(57)【要約】【課題】逆止弁に弾性部材を用いず、プランジャポンプの動きに弁体の動きを確実に追従させることができる。【解決手段】ニードル駆動部は、ニードルが弁座に当接する閉位置とニードルが弁座と当接していない開位置との間でニードルを軸方向に移動させる。制御部は、プランジャを軸方向に移動させるプランジャ駆動モータの回転数に基づいてニードル駆動を制御し、プランジャの往復運動とニードルの往復運動との周期を略一致させる。【選択図】  図３
2019070355.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
軸方向に移動可能に設けられたプランジャを有するプランジャポンプと、
前記プランジャポンプの上流側に設けられたニードル弁であって、ニードルと、前記ニードルの先端部が挿入される流路が内部に形成された弁本体と、を有するニードル弁と、
前記ニードルが前記流路に形成された弁座に当接する閉位置と、前記ニードルが前記弁座と当接していない開位置との間で、前記ニードルを軸方向に移動させるニードル駆動部と、
前記プランジャを軸方向に移動させるプランジャ駆動モータと、
前記プランジャ駆動モータの回転数に基づいて前記ニードル駆動部を制御して、前記プランジャの往復運動と前記ニードルの往復運動との周期を略一致させる制御部と、
を備えたことを特徴とするポンプ装置。
【請求項２】
前記ニードル駆動部は、回転電動モータと、ねじ軸及びナットを有する送りねじ機構と、を有し、
前記制御部は、前記プランジャ駆動モータの回転数と前記回転電動モータの回転数とが比例するように前記回転電動モータの回転数を制御する
ことを特徴とする請求項１に記載のポンプ装置。
【請求項３】
前記ニードルの先端部は、クロム及びタングステンを含むコバルト基合金で形成された
ことを特徴とする請求項１又は２に記載のポンプ装置。
【請求項４】
試料と液体とをあわせた混合液が貯留される試料タンクと、
軸方向に移動可能に設けられたプランジャを有し、前記混合液を加圧するプランジャポンプと、
前記プランジャポンプの上流側に設けられ、ニードルと、前記ニードルの先端部が挿入される流路が内部に形成された弁本体と、を有するニードル弁と、
前記ニードルが前記流路に形成された弁座に当接する閉位置と、前記ニードルが前記弁座と当接していない開位置との間で、前記ニードルを軸方向に移動させるニードル駆動部と、
前記プランジャを軸方向に移動させるプランジャ駆動モータと、
前記プランジャ駆動モータの回転数に基づいて前記ニードル駆動部を制御して、前記プランジャの往復運動と前記ニードルの往復運動との周期を略一致させる制御部と、
前記プランジャポンプの下流側に設けられ、前記混合液が流入する２つの流入流路と、当該２つの流入流路の下流側に設けられた１つの合流路と、を有する微粒化ユニットと、
を備えたことを特徴とする微細化装置。
【請求項５】
前記ニードル駆動部は、回転電動モータと、ねじ軸及びナットを有する送りねじ機構と、を有し、
前記制御部は、前記プランジャ駆動モータの回転数と前記回転電動モータの回転数とが比例するように前記回転電動モータの回転数を制御する
ことを特徴とする請求項４に記載の微細化装置。
【請求項６】
前記ニードル弁は、前記プランジャポンプの下流側かつ前記微粒化ユニットの上流側にさらに設けられる
ことを特徴とする請求項４又は５に記載の微細化装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ポンプ装置及び微細化装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、逆止弁を介して水系流体及び油系流体を加圧ポンプの吸入口に供給し、加圧ポンプから吐出された高圧流体を複数の高速流に変換し、衝突用通路内にそれぞれ噴射することで微粒化を行う微粒化装置が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特許第３１４９３７５号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１に示すような微細化装置では逆止弁としてボール弁を使用しており、ボール弁は球状の弁体を弁座に押圧するためのばねを有する。