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JP2006118374A - Liquid feeding system - Google Patents

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JP2006118374A
JP2006118374A JP2004304362A JP2004304362A JP2006118374A JP 2006118374 A JP2006118374 A JP 2006118374A JP 2004304362 A JP2004304362 A JP 2004304362A JP 2004304362 A JP2004304362 A JP 2004304362A JP 2006118374 A JP2006118374 A JP 2006118374A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
pump
liquid
flow rate
liquid feeding
plunger
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2004304362A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Kunihiko Takao
邦彦 高尾
Hironori Kachi
弘典 加地
Masato Ito
正人 伊藤
Junkichi Miura
順吉 三浦
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hitachi High Tech Corp
Original Assignee
Hitachi High Technologies Corp
Hitachi High Tech Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Hitachi High Technologies Corp, Hitachi High Tech Corp filed Critical Hitachi High Technologies Corp
Priority to JP2004304362A priority Critical patent/JP2006118374A/en
Publication of JP2006118374A publication Critical patent/JP2006118374A/en
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  • Control Of Positive-Displacement Pumps (AREA)

Abstract

【課題】広い流量範囲についての送液を一つのポンプで精度よく行うことを可能とする液体クロマトグラフ用ポンプの提供。
【解決手段】液体クロマトグラフ用ポンプは、溶離液送液用の第1のポンプ100と第2のポンプ200を有し、第1、第2の両ポンプは、溶離液の送液方向について第1のポンプが上流側となり第2のポンプが下流側となって互いに協調動作をなせるように組み合わされている。そして流路切替え手段5を備え、この流路切替え手段にて溶離液の流路を切替えることにより、それぞれ両ポンプの協調状態の異なる複数の動作モードの内のいずれかを選択できるようにされており、この動作モードの選択により、それぞれ送液流量範囲の異なる複数の送液量モードの内のいずれかに切替えて送液を行えるようにされている。
【選択図】図1
The present invention provides a liquid chromatograph pump capable of accurately delivering a liquid over a wide flow range with a single pump.
A liquid chromatograph pump has a first pump 100 and a second pump 200 for feeding an eluent, and both the first and second pumps are arranged in a first direction in the direction of feeding the eluent. The first pump is on the upstream side and the second pump is on the downstream side, and are combined so that they can cooperate with each other. Then, the flow path switching means 5 is provided, and the flow path of the eluent is switched by the flow path switching means so that one of a plurality of operation modes having different cooperative states of both pumps can be selected. By selecting the operation mode, the liquid can be fed by switching to one of a plurality of liquid feeding amount modes having different liquid feeding flow rate ranges.
[Selection] Figure 1

Description

本発明は、送液システムに係わり、特に広い流量範囲の送液を必要とする液体クロマトグラフシステムなどに好適な送液システムに関する。   The present invention relates to a liquid feeding system, and more particularly to a liquid feeding system suitable for a liquid chromatograph system that requires liquid feeding in a wide flow rate range.

例えば液体クロマトグラフシステムに組み込まれる送液システム(液体クロマトグラフ用ポンプシステムシステム)については、2つのプランジャを備えたプランジャポンプが知られている。このようなプランジャポンプでは、2つのプランジャを独立にモータで駆動し、両プランジャの協調駆動により流量の脈動を低減する。例えば特許文献1に記載された例では、第1プランジャが一往復する間に第2プランジャも一往復し、第1プランジャの吸入動作により発生する流量脈動を第2プランジャの動作により補正する。すなわち第1プランジャが送液流量を決定し、第2プランジャは第1プランジャの脈動補正用として使用する。   For example, a plunger pump having two plungers is known for a liquid feeding system (a liquid chromatograph pump system system) incorporated in a liquid chromatograph system. In such a plunger pump, two plungers are independently driven by a motor, and pulsation of the flow rate is reduced by cooperative driving of both plungers. For example, in the example described in Patent Document 1, the second plunger also reciprocates once while the first plunger reciprocates once, and the flow rate pulsation generated by the suction operation of the first plunger is corrected by the operation of the second plunger. That is, the first plunger determines the flow rate, and the second plunger is used for correcting the pulsation of the first plunger.

通常、液体クロマトグラフ用ポンプシステムシステムを運転する場合、先ず、ポンプや配管内に溶離液(液体クロマトグラフシステムで送液対象となる液体)を充填し、気泡を排出する。こうして準備作業が終了したら、つぎにポンプの吐出圧力を所定の目標値に到達させ、それから定常運転に切り替える。そして定常運転に移行すると、液体クロマトグラフシステムにおける分析や計測が開始される。   Normally, when operating a liquid chromatograph pump system system, first, an eluent (a liquid to be fed in the liquid chromatograph system) is filled in a pump or pipe, and bubbles are discharged. When the preparatory work is thus completed, the pump discharge pressure is then allowed to reach a predetermined target value, and then the operation is switched to the steady operation. And if it transfers to a steady operation, the analysis and measurement in a liquid chromatograph system will be started.

特開昭63−173866号公報JP-A 63-173866

液体クロマトグラフ用ポンプシステムシステムでは、例えば毎分ナノリットル(nl)の極低流量(「ナノリットルレベル流量」と略称する)から毎分マイクロリットル(μl)の低流量(「マイクロリットルレベル流量」と略称する)までの広い流量範囲での送液が要求される場合が少なくない。このような広い流量範囲での送液要求に応えるのに、従来では送液流量に応じてポンプの種類を変える必要があった。すなわち従来の液体クロマトグラフ用ポンプシステムでは、最小流量と最大流量の比が100倍程度しかなく、要求される送液流量の範囲がそれよりも広い場合には、流量範囲の異なる複数種類を用意し、それらを選択的に用いる必要があった。このため従来の液体クロマトグラフ用ポンプシステムでは、流量範囲の変更に多くの手間と時間を必要としていた。   In a liquid chromatograph pump system, for example, nanoliter (nl) per minute flow rate (abbreviated as “nanoliter level flow rate”) to microliter (μl) per minute flow rate (“microliter level flow rate”). In many cases, liquid feeding in a wide flow rate range is required. Conventionally, in order to meet the liquid supply requirement in such a wide flow rate range, it has been necessary to change the type of pump according to the liquid supply flow rate. In other words, in the conventional liquid chromatograph pump system, the ratio of the minimum flow rate to the maximum flow rate is only about 100 times, and when the required flow rate range is wider than that, multiple types with different flow rate ranges are prepared. However, it was necessary to selectively use them. For this reason, the conventional liquid chromatograph pump system requires a lot of labor and time to change the flow rate range.

本発明は、以上のような事情を背景になされたものであり、例えばナノリットルレベルからマイクロリットルレベルまでの広い流量範囲についての送液を精度よく行うことを可能とする送液システムの提供を目的としている。   The present invention has been made in the background as described above. For example, it is possible to provide a liquid feeding system that can accurately perform liquid feeding in a wide flow range from a nanoliter level to a microliter level. It is aimed.

上記目的のために本発明で、液体を加圧して送液する第1のポンプと第2のポンプが互いに協調動作をなせるように組み合わされた送液システムにおいて、流路切替え手段を備え、前記流路切替え手段にて前記液体の流路を切替えることにより、それぞれ前記第1、第2の両ポンプの協調状態の異なる複数の動作モードの内のいずれかを選択きるようにされており、前記動作モードの選択により、それぞれ送液流量範囲の異なる複数の送液量モードの内のいずれかに切替えて送液を行えるようにされていることを特徴としている。   For the above purpose, in the present invention, in the liquid feeding system in which the first pump and the second pump that pressurize and feed the liquid are combined so that they can cooperate with each other, the flow path switching means is provided, By switching the flow path of the liquid by the flow path switching means, it is possible to select any one of a plurality of operation modes having different cooperative states of the first and second pumps, According to the selection of the operation mode, the liquid feeding can be performed by switching to any one of a plurality of liquid feeding amount modes having different liquid feeding flow rate ranges.

また本発明では上記のような送液システムについて、所定の圧力と流量を保って送液する定常運転時に第1、第2の両ポンプのいずれかのみを送液に用いる送液量モードと、前記定常運転時に前記第1、第2の両ポンプを送液に用いる送液量モードを前記複数の送液量モードに含ませるようにしている。   Further, in the present invention, with respect to the liquid feeding system as described above, a liquid feeding amount mode in which only one of the first and second pumps is used for liquid feeding during steady operation in which liquid feeding is performed while maintaining a predetermined pressure and flow rate, A liquid supply amount mode in which the first and second pumps are used for liquid supply during the steady operation is included in the plurality of liquid supply amount modes.

また本発明では上記のような送液システムについて、前記複数の送液量モードの切替え基準とする流量は、送液対象のシステムで必要とされる分析時間ないし測定時間と吐出流量に基づいて決定するようにしている。   Further, in the present invention, for the liquid feeding system as described above, the flow rate used as a reference for switching between the plurality of liquid feeding amount modes is determined based on the analysis time or measurement time required in the liquid feeding target system and the discharge flow rate. Like to do.

また本発明では上記のような送液システムについて、前記流路切替え手段は、複数のポートを有し、前記複数のポートの接続を切替えることにより流路の切替えを行うアクティブバルブで形成するようにしている。   Further, in the present invention, in the liquid feeding system as described above, the flow path switching means has a plurality of ports, and is formed by an active valve that switches the flow paths by switching the connection of the plurality of ports. ing.

また本発明では上記のような送液システムについて、前記複数の送液量モードにわたる送液流量の範囲が毎分1ナノリットル〜毎分200マイクロリットルにあるものとしている。   Further, in the present invention, in the liquid feeding system as described above, the range of the liquid feeding flow rate over the plurality of liquid feeding amount modes is 1 nanoliter / min to 200 microliter / min.

また本発明では上記目的のために、溶離液を加圧して送液する第1のポンプと第2のポンプを有し、前記第1、第2の両ポンプは、前記溶離液の送液方向について前記第1のポンプが上流側となり前記第2のポンプが下流側となって互いに協調動作をなせるように組み合わされて構成されており、液体クロマトグラフシステムに組み込まれて使用される送液システムにおいて、流路切替え手段を備え、前記流路切替え手段にて前記溶離液の流路を切替えることにより、それぞれ前記第1、第2の両ポンプの協調状態の異なる複数の動作モードの内のいずれかを選択きるようにされており、前記動作モードの選択により、それぞれ送液流量範囲の異なる複数の送液量モードの内のいずれかに切替えて送液を行えるようにされていることを特徴としている。   Further, in the present invention, for the above purpose, the first and second pumps for feeding and feeding the eluent under pressure are provided, and both the first and second pumps feed the eluent. The first pump is on the upstream side and the second pump is on the downstream side, and is configured to be combined so that they can cooperate with each other. In the system, a flow path switching unit is provided, and the flow path of the eluent is switched by the flow path switching unit, so that each of the first and second pumps in a plurality of operation modes having different cooperative states. One of them can be selected, and by selecting the operation mode, it is possible to switch to one of a plurality of liquid feeding amount modes having different liquid feeding flow rate ranges and perform liquid feeding. Features and To have.

本発明では、流路切替え手段にて溶離液の流路を切替えることで両ポンプの協調状態の異なる動作モードを選択できるようにし、この選択により、それぞれ送液流量範囲の異なる送液量モードの切替えを行えるようにしている。このため、例えばナノリットルレベルの極低流量からマイクロリットルレベルの低流量までの広い流量範囲の送液を一つの送液システムで精度よく行うことができるようになる。この結果、流量範囲の変更を短時間で行うことが可能となり、例えば液体クロマトグラフシステムにおける処理効率を高めることに寄与できる。   In the present invention, by switching the flow path of the eluent by the flow path switching means, it becomes possible to select different operation modes in the cooperative state of both pumps. Switching is possible. For this reason, for example, liquid feeding in a wide flow range from an extremely low flow rate of a nanoliter level to a low flow rate of a microliter level can be accurately performed with one liquid feeding system. As a result, it is possible to change the flow rate range in a short time, which can contribute to increasing the processing efficiency in, for example, a liquid chromatograph system.

以下、本発明を実施する上で好ましい形態について説明する。図1と図2に第1の実施形態による送液システムである液体クロマトグラフ用ポンプシステムを適用した液体クロマトグラフシステムの構成例を示す。この例の液体クロマトグラフシステムは、液体クロマトグラフ用ポンプシステム(ポンプ装置と略称する)PS、インジェクタ53、カラム54、検出器55、および貯蔵槽56を備えている。ポンプ装置PSは、特に好ましい流量範囲として、1ナノリットル/min〜200マイクロリットル/minの流量範囲で溶離液をカラム54に所定の圧力で送液する。インジェクタ53では分析対象の試料を注入され、それが溶離液に混合される。試料が混合された溶離液はカラム54に導入される。カラム54では、試料混合の溶離液が移動するのに伴って、試料に含まれている複数の成分物質の相互分離がなされる。分離された各成分物質は検出器55により検出され、これにより成分分析や測定がなされる。使用済みの溶離液は貯蔵槽56に回収される。カラム54には微小なシリカゲル粒などが充填されており、ここを流れる際の流体抵抗によってポンプ装置PSには例えば10MPa程度の負荷圧力が発生する。負荷圧力の大きさはカラムの径と通過流量により変化する。   Hereinafter, preferred embodiments for carrying out the present invention will be described. FIG. 1 and FIG. 2 show a configuration example of a liquid chromatograph system to which a liquid chromatograph pump system that is a liquid delivery system according to the first embodiment is applied. The liquid chromatograph system of this example includes a liquid chromatograph pump system (abbreviated as a pump device) PS, an injector 53, a column 54, a detector 55, and a storage tank 56. The pump device PS sends the eluent to the column 54 at a predetermined pressure in a flow rate range of 1 nanoliter / min to 200 microliter / min as a particularly preferable flow rate range. The injector 53 injects a sample to be analyzed and mixes it with the eluent. The eluent mixed with the sample is introduced into the column 54. In the column 54, a plurality of component substances contained in the sample are separated from each other as the eluent of the sample mixture moves. The separated component substances are detected by the detector 55, and thereby component analysis and measurement are performed. The used eluent is collected in the storage tank 56. The column 54 is filled with fine silica gel particles and the like, and a load pressure of, for example, about 10 MPa is generated in the pump device PS due to fluid resistance when flowing through the column 54. The magnitude of the load pressure varies depending on the diameter of the column and the passing flow rate.

