JPH07197880A - プランジャ型送液ポンプ - Google Patents
プランジャ型送液ポンプInfo
- Publication number
- JPH07197880A JPH07197880A JP5351142A JP35114293A JPH07197880A JP H07197880 A JPH07197880 A JP H07197880A JP 5351142 A JP5351142 A JP 5351142A JP 35114293 A JP35114293 A JP 35114293A JP H07197880 A JPH07197880 A JP H07197880A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- plunger
- holder
- pump
- seal
- liquid
- 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
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- Compressor (AREA)
- Details Of Reciprocating Pumps (AREA)
- Reciprocating Pumps (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 プランジャとシールの間に無理な力を掛ける
ことなく、しかも正確な送液を行なう。 【構成】 プランジャホルダ28とプランジャ29に、
プランジャ29の移動方向に対して略垂直な面46をそ
れぞれ設け、少なくともいずれか一方に永久磁石44を
埋め込み、他方に磁性材料を用いることにより、該面4
6において両者28、29を磁力により連結する。 【効果】 プランジャ29は、横方向には比較的自由に
移動可能となる。
ことなく、しかも正確な送液を行なう。 【構成】 プランジャホルダ28とプランジャ29に、
プランジャ29の移動方向に対して略垂直な面46をそ
れぞれ設け、少なくともいずれか一方に永久磁石44を
埋め込み、他方に磁性材料を用いることにより、該面4
6において両者28、29を磁力により連結する。 【効果】 プランジャ29は、横方向には比較的自由に
移動可能となる。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、液体クロマトグラフ等
の精密な送液を必要とする場合に用いられるプランジャ
型送液ポンプに関する。
の精密な送液を必要とする場合に用いられるプランジャ
型送液ポンプに関する。
【0002】
【従来の技術】プランジャ型送液ポンプは図2に示すよ
うに、回転軸(カムシャフト)13に対して所定のプロ
ファイルを有するカム14によりプランジャホルダ28
を移動させ、プランジャホルダ28に保持されたプラン
ジャ29をポンプ室36に押し込むことにより送液を行
なう。プランジャホルダ28はリターンスプリング33
によりカム14の表面に押しつけられているため、カム
プロファイルが吸入側となったとき(すなわち、回転軸
13の中心からカム14の表面迄の距離が極大点から減
少する方向に向かうとき)も、プランジャホルダ28は
カムプロファイルに沿って移動する。なお、ポンプ室3
6の入口側及び出口側にはチェックバルブ(逆流防止
弁)35、37がそれぞれ設けられており、プランジャ
29とポンプ室36との間にはシール(ポンプ室用シー
ル)32が設けられている。なお、図2において、ポン
プ室用シール32の背後にはプランジャ29表面を洗浄
するための洗浄室34が設けられており、洗浄室34と
プランジャ29との間にもシール(洗浄室用シール)3
0が設けられている。
うに、回転軸(カムシャフト)13に対して所定のプロ
ファイルを有するカム14によりプランジャホルダ28
を移動させ、プランジャホルダ28に保持されたプラン
ジャ29をポンプ室36に押し込むことにより送液を行
なう。プランジャホルダ28はリターンスプリング33
によりカム14の表面に押しつけられているため、カム
プロファイルが吸入側となったとき(すなわち、回転軸
13の中心からカム14の表面迄の距離が極大点から減
少する方向に向かうとき)も、プランジャホルダ28は
カムプロファイルに沿って移動する。なお、ポンプ室3
6の入口側及び出口側にはチェックバルブ(逆流防止