しかしながら、特許文献１に記載の微粒化装置を用いる場合には、流体の処理量が増加すると、ボールの移動が混合液の流れに追従しなくなり、逆流等の問題が発生するおそれがある。また、特許文献１に記載の微粒化装置を用いて繊維質材料が含まれる流体を処理する場合には、繊維質材料がばねに絡み、ばねの動きを阻害することで、弁体が流体の流れに追従せず、逆流等の問題が発生するおそれがある。
【０００５】
本発明はこのような事情に鑑みてなされたもので、逆止弁に弾性部材を用いず、ポンプの動きに弁体の動きを確実に追従させることができるポンプ装置及び微細化装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決するために、本発明に係るポンプ装置は、例えば、軸方向に移動可能に設けられたプランジャを有するプランジャポンプと、前記プランジャポンプの上流側に設けられたニードル弁であって、ニードルと、前記ニードルの先端部が挿入される流路が内部に形成された弁本体と、を有するニードル弁と、前記ニードルが前記流路に形成された弁座に当接する閉位置と、前記ニードルが前記弁座と当接していない開位置との間で、前記ニードルを軸方向に移動させるニードル駆動部と、前記プランジャを軸方向に移動させるプランジャ駆動モータと、前記プランジャ駆動モータの回転数に基づいて前記ニードル駆動部を制御して、前記プランジャの往復運動と前記ニードルの往復運動との周期を略一致させる制御部と、を備えたことを特徴とする。
【０００７】
本発明に係るポンプ装置によれば、ニードル駆動部は、ニードルが弁座に当接する閉位置とニードルが弁座と当接していない開位置との間でニードルを軸方向に移動させる。制御部は、プランジャを軸方向に移動させるプランジャ駆動モータの回転数に基づいてニードル駆動を制御し、プランジャの往復運動とニードルの往復運動との周期を略一致させる。これにより、逆止弁に弾性部材を用いず、プランジャポンプの動きに弁体（ニードル）の動きを確実に追従させることができる。
【０００８】
ここで、前記ニードル駆動部は、回転電動モータと、ねじ軸及びナットを有する送りねじ機構と、を有し、前記制御部は、前記プランジャ駆動モータの回転数と前記回転電動モータの回転数とが比例するように前記回転電動モータの回転数を制御してもよい。これにより、駆動モータの回転数が早く、プランジャポンプの流量が多い場合においても、プランジャの動きにニードルの動きを確実に追従させることができる。
【０００９】
ここで、前記ニードルの先端部は、クロム及びタングステンを含むコバルト基合金で形成されてもよい。これにより、耐摩耗性に優れたニードルとすることができる。
【００１０】
上記課題を解決するために、本発明に係る微細化装置は、例えば、試料と液体とをあわせた混合液が貯留される試料タンクと、軸方向に移動可能に設けられたプランジャを有し、前記混合液を加圧するプランジャポンプと、前記プランジャポンプの上流側に設けられ、ニードルと、前記ニードルの先端部が挿入される流路が内部に形成された弁本体と、を有するニードル弁と、前記ニードルが前記流路に形成された弁座に当接する閉位置と、前記ニードルが前記弁座と当接していない開位置との間で、前記ニードルを軸方向に移動させるニードル駆動部と、前記プランジャを軸方向に移動させるプランジャ駆動モータと、前記プランジャ駆動モータの回転数に基づいて前記ニードル駆動部を制御して、前記プランジャの往復運動と前記ニードルの往復運動との周期を略一致させる制御部と、前記プランジャポンプの下流側に設けられ、前記混合液が流入する２つの流入流路と、当該２つの流入流路の下流側に設けられた１つの合流路と、を有する微粒化ユニットと、を備えたことを特徴とする。これにより、逆止弁に弾性部材を用いず、プランジャポンプの動きに弁体（ニードル）の動きを確実に追従させることができる。