ポンプ装置PSは、本発明の第1の実施形態による送液システムであり、ポンプ部P、コントローラ50、貯蔵槽51、脱気装置(デガッサ)14、吸込配管15、アクティブバルブ5、吸込配管16、中間吐出配管17、中間吸込配管18、および吐出配管19を備えている。   The pump device PS is a liquid feeding system according to the first embodiment of the present invention, and includes a pump unit P, a controller 50, a storage tank 51, a deaeration device (degasser) 14, a suction pipe 15, an active valve 5, and a suction pipe 16. , An intermediate discharge pipe 17, an intermediate suction pipe 18, and a discharge pipe 19.

ポンプ部Pは、第1のプランジャポンプ(第1のポンプ)100と第2のプランジャポンプ(第2のポンプ)200を一体構造で直列的に組み合わせて形成されており、第1と第2の各プランジャ101、201を有するとともに、これらが配される第1と第2の各加圧室102、202を有している。各加圧室102、202は、それぞれシール124、224より液密にされている。本実施形態では、両プランジャ101、201の径を同一にしている。第1、第2の各プランジャ101、201は、モータ121、221により駆動される直動アクチュエータ122、222にそれぞれ接続され、また軸受123、223によりそれぞれ摺動可能に保持されている。モータ121、221の回転は、それぞれ直動アクチュエータ122、222により直線運動に変換され、これを受けて第1、第2の各プランジャ101、201が直線動を行う。また第1加圧室102には、吸込配管16に接続する第1加圧室用の吸込通路103と中間吐出配管17に接続する第1加圧室用の吐出通路104が接続されている。一方、第2加圧室202には、中間吸込配管18に接続する第2加圧室用の吸込通路203と吐出配管19に接続する第2加圧室用の吐出通路204が接続されている。吐出通路104、204には圧力センサ60、61がそれぞれ設けられている。   The pump part P is formed by combining a first plunger pump (first pump) 100 and a second plunger pump (second pump) 200 in an integrated structure in series. In addition to the plungers 101 and 201, the first and second pressurizing chambers 102 and 202 are provided. The pressurizing chambers 102 and 202 are more liquid-tight than the seals 124 and 224, respectively. In this embodiment, both plungers 101 and 201 have the same diameter. The first and second plungers 101 and 201 are respectively connected to linear motion actuators 122 and 222 driven by motors 121 and 221 and are slidably held by bearings 123 and 223, respectively. The rotations of the motors 121 and 221 are converted into linear motions by the linear actuators 122 and 222, respectively, and the first and second plungers 101 and 201 perform linear motion in response thereto. The first pressurizing chamber 102 is connected to a suction passage 103 for the first pressurizing chamber connected to the suction pipe 16 and a discharge passage 104 for the first pressurizing chamber connected to the intermediate discharge pipe 17. On the other hand, the second pressurizing chamber 202 is connected to a suction passage 203 for the second pressurizing chamber connected to the intermediate suction pipe 18 and a discharge passage 204 for the second pressurizing chamber connected to the discharge pipe 19. . Pressure sensors 60 and 61 are provided in the discharge passages 104 and 204, respectively.

コントローラ50は、アクティブバルブ5とポンプ部Pの動作を制御する。すなわちコントローラ50は、圧力センサ60、61からの信号に基づいて、モータ121、221の駆動制御を行い、またアクティブバルブ5の開閉制御を行う。貯蔵槽51は、ポンプ部Pが送液する溶離液を貯蔵する。脱気装置14は、溶離液の脱気を行う。吸込配管15は、貯蔵槽51とアクティブバルブ5を接続し、ポンプ部Pの送液動作に応じて貯蔵槽51から溶離液をアクティブバルブ5に吸い込ませる。   The controller 50 controls the operation of the active valve 5 and the pump part P. That is, the controller 50 performs drive control of the motors 121 and 221 based on signals from the pressure sensors 60 and 61 and performs opening / closing control of the active valve 5. The storage tank 51 stores the eluent sent by the pump unit P. The degassing device 14 degass the eluent. The suction pipe 15 connects the storage tank 51 and the active valve 5, and causes the elution liquid to be sucked into the active valve 5 from the storage tank 51 in accordance with the liquid feeding operation of the pump unit P.

アクティブバルブ5は、図外の駆動源により流路を切替えて開閉するロータリーバルブであり、複数のポート、図の例では6つのポート5a、5b、5c、5d、5e、5fとこれら各ポートの選択的接続のための複数の流路(ポート接続流路)、図の例では2本の流路5h、5gを有する。流路5h、5gの体積は非常に小さい。第1〜第3のポート5a、5b、5cは、ポンプ部Pの第1プランジャポンプ100への溶離液の吸込み系であり、第1ポート5aは吸込配管15に接続され、第2ポート5bは吸込配管16に接続され、第3ポート5cはどの配管にも接続されない止栓となっている。一方、第4〜第6のポート5d、5e、5fは、ポンプ部Pの第1プランジャポンプ100で加圧された溶離液の吐出系であり、第4ポート5dは中間吸込配管18に接続され、第5ポート5eは中間吐出配管17に接続され、第6ポート5fはどの配管にも接続されない止栓となっている。図1は、流路5gにより第1、第2の両ポート5a、5bが接続され、第4、第5の両ポート5d、5eが非接続とされている状態を示す。一方、図2は、流路5hにより第4、第5の両ポート5d、5eが接続され、第1、第2の両ポート5a、5bが非接続とされている状態を示す。このようなアクティブバルブ5は、後述するような送液量モードの切替えのためにポンプ装置PSにおける溶離液の流路を切替える流路切替え手段として機能する。   The active valve 5 is a rotary valve that opens and closes by switching the flow path by a driving source not shown in the figure, and in the example shown in the figure, there are six ports 5a, 5b, 5c, 5d, 5e, and 5f and each of these ports. A plurality of flow paths (port connection flow paths) for selective connection, two flow paths 5h and 5g in the illustrated example. The volumes of the flow paths 5h and 5g are very small. The first to third ports 5a, 5b, and 5c are an eluent suction system for the first plunger pump 100 of the pump part P, the first port 5a is connected to the suction pipe 15, and the second port 5b is Connected to the suction pipe 16, the third port 5 c is a stopper that is not connected to any pipe. On the other hand, the fourth to sixth ports 5d, 5e, and 5f are discharge systems for the eluent pressurized by the first plunger pump 100 of the pump section P, and the fourth port 5d is connected to the intermediate suction pipe 18. The fifth port 5e is connected to the intermediate discharge pipe 17, and the sixth port 5f is a stopper that is not connected to any pipe. FIG. 1 shows a state in which the first and second ports 5a and 5b are connected by the flow path 5g and the fourth and fifth ports 5d and 5e are not connected. On the other hand, FIG. 2 shows a state in which the fourth and fifth ports 5d and 5e are connected by the flow path 5h, and the first and second ports 5a and 5b are not connected. Such an active valve 5 functions as a flow path switching means for switching the flow path of the eluent in the pump device PS in order to switch the liquid feeding amount mode as described later.

吸込配管16は、アクティブバルブ5とポンプ部Pを接続し、貯蔵槽51からアクティブバルブ5に吸い込まれた溶離液をポンプ部Pに吸い込ませる。中間吐出配管17は、ポンプ部Pから吐出される溶離液をアクティブバルブ5に送り出す。中間吸込配管18は、ポンプ部Pから吐出されてアクティブバルブ5を経た溶離液を再びポンプ部Pに吸い込ませる。吐出配管19は、ポンプ部Pが吐出する溶離液をインジェクタ53に送り込む。この吐出配管19にはドレンバルブ9が設けられている。   The suction pipe 16 connects the active valve 5 and the pump part P, and causes the pump part P to suck the eluent sucked into the active valve 5 from the storage tank 51. The intermediate discharge pipe 17 sends the eluent discharged from the pump part P to the active valve 5. The intermediate suction pipe 18 sucks the eluent discharged from the pump part P and passed through the active valve 5 into the pump part P again. The discharge pipe 19 sends the eluent discharged from the pump part P to the injector 53. The discharge pipe 19 is provided with a drain valve 9.

以下では、本例の液体クロマトグラフシステムにおける送液経路の概略を説明する。図1の状態、つまり流路5gにより第1、第2の両ポート5a、5bが接続されている状態では、貯蔵槽51から吸込配管15を介してアクティブバルブ5の第1ポート5aに導かれる溶離液は、第1流路5g、第2ポート5bおよび吸込配管16を経由し、第1加圧室用の吸込通路103を介して第1加圧室102に導かれる。   Below, the outline of the liquid feeding path | route in the liquid chromatograph system of this example is demonstrated. In the state of FIG. 1, that is, in the state where both the first and second ports 5 a and 5 b are connected by the flow path 5 g, the storage tank 51 is led to the first port 5 a of the active valve 5 through the suction pipe 15. The eluent is guided to the first pressurizing chamber 102 via the first passage 5g, the second port 5b, and the suction pipe 16 and the suction passage 103 for the first pressurizing chamber.

一方、図2の状態、つまり第2流路5hにより第4、第5の両ポート5d、5eが接続されている状態では、第1ポンプ100から吐出され吐出通路104と中間吐出配管17を介してアクティブバルブ5の第5ポート5eに導かれた溶離液は、第2流路5h、第4ポート5dおよび中間吸込配管18を経由し、ポンプ部Pの吸込通路203に導かれる。吸込通路203に導かれた溶離液は、さらに第2加圧室202、吐出通路204、および吐出配管19を経由してインジェクタ53に導かれる。インジェクタ53に導かれた溶離液にインジェクタ53で分析対象試料が混合されて分析対象試料の成分分析がなされ、その際にポンプ装置PSのポンプ部Pに10MPa程度の負荷圧力が発生することは上述のとおりである。   On the other hand, in the state of FIG. 2, that is, in the state where both the fourth and fifth ports 5 d and 5 e are connected by the second flow path 5 h, the discharge is performed from the first pump 100 through the discharge passage 104 and the intermediate discharge pipe 17. The eluent guided to the fifth port 5e of the active valve 5 is then guided to the suction passage 203 of the pump part P via the second flow path 5h, the fourth port 5d and the intermediate suction pipe 18. The eluent guided to the suction passage 203 is further guided to the injector 53 via the second pressurizing chamber 202, the discharge passage 204, and the discharge pipe 19. The analysis sample is mixed with the eluent guided to the injector 53 by the injector 53 and the component analysis of the analysis sample is performed. At this time, a load pressure of about 10 MPa is generated in the pump part P of the pump device PS. It is as follows.

以下ではポンプ装置PSにおける動作について説明する。ポンプ装置PSは、それぞれ流量範囲の異なる複数の送液量モードで送液を行えるようにされている。各送液量モードは、第1、第2の両ポンプ100、200の動作協調状態をアクティブバルブ5による溶離液流路の切替えで異ならせることにより切替えられる。まず、ナノリットルレベルの極低流量で溶離液を送液する第1の送液量モードの場合の動作について説明する。第1の送液量モードにおけるポンプ装置PSの動作モードを図3に示す。図3Aは、ドレンバルブ9の開閉動作、図3Bは、第1プランジャ101に対するアクティブバルブ5の開閉動作、図3Cは、第1プランジャ101の変位、図3Dは、第2プランジャ201に対するアクティブバルブ5の開閉動作、図3Eは、第2プランジャ201の変位、図3Fは、第1ポンプ100の流量(第1ポンプ流量)、図3Gは、第2ポンプ200の流量(第2ポンプ流量)、図3Hは、圧力センサ61によって検出されたポンプ装置PSの吐出圧力を示す。図における横軸は時間である。   Below, operation | movement in pump apparatus PS is demonstrated. The pump device PS is configured to perform liquid feeding in a plurality of liquid feeding amount modes each having a different flow rate range. Each liquid supply mode is switched by changing the operation coordination state of both the first and second pumps 100 and 200 by switching the eluent flow path by the active valve 5. First, the operation in the first liquid supply amount mode in which the eluent is supplied at an extremely low flow rate of nanoliter level will be described. FIG. 3 shows an operation mode of the pump device PS in the first liquid supply mode. 3A is an opening / closing operation of the drain valve 9, FIG. 3B is an opening / closing operation of the active valve 5 with respect to the first plunger 101, FIG. 3C is a displacement of the first plunger 101, and FIG. 3D is an active valve 5 with respect to the second plunger 201. 3E is the displacement of the second plunger 201, FIG. 3F is the flow rate of the first pump 100 (first pump flow rate), FIG. 3G is the flow rate of the second pump 200 (second pump flow rate), FIG. 3H indicates the discharge pressure of the pump device PS detected by the pressure sensor 61. The horizontal axis in the figure is time.