弁)35、37がそれぞれ設けられており、プランジャ
29とポンプ室36との間にはシール(ポンプ室用シー
ル)32が設けられている。なお、図2において、ポン
プ室用シール32の背後にはプランジャ29表面を洗浄
するための洗浄室34が設けられており、洗浄室34と
プランジャ29との間にもシール(洗浄室用シール)3
0が設けられている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】プランジャ型送液ポン
プは非常に精密な送液を行なう場合に使われるものであ
るため、各部の嵌合誤差は非常に小さく抑えられ、ま
た、ポンプ室用シール32も樹脂製の高圧(約400kgf/c
m2)のものが使用されている。従って、プランジャ29
は非常に高い精度で往復運動をする必要があるが、プラ
ンジャ29を駆動するための機構(後述のプッシャ27
等)をそのように高い精度で移動させることは難しい。
プは非常に精密な送液を行なう場合に使われるものであ
るため、各部の嵌合誤差は非常に小さく抑えられ、ま
た、ポンプ室用シール32も樹脂製の高圧(約400kgf/c
m2)のものが使用されている。従って、プランジャ29
は非常に高い精度で往復運動をする必要があるが、プラ
ンジャ29を駆動するための機構(後述のプッシャ27
等)をそのように高い精度で移動させることは難しい。
【0004】そのため、プランジャ型送液ポンプでは従
来より、プランジャ29と駆動機構との間にプランジャ
ホルダを設け、両者の動きの誤差を吸収するようにして
いる。従来のプランジャホルダの例を図4(a)、
(b)に示す。図4(a)は、プランジャ29とプラン
ジャホルダ51とを、僅かの遊びを設けてフリーに連結
したものである。すなわち、プランジャ29の根元側に
太径の足部55を設け、この足部55をホルダ本体52
及びキャップ53(ホルダ本体52にネジで固定され
る)で形成される空間に収容するのみでプランジャ29
とプランジャホルダ51とを連結している。しかし、こ
の形式のプランジャホルダ51では、プランジャ29の
移動方向に遊びpがあるため(遊びpを設けないとプラ
ンジャ29とプランジャホルダ28とは剛結合されるこ
とになり、上記問題が生じる)、精密な送液を行なうこ
とができない。例えば後に詳しく述べる並列型ダブルプ
ランジャポンプは、図5に示すように、本来はポンプA
及びポンプBの2台のポンプにより交互に吐出を行な
い、トータルとして一定の流量(A+B)の液を吐出す
ることができるものであるが、図4(a)のように遊び
pがあると、吸入側及び吐出側の双方でプランジャ29
の動きに遅れが生じ、図5の上部に示すように、トータ
ル流量(A+B)に脈動が生じる。また、複数種の液体
を1サイクル内で順次切り換えて吸入し、送出する低圧
グラジエント送液の場合は、図6に示すように、各液
(A液、B液、C液)の比率が変化してしまう。
来より、プランジャ29と駆動機構との間にプランジャ
ホルダを設け、両者の動きの誤差を吸収するようにして
いる。従来のプランジャホルダの例を図4(a)、
(b)に示す。図4(a)は、プランジャ29とプラン
ジャホルダ51とを、僅かの遊びを設けてフリーに連結
したものである。すなわち、プランジャ29の根元側に
太径の足部55を設け、この足部55をホルダ本体52
及びキャップ53(ホルダ本体52にネジで固定され
る)で形成される空間に収容するのみでプランジャ29
とプランジャホルダ51とを連結している。しかし、こ
の形式のプランジャホルダ51では、プランジャ29の
移動方向に遊びpがあるため(遊びpを設けないとプラ
ンジャ29とプランジャホルダ28とは剛結合されるこ
とになり、上記問題が生じる)、精密な送液を行なうこ
とができない。例えば後に詳しく述べる並列型ダブルプ
ランジャポンプは、図5に示すように、本来はポンプA
及びポンプBの2台のポンプにより交互に吐出を行な
い、トータルとして一定の流量(A+B)の液を吐出す
ることができるものであるが、図4(a)のように遊び
pがあると、吸入側及び吐出側の双方でプランジャ29
の動きに遅れが生じ、図5の上部に示すように、トータ
ル流量(A+B)に脈動が生じる。また、複数種の液体
を1サイクル内で順次切り換えて吸入し、送出する低圧
グラジエント送液の場合は、図6に示すように、各液
(A液、B液、C液)の比率が変化してしまう。
【0005】図4(b)に示すプランジャホルダ61で