【００１１】
ここで、前記ニードル駆動部は、回転電動モータと、ねじ軸及びナットを有する送りねじ機構と、を有し、前記制御部は、前記プランジャ駆動モータの回転数と前記回転電動モータの回転数とが比例するように前記回転電動モータの回転数を制御してもよい。これにより、駆動モータの回転数が早く、プランジャポンプの流量が多い場合においても、プランジャの動きにニードルの動きを確実に追従させることができる。
【００１２】
ここで、前記ニードル弁は、前記プランジャポンプの下流側かつ前記微粒化ユニットの上流側にさらに設けられてもよい。これにより、プランジャポンプから吐出された混合液がプランジャポンプへ逆流することが防止される。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、逆止弁に弾性部材を用いず、ポンプの動きに弁体の動きを確実に追従させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の一実施形態であるポンプ装置２が設けられた微細化装置１０の概略構成を示す図である。
【図２】プランジャポンプ４を駆動する駆動部の概略構成を示す図である。
【図３】ポンプ装置２の概略構成を示す図である。
【図４】逆止弁１Ａ、１Ｂのニードル１１及び弁本体１２の概略を示す断面図である。
【図５】図４のＡ部拡大図であり、逆止弁１Ａ、１Ｂが開いている状態を示す。
【図６】図４のＡ部拡大図であり、逆止弁１Ａ、１Ｂが閉じている状態を示す。
【図７】ポンプ装置２の電気的構成の一例を示すブロック図である。
【図８】駆動モータ４１の回転数と、プランジャポンプ４の流量との関係を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、本発明の実施形態を、図面を参照して詳細に説明する。本発明のポンプ装置及び微細化装置は、高圧（例えば３００ＭＰａ程度）下で用いられるものである。以下の説明では、本発明のポンプ装置を、粉末等の試料を高圧下で衝突させて試料を微細化する微粒化装置に適用した場合を例に説明するが、本発明のポンプ装置は微粒化装置以外にも適用することができる。
【００１６】
図１は、本発明の一実施形態である微細化装置１０の概略構成を示す図である。図１における太矢印は、混合液の流れを示す。微細化装置１０は、主として、逆止弁１と、試料タンク３と、プランジャポンプ４と、微粒化ユニット５と、熱交換器６と、を有する。逆止弁１及びプランジャポンプ４は、ポンプ装置２を構成する。
【００１７】
逆止弁１は、試料タンク３の下流側かつプランジャポンプ４の上流側に設けられた逆止弁１Ａと、プランジャポンプ４の下流側かつ微粒化ユニット５の上流側に設けられた逆止弁１Ｂと、を有する。逆止弁１Ａ、１Ｂは、ニードル弁であり、同様の構成を有する。逆止弁１Ａ、１Ｂについては後に詳述する。
【００１８】
試料タンク３には、試料と液体とを混ぜ合わせた混合液（微粒化すべき流体）が貯留される。プランジャポンプ４は、軸方向に移動可能に設けられたプランジャ４５を有する。プランジャ４５が図３における左方向に移動すると、プランジャポンプ４内に混合液が供給される。また、プランジャ４５が図３における右方向に移動すると、プランジャポンプ４から混合液が吐出される。
【００１９】
試料タンク３に貯留された混合液は、逆止弁１Ａを通過してプランジャポンプ４に供給される。このとき、逆止弁１Ａは開状態であり、逆止弁１Ｂは閉状態である。逆止弁１Ｂは、混合液が微粒化ユニット５からプランジャポンプ４に戻らないように、混合液の逆流を防止する。
【００２０】