以下の説明では、図1の例のように、アクティブバルブ5において、流路5gにより第1、第2の両ポート5a、5bが接続され、第4、第5の両ポート5d、5eが非接続の状態を、第1プランジャ101に対して「開」と呼び、第2プランジャ201に対して「閉」と呼ぶことにする。このとき、第1加圧室102は、アクティブバルブ5を介して貯蔵槽51に接続され、第1加圧室102と第2加圧室202の間は遮断の状態にある。一方、図2に示すように、流路5hにより第4、第5の両ポート5d、5eが接続され、第1、第2ポートの両5a、5bが非接続の状態を、第1プランジャ101に対して「閉」と呼び、第2プランジャ201に対して「開」と呼ぶことにする。このとき、第1加圧室102と貯蔵槽51の間はアクティブバルブ5により遮断される一方で、第1加圧室102がアクティブバルブ5を介して第2加圧室202に接続される。以上のように、アクティブバルブ5は、第1プランジャ101に対して「開」であるとき第2プランジャ201に対して「閉」であり、第1プランジャ101に対して「閉」であるとき第2プランジャ201に対して「開」である。   In the following description, as in the example of FIG. 1, in the active valve 5, both the first and second ports 5a and 5b are connected by the flow path 5g, and both the fourth and fifth ports 5d and 5e are not connected. The state of connection is referred to as “open” for the first plunger 101 and “closed” for the second plunger 201. At this time, the first pressurizing chamber 102 is connected to the storage tank 51 via the active valve 5, and the first pressurizing chamber 102 and the second pressurizing chamber 202 are in a disconnected state. On the other hand, as shown in FIG. 2, both the fourth and fifth ports 5d and 5e are connected by the flow path 5h, and both the first and second ports 5a and 5b are not connected. Is called “closed”, and the second plunger 201 is called “open”. At this time, the first pressurization chamber 102 and the storage tank 51 are blocked by the active valve 5, while the first pressurization chamber 102 is connected to the second pressurization chamber 202 via the active valve 5. As described above, when the active valve 5 is “open” with respect to the first plunger 101, the active valve 5 is “closed” with respect to the second plunger 201, and when the active valve 5 is “closed” with respect to the first plunger 101. 2 The plunger 201 is “open”.

また、第1、第2の各プランジャ101、201について、それらが直動アクチュエータ122、222によって引き込まれた状態にあるとき、すなわち図1および図2において、加圧室の左端にプランジャが位置する状態を下死点にあると呼び、直動アクチュエータ122、222によって押し込まれた状態にあるとき、すなわち図1および図2において、加圧室の右端に位置する状態を上死点にあると呼ぶことにする。   Further, the first and second plungers 101 and 201 are in a state where they are retracted by the linear actuators 122 and 222, that is, in FIGS. 1 and 2, the plunger is located at the left end of the pressurizing chamber. The state is called the bottom dead center, and when it is pushed by the linear actuators 122 and 222, that is, the state located at the right end of the pressurizing chamber in FIGS. 1 and 2 is called the top dead center. I will decide.

ポンプ装置PSは、ナノリットルレベル流量の場合、分析開始前の準備的な動作である気泡排出・溶離液充填(気泡排出・溶離液充填動作)、送液開始にあたってポンプ装置PSの吐出圧力を適切な圧力まで短時間で上げる動作である起動運転(起動運転動作)、および所定の圧力と流量を保って送液を行う定常運転(定常運転動作)の順で動作を行うのが通常である。これらではそれぞれ第1、第2の両ポンプ100、200の動作協調状態が異なる。すなわち気泡排出・溶離液充填では、第1、第2の両ポンプ100、200を共に使用する動作モードで送液し、起動運転では第1ポンプ100だけを使用する動作モードで送液し、極低流量の送液を行う場合の定常運転では、第2ポンプ200だけを使用する動作モードで送液する。   In the case of a nanoliter flow rate, the pump device PS is appropriately prepared for the bubble discharge / eluent filling (bubble discharge / eluent filling operation) before starting the analysis, and the discharge pressure of the pump device PS is appropriate at the start of liquid feeding. Usually, the operation is performed in the order of a start-up operation (start-up operation operation) which is an operation for raising the pressure to a certain pressure in a short time and a steady operation (steady operation operation) in which liquid feeding is performed while maintaining a predetermined pressure and flow rate. In these, the operation cooperative states of the first and second pumps 100 and 200 are different. That is, in bubble discharge / eluent filling, liquid is fed in an operation mode in which both the first and second pumps 100 and 200 are used, and in start-up operation, liquid is fed in an operation mode in which only the first pump 100 is used. In the steady operation when performing low-flow liquid feeding, liquid feeding is performed in an operation mode in which only the second pump 200 is used.

まず、気泡排出・溶離液充填について説明する。気泡排出・溶離液充填では、液体クロマトグラフシステムにおける溶離液の通路(加圧室、配管、流路など)に、そこから気泡を排出しながら溶離液を充填する。図3Aに示すように、ドレンバルブ9を開放する。図3Bと図3Dを比較すると、アクティブバルブ5の第2プランジャ201に対する開閉動作は、第1プランジャ101に対する開閉動作に対して、半周期遅れている。   First, bubble discharge / eluent filling will be described. In bubble discharge / eluent filling, an eluent passage (pressurizing chamber, piping, flow path, etc.) in the liquid chromatograph system is filled with the eluent while discharging bubbles therefrom. As shown in FIG. 3A, the drain valve 9 is opened. Comparing FIG. 3B and FIG. 3D, the opening / closing operation of the active valve 5 with respect to the second plunger 201 is delayed by a half cycle with respect to the opening / closing operation with respect to the first plunger 101.

図3Cと図3Eを比較すると、第2プランジャ201の往復運動は第1プランジャ101の往復運動に対して、半周期遅れている。第1プランジャ101が引き込まれ上死点から下死点に移動するとき、第2プランジャ201は押し込まれ下死点から上死点に移動する。すなわち、第1ポンプ100の吸込工程では、第2ポンプ200は吐出工程となる。逆に、第1プランジャ101が押し込まれ下死点から上死点に移動するとき、第2プランジャ201は引き込まれ上死点から下死点に移動する。すなわち、第1ポンプ100の吐出工程では、第2ポンプ200は吸込工程となる。   Comparing FIG. 3C and FIG. 3E, the reciprocating motion of the second plunger 201 is delayed by a half cycle with respect to the reciprocating motion of the first plunger 101. When the first plunger 101 is pulled and moves from the top dead center to the bottom dead center, the second plunger 201 is pushed in and moves from the bottom dead center to the top dead center. That is, in the suction process of the first pump 100, the second pump 200 is a discharge process. Conversely, when the first plunger 101 is pushed in and moves from the bottom dead center to the top dead center, the second plunger 201 is pulled in and moves from the top dead center to the bottom dead center. That is, in the discharge process of the first pump 100, the second pump 200 is a suction process.

図3Fと図3Gを比較すると、第1ポンプ100が吸込工程のとき、第2ポンプ200は吐出工程である。逆に、第1ポンプが吐出工程のとき、第2ポンプは吸込工程である。ここで、第1ポンプ流量が、第2ポンプ流量より大きいのは、第1プランジャの移動速度を第2プランジャの移動速度より大きくしていることによるものである。   Comparing FIG. 3F and FIG. 3G, when the first pump 100 is in the suction process, the second pump 200 is in the discharge process. Conversely, when the first pump is in the discharge process, the second pump is in the suction process. Here, the reason why the first pump flow rate is larger than the second pump flow rate is that the moving speed of the first plunger is larger than the moving speed of the second plunger.

図3B〜図3Eを比較すると、第1、第2の各プランジャ101、102の動作は、アクティブバルブ5の開閉動作に対して、4分の1周期遅れている。したがって、図3Bのアクティブバルブ5の第1プランジャ101に対する開閉動作、図3Cの第1プランジャ101の往復運動、図3Dのアクティブバルブ5の第2プランジャ2に対する開閉動作、および図3Eの第2プランジャ2の往復運動は、それぞれ、順に、4分の1周期ずつ遅れている。   Comparing FIG. 3B to FIG. 3E, the operations of the first and second plungers 101 and 102 are delayed by a quarter cycle with respect to the opening / closing operation of the active valve 5. Accordingly, the opening / closing operation of the active valve 5 in FIG. 3B with respect to the first plunger 101, the reciprocation of the first plunger 101 in FIG. 3C, the opening / closing operation of the active valve 5 in FIG. 3D with respect to the second plunger 2, and the second plunger in FIG. Each of the two reciprocating motions is sequentially delayed by a quarter period.

例えば、図3Bに示すように、アクティブバルブ5が第1プランジャ101に対して「閉」から「開」に変化する。つぎに、4分の1周期遅れて、図3Cに示すように、第1プランジャ101が上死点から下死点に変化し、第1ポンプ100の吸込工程が行われる。つぎに、4分の1周期遅れて、図3Dに示すように、アクティブバルブ5が第2プランジャ2に対して「閉」から「開」に変化する。つぎに、4分の1周期遅れて、図3Eに示すように、第2プランジャ2が上死点から下死点に変化し、第2ポンプ200の吸込工程が行われる。   For example, as shown in FIG. 3B, the active valve 5 changes from “closed” to “open” with respect to the first plunger 101. Next, as shown in FIG. 3C, the first plunger 101 changes from the top dead center to the bottom dead center, and the suction process of the first pump 100 is performed with a delay of a quarter cycle. Next, the active valve 5 changes from “closed” to “open” with respect to the second plunger 2 as shown in FIG. Next, as shown in FIG. 3E, the second plunger 2 is changed from the top dead center to the bottom dead center, and the suction process of the second pump 200 is performed with a delay of a quarter cycle.

図3Bに示すように、アクティブバルブ5が第1プランジャ101に対して、半周期遅れて「開」から「閉」に変化する。つぎに、4分の1周期遅れて、図3Cに示すように、第1プランジャ101の位置が下死点から上死点に変化し、第1ポンプ100の吐出工程が行われる。つぎに、4分の1周期遅れて、図3Dに示すように、アクティブバルブ5が第2プランジャ2に対して「開」から「閉」に変化し、さらに4分の1周期遅れて、図3Eに示すように、第2プランジャ2が下死点から上死点に変化し、第2ポンプ200の吐出工程が行われる。図3Hに示すように、ポンプの吐出圧力は、第1ポンプ流量と第2ポンプ流量の微小な変動成分を含むが略一定となる。   As shown in FIG. 3B, the active valve 5 changes from “open” to “closed” with a half cycle delay with respect to the first plunger 101. Next, as shown in FIG. 3C, the position of the first plunger 101 changes from the bottom dead center to the top dead center, and the discharge process of the first pump 100 is performed with a delay of a quarter cycle. Next, as shown in FIG. 3D, the active valve 5 changes from “open” to “closed” with respect to the second plunger 2 and is further delayed by a quarter cycle, as shown in FIG. 3D. As shown to 3E, the 2nd plunger 2 changes from a bottom dead center to a top dead center, and the discharge process of the 2nd pump 200 is performed. As shown in FIG. 3H, the discharge pressure of the pump includes a minute fluctuation component of the first pump flow rate and the second pump flow rate, but is substantially constant.

気泡排出・溶離液充填では、図3に示すように、第1、第2の各プランジャを複数回往復運動させる。ドレンバルブ9からは、第1ポンプ流量と第2ポンプ流量の差分が排出され、同時に気泡も除去される。特に本例では、下流側の第2加圧室202に溜まった気泡を容易に排出することが可能である。これにより分析や測定に先立つ送液準備を短時間で完了することができる。   In bubble discharge and eluent filling, as shown in FIG. 3, the first and second plungers are reciprocated a plurality of times. From the drain valve 9, the difference between the first pump flow rate and the second pump flow rate is discharged, and at the same time, the bubbles are also removed. In particular, in this example, it is possible to easily discharge bubbles accumulated in the second pressurizing chamber 202 on the downstream side. As a result, liquid preparation prior to analysis and measurement can be completed in a short time.

気泡排出・溶離液充填が終了すると、第1、第2の各プランジャとアクティブバルブが以下に説明するホームポジションに配置され、起動運転に移行する。起動運転は、上述のように、送液開始にあたってポンプ装置PSの吐出圧力を適切な圧力まで短時間で上げる動作モードであり、これを行うことにより、目標圧力までの到達時間、つまりはポンプ装置PSの起動時の立ち上がり時間を短縮することができる。起動運転の開始に先立って第1、第2の両プランジャとアクティブバルブはホームポジションに配置される。ホームポジションでは、アクティブバルブ5は第1プランジャ101に対して「開」であり、第2プランジャ201に対して「閉」である。また、第1、第2の各プランジャは下死点に配置されている。したがって、第1、第2の両加圧室には溶離液が満たされている。   When the bubble discharge / eluent filling is completed, the first and second plungers and the active valve are arranged at the home positions described below, and the operation proceeds to the starting operation. As described above, the start-up operation is an operation mode in which the discharge pressure of the pump device PS is increased to an appropriate pressure in a short time at the start of liquid feeding. By performing this, the time required to reach the target pressure, that is, the pump device The rise time at the start-up of the PS can be shortened. Prior to the start of the start-up operation, the first and second plungers and the active valve are arranged at the home position. In the home position, the active valve 5 is “open” with respect to the first plunger 101 and “closed” with respect to the second plunger 201. The first and second plungers are arranged at the bottom dead center. Therefore, both the first and second pressure chambers are filled with the eluent.