は、このような遊びpをなくすために、押圧コイルバネ
67によりプランジャ29の足部65をホルダ本体62
に押しつけるようにしている。しかし、上述の通り、ポ
ンプ室用シール32は非常に強い力でプランジャ29を
締め付けているため、プランジャ29とシール32との
間の摩擦力が非常に大きい。このような強い摩擦力に抗
して、吸入サイクルでプランジャ29がホルダ本体62
から離れないようにするためには、非常に強力なコイル
バネ67を使用する必要がある。ところが、コイルバネ
67はその構造からして完全な軸対称ではないため、強
力なコイルバネ67を使用するとプランジャ29に斜め
方向の力が掛かり、プランジャ29の動きを阻害したり
シール32の寿命を低下させたりする。
は、このような遊びpをなくすために、押圧コイルバネ
67によりプランジャ29の足部65をホルダ本体62
に押しつけるようにしている。しかし、上述の通り、ポ
ンプ室用シール32は非常に強い力でプランジャ29を
締め付けているため、プランジャ29とシール32との
間の摩擦力が非常に大きい。このような強い摩擦力に抗
して、吸入サイクルでプランジャ29がホルダ本体62
から離れないようにするためには、非常に強力なコイル
バネ67を使用する必要がある。ところが、コイルバネ
67はその構造からして完全な軸対称ではないため、強
力なコイルバネ67を使用するとプランジャ29に斜め
方向の力が掛かり、プランジャ29の動きを阻害したり
シール32の寿命を低下させたりする。
【0006】本発明はこのような課題を解決するために
成されたものであり、その目的とするところは、プラン
ジャとシールに無理な力を掛けることなく、しかも正確
な送液を行なうことのできるプランジャ型送液ポンプを
提供することにある。
成されたものであり、その目的とするところは、プラン
ジャとシールに無理な力を掛けることなく、しかも正確
な送液を行なうことのできるプランジャ型送液ポンプを
提供することにある。
【0007】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に成された本発明では、カム及びリターンスプリングに
よりプランジャホルダをカムプロファイルに沿って往復
移動させることにより、プランジャホルダに連結された
プランジャをシールを介してポンプ室に出し入れし、液
体を吸入及び排出するプランジャ型送液ポンプにおい
て、プランジャホルダとプランジャに、プランジャの移
動方向に対して略垂直な面をそれぞれ設け、該面におい
てプランジャホルダとプランジャとを磁力により連結し
たことを特徴としている。
に成された本発明では、カム及びリターンスプリングに
よりプランジャホルダをカムプロファイルに沿って往復
移動させることにより、プランジャホルダに連結された
プランジャをシールを介してポンプ室に出し入れし、液
体を吸入及び排出するプランジャ型送液ポンプにおい
て、プランジャホルダとプランジャに、プランジャの移
動方向に対して略垂直な面をそれぞれ設け、該面におい
てプランジャホルダとプランジャとを磁力により連結し
たことを特徴としている。
【0008】
【作用】プランジャホルダとプランジャとは、上記面に
おいて磁力により連結されているため、面に垂直な方向
(すなわち、プランジャの移動方向)に関してはプラン
ジャホルダとプランジャとは遊びなく連結され、ポンプ
の吸入/吐出行程においてプランジャの移動遅れによる
吸入/吐出誤差が生じない。一方、上記面に沿った方向
には比較的自由に移動可能であるため、プランジャとシ
ールとの間に無理な力が掛からない。
おいて磁力により連結されているため、面に垂直な方向
(すなわち、プランジャの移動方向)に関してはプラン
ジャホルダとプランジャとは遊びなく連結され、ポンプ
の吸入/吐出行程においてプランジャの移動遅れによる
吸入/吐出誤差が生じない。一方、上記面に沿った方向
には比較的自由に移動可能であるため、プランジャとシ
ールとの間に無理な力が掛からない。
【0009】なお、プランジャホルダとプランジャにそ
れぞれ設ける「プランジャの移動方向に対して略垂直な
面」は、平面であってもよいし、プランジャホルダ側を
曲率半径の大きい(曲率の小さい)凹面とし、プランジ
ャ側を同曲率半径又は僅かに曲率半径の小さい(僅かに
曲率の大きい)凸面とした組み合わせであってもよい。
れぞれ設ける「プランジャの移動方向に対して略垂直な