混合液は、プランジャポンプ４により加圧され、逆止弁１Ｂを通過して微粒化ユニット５に供給される。このとき、逆止弁１Ａは閉状態であり、逆止弁１Ｂは開状態である。逆止弁１Ａは、混合液がプランジャポンプ４から試料タンク３に戻らないように、混合液の逆流を防止する。
【００２１】
微粒化ユニット５は、主として、プランジャポンプ４により加圧された混合液が流入する２つの流入流路５ａ、５ｂと、２つの流入流路５ａ、５ｂの下流側に設けられた合流路５ｃと、を有する。微粒化ユニット５内では、２つの流入流路５ａ、５ｂに分かれて流れた混合液が衝突し、試料が微細化される。その後、試料が衝突しながら合流路５ｃ内を流れることで、再度試料の微粒化が行われる。合流路５ｃを通過した混合液は、排出流路５ｄ、５ｅを通過して熱交換器６へ排出される。
【００２２】
微粒化ユニット５を通過することで混合液は高温となり、高温となった混合液は、熱交換器６で温度が下げられ、試料タンク３へ戻される。試料タンク３へ戻された混合液は、再度、プランジャポンプ４、微粒化ユニット５、熱交換器６を通過して試料タンク３へ戻される。この工程を繰り返し行なうことで、試料の粒子径がナノレベルとなるように試料が微細化される。
【００２３】
図２は、プランジャポンプ４を駆動する駆動部の概略構成を示す図である。プランジャポンプ４のプランジャ４５（図２では図示省略）は、駆動モータ４１により駆動される。駆動モータ４１の出力軸４１ａにはプーリ４２が設けられ、プーリ４２の回転はベルト４４を介してプーリ４３に伝達される。プーリ４３の回転はリンク等の連結部材（図示省略）を介してプランジャ４５に伝えられ、プーリ４３の回転に伴ってプランジャ４５が往復運動する。
【００２４】
このように、駆動モータ４１が回転すると、プランジャ４５が軸方向に移動する。駆動モータ４１の回転数を上げると、プーリ４３の回転、すなわちプランジャ４５の移動速度及び往復運動の周期が早くなり、プランジャポンプ４の流量が増加する。
【００２５】
図３は、ポンプ装置２の概略構成を示す図である。図３における太矢印は、混合液の流れを示す。
【００２６】
逆止弁１Ａ、１Ｂは、それぞれ、ニードル１１と、弁本体１２と、サーボモータ１３と、タイミングベルト１４と、回転軸１５と、ボールねじ１６と、を有する。なお、逆止弁１Ａと逆止弁１Ｂとは同一の構成を有するため、図３においては逆止弁１Ｂの一部構成について図示を省略する。
【００２７】
弁本体１２の内部には、混合液の流路が形成される。ニードル１１の先端部は、流路に挿入される。ニードル１１は、サーボモータ１３の回転により軸方向（図３における左右方向、白抜き矢印参照）に往復運動する。サーボモータ１３は、電動モータの一種であり、回転角度の正確な制御が可能な回転電動モータである。
【００２８】
サーボモータ１３の出力軸１３ａが回転すると、その回転はタイミングベルト１４により回転軸１５に伝達される。回転軸１５にはボールねじ１６が設けられている。ボールねじ１６は、ねじ軸１６ａおよびナット（図示省略）を含む送りねじ機構である。回転軸１５が回転すると、ねじ軸１６ａが回転し、ねじ軸１６ａが図３の左右方向に平行移動する。ねじ軸１６ａにはニードル１１が設けられており、ねじ軸１６ａの平行移動に伴ってニードル１１が平行移動する。このようにしてサーボモータ１３は、ニードル１１の先端部１１ａが弁座１２ｇに当接する閉位置（図６参照）と、ニードル１１の先端部１１ａが弁座１２ｇと当接していない開位置（図５参照）との間でニードル１１を移動させる。
【００２９】
なお、本実施の形態では、ニードル１１を移動させる駆動源として回転電動モータであるサーボモータ１３を用いたが、ニードル１１を移動させる駆動源はサーボモータ１３に限定されず、様々な種類の電動モータを用いることができる。
【００３０】
図４は、逆止弁１Ａ、１Ｂのニードル１１及び弁本体１２の概略を示す断面図である。弁本体１２は、金属（例えばステンレス）で形成された略矩形形状の部材である。弁本体１２には、流路となる凹部１２ａ、１２ｂ、１２ｃが内部に形成される。凹部１２ａと凹部１２ｂとは略平行であり、凹部１２ａ、１２ｂと凹部１２ｃとは略直交する。