以下の説明では、アクティブバルブ5が第1プランジャ101に対して「開」であるとき、単に、アクティブバルブ5が「開」であると記述する。したがって、アクティブバルブ5が「開」であるとは、図1に示すように第1プランジャ101に対して「開」であり、第2プランジャ201に対して「閉」であることを意味する。またアクティブバルブ5が第1プランジャ101に対して「閉」であるとき、単に、アクティブバルブ5が「閉」であると記述する。したがって、アクティブバルブ5が「閉」であるとは、図2に示すように、第1プランジャ101に対して「閉」であり、第2プランジャ201に対して「開」であることを意味する。   In the following description, when the active valve 5 is “open” with respect to the first plunger 101, it is simply described that the active valve 5 is “open”. Therefore, the active valve 5 being “open” means “open” with respect to the first plunger 101 and “closed” with respect to the second plunger 201 as shown in FIG. In addition, when the active valve 5 is “closed” with respect to the first plunger 101, it is simply described that the active valve 5 is “closed”. Therefore, the fact that the active valve 5 is “closed” means that the first plunger 101 is “closed” and the second plunger 201 is “open” as shown in FIG. .

ホームポジションにあるときアクティブバルブ5は「開」である。まず、図3Aに示すようにドレンバルブ9を閉じ、図3Bおよび図3Dに示すように、アクティブバルブ5を「開」から「閉」にする。したがって、図2に示すように、第1加圧室102は、アクティブバルブ5を介して第2加圧室202に接続される。図3Cに示すように、第1プランジャ101を下死点から上死点方向に所定の速度にて移動させ、第1ポンプの吐出工程が行われる。グラフの勾配から判るように、起動運転における第1プランジャ101の移動速度は、気泡排出・溶離液充填の場合より小さい。図3Eに示すように、第2プランジャ201は下死点に配置されているから、第1加圧室102から吐出された溶離液は、アクティブバルブ5を介して第2加圧室202に導かれ、そこから吐出配管19に吐出される。このとき、第2ポンプ200は実質的に作動していない。つまり、第2ポンプ200は、その加圧室202を溶離液の通路として機能させているだけである。したがって、図3Fに示すように、第1ポンプ流量は第1プランジャ101の移動速度に対応した所定の値となるが、図3Gに示すように、第2ポンプ流量はゼロである。   When in the home position, the active valve 5 is “open”. First, the drain valve 9 is closed as shown in FIG. 3A, and the active valve 5 is changed from “open” to “closed” as shown in FIGS. 3B and 3D. Therefore, as shown in FIG. 2, the first pressurizing chamber 102 is connected to the second pressurizing chamber 202 via the active valve 5. As shown in FIG. 3C, the first plunger 101 is moved from the bottom dead center toward the top dead center at a predetermined speed, and the discharge process of the first pump is performed. As can be seen from the gradient of the graph, the moving speed of the first plunger 101 in the start-up operation is smaller than that in the case of bubble discharge and eluent filling. As shown in FIG. 3E, since the second plunger 201 is disposed at the bottom dead center, the eluent discharged from the first pressurizing chamber 102 is guided to the second pressurizing chamber 202 via the active valve 5. From there, it is discharged to the discharge pipe 19. At this time, the second pump 200 is not substantially operated. That is, the second pump 200 merely functions as a passage for the eluent in the pressurizing chamber 202. Therefore, as shown in FIG. 3F, the first pump flow rate is a predetermined value corresponding to the moving speed of the first plunger 101, but as shown in FIG. 3G, the second pump flow rate is zero.

以上のような起動運転における動作により、図3Hに示すように、ポンプ部Pの吐出圧力つまり吐出配管19における吐出圧力が目標圧力PsetよりΔPsetだけ低い値(Pset−ΔPset)に到達すると、定常運転に切り替える。   When the discharge pressure of the pump part P, that is, the discharge pressure in the discharge pipe 19, reaches a value (Pset−ΔPset) lower than the target pressure Pset by the operation in the starting operation as described above, as shown in FIG. Switch to.

つぎに、ナノリットルレベルの極低流量で溶離液を送液する場合の定常運転について説明する。定常運転が開始されると、図3Bおよび図3Dに示すように、アクティブバルブ5を「閉」から「開」にする。したがって、図1に示すように、第2加圧室202は、第1加圧室102より遮断される。図3Cに示すように、第1プランジャ101は、下死点と上死点の間の所定の位置で停止する。したがって図3Fに示すように、第1ポンプ流量はゼロとなる。一方、第2ポンプ流量は、図3Gに示すように、目標流量Qsetとなる。図3Hに示すように、ポンプの吐出圧力は、上昇し、目標圧力Psetに到達する。目標圧力Psetは、カラム54の径とそこで必要な通過流量によって決まる。圧力センサ61は、ポンプの吐出圧力が目標圧力Psetに到達すると、それをコントローラ50に通知する。コントローラ50は、第1、第2の両ポンプ100、200とアクティブバルブ5に定常運転の命令を送信する。定常運転では、吐出圧力を目標圧力Psetに保持しながら、一定の送液流量で送液を行う。以上のように本例では、ナノリットルレベル流量における定常運転では、第2プランジャ201のみを一定の低速度にて押し込むことにより、吐出圧力を目標圧力Psetに保持し、また送液流量をナノリットルレベルの目標流量Qsetに保持する。   Next, the steady operation when the eluent is fed at an extremely low flow rate at the nanoliter level will be described. When the steady operation is started, as shown in FIGS. 3B and 3D, the active valve 5 is changed from “closed” to “open”. Therefore, as shown in FIG. 1, the second pressurizing chamber 202 is cut off from the first pressurizing chamber 102. As shown in FIG. 3C, the first plunger 101 stops at a predetermined position between the bottom dead center and the top dead center. Therefore, as shown in FIG. 3F, the first pump flow rate is zero. On the other hand, the second pump flow rate becomes the target flow rate Qset as shown in FIG. 3G. As shown in FIG. 3H, the discharge pressure of the pump increases and reaches the target pressure Pset. The target pressure Pset is determined by the diameter of the column 54 and the flow rate required there. When the discharge pressure of the pump reaches the target pressure Pset, the pressure sensor 61 notifies the controller 50 of that. The controller 50 transmits a command for steady operation to the first and second pumps 100 and 200 and the active valve 5. In steady operation, liquid delivery is performed at a constant liquid delivery flow rate while maintaining the discharge pressure at the target pressure Pset. As described above, in this example, in steady operation at a nanoliter level flow rate, only the second plunger 201 is pushed at a constant low speed to maintain the discharge pressure at the target pressure Pset and the liquid feed flow rate to nanoliter. The target flow rate Qset is maintained.

こうした超低流量による送液を必要とする分析や測定の操作が終了すると、第1、第2の両プランジャ101、201およびアクティブバルブ5は上記したホームポジションの状態に戻り、次の分析や測定の操作をできるように待機する。   When the analysis and measurement operations that require liquid feeding at such an ultra-low flow rate are completed, the first and second plungers 101 and 201 and the active valve 5 return to the home position described above, and the next analysis or measurement is performed. Wait for the operation.

ここで、図1および図2の例では、第1プランジャの径と第2プランジャの径を同一径となるように構成したが、第1プランジャ径を第2プランジャ径より大きくするようにしてもよい。   Here, in the example of FIGS. 1 and 2, the first plunger diameter and the second plunger diameter are configured to be the same diameter, but the first plunger diameter may be larger than the second plunger diameter. Good.

以下では、ポンプ装置PSがマイクロリットルレベルの低流量で溶離液を送液する場合のポンプ装置PSの動作について説明する。マイクロリットルレベル流量での送液には、それぞれ流量範囲の異なる第2の送液量モードと第3の送液量モードがある。   Hereinafter, the operation of the pump device PS when the pump device PS sends the eluent at a low flow rate of the microliter level will be described. Liquid feeding at a microliter level flow rate includes a second liquid feeding amount mode and a third liquid feeding amount mode, each having a different flow rate range.

まず、第2の送液量モードについて説明する。図4に示すのは、第2の送液量モードでアクティブバルブ5に現れる「閉−閉」状態を示す図である。「閉−閉」とは、第1ポート5aと第2ポート5bとが隔絶されており、さらに、第4ポート5dと第5ポート5eも隔絶されている状態である。こうしたアクティブバルブ5の「閉−閉」状態にあっては、アクティブバルブ5が第1加圧室102と第2加圧室202の何れとも隔絶した状態にある。   First, the second liquid feeding amount mode will be described. FIG. 4 is a diagram illustrating a “closed-closed” state appearing on the active valve 5 in the second liquid feeding amount mode. “Closed-closed” is a state in which the first port 5a and the second port 5b are isolated, and the fourth port 5d and the fifth port 5e are also isolated. When the active valve 5 is in the “closed-closed” state, the active valve 5 is isolated from both the first pressurizing chamber 102 and the second pressurizing chamber 202.

図5に、第2の送液量モードにおけるポンプ装置PSの動作モードを示す。図5のA〜Gは図3におけるA〜Gに対応し、図5のHはポンプ装置から吐出される溶離液の流量を示している。マイクロリットルレベル流量の場合にも気泡排出・溶離液充填や起動運転を経た後に定常運転に入るが、気泡排出・溶離液充填の動作は図3の場合と同様なので図5では省略してある。またマイクロリットルレベル流量の場合、起動運転は必ずしも必要でなく、省略することもできる。本例では起動運転を省略し、気泡排出・溶離液充填が終了すると定常運転に移るようにしている。   FIG. 5 shows an operation mode of the pump device PS in the second liquid feeding amount mode. A to G in FIG. 5 correspond to A to G in FIG. 3, and H in FIG. 5 indicates the flow rate of the eluent discharged from the pump device. Even in the case of a microliter level flow rate, the steady operation is started after the bubble discharge / eluent filling and start-up operation, but the operation of bubble discharge / eluent filling is the same as in FIG. In the case of a microliter level flow rate, the start-up operation is not always necessary and can be omitted. In this example, the start-up operation is omitted, and when the bubble discharge / eluent filling is completed, the operation is shifted to the steady operation.

気泡排出・溶離液充填が終了すると、第1、第2の両プランジャとアクティブバルブはホームポジションに配置される。ホームポジションでは、アクティブバルブ5は第1プランジャ101に対して「開」であり、第2プランジャ201に対して「閉」である。つまり上で仮に定義した“アクティブバルブ5が「開」”の状態にある。また、第1プランジャは下死点に配置され、第2プランジャは上死点と下死点の中間位置に配置されている。したがって第1、第2の両加圧室には溶離液が満たされている。   When the bubble discharge / eluent filling is completed, the first and second plungers and the active valve are arranged at the home position. In the home position, the active valve 5 is “open” with respect to the first plunger 101 and “closed” with respect to the second plunger 201. That is, the “active valve 5” defined above is in an “open” state, the first plunger is disposed at the bottom dead center, and the second plunger is disposed at an intermediate position between the top dead center and the bottom dead center. Accordingly, the first and second pressure chambers are filled with the eluent.

まず、図5Aに示すようにドレンバルブ9を閉じ、1回目のサイクルにおけるPhase(フェーズ)1の行程では、図5Bおよび図5Dに示すように、アクティブバルブ5を「開」から「閉−閉」にする。したがって、図4に示すように、アクティブバルブ5は、第1加圧室102と第2加圧室202の何れとも遮断された状態となる。図5Eに示すように、第2プランジャ201を中間位置から上死点方向に所定の速度にて移動し、第2ポンプ200の吐出工程が行われる。図5Cに示すように、第1プランジャ101は下死点に配置されているから、第1ポンプは実質的に作動していない。したがって、図5Gに示すように、第2ポンプ流量は第2プランジャ201の移動速度に対応した所定の値となるが、図5Fに示すように、第1ポンプ流量はゼロである。   First, as shown in FIG. 5A, the drain valve 9 is closed, and in the phase of Phase 1 in the first cycle, the active valve 5 is changed from “open” to “closed-closed” as shown in FIGS. 5B and 5D. " Therefore, as shown in FIG. 4, the active valve 5 is in a state of being blocked from both the first pressurizing chamber 102 and the second pressurizing chamber 202. As shown in FIG. 5E, the second plunger 201 is moved from the intermediate position toward the top dead center at a predetermined speed, and the discharge process of the second pump 200 is performed. As shown in FIG. 5C, since the first plunger 101 is disposed at the bottom dead center, the first pump is not substantially operated. Therefore, as shown in FIG. 5G, the second pump flow rate is a predetermined value corresponding to the moving speed of the second plunger 201, but as shown in FIG. 5F, the first pump flow rate is zero.