面」は、平面であってもよいし、プランジャホルダ側を
曲率半径の大きい(曲率の小さい)凹面とし、プランジ
ャ側を同曲率半径又は僅かに曲率半径の小さい(僅かに
曲率の大きい)凸面とした組み合わせであってもよい。
【0010】
【実施例】本発明の一実施例である液体クロマトグラフ
用送液装置を図1〜図3により説明する。本実施例の送
液装置は、図3に示すように、2台のプランジャポンプ
(A)16、(B)17を並列に配置した、いわゆる並
列型ダブルプランジャポンプを用いている。2台のプラ
ンジャポンプ16、17は、1本のカムシャフト13に
固定された2個のカム14、15によりそれぞれ駆動さ
れ、交互にクロマトグラフ用移動相液23を吸入して、
圧力センサ20、ダンパ21を介して図示せぬカラムに
吐出する。両カム14、15のカムプロファイルは、各
プランジャポンプ(A)16、(B)17が図5に示す
ように吸入及び吐出するように設定されている。なお、
本送液装置には全体の動作を制御するCPU11が備え
られており、CPU11は、カムシャフト13の回転位
置を検出する回転センサ18及び吐出液の圧力を検出す
る圧力センサ20からの検出信号に基づき、カムシャフ
ト13を回転駆動するモータ12の回転を制御する。両
プランジャポンプ16、17は同一の構造を有するた
め、以下、一方のプランジャポンプ16についてのみ説
明を行なう。
用送液装置を図1〜図3により説明する。本実施例の送
液装置は、図3に示すように、2台のプランジャポンプ
(A)16、(B)17を並列に配置した、いわゆる並
列型ダブルプランジャポンプを用いている。2台のプラ
ンジャポンプ16、17は、1本のカムシャフト13に
固定された2個のカム14、15によりそれぞれ駆動さ
れ、交互にクロマトグラフ用移動相液23を吸入して、
圧力センサ20、ダンパ21を介して図示せぬカラムに
吐出する。両カム14、15のカムプロファイルは、各
プランジャポンプ(A)16、(B)17が図5に示す
ように吸入及び吐出するように設定されている。なお、
本送液装置には全体の動作を制御するCPU11が備え
られており、CPU11は、カムシャフト13の回転位
置を検出する回転センサ18及び吐出液の圧力を検出す
る圧力センサ20からの検出信号に基づき、カムシャフ
ト13を回転駆動するモータ12の回転を制御する。両
プランジャポンプ16、17は同一の構造を有するた
め、以下、一方のプランジャポンプ16についてのみ説
明を行なう。
【0011】プランジャポンプ16は、カム14の回転
角に応じて往復移動する可動部分と、それに関係なく固
定されている固定部分とから成る。図2に示すように、
固定部分にはケース25、吸入及び吐出側のチェックバ
ルブ35、37等があり、移動部分には、プランジャ2
9、プランジャホルダ28、プッシャ27等がある。移
動部分と固定部分とは、ケース25内において、リター
ンスプリング33により接続されている。プランジャ2
9とプランジャホルダ28とは後述のように磁力で連結
され、プランジャホルダ28はプッシャ27に固定され
ている。プッシャ27はケース25内で一方向にのみ摺
動可能となっており、その一端部においてフリーローラ
26によりカム14に接している。
角に応じて往復移動する可動部分と、それに関係なく固
定されている固定部分とから成る。図2に示すように、
固定部分にはケース25、吸入及び吐出側のチェックバ
ルブ35、37等があり、移動部分には、プランジャ2
9、プランジャホルダ28、プッシャ27等がある。移
動部分と固定部分とは、ケース25内において、リター
ンスプリング33により接続されている。プランジャ2
9とプランジャホルダ28とは後述のように磁力で連結
され、プランジャホルダ28はプッシャ27に固定され
ている。プッシャ27はケース25内で一方向にのみ摺
動可能となっており、その一端部においてフリーローラ
26によりカム14に接している。
【0012】前述の通り、固定部分の両チェックバルブ
35、37の間にはポンプ室36が設けられ、プランジ
ャ29はこのポンプ室36に出入するように構成されて
いる。プランジャ29とポンプ室36の間にはポンプ室
用シール32が、また、プランジャと洗浄室34との間
には洗浄室用シール30が設けられている。
35、37の間にはポンプ室36が設けられ、プランジ
ャ29はこのポンプ室36に出入するように構成されて
