ－６ｄには各ポンプヘッド６ａ－６ｄ内に設けられたポンプ室に対して液を流出入させる配管が接続されている。このほか、送液装置１には逆止弁等が搭載されていてもよい。
　筐体２の上面パネル２ｂは取外し可能に構成されており、上面パネル２ｂを取り外すことによって各プランジャポンプ４ａ－４ｄのメンテナンスを行なうことができる。すなわち、筐体２の上面パネル２ｂは、開放可能に構成された開放可能面である。
　図２に示されているように、プランジャポンプ４ａはポンプヘッド６ａ、モータ８ａ及び駆動機構１０ａによって構成され、プランジャポンプ４ｂはポンプヘッド６ｂ、モータ８ｂ及び駆動機構１０ｂによって構成され、プランジャポンプ４ｃはポンプヘッド６ｃ、モータ８ｃ及び駆動機構１０ｃによって構成され、プランジャポンプ４ｄはポンプヘッド６ｄ、モータ８ｄ及び駆動機構１０ｄによって構成されている。
　各プランジャポンプ４ａ－４ｄのモータ８ａ－８ｄ及び駆動機構１０ａ－１０ｄは、各ポンプヘッド６ａ－６ｄの内部に設けられたポンプ室内でプランジャを軸方向へ往復動させるための駆動部を構成する。駆動機構１０ａ－１０ｄは、モータ８ａ－８ｄによって回転させられるボールネジと、そのボールネジと羅合しボールネジの回転に伴ってボールネジの軸方向へ移動する移動部とを有する機構部分を備えており、その機構部分がカバーで覆われている。プランジャは移動部によって保持されており、モータによってボールネジを回転させてプランジャを駆動する。
　駆動機構１０ａ－１０ｄのそれぞれのカバーの上面（すなわち、筐体２の開放可能面（上面パネル２ｂ）側の面）に、各機構部分へ注油するための開口１２ａ－１２ｄが注油部として設けられている。プランジャポンプ４ａ－４ｄは、筐体２の開放可能面が開放されたとき、すなわち上面パネル２ｂが取り外されたときに、すべての駆動機構１０ａ－１０ｄの開口１２ａ－１２ｄが上方に露出してアクセスが可能となるように配置されている。
　この実施例では、４つのプランジャポンプ４ａ－４ｄを上下２段に配置している。プランジャポンプ４ａと４ｃ、プランジャポンプ４ｂと４ｄはそれぞれ同じ高さに配置されている。さらに、プランジャポンプ４ａの下方にプランジャポンプ４ｂが配置され、プランジャポンプ４ｃの下方にプランジャポンプ４ｄが配置されている。
　プランジャポンプ４ｂの直上の位置にプランジャポンプ４ａがあると、プランジャポンプ４ｂの駆動機構１０ｂの開口１２ｂがプランジャポンプ４ａによって上面パネル２ｂ側から見えなくなるため、開口１２ｂが上面パネル２ｂ側から見える程度に、プランジャポンプ４ａと４ｂが水平方向へ互いにずれている。同様に、プランジャポンプ４ｄの直上の位置にプランジャポンプ４ｂがあると、プランジャポンプ４ｄの駆動機構１０ｄの開口１２ｄがプランジャポンプ４ｃによって上面パネル２ｂ側から見えなくなるため、開口１２ｄが上面パネル２ｂ側から見える程度に、プランジャポンプ４ｃと４ｄが水平方向へ互いにずれている。
　上記配置により、図３に示されているように、上面パネル２ｂが取り外されたときに、すべての駆動機構１０ａ－１０ｄの開口１２ａ－１２ｄが上方へ露出し、開口１２ａ－１２ｄを介して上方から注油を行なうことができる。
　なお、プランジャポンプ４ａ－４ｄの配置は上記のものに限らず、上面パネル２ｂが取り外されたときにすべての駆動機構１０ａ－１０ｄの開口１２ａ－１２ｄが上方へ露出するような配置であればいかなるものであってもよい。したがって、すべてのプランジャポンプ４ａ－４ｄを同一水平面上に配置してもよい。
　ただし、すべてのプランジャポンプ４ａ－４ｄを同一水平面上に配置すると、送液装置全体の水平方向の幅寸法が大きくなり、設置面積が増大する。上記実施例のように、プランジャポンプ４ａ－４ｄを複数段にわたって配置し、互いに上下に配置されたプランジャポンプ４ａ－４ｂ、４ｃ－４ｄの水平方向の位置を、注油部をなす開口が上方へ露出する程度にずらすことで、すべてのプランジャポンプ４ａ－４ｄを同一水平面上に配置する場合に比べて、送液装置全体の水平方向の幅寸法を小さくすることができ、設置面積の縮小化を図ることができる。
　以上において説明した実施例では、４台のプランジャポンプ４ａ－４ｄを搭載したバイナリポンプの例について説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、２台のプランジャポンプを搭載したダブルプランジャ方式の送液装置に対しても同様に適用することができる。
　　　１　　　送液装置
　　　２　　　筐体
　　　２ａ　　　正面パネル
　　　２ｂ　　　上面パネル（開放可能面）
　　　４ａ－４ｄ　　　プランジャポンプ
　　　６ａ－６ｄ　　　ポンプヘッド
　　　８ａ－８ｄ　　　モータ
　　　１０ａ－１０ｄ　　　駆動機構
　　　１２ａ－１２ｄ　　　開口（注油部）

Claims (4)

  1. 　ポンプヘッド及び前記ポンプヘッド内に設けられたポンプ室内でプランジャをその軸方向に往復動させるための駆動部を有する複数のプランジャポンプを備えた送液装置であって、
    　前記複数のプランジャポンプを収容する筐体の外装面の１つが開放可能面となっており、
    　前記複数のプランジャポンプのそれぞれが前記駆動部の機構部分へ注油するための注油部をもち、
    　前記筐体の前記開放可能面が開放されたときにすべての前記プランジャポンプの前記注油部が露出するように構成されている、送液装置。
  2. 　前記注油部は、前記各プランジャポンプの前記機構部分をそれぞれ覆うカバーの前記開放可能面側の面に設けられた開口である、請求項１に記載の送液装置。
  3. 　前記開放可能面は前記プランジャの軸方向に対して略平行な面である、請求項１又は２に記載の送液装置。
  4. 　前記プランジャポンプの少なくとも２つは、前記開放可能面に対して平行な方向と垂直な方向のそれぞれへ互いにずれた位置に配置されている、請求項３に記載の送液装置。
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