1回目のサイクルにおけるPhase2−1の行程では、図5Bおよび図5Dに示すように、アクティブバルブ5は「閉−閉」の状態である。図5Eに示すように、第2プランジャ201は上死点方向に所定の速度にて移動し、引き続き第2ポンプの吐出工程が行われる。図5Cに示すように、第1プランジャ101は、下死点から上死点方向に所定の速度にて移動し、第1加圧室102の圧力が第2加圧室202の圧力(ポンプ吐出圧力)に達するまで加圧する。したがって、図5Gに示すように、第2ポンプ流量は第2プランジャ201の移動速度に対応した所定の値となるが、図5Fに示すように、第1ポンプ流量はゼロである。   In the Phase 2-1 stroke in the first cycle, as shown in FIGS. 5B and 5D, the active valve 5 is in a “closed-closed” state. As shown in FIG. 5E, the second plunger 201 moves at a predetermined speed in the direction of the top dead center, and the discharge process of the second pump is subsequently performed. As shown in FIG. 5C, the first plunger 101 moves from the bottom dead center to the top dead center at a predetermined speed, and the pressure in the first pressurizing chamber 102 is the pressure in the second pressurizing chamber 202 (pump discharge). Pressurize until pressure is reached. Therefore, as shown in FIG. 5G, the second pump flow rate is a predetermined value corresponding to the moving speed of the second plunger 201, but as shown in FIG. 5F, the first pump flow rate is zero.

1回目のサイクルにおけるPhase2−2の行程では、図5Bおよび図5Dに示すように、アクティブバルブ5を「閉−閉」から「閉」にする。したがって、図2に示すように、第1加圧室102はアクティブバルブ5を介して第2加圧室202に接続される。図5Eに示すように、第2プランジャ201はPhase1やPhase2−1の速度の半分の速度で上死点まで移動し、第2ポンプの吐出工程が終了する。図5Cに示すように、第1プランジャ101は、第2プランジャ201と同じ速度で上死点方向に移動し、第1ポンプの吐出工程が行われる。したがって、図5Gに示すように、第2ポンプ流量はPhase1やPhase2−1時の半分の流量となるが、図5Fに示すように、第1ポンプ流量も第2ポンプ流量と同じ流量である。すなわち、第1ポンプと第2ポンプで目標流量の半分ずつを吐出することでトータル流量を得ている。   In the Phase 2-2 stroke in the first cycle, as shown in FIGS. 5B and 5D, the active valve 5 is changed from “closed-closed” to “closed”. Therefore, as shown in FIG. 2, the first pressurizing chamber 102 is connected to the second pressurizing chamber 202 via the active valve 5. As shown in FIG. 5E, the second plunger 201 moves to the top dead center at half the speed of Phase 1 and Phase 2-1, and the discharge process of the second pump is completed. As shown in FIG. 5C, the first plunger 101 moves in the top dead center direction at the same speed as the second plunger 201, and the discharge process of the first pump is performed. Therefore, as shown in FIG. 5G, the second pump flow rate is half the flow rate of Phase 1 or Phase 2-1, but as shown in FIG. 5F, the first pump flow rate is the same as the second pump flow rate. That is, the total flow rate is obtained by discharging half of the target flow rate by the first pump and the second pump.

1回目のサイクルにおけるPhase3の行程では、図5Bおよび図5Dに示すように、アクティブバルブ5は「閉」の状態を維持している。図5Eに示すように、第2プランジャ201は上死点から中間位置まで移動し、第2ポンプの吸込工程が行われる。図5Cに示すように、第1プランジャ101は、Phase1時の第2プランジャ201速度の2倍の速度で上死点まで移動し、第1ポンプの吐出工程が終了する。したがって、図5Gに示すように、第2ポンプ流量はPhase1時に相当する負の流量(吸込流量)となるが、図5Fに示すように、第1ポンプ流量はPhase1時の第2ポンプ流量の2倍の流量となる。すなわち、第2ポンプの負の流量を第1ポンプで補って吐出することで目標のトータル流量を得ている。   In the Phase 3 stroke in the first cycle, as shown in FIGS. 5B and 5D, the active valve 5 is kept in the “closed” state. As shown in FIG. 5E, the second plunger 201 moves from the top dead center to the intermediate position, and the suction process of the second pump is performed. As shown in FIG. 5C, the first plunger 101 moves to the top dead center at twice the speed of the second plunger 201 at Phase 1, and the discharge process of the first pump is completed. Therefore, the second pump flow rate is a negative flow rate (suction flow rate) corresponding to Phase 1 as shown in FIG. 5G, but the first pump flow rate is 2 of the second pump flow rate at Phase 1 as shown in FIG. 5F. Double the flow rate. That is, the target total flow rate is obtained by discharging the second pump with a negative flow rate supplemented by the first pump.

2回目以降のサイクルにおいては、1回目サイクルと比較してPhase1のみが異なっている。以下では2回目以降のサイクルにおけるPhase1についてだけ説明をする。2回目以降のサイクルにおけるPhase1行程では、図5Bおよび図5Dに示すように、アクティブバルブ5を「閉」から「開」にする。したがって、図1に示すように、第2加圧室202は第1加圧室102より遮断され、第1加圧室102はアクティブバルブ5を介して貯蔵槽51に接続される。図5Cに示すように、第1プランジャ101は上死点から下死点方向に所定の速度にて移動し、第1ポンプの吸込工程が行われる。図5Eに示すように、第2プランジャ201は下死点から上死点方向に所定の速度にて移動し、第2ポンプの吐出工程が行われる。したがって、図5Gに示すように、第2ポンプ流量は第2プランジャ201の移動速度に対応した所定の値となるが、図5Fに示すように、第1ポンプ流量はゼロである。ここで、第1ポンプの吸込工程が第2ポンプ流量に影響を与えないのは、上記したようにアクティブバルブ5によって第2加圧室202が第1加圧室102から遮断されているためである。   In the second and subsequent cycles, only Phase 1 is different from the first cycle. Hereinafter, only Phase 1 in the second and subsequent cycles will be described. In the Phase 1 stroke in the second and subsequent cycles, as shown in FIGS. 5B and 5D, the active valve 5 is changed from “closed” to “open”. Therefore, as shown in FIG. 1, the second pressurizing chamber 202 is cut off from the first pressurizing chamber 102, and the first pressurizing chamber 102 is connected to the storage tank 51 via the active valve 5. As shown in FIG. 5C, the first plunger 101 moves from the top dead center toward the bottom dead center at a predetermined speed, and the suction process of the first pump is performed. As shown in FIG. 5E, the second plunger 201 moves from the bottom dead center toward the top dead center at a predetermined speed, and the discharge process of the second pump is performed. Therefore, as shown in FIG. 5G, the second pump flow rate is a predetermined value corresponding to the moving speed of the second plunger 201, but as shown in FIG. 5F, the first pump flow rate is zero. Here, the reason why the suction process of the first pump does not affect the flow rate of the second pump is that the second pressure chamber 202 is blocked from the first pressure chamber 102 by the active valve 5 as described above. is there.

以上の例では、Phase2−1の行程のように、第1プランジャを動作させて第1加圧室の圧力が第2加圧室の圧力に達するまで加圧する行程を組み入れるようにしている。このような工程を組み入れることにより、アクティブバルブの切替えタイミング、それに溶離液の圧縮性やシール材の弾性変形などから生じる圧力変動(この圧力変動は流量に影響を与えて無視できない脈動をもたらす)を効果的に回避することができる。マイクロリットルレベル流量の送液においは、上記のような圧力変動を生じる流量域がある。したがってそのよう流量域ではPhase2−1の行程を組み入れるのが好ましい。   In the above example, as in the process of Phase 2-1, the process of operating the first plunger to pressurize until the pressure in the first pressurizing chamber reaches the pressure in the second pressurizing chamber is incorporated. By incorporating such a process, pressure fluctuations caused by the switching timing of the active valve and the compressibility of the eluent and the elastic deformation of the sealing material (this pressure fluctuation affects the flow rate and causes pulsation that cannot be ignored). It can be effectively avoided. In the case of liquid feeding at a microliter level flow rate, there is a flow rate range in which the above pressure fluctuation occurs. Therefore, it is preferable to incorporate the Phase 2-1 stroke in such a flow rate region.

ポンプ装置PSは、以上のようなポンプ動作により、図5Hに示すように、溶離液を目標流量Qsetに高精度で保って送液することができる。   As shown in FIG. 5H, the pump device PS can send the eluent at a target flow rate Qset with high accuracy, as shown in FIG. 5H.

つぎに、マイクロリットルレベル流量送液における第3の送液量モードについて説明する。第3の送液量モードは第2の送液量モードよりも流量が大きい流量域で用いられる。図6に、第3の送液量モードにおけるポンプ装置PSの動作モードを示す。図6のA〜Hは図5におけるA〜Hに対応している。   Next, the third liquid supply amount mode in the microliter level flow rate liquid supply will be described. The third liquid supply amount mode is used in a flow rate region where the flow rate is larger than that of the second liquid supply amount mode. FIG. 6 shows an operation mode of the pump device PS in the third liquid feeding amount mode. A to H in FIG. 6 correspond to A to H in FIG.

まず、前半の行程では、図6Aに示すようにドレンバルブ9を閉じ、図6Bおよび図6Dに示すように、アクティブバルブ5を「閉」にする。したがって、図2に示すように、第1加圧室102はアクティブバルブ5を介して第2加圧室202に接続される。図6Cに示すように、第1プランジャ101を下死点から上死点方向に所定の速度にて移動し、第1ポンプの吐出工程が行われる。図6Eに示すように、第2プランジャ201は伴に配置されているから、第2ポンプは実質的に作動していない。したがって、図6Fに示すように、第1ポンプ流量は第1プランジャ101の移動速度に対応した所定の値となるが、図6Gに示すように、第2ポンプ流量はゼロである。   First, in the first half stroke, the drain valve 9 is closed as shown in FIG. 6A, and the active valve 5 is closed as shown in FIGS. 6B and 6D. Therefore, as shown in FIG. 2, the first pressurizing chamber 102 is connected to the second pressurizing chamber 202 via the active valve 5. As shown in FIG. 6C, the first plunger 101 is moved from the bottom dead center to the top dead center at a predetermined speed, and the discharge process of the first pump is performed. As shown in FIG. 6E, since the second plunger 201 is disposed together, the second pump is not substantially operated. Therefore, as shown in FIG. 6F, the first pump flow rate is a predetermined value corresponding to the moving speed of the first plunger 101, but as shown in FIG. 6G, the second pump flow rate is zero.

つぎに、後半の行程では、図6Bおよび図6Dに示すように、アクティブバルブ5を「閉」から「開」にする。したがって、図1に示すように、第2加圧室202は、第1加圧室102より遮断される。図6Cに示すように、第1プランジャ101は上死点から下死点方向に所定の速度にて移動し、第1ポンプの吸込工程が行われる。図6Eに示すように、第2プランジャ201は下死点から上死点方向に所定の速度にて移動し、第2ポンプの吐出工程が行われる。したがって、図6Gに示すように、第2ポンプ流量は第2プランジャ201の移動速度に対応した所定の値となるが、図6Fに示すように、第1ポンプ流量はゼロである。すなわち、図6Hに示すように、第1ポンプと第2ポンプの吐出・吸込行程を交互に繰り返す動作によって目標のトータル流量Qsetを得ている。   Next, in the latter half of the stroke, as shown in FIGS. 6B and 6D, the active valve 5 is changed from “closed” to “open”. Therefore, as shown in FIG. 1, the second pressurizing chamber 202 is cut off from the first pressurizing chamber 102. As shown in FIG. 6C, the first plunger 101 moves from the top dead center toward the bottom dead center at a predetermined speed, and the suction process of the first pump is performed. As shown in FIG. 6E, the second plunger 201 moves from the bottom dead center toward the top dead center at a predetermined speed, and the discharge process of the second pump is performed. Accordingly, as shown in FIG. 6G, the second pump flow rate is a predetermined value corresponding to the moving speed of the second plunger 201, but as shown in FIG. 6F, the first pump flow rate is zero. That is, as shown in FIG. 6H, the target total flow rate Qset is obtained by the operation of alternately repeating the discharge and suction strokes of the first pump and the second pump.

以上のように第3の送液量モードによれば、アクティブバルブの単純で簡便な開閉動作により、マイクロリットルレベル流量における送液を安定的に行うことができる。   As described above, according to the third liquid supply amount mode, liquid supply at a microliter level flow rate can be stably performed by a simple and simple opening / closing operation of the active valve.

本実施例において、アクティブバルブは3ポジションの6ポートバルブとしているが、本発明においてはこの限りではなく、3ポジションであればポート数は限定されるものではない。   In this embodiment, the active valve is a 6-port valve with 3 positions. However, the present invention is not limited to this, and the number of ports is not limited as long as the position is 3 positions.