いる。プランジャ29とポンプ室36の間にはポンプ室
用シール32が、また、プランジャと洗浄室34との間
には洗浄室用シール30が設けられている。
【0013】プランジャホルダ28とプランジャ29と
の連結の機構を図1により説明する。プランジャホルダ
28は、本体部42と、本体部にネジで固定されるキャ
ップ43とで構成される。また、プランジャ29の根元
側(ポンプ室36の反対側)には、プランジャ29より
も太径の足部45が設けられている。プランジャ29の
足部45は、本体部42とキャップ43との間に設けら
れた空間に収容され、足部45の根元側端部、及び、そ
の端部に接する空間の底部は共に、プランジャ29の移
動方向(図1において左右方向)に対して垂直な平面4
6とされている。本体部42のこの面46には強力な永
久磁石44(例えば、希土類磁石等)が埋め込まれ、一
方、プランジャ29の足部45は磁性材料(鉄等)で作
成されている。なお、足部45を永久磁石で作成し、本
体部42を磁性材料としてもよいし、双方共に永久磁石
としてもよい。
の連結の機構を図1により説明する。プランジャホルダ
28は、本体部42と、本体部にネジで固定されるキャ
ップ43とで構成される。また、プランジャ29の根元
側(ポンプ室36の反対側)には、プランジャ29より
も太径の足部45が設けられている。プランジャ29の
足部45は、本体部42とキャップ43との間に設けら
れた空間に収容され、足部45の根元側端部、及び、そ
の端部に接する空間の底部は共に、プランジャ29の移
動方向(図1において左右方向)に対して垂直な平面4
6とされている。本体部42のこの面46には強力な永
久磁石44(例えば、希土類磁石等)が埋め込まれ、一
方、プランジャ29の足部45は磁性材料(鉄等)で作
成されている。なお、足部45を永久磁石で作成し、本
体部42を磁性材料としてもよいし、双方共に永久磁石
としてもよい。
【0014】このように、本実施例の送液装置では、プ
ランジャ29とプランジャホルダ28は強力な磁力によ
り連結されているため、プランジャ29の移動方向には
プランジャホルダ28とプランジャ29とは遊びなく結
合され、ポンプの吸入/吐出行程において、図5、図6
に示すようなプランジャ29の移動遅れによる吸入/吐
出誤差が生じない。一方、上記面46に沿った方向には
比較的自由に移動可能であるため、プランジャ29とシ
ール(特に、ポンプ室用シール32)との間に無理な力
が掛からず、プランジャ29のスムーズな動きが保証さ
れ、シール30、32の寿命の低下が防止される。
ランジャ29とプランジャホルダ28は強力な磁力によ
り連結されているため、プランジャ29の移動方向には
プランジャホルダ28とプランジャ29とは遊びなく結
合され、ポンプの吸入/吐出行程において、図5、図6
に示すようなプランジャ29の移動遅れによる吸入/吐
出誤差が生じない。一方、上記面46に沿った方向には
比較的自由に移動可能であるため、プランジャ29とシ
ール(特に、ポンプ室用シール32)との間に無理な力
が掛からず、プランジャ29のスムーズな動きが保証さ
れ、シール30、32の寿命の低下が防止される。
【0015】
【発明の効果】本発明に係る送液装置では、プランジャ
ホルダとプランジャとがプランジャの移動方向に対して
略垂直な面において磁力により連結されているため、そ
の面に垂直な方向(すなわち、プランジャの移動方向)
に関してはプランジャホルダとプランジャとは遊びなく
連結され、ポンプの吸入/吐出行程においてプランジャ
の移動遅れによる吸入/吐出誤差が生じない。一方、上
記面に沿った方向には比較的自由に移動可能であるた
め、プランジャとシールとの間に無理な力が掛からず、
プランジャのスムーズな動きが保証され、シール寿命の
低下が防止される。
ホルダとプランジャとがプランジャの移動方向に対して
略垂直な面において磁力により連結されているため、そ
の面に垂直な方向(すなわち、プランジャの移動方向)
に関してはプランジャホルダとプランジャとは遊びなく
連結され、ポンプの吸入/吐出行程においてプランジャ
の移動遅れによる吸入/吐出誤差が生じない。一方、上
記面に沿った方向には比較的自由に移動可能であるた
め、プランジャとシールとの間に無理な力が掛からず、
プランジャのスムーズな動きが保証され、シール寿命の
低下が防止される。
【図1】 本発明の一実施例であるクロマトグラフ用送
