[发明专利]液体馈送泵及流量控制装置

说明书

技术领域

本发明涉及用于液体色谱仪等中的液体馈送泵，尤其涉及通过隔膜的变形进行输液的隔膜泵。

背景技术

提出了用于高效液相色谱法（High performance liquid chromatography）的各种液体馈送泵。例如提出了如下的液体馈送泵：柱塞方式（plunger）（专利文献1）；通过压电组件对隔膜进行驱动的压电方式（专利文献2）等。对隔膜进行驱动的压电方式不具有如柱塞方式的滑动部分，因此不产生颗粒，从而具有可以提供寿命长的液体馈送泵的优点。另一方面，柱塞方式具有如下优点，即：通过减小柱塞的顶端部分的面积（相当于泵室的缸体底面的面积）、从而可以实现高压排出，并且根据增加柱塞的冲程可以保证流量。

近年来，在高效液相色谱法中，需要在分析过程中对高压下的微小流量进行控制。另一方面，在洗脱液的导入、置换、或者流路清洗等中，在低压下需要较大流量。针对如上所述的需求，采用可以保证高压排出和流量的柱塞方式，并且通过使用对洗脱液的流动进行分流的分路器（分流器），从而还实现了高压微小流量输液方法和低压大流量输液方法（专利文献3）。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本国专利申请公开公报“特开2007-292011号”

专利文献2：日本国专利申请公开公报“特开2006-118397号”

专利文献3：日本国专利申请公开公报“特开2003-207494号”

专利文献4：日本国专利申请公开公报“特开2006-29314号”

专利文献5：日本国专利申请公开公报“特开平6-2663号”

专利文献6：日本国专利申请公开公报“特开平6-2664号”

专利文献7：日本国专利申请公开公报“特开昭62-159778号”

发明内容

技术问题

然而，虽然压电方式具有可以提供不产生颗粒并且寿命长的液体馈送泵的优点，但是由于冲程（位移）的设计自由度小，因此难以适用于要求高压微小流量方式输液和低压大流量方式输液的高速液体色谱法中。

本发明是为了解决上述的现有技术问题而完成的，其目的在于提供可实现高压微小流量方式输液和低压大流量方式输液、并且几乎不产生颗粒的液体馈送泵。

技术手段

下面，关于解决上述技术问题的有效的方案等，根据需要，示出效果等的同时进行说明。

方案1.一种液体馈送泵，包括：泵壳体，形成有柱状孔、与所述孔的开口部及其周缘部相对的凹部面、在所述凹部面具有吸入口的吸入通路、以及在所述凹部面具有排出口的排出通路；隔膜，在其与所述凹部面之间形成泵室，并且划分所述泵室和所述孔；往复运动部件，以能够进行往复运动的方式插入所述孔中，通过所述往复运动推压所述隔膜，从而使其变形；驱动部，使所述往复运动部件在所述往复运动的方向上以所述往复运动的冲程可变的方式周期性地进行位移；密封部，在所述凹部面的外周侧包围的位置处，通过夹持所述隔膜来进行密封；以及隔膜接收面，设置在所述密封部与所述开口部之间，所述隔膜接收面与所述隔膜抵接的面的面积、即抵接面积根据所述位移与所述泵室的内压而发生变化，其中，所述抵接面积根据所述往复运动部件向所述凹部面侧的位移的增加而减小，根据所述泵室的内压的上升而增加。

本方案具有隔膜接收面，其与隔膜抵接的面的面积、即抵接面积根据使隔膜变形的往复运动部件的位移和泵室的内压而发生变化。由此，隔膜接收面和往复运动部件可以分担支撑隔膜。插入有往复运动部件的开口部和密封部之间的抵接面积随着泵室的内压的上升而增加。因此，随着的泵室内压的上升，隔膜接收面分担的负荷会增加，从而可以减轻往复运动部件分担的负荷。此时，隔膜的变形被限定在插入有往复运动部件的开口部的附近，因此，由往复运动部件的位移引起的泵室的容积变化也将减小。即，可以扩大由泵室的容积变化引起的往复运动部件的位移。

如上所述，本方案的液体馈送泵可以减轻给往复运动部件施加的负荷，并且，可以扩大往复运动部件在泵室容积变化时所发生的位移量。由此，能够减小驱动部的负荷并减小由往复运动部件的位移引起的泵室的容积变化。由此，可以实现高压下的微小流量控制。另一方面，通过使隔膜从隔膜接收面分离、由此通过活塞使整体隔膜发生变形，从而可以实现低压下的较大流量。另外，在中间压力下，根据从高压状态到低压状态的转移，隔膜从隔膜接收面分离的部分将得以扩大。由此，减轻隔膜接收面分担的负荷，并且增加了与往复运动部件的位移量相应的泵室容积变化。