本発明では、上で説明したように、ナノリットルレベルの極低流量を送液する場合とマイクロリットルレベルの低流量を送液する場合とで送液量モードを変えている。以下で、このような送液量モードの使い分けを行うことについての考え方を説明する。基本的には、プランジャ式ポンプの場合、低流量で脈動を伴わずに高精度に送液するポンプの動作は、一押し運転である。いわゆるシリンジ式ポンプとしての動作である。シリンジ式は、流量脈動(圧力脈動)の問題を避けることができるというメリットを有するものの、「連続送液」を行えないというデメリットを有している。一方、繰返し運転(往復動運転)は、「連続送液」が可能であるというメリットを有するものの、連続送液中にプランジャの吸込工程を不可欠とするため無視できない流量脈動を伴うというデメリットを有している。   In the present invention, as described above, the liquid feeding amount mode is changed between the case of feeding an extremely low flow rate of nanoliter level and the case of feeding a low flow rate of microliter level. Hereinafter, the concept of properly using the liquid supply amount mode will be described. Basically, in the case of a plunger-type pump, the operation of a pump that supplies liquid with high accuracy without pulsation at a low flow rate is a one-push operation. This is an operation as a so-called syringe pump. The syringe type has a merit that the problem of flow rate pulsation (pressure pulsation) can be avoided, but has a demerit that “continuous liquid feeding” cannot be performed. On the other hand, the repetitive operation (reciprocating operation) has the merit that “continuous liquid feeding” is possible, but has the demerit that a flow rate pulsation that cannot be ignored because the plunger suction process is indispensable during continuous liquid feeding. is doing.

本発明では、ナノリットルレベルの極低流量域で送液する場合にはプランジャを一押し運転とする動作モードで定常運転を行う第1の送液量モードとし、マイクロリットルレベルの低流量域についてはプランジャに往復動を行わせる繰返し運転による第2や第3の送液量モードとすることにより、一押し運転と繰返し運転それぞれのメリットを一つのポンプ装置において有効に生かせるようにし、このことにより、ナノリットルレベルの極低流量からマイクロリットルレベルの低流量までの広い流量範囲の送液を一つのポンプ装置で実現することができるようになる。   In the present invention, when the liquid is fed in the extremely low flow rate range of the nanoliter level, the first liquid feed mode in which the plunger is operated in a single push operation mode is set as the first liquid feed mode, and the microliter level low flow rate range is set. By using the second and third liquid delivery mode by repetitive operation that causes the plunger to reciprocate, the advantages of one-push operation and repetitive operation can be effectively utilized in one pump device. Thus, a single pump device can realize liquid feeding in a wide flow range from a very low flow rate of nanoliter level to a low flow rate of microliter level.

以上では、ナノリットルレベルとマイクロリットルレベルなどのおおまかな流量目安を前提にした説明であったが、送液流量モードの切替えを行う流量は、一般的には以下のようにして決められる。ポンプ装置におけるプランジャの「1ストローク当たりの流量(あるいは流速)」は、プランジャの仕様であるプランジャの径とプランジャのストローク長で決まる。したがってプランジャの仕様が決まっていれば、液体クロマトグラフシステム(あるいはこれを使用するユーザ)が要求する「分析時間」ないし「測定時間」と「吐出流量(毎分の送液量)」に基づいて切替え流量を決定することができる。   The above description is based on rough flow rate standards such as the nanoliter level and the microliter level, but the flow rate for switching the liquid feeding flow rate mode is generally determined as follows. The “flow rate (or flow velocity) per stroke” of the plunger in the pump device is determined by the plunger diameter and the plunger stroke length, which are the specifications of the plunger. Therefore, if the specifications of the plunger are determined, it is based on the “analysis time” or “measurement time” and “discharge flow rate (liquid feed amount per minute)” required by the liquid chromatograph system (or the user who uses it). The switching flow rate can be determined.

具体例として、プランジャ径:φ2μm、ストローク長:8μmとするとプランジャの1ストローク当たりの流量(あるいは流速)は約25μl/minである。要求される吐出流量が500nl/minであれば、プランジャが1ストロークするのに要する時間は約50分となる。この場合に「分析時間」や「測定時間」が30分であれば、プランジャを1ストロークすれば十分である。したがってポンプは一押し運転すればよいことになる。   As a specific example, if the plunger diameter is φ2 μm and the stroke length is 8 μm, the flow rate (or flow velocity) per stroke of the plunger is about 25 μl / min. If the required discharge flow rate is 500 nl / min, the time required for one stroke of the plunger is about 50 minutes. In this case, if the “analysis time” or “measurement time” is 30 minutes, it is sufficient to make one stroke of the plunger. Therefore, the pump only needs to be operated once.

一方、要求される吐出流量が100μl/minであれば、プランジャが1ストロークするのに要する時間は0.25分となる。この場合に「分析時間」や「測定時間」が30分であると、プランジャの1ストローク分では不足となる。したがって繰返し運転(往復動運転)することになる。   On the other hand, if the required discharge flow rate is 100 μl / min, the time required for the plunger to make one stroke is 0.25 minutes. In this case, if the “analysis time” or “measurement time” is 30 minutes, one plunger stroke is insufficient. Therefore, repeated operation (reciprocating operation) is performed.

すなわち、プランジャの1ストローク当たりの流量(あるいは流速)をQs、要求吐出流量をQd、要求分析時間(または測定時間)をTdとして、Qs/Qd=T≧Tdであれば、プランジャを一押し運転とする送液量モード(上の例では第1の送液量モード)とし、Qs/Qd=T<Tdであれば、プランジャに往復動を行わせる繰返し運転による送液量モード(上の例では第2と第3の各送液量モード)とすることになる。   That is, assuming that Qs is the flow rate (or flow velocity) per stroke of the plunger, Qd is the required discharge flow rate, and Td is the required analysis time (or measurement time), and if Qs / Qd = T ≧ Td, the plunger is pushed once. In the above example, if Qs / Qd = T <Td, the liquid supply mode by the repetitive operation that causes the plunger to reciprocate (the above example) Then, the second and third liquid feeding amount modes) are set.

本例の液体クロマトグラフシステムを用いて分析や測定を行う場合、あらかじめ目標流量や測定時間に対するポンプ装置の運転方法を決めるマップを作成しておき、このマップを用いて液体クロマトグラフシステムを自動的に立ち上げるようにすることも可能である。例えば、ユーザが目標流量あるいは測定時間を入力する。液体クロマトグラフシステムは、マップから目標流量あるいは測定時間に対する最適なポンプの動作モードを読み取り、それにより自動的にポンプを立ち上げるようにする。   When performing analysis or measurement using the liquid chromatograph system of this example, a map that determines the operation method of the pump device for the target flow rate and measurement time is created in advance, and the liquid chromatograph system is automatically used using this map. It is also possible to start up. For example, the user inputs a target flow rate or measurement time. The liquid chromatograph system reads the optimum pump operation mode for the target flow rate or measurement time from the map, and automatically starts the pump.

つぎに、高圧グラジエント運転システムに本発明による送液システム(液体クロマトグラフ用ポンプシステム)を適用する場合の形態例について説明する。図7に本発明による送液システムを適用した高圧グラジエント運転システムの構成を示す。高圧グラジエント運転システムでは、二つの送液システムを用い、高圧グラジエント運転を行う。本例の高圧グラジエント運転システムは、2台のポンプ装置10a、10b、インジェクタ53、カラム54、検出器55、貯蔵槽56、ミキサー62、およびメインコントローラ70を含む。ポンプ装置10a、10bは、図1におけるポンプ装置PSと同様である。またインジェクタ53、カラム54、検出器55、および貯蔵槽56も図1におけるそれらと同様である。なお図7では、煩雑になるのを避けてポンプ装置10a、10bの構成要素の一部について符号を付すのを省略してある。   Next, an example of a case where the liquid feeding system (liquid chromatograph pump system) according to the present invention is applied to a high pressure gradient operation system will be described. FIG. 7 shows a configuration of a high-pressure gradient operation system to which the liquid feeding system according to the present invention is applied. In the high-pressure gradient operation system, high-pressure gradient operation is performed using two liquid feeding systems. The high-pressure gradient operation system of this example includes two pump devices 10a and 10b, an injector 53, a column 54, a detector 55, a storage tank 56, a mixer 62, and a main controller 70. The pump devices 10a and 10b are the same as the pump device PS in FIG. The injector 53, the column 54, the detector 55, and the storage tank 56 are the same as those in FIG. In FIG. 7, a part of the constituent elements of the pump devices 10 a and 10 b is omitted from being complicated to avoid complication.

ポンプ装置10a、10bそれぞれの第1ポンプの吐出通路には第1の圧力センサ60a、60bがそれぞれ設けられ、ポンプ装置10a、10bそれぞれの第1加圧室には第2の圧力センサ61a、61bがそれぞれ設けられている。またポンプ装置10a、10bそれぞれの吐出配管19a、19bはミキサー62に接続されている。そしてミキサー62の吐出側はインジェクタ53に接続されている。   First pressure sensors 60a and 60b are provided in the discharge passages of the first pumps of the pump devices 10a and 10b, respectively, and second pressure sensors 61a and 61b are provided in the first pressurizing chambers of the pump devices 10a and 10b, respectively. Are provided. The discharge pipes 19a and 19b of the pump devices 10a and 10b are connected to a mixer 62. The discharge side of the mixer 62 is connected to the injector 53.

図8に高圧グラジエント運転システムにおける2つのポンプ装置10a、10bのそれぞれで送液される溶離液の流量の関係を示す。グラジエント運転とは、ポンプ装置10aで送液される溶離液Aとポンプ装置10bで送液される溶離液Bの混合比を時間と共に階段状に変化させながら送液することをいう。すなわち、総送液流量(Qt=Qa+Qb)を一定に保持しながら、2つの送液流量QaとQbの比率を変化させる。図8Aに示すように、第1の溶離液Aの流量Qaは時間と共に段階的に増加し、例えば、Qa=1から99まで段階的に変化する。図8Bに示すように、第2の溶離液Bの流量Qbは時間と共に段階的に減少し、例えば、Qb=99から1まで段階的に変化する。図8Cに示すように、総送液流量Qt=Qa+Qbは一定であり、その値を100とする。なお総送液流量Qtはミキサー62の流量である。図8Dはミキサー62の吐出点Sにおける両溶離液A、Bの混合比を示す。第1の溶離液Aと第2の溶離液Bの混合比は時間と共に段階的に増加する。例えば、Qb/Qa=1から99まで段階的に変化する。本例は、100段階のグラジエントである。したがって、総送液流量Qtを1μl/minとすると最小流量および分解能はその1/100、すなわち、10nl/minである。   FIG. 8 shows the relationship between the flow rates of the eluents sent by the two pump devices 10a and 10b in the high-pressure gradient operation system. The gradient operation refers to sending the liquid while changing the mixing ratio of the eluent A sent by the pump device 10a and the eluent B sent by the pump device 10b stepwise with time. That is, the ratio of the two liquid feeding flow rates Qa and Qb is changed while keeping the total liquid feeding flow rate (Qt = Qa + Qb) constant. As shown in FIG. 8A, the flow rate Qa of the first eluent A increases stepwise with time, for example, changes stepwise from Qa = 1 to 99. As shown in FIG. 8B, the flow rate Qb of the second eluent B decreases with time, and changes stepwise from Qb = 99 to 1, for example. As shown in FIG. 8C, the total liquid feeding flow rate Qt = Qa + Qb is constant, and its value is 100. The total liquid feeding flow rate Qt is the flow rate of the mixer 62. FIG. 8D shows the mixing ratio of both eluents A and B at the discharge point S of the mixer 62. The mixing ratio of the first eluent A and the second eluent B increases stepwise with time. For example, Qb / Qa = 1 to 99. In this example, the gradient is 100 steps. Therefore, when the total liquid feeding flow rate Qt is 1 μl / min, the minimum flow rate and resolution are 1/100, that is, 10 nl / min.

図8Eは、ポンプ装置の吐出圧力を示す。2つのポンプ装置それぞれの吐出配管19a、19bはミキサー62を介して互いに接続されている。ミキサー62による圧力低下または圧力損失を無視すると、2つのポンプ装置の吐出圧力は同一である。すなわち、第1のポンプ装置10aの第1の圧力センサ60aによって検出された吐出圧力は、第2のポンプ装置10bの第1の圧力センサ60bによって検出された吐出圧力に等しい。さらに、これらの圧力センサ60a、60bによって検出された吐出圧力は、ミキサー62の吐出圧力に等しい。   FIG. 8E shows the discharge pressure of the pump device. The discharge pipes 19 a and 19 b of the two pump devices are connected to each other via a mixer 62. Neglecting the pressure drop or pressure loss due to the mixer 62, the discharge pressures of the two pump devices are the same. That is, the discharge pressure detected by the first pressure sensor 60a of the first pump device 10a is equal to the discharge pressure detected by the first pressure sensor 60b of the second pump device 10b. Furthermore, the discharge pressure detected by these pressure sensors 60 a and 60 b is equal to the discharge pressure of the mixer 62.