液装置で用いられるプランジャホルダの内部構造を示す
断面図。
液装置で用いられるプランジャホルダの内部構造を示す
断面図。
【図2】 実施例の送液装置で用いられるプランジャポ
ンプの内部構造を示す断面図。
ンプの内部構造を示す断面図。
【図3】 本発明の一実施例であるクロマトグラフ用送
液装置全体の構成図。
液装置全体の構成図。
【図4】 従来の2種のプランジャホルダの内部構造を
示す断面図。
示す断面図。
【図5】 並列型ダブルプランジャポンプの吸入吐出特
性を示すグラフ。
性を示すグラフ。
【図6】 低圧グラジエント送液の際の吸入パターンの
一例を示すグラフ。
一例を示すグラフ。
11…CPU 12…カム回転用モー
タ 13…カムシャフト 14、15…カム 16、17…プランジャポンプ 25…ケース 26…フリーローラ 27…プッシャ 28…プランジャホル
ダ 29…プランジャ 30…洗浄室用シール 32…ポンプ室用シール 33…リターンスプリ
ング 34…洗浄室 35、37…チェック
バルブ 36…ポンプ室 42…プランジャホルダの本体部 43…キャップ 44…永久磁石 45…プランジャの足部
タ 13…カムシャフト 14、15…カム 16、17…プランジャポンプ 25…ケース 26…フリーローラ 27…プッシャ 28…プランジャホル
ダ 29…プランジャ 30…洗浄室用シール 32…ポンプ室用シール 33…リターンスプリ
ング 34…洗浄室 35、37…チェック
バルブ 36…ポンプ室 42…プランジャホルダの本体部 43…キャップ 44…永久磁石 45…プランジャの足部
Claims (1)
- 【請求項1】 カム及びリターンスプリングによりプラ
ンジャホルダをカムプロファイルに沿って往復移動させ
ることにより、プランジャホルダに連結されたプランジ
ャをシールを介してポンプ室に出し入れし、液体を吸入
及び排出するプランジャ型送液ポンプにおいて、 プランジャホルダとプランジャに、プランジャの移動方
向に対して略垂直な面をそれぞれ設け、該面においてプ
ランジャホルダとプランジャとを磁力により連結したこ
とを特徴とするプランジャ型送液ポンプ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5351142A JPH07197880A (ja) | 1993-12-29 | 1993-12-29 | プランジャ型送液ポンプ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5351142A JPH07197880A (ja) | 1993-12-29 | 1993-12-29 | プランジャ型送液ポンプ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07197880A true JPH07197880A (ja) | 1995-08-01 |
Family
ID=18415336
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5351142A Pending JPH07197880A (ja) | 1993-12-29 | 1993-12-29 | プランジャ型送液ポンプ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH07197880A (ja) |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1213479A1 (en) * | 2000-12-11 | 2002-06-12 | Gilson, Inc. | High pressure low volume pump |
| US7325478B2 (en) | 2000-12-11 | 2008-02-05 | Gilson, Inc. | High pressure low volume pump |
| CN102155378A (zh) * | 2011-03-17 | 2011-08-17 | 芜湖天乐分析仪器有限公司 | 一种液相色谱仪的高压恒流泵 |
| CN103591011A (zh) * | 2013-11-06 | 2014-02-19 | 安徽皖仪科技股份有限公司 | 一种改良结构的液相柱塞泵 |
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