図8Cに示すように、総送液流量Qtが一定でも、図8Eに示すように、ポンプの吐出圧力は、最大1.5〜2倍程度も変化する。これは、2つの溶離液の混合比が変化すると、カラムを通過するときの流体抵抗が変化するためである。ポンプの吐出圧力を一定に保持しようとすると、逆に総送液流量Qtが一定とならない。しかし、混合比と圧力変動の関係は過去の実験データより既知である。したがって、総送液流量Qtが一定である場合の圧力変動曲線は予測可能である。そこで、ミキサー62の吐出圧力を測定し、それを圧力変動曲線の予測値と比較し、両者の偏差をフィードバック信号としてポンプ装置を駆動することで総送液流量Qtを一定に保つことができる。図8Eの実線の曲線は、ポンプの吐出圧力の測定値であり、破線の曲線は、過去の実験データより得られた目標圧力である。   As shown in FIG. 8C, even if the total liquid feeding flow rate Qt is constant, as shown in FIG. 8E, the discharge pressure of the pump changes by a maximum of about 1.5 to 2 times. This is because when the mixing ratio of the two eluents changes, the fluid resistance when passing through the column changes. If the pump discharge pressure is kept constant, the total liquid supply flow rate Qt is not constant. However, the relationship between the mixing ratio and the pressure fluctuation is known from past experimental data. Therefore, the pressure fluctuation curve when the total liquid feeding flow rate Qt is constant can be predicted. Therefore, the total delivery flow rate Qt can be kept constant by measuring the discharge pressure of the mixer 62, comparing it with the predicted value of the pressure fluctuation curve, and driving the pump device using the deviation between them as a feedback signal. The solid curve in FIG. 8E is a measured value of the pump discharge pressure, and the broken curve is a target pressure obtained from past experimental data.

図7に示すように、第1のポンプ装置に設けられた第1の圧力センサ60aの出力は、メインコントローラ70にフィードバックされる。メインコントローラ70は、第1の圧力センサ60aからの測定値を目標圧力と比較し、両者の偏差を求める。この偏差を各ポンプ装置10a、10bのコントローラ50a、50bに送信する。コントローラ50a、50bは、偏差に基づいて、各ポンプ装置10a、10bを制御する。   As shown in FIG. 7, the output of the first pressure sensor 60 a provided in the first pump device is fed back to the main controller 70. The main controller 70 compares the measured value from the first pressure sensor 60a with the target pressure, and obtains the deviation between them. This deviation is transmitted to the controllers 50a and 50b of the pump devices 10a and 10b. The controllers 50a and 50b control the pump devices 10a and 10b based on the deviation.

ポンプ装置10a、10bの吐出圧力が目標圧力より低い場合、総送液流量(Qt=Qa+Qb)が低下している。したがって、総送液流量を増加させればよい。しかしながら、2つの送液流量QaとQbのどちらがより大きく低下しているのかは不明である。例えば、実際には第1の送液流量Qaが低下しているのに誤って第2の送液流量Qbが低下していると判断し、第2の送液流量Qbを増加させた場合、混合比の精度が悪化する。これはグラジエント運転における相互干渉と呼ばれる問題である。   When the discharge pressure of the pump devices 10a and 10b is lower than the target pressure, the total liquid feeding flow rate (Qt = Qa + Qb) is decreased. Therefore, the total liquid feeding flow rate may be increased. However, it is unclear which of the two liquid feeding flow rates Qa and Qb is greatly reduced. For example, when it is actually determined that the second liquid supply flow rate Qb is decreasing while the first liquid supply flow rate Qa is decreasing, and the second liquid supply flow rate Qb is increased, The accuracy of the mixing ratio deteriorates. This is a problem called mutual interference in gradient operation.

本例では、2つの送液流量QaとQbは、同一の割合で増加または減少すると仮定する。したがって、図8Fに示すように、2つの送液流量QaとQbに対して、流量比に比例したフィードバックゲインを与える。すなわち、比例制御を行う。例えば2つの送液流量の比Qa:Qbが20:80の場合、2つの送液流量Qa、Qbのフィードバックゲインは、それぞれ(20/100)×K、(80/100)×Kで与えられる。Kは定数である。仮に総送液流量Qtが5だけ不足している場合、2つのポンプへの指令値はそれぞれ20+(20/100)×K×5、80+(80/100)×K×5で与えられる。例えばKを1とすると、前者は21、後者は84となる。この方法によれば2つのポンプ装置の固体差による混合比の精度の低下は避けられないが、相互干渉は避けられる。   In this example, it is assumed that the two liquid feeding flow rates Qa and Qb increase or decrease at the same rate. Therefore, as shown in FIG. 8F, a feedback gain proportional to the flow rate ratio is given to the two liquid feeding flow rates Qa and Qb. That is, proportional control is performed. For example, when the ratio Qa: Qb of the two liquid flow rates is 20:80, the feedback gains of the two liquid flow rates Qa and Qb are given by (20/100) × K and (80/100) × K, respectively. . K is a constant. If the total liquid flow rate Qt is insufficient by 5, the command values for the two pumps are given by 20+ (20/100) × K × 5 and 80+ (80/100) × K × 5, respectively. For example, if K is 1, the former is 21 and the latter is 84. According to this method, a decrease in the accuracy of the mixing ratio due to the difference between the two pump devices is inevitable, but mutual interference can be avoided.

以上のような高圧グラジエント運転システムは、混合精度に優れ送液を安定して行うことを可能とする。   The high pressure gradient operation system as described above is excellent in mixing accuracy and enables stable liquid feeding.

つぎに、本発明による送液システムを適用して構成される2次元高性能液体クロマトグラフ/質量分析システムの形態例について説明する。図9に、2次元高性能液体クロマトグラフ/質量分析システムの構成例を示す。本例の2次元高性能液体クロマトグラフ/質量分析システムは、前段分離部、脱塩部、後段分離部および質量分析部を含み、さらにコンピュータで構成される制御部79と各部の接続関係の切替え手段である6方バルブ80を含んでいる。前段分離部は、ポンプ装置71、オートサンプラ72、およびイオン交換カラム73を含み、脱塩部は、ポンプ装置74およびトラップカラム75を含み、後段分離部は、グラジエント送液ユニット76および逆相カラム77を含み、質量分析部は、質量分析計78を含む。   Next, an embodiment of a two-dimensional high performance liquid chromatograph / mass spectrometry system configured by applying the liquid feeding system according to the present invention will be described. FIG. 9 shows a configuration example of a two-dimensional high performance liquid chromatograph / mass spectrometry system. The two-dimensional high performance liquid chromatograph / mass spectrometry system of this example includes a front-stage separation unit, a desalting unit, a rear-stage separation unit, and a mass analysis unit, and further switches the connection relation between the control unit 79 configured by a computer and each unit. A six-way valve 80 is included. The front stage separation unit includes a pump device 71, an autosampler 72, and an ion exchange column 73, the desalting unit includes a pump device 74 and a trap column 75, and the rear stage separation unit includes a gradient liquid feeding unit 76 and a reverse phase column. 77, and the mass spectrometer includes a mass spectrometer 78.

前段分離部では、図1のポンプ装置PSと同様に構成されているポンプ装置71が制御部79からの制御の下で溶離液を定量でイオン交換カラム73へ送液する。分析対象の試料を含む試料溶液は、オートサンプラ72から導入される。オートサンプラ72から導入された試料の成分の一部は、イオン交換カラム73で最初の溶離液により分離されてイオン交換カラム73から流出し、6方バルブ80を経由して接続された脱塩部のトラップカラム75に成分ごとに分離された状態でトラップされる。トラップカラム75にトラップされた各分離成分は、後述の脱塩、逆相グラジエント分離、および質量分析という一連の操作を経て分析される。前段分離部の溶離液流量としては、極微量試料に対する高分離能での分離を可能とするために200μl/min以下が好適である。   In the former separation unit, a pump device 71 configured in the same manner as the pump device PS of FIG. 1 sends the eluent quantitatively to the ion exchange column 73 under the control of the control unit 79. A sample solution containing a sample to be analyzed is introduced from the autosampler 72. A part of the sample components introduced from the autosampler 72 is separated by the first eluent in the ion exchange column 73 and flows out from the ion exchange column 73, and is connected through a 6-way valve 80. The trap column 75 traps each component in a separated state. Each separation component trapped in the trap column 75 is analyzed through a series of operations such as desalting, reverse phase gradient separation, and mass spectrometry which will be described later. The eluent flow rate in the pre-stage separation unit is preferably 200 μl / min or less in order to enable separation with a very small amount of a very small sample.

脱塩部では、イオン交換カラム73による各分離成分の脱塩処理を行う。脱塩処理は、分離成分を逆相分離系である後段分離部へそのまま導入した場合、その分離成分に含まれる塩が後続の質量分析部の質量分析計78に混入して質量分析計78の分析性能に影響するのを防止するために行われる。   In the desalting section, the desalting treatment of each separated component by the ion exchange column 73 is performed. In the desalting treatment, when the separated component is introduced as it is into the latter-stage separation unit which is a reverse phase separation system, the salt contained in the separated component is mixed into the mass spectrometer 78 of the subsequent mass analysis unit and the mass spectrometer 78 This is done to prevent the analysis performance from being affected.

後段分離部では、トラップカラム75で各分離成分を脱塩処理した後、6方バルブ80を回転して流路を切り替える。そして、各分離成分は逆相カラム77へ送られ、逆相分離用の溶離液によりグラジエント分離される。グラジエント送液ユニット76は、高圧グラジエント運転システムについて上で説明しグラジエント運転と同様に2種類の溶離液を任意の混合比で混合した混合溶離液を送液する。具体的には、図1のポンプ装置PSと同様に構成されている2つのポンプ装置76a、76bのそれぞれで送液される2種類の溶離液をミキサー76cで混合することにより、任意混合比の混合溶離液として逆相カラム77へ導入する。混合溶離液の混合比率は制御部79の制御により段階的に変えられ、上記各分離成分は、混合溶離液の混合比率に応じた溶出強度に基づいてさらに各成分に分離される。後段分離部の溶離液流量としては、極微量試料に対する高分離能での分離を可能とするために100μl/min以下が好適である。場合によっては、50nl/min以下が好適な場合もある。   In the subsequent separation section, each separation component is desalted in the trap column 75, and then the six-way valve 80 is rotated to switch the flow path. Then, each separation component is sent to the reverse phase column 77 and is gradient-separated by the eluent for reverse phase separation. The gradient liquid feeding unit 76 feeds a mixed eluent obtained by mixing two types of eluents at an arbitrary mixing ratio in the same manner as the gradient operation described above for the high pressure gradient operation system. Specifically, by mixing two kinds of eluents fed by each of two pump devices 76a and 76b configured in the same manner as the pump device PS of FIG. It introduce | transduces into the reverse phase column 77 as a mixed eluent. The mixing ratio of the mixed eluent is changed stepwise by the control of the control unit 79, and each of the separated components is further separated into each component based on the elution intensity according to the mixing ratio of the mixed eluent. The eluent flow rate in the subsequent separation section is preferably 100 μl / min or less in order to enable separation with a very high resolution with respect to a very small amount of sample. In some cases, 50 nl / min or less may be suitable.

質量分析部では、以上のような2段階の分離により単一成分へ分離された各成分の定性、定量分析が質量分析計78にて行われる。高性能液体クロマトグラフと質量分析計のインターフェースとしては、ESI(エレクトロスプレーイオン化)、APCI(大気圧化学イオン化)などが用いられる。また質量分析計としては、飛行時間型やイオントラップ型などの構成が適用される。   In the mass spectrometer, the mass spectrometer 78 performs qualitative and quantitative analysis of each component separated into single components by the above-described two-stage separation. As an interface between the high performance liquid chromatograph and the mass spectrometer, ESI (electrospray ionization), APCI (atmospheric pressure chemical ionization), or the like is used. As the mass spectrometer, configurations such as a time-of-flight type and an ion trap type are applied.

以上のような2次元高性能液体クロマトグラフ/質量分析システムは、例えばプロテオーム解析において高分離能を発揮し、高精度な自動分析を可能とし、また処理効率を高めることも可能とする。これには、本システムに用いているポンプ装置(71、74、76a、76b)の送液能力が大きく寄与している。プロテオーム解析においては、採取した細胞から種々のたんぱく質を抽出して分析するが、細胞に含まれる各たんぱく質は極微量であり、増殖も不可能である。したがって2次元高性能液体クロマトグラフ/質量分析システムの検出感度を上げるためには、液体クロマトグラフシステムで極低流量の送液も行えることが求められることになる。またプロテオーム解析では、試料を投入してからデータ処理するまでに数時間の分析時間を要する。本発明による液体クロマトグラフ用ポンプシステムであるポンプ装置(71、74、76a、76b)は、極低流量のナノリットルレベルから低流量のマイクロリットルレベルまでの広い送液量範囲での送液を一つのポンプで可能とし、送液動作モードの切替えを短時間で行うことを可能とするものであり、プロテオーム解析で求められる上記のような条件を満足させることができ、そのことでプロテオーム解析において高精度な自動分析を可能とし、また処理効率を高めることも可能とする。   The two-dimensional high-performance liquid chromatograph / mass spectrometry system as described above exhibits high resolution in, for example, proteome analysis, enables high-precision automatic analysis, and increases processing efficiency. This greatly contributes to the liquid feeding capacity of the pump devices (71, 74, 76a, 76b) used in this system. In proteome analysis, various proteins are extracted from the collected cells and analyzed, but the amount of each protein contained in the cells is extremely small and cannot be proliferated. Therefore, in order to increase the detection sensitivity of the two-dimensional high-performance liquid chromatograph / mass spectrometry system, it is required that the liquid chromatograph system can also deliver an extremely low flow rate. In proteome analysis, several hours of analysis time is required from the introduction of a sample to data processing. The pump apparatus (71, 74, 76a, 76b), which is a liquid chromatograph pump system according to the present invention, can deliver liquids in a wide liquid supply range from nanoliter level with extremely low flow rate to microliter level with low flow rate. This is possible with a single pump, and it is possible to switch the liquid-feeding operation mode in a short time, satisfying the above-mentioned conditions required in proteomic analysis, so that in proteomic analysis It enables high-precision automatic analysis and increases processing efficiency.

図10に、第2の実施形態による送液システムを適用した液体クロマトグラフシステムの構成例を示す。本例の液体クロマトグラフシステムは、図1の液体クロマトグラフシステムと基本的には同様である。したがって図1と共通する要素には同一の符号を付し、それらについての説明は適宜省略する。   FIG. 10 shows a configuration example of a liquid chromatograph system to which the liquid feeding system according to the second embodiment is applied. The liquid chromatograph system of this example is basically the same as the liquid chromatograph system of FIG. Therefore, elements common to those in FIG. 1 are denoted by the same reference numerals, and description thereof will be omitted as appropriate.

この例の液体クロマトグラフシステムは、ポンプ装置PS´が本発明の第2の実施形態による送液システム(液体クロマトグラフ用ポンプシステム)で構成されている。ポンプ装置PS´は、第1の実施形態におけるポンプ装置PSが一体構造であったのに対して、それぞれ別体に形成された第1のプランジャポンプ(第1のポンプ)1と第2のプランジャポンプ(第2のポンプ)2を並列的に組み合わせた構造とされている。第1ポンプ1には、貯蔵槽51−1と脱気装置14−1が吸込配管16−1を介して接続され、第2ポンプ2には、貯蔵槽51−2と脱気装置14−2が吸込配管16−2を介して接続されている。また第1ポンプ1は、吸込通路103に吸込チェック弁105が設けられ、吐出通路104に吐出チェック弁106が設けられ、第2ポンプ2は、吸込通路203に吸込チェック弁205が設けられ、吐出通路204に吐出チェック弁206が設けられている。これらのチェック弁は、図1のアクティブバルブ5が負っていた機能を実現する。すなわち送液量モードの切替えのための流路切替え手段として機能する。また第1ポンプ1と第2ポンプ2は、共通の吐出配管19を介してそれぞれ個別にインジェクタ53に接続されている。吐出配管19には、ドレンバルブ9と圧力センサ63が設けられている。以上が第1の実施形態におけるポンプ装置PSに対するポンプ装置PS´の構造上の主な相違である。   In the liquid chromatograph system of this example, the pump device PS ′ is configured by the liquid feeding system (liquid chromatograph pump system) according to the second embodiment of the present invention. The pump device PS ′ is a single plunger pump (first pump) 1 and a second plunger, which are formed separately from each other, whereas the pump device PS in the first embodiment has an integral structure. The pump (second pump) 2 is combined in parallel. A storage tank 51-1 and a deaeration device 14-1 are connected to the first pump 1 via a suction pipe 16-1, and a storage tank 51-2 and a deaeration device 14-2 are connected to the second pump 2. Are connected via a suction pipe 16-2. The first pump 1 is provided with a suction check valve 105 in the suction passage 103, a discharge check valve 106 is provided in the discharge passage 104, and the second pump 2 is provided with a suction check valve 205 in the suction passage 203. A discharge check valve 206 is provided in the passage 204. These check valves realize the function that the active valve 5 of FIG. That is, it functions as a flow path switching means for switching the liquid feeding amount mode. The first pump 1 and the second pump 2 are individually connected to the injector 53 through a common discharge pipe 19. The discharge pipe 19 is provided with a drain valve 9 and a pressure sensor 63. The above is the main difference in structure of the pump device PS ′ with respect to the pump device PS in the first embodiment.

つぎにポンプ装置PS´の動作について説明する。ポンプ装置PS´の動作は、基本的には図1のポンプ装置PSと同様である。以下ではポンプ装置PS´に特有な動作を中心にして説明する。気泡排出・溶離液充填では、ドレンバルブ9を開にし、第1、第2の両ポンプ1、2を作動させて気泡の排出と溶離液の充填を行う。起動運転では、ドレンバルブ9を閉じ、第1プランジャ101のみを作動させて、第1ポンプ1の吐出圧力を目標圧力に到達させる。吐出圧力が目標圧力に到達したら定常運転に移る。定常運転では、ドレンバルブ9が閉じた状態で、第1ポンプ1を停止し、第2ポンプ2のみを作動させる。第2プランジャ201を低速にて第2加圧室202に押し込む。それにより、第2ポンプ2の吐出圧力を目標圧力に保持しながら、所定の流量で送液する。以上がポンプ装置PS´におけるナノリットルレベル流量の場合の動作モードである。マイクロリットルレベル流量の動作モードでは、第1、第2の両ポンプ1、2に、それぞれの加圧室の圧力をモニターしながら、交互に吐出・吸込工程を行わせることにより、所定の流量で送液する。   Next, the operation of the pump device PS ′ will be described. The operation of the pump device PS ′ is basically the same as that of the pump device PS of FIG. In the following, the operation unique to the pump device PS ′ will be mainly described. In the bubble discharge / eluent filling, the drain valve 9 is opened, and both the first and second pumps 1 and 2 are operated to discharge the bubbles and fill the eluent. In the start-up operation, the drain valve 9 is closed and only the first plunger 101 is operated so that the discharge pressure of the first pump 1 reaches the target pressure. When the discharge pressure reaches the target pressure, the operation proceeds to steady operation. In the steady operation, the first pump 1 is stopped and only the second pump 2 is operated with the drain valve 9 closed. The second plunger 201 is pushed into the second pressurizing chamber 202 at a low speed. Thereby, the liquid is fed at a predetermined flow rate while maintaining the discharge pressure of the second pump 2 at the target pressure. The above is the operation mode for the nanoliter flow rate in the pump device PS ′. In the operation mode of the microliter level flow rate, the first and second pumps 1 and 2 are made to perform a discharge / suction process alternately while monitoring the pressure in the respective pressurizing chambers. Deliver liquid.

以上のように本実施形態におけるポンプ装置PS´は、別体に形成した第1、第2の両ポンプ1、2を配管で接続する構造とされているため、その分解作業が容易となり、シール交換などのメンテナンス作業の負担を軽減できる。また機器のレイアウト性が向上するなどの利点も得られる。   As described above, the pump device PS ′ according to the present embodiment has a structure in which the first and second pumps 1 and 2 formed separately are connected by piping. The burden of maintenance work such as replacement can be reduced. In addition, advantages such as improved layout of the equipment can be obtained.

本発明は、送液システムについて、例えばナノリットルレベルの極低流量からマイクロリットルレベルの低流量までの広範囲な流量域での送液を一つのポンプで精度よく行えるようにするものであり、液体クロマトグラフの分野などで広く利用することができる。   The present invention relates to a liquid feeding system, for example, enables liquid feeding in a wide range of flow rates from a very low flow rate of nanoliter level to a low flow rate of microliter level with a single pump. It can be widely used in the field of chromatographs.

第1の実施形態による送液システムを適用した液体クロマトグラフシステムの構成を示すとともに、アクティブバルブが「開」の状態を示す図である。It is a figure which shows the state of the active valve while showing the structure of the liquid chromatograph system to which the liquid feeding system by 1st Embodiment is applied. 第1の実施形態による送液システムを適用した液体クロマトグラフシステムの構成を示すとともに、アクティブバルブが「閉」の状態を示す図である。It is a figure which shows the structure of the liquid chromatograph system to which the liquid feeding system by 1st Embodiment is applied, and shows the state of an active valve being "closed." 第1の送液量モードにおけるポンプ装置の動作モードを示す図である。It is a figure which shows the operation mode of the pump apparatus in 1st liquid supply amount mode. 第2の送液量モードでアクティブバルブに現れる「閉−閉」状態を示す図である。It is a figure which shows the "closed-closed" state which appears on an active valve in 2nd liquid feeding amount mode. 第2の送液量モードにおけるポンプ装置の動作モードを示す図である。It is a figure which shows the operation mode of the pump apparatus in 2nd liquid feeding amount mode. 第3の送液量モードにおけるポンプ装置PSの動作モードを示す図である。It is a figure which shows the operation mode of pump apparatus PS in 3rd liquid feeding amount mode. 高圧グラジエント運転システムの構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of a high pressure gradient driving | operation system. 高圧グラジエント運転システムにおける2つのポンプ装置それぞれの溶離液流量の関係を示す図である。It is a figure which shows the relationship of the eluent flow volume of each of the two pump apparatuses in a high pressure gradient driving | operation system. 2次元高性能液体クロマトグラフ/質量分析システムの構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of a two-dimensional high performance liquid chromatograph / mass spectrometry system. 第2の実施形態による送液システムを適用した液体クロマトグラフシステムの構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of the liquid chromatograph system to which the liquid feeding system by 2nd Embodiment is applied.

符号の説明Explanation of symbols

5 アクティブバルブ(流路切替え手段)
5a〜5h ポート
100 第1のポンプ
200 第2のポンプ
PS ポンプ装置(送液システム)
5 Active valve (channel switching means)
5a to 5h Port 100 First pump 200 Second pump PS Pump device (liquid feeding system)

Claims (6)

液体を加圧して送液する第1のポンプと第2のポンプが互いに協調動作をなせるように組み合わされた送液システムにおいて、
流路切替え手段を備え、前記流路切替え手段にて前記液体の流路を切替えることにより、それぞれ前記第1、第2の両ポンプの協調状態の異なる複数の動作モードの内のいずれかを選択きるようにされており、前記動作モードの選択により、それぞれ送液流量範囲の異なる複数の送液量モードの内のいずれかに切替えて送液を行えるようにされていることを特徴とする送液システム。
In the liquid feeding system in which the first pump and the second pump that pressurize and feed the liquid are combined so as to cooperate with each other,
A flow path switching means is provided, and the liquid flow path is switched by the flow path switching means, so that one of a plurality of operation modes having different cooperative states of the first and second pumps is selected. According to the selection of the operation mode, liquid feeding can be performed by switching to any one of a plurality of liquid feeding amount modes having different liquid feeding flow rate ranges. Liquid system.
所定の圧力と流量を保って送液する定常運転時に前記第1、第2の両ポンプのいずれかのみを送液に用いる送液量モードと、前記定常運転時に前記第1、第2の両ポンプを送液に用いる送液量モードが前記複数の送液量モードに含まれている請求項1に記載の送液システム。   A liquid-feeding amount mode in which only one of the first and second pumps is used for liquid feeding during a steady operation in which liquid is fed while maintaining a predetermined pressure and flow rate, and both the first and second pumps during the steady operation. The liquid feeding system according to claim 1, wherein a liquid feeding amount mode in which a pump is used for liquid feeding is included in the plurality of liquid feeding amount modes. 前記送液量モードの切替え基準とする流量は、送液対象のシステムで必要とされる分析時間ないし測定時間と吐出流量に基づいて決定するようにされている請求項1または請求項2に記載の送液システム。   The flow rate used as the reference for switching the liquid supply amount mode is determined based on an analysis time or a measurement time and a discharge flow rate required in a liquid supply target system. Liquid feeding system. 前記流路切替え手段は、複数のポートを有し、前記複数のポートの接続を切替えることにより流路の切替えを行うアクティブバルブで形成されている請求項1〜請求項3のいずれか1項に記載の送液システム。   The flow path switching means has a plurality of ports, and is formed of an active valve that switches a flow path by switching connection of the plurality of ports. The liquid feeding system described. 前記複数の送液量モードにわたる送液流量の範囲が毎分1ナノリットル〜毎分200マイクロリットルにある請求項1〜請求項4のいずれか1項に記載の送液システム。   The liquid feeding system according to any one of claims 1 to 4, wherein a range of a liquid feeding flow rate over the plurality of liquid feeding amount modes is 1 nanoliter per minute to 200 microliters per minute. 溶離液を加圧して送液する第1のポンプと第2のポンプを有し、前記第1、第2の両ポンプは、前記溶離液の送液方向について前記第1のポンプが上流側となり前記第2のポンプが下流側となって互いに協調動作をなせるように組み合わされて構成されており、液体クロマトグラフシステムに組み込まれて使用される送液システムにおいて、
流路切替え手段を備え、前記流路切替え手段にて前記溶離液の流路を切替えることにより、それぞれ前記第1、第2の両ポンプの協調状態の異なる複数の動作モードの内のいずれかを選択きるようにされており、前記動作モードの選択により、それぞれ送液流量範囲の異なる複数の送液量モードの内のいずれかに切替えて送液を行えるようにされていることを特徴とする送液システム。
The first and second pumps have a first pump and a second pump that pressurize and feed the eluent, and the first and second pumps are located upstream in the liquid feed direction of the eluent. In the liquid feeding system that is configured to be combined with each other so that the second pumps can be in a coordinated operation with each other on the downstream side, and used in a liquid chromatograph system,
A flow path switching means, and switching the flow path of the eluent by the flow path switching means, so that any one of a plurality of operation modes having different cooperative states of the first and second pumps can be obtained. According to the selection of the operation mode, it is possible to perform liquid feeding by switching to any one of a plurality of liquid feeding amount modes having different liquid feeding flow rate ranges. Liquid delivery system.
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