【００３１】
凹部１２ａは、弁本体１２の図４における下側の面に開口し、凹部１２ｂは、弁本体１２の図４における上側の面に開口する。凹部１２ａ、１２ｂは、凹部１２ａの中心軸ａｘ１と、凹部１２ｂの中心軸ａｘ２とが重ならないように形成される。
【００３２】
凹部１２ａの先端と凹部１２ｂの先端とは、凹部１２ｃにより連結される。凹部１２ｃは、弁本体１２の図４における左側の面に開口する。凹部１２ｃは、ニードル１１の側面が摺動する略円筒形状の筒状穴１２ｄと、筒状穴１２ｄの先端（凹部１２ｃの奥側）に形成された略円筒形状の筒状穴１２ｅと、を有する。凹部１２ｂは筒状穴１２ｄの側面に開口し、筒状穴１２ｅは凹部１２ａの側面に開口する。これにより、凹部１２ａ、１２ｂ、１２ｃが１つの流路となる。
【００３３】
筒状穴１２ｅの直径は筒状穴１２ｄの直径より小さい。筒状穴１２ｅは筒状穴１２ｄの底面１２ｆに開口し、底面１２ｆと筒状穴１２ｅとにより形成されるエッジが弁座１２ｇとなる。すなわち、弁座１２ｇは流路に形成される。
【００３４】
図５、６は、図４のＡ部拡大図であり、図５は逆止弁１Ａ、１Ｂが開いている状態（開状態）を示し、図６は逆止弁１Ａ１Ａ、１Ｂが閉じている状態（閉状態）を示す。図５における太矢印は、混合液の流れを示す。
【００３５】
図５に示す開状態では、先端部１１ａが弁座１２ｇに当接していない。したがって、凹部１２ａから流入した混合液は、凹部１２ｃ（ここでは、筒状穴１２ｄ、１２ｅ）を通って凹部１２ｂに流入し、凹部１２ｂからプランジャポンプ４に向かって流れる。このように、逆止弁１Ａが開状態にあるときは、混合液が逆止弁１Ａを通過する。
【００３６】
それに対し、図６に示す閉状態では、先端部１１ａが弁座１２ｇに当接している。したがって、凹部１２ａから流入した混合液は、筒状穴１２ｅの先で先端部１１ａに遮られ、凹部１２ｂへ流入することはできない。
【００３７】
先端部１１ａの先端は略円弧形状であるため、ニードル１１が開位置から閉位置に移動するときに先端部１１ａが弁座１２ｇにぶつかったとしても、先端部１１ａが破損しない。先端部１１ａは略円錐形状であり、弁座１２ｇはエッジ形状となっているため、繊維質材料を試料として用いたときに、先端部１１ａと弁座１２ｇとの当接面であるエッジ部分で繊維質を切断することができる。
【００３８】
また、先端部１１ａは、耐摩耗性に優れた合金、ここではクロム及びタングステンを含むコバルト基合金で形成される。本実施の形態におけるコバルト基合金は、コバルト（Ｃｏ）、クロム（Ｃｒ）及びタングステン（Ｗ）を基材とするＣｏ−Ｃｒ−Ｗ合金であるステライト（登録商標）である。
【００３９】
図７は、本発明のポンプ装置２の電気的構成の一例を示すブロック図である。ポンプ装置２は、主として、制御部７０と、記憶部７５と、を有する。制御部７０は、ＣＰＵ等のプログラム制御デバイスであり、記憶部７５に格納されたプログラムに従って動作する。記憶部７５は、メモリデバイス等であり、制御部７０によって実行されるプログラムを保持する。また、記憶部７５は、制御部７０のワークメモリとしても動作する。
【００４０】
ここで制御部７０の動作について説明する。本実施の形態の制御部７０は、駆動モータ４１を制御する駆動モータ制御部７１と、サーボモータ１３を制御するサーボモータ制御部７２と、を含んで構成される。
【００４１】
駆動モータ制御部７１は、駆動モータ４１が有するインバータへ信号を出力し、駆動モータ４１の回転数を制御する。インバータは電源に接続されており、駆動モータ制御部７１は、インバータから駆動モータ４１へ供給される周波数を制御する。インバータ及びその制御は既に公知であるため、説明を省略する。
【００４２】
図８は、駆動モータ４１の回転数と、プランジャポンプ４の流量との関係を示すグラフである。駆動モータ４１へ供給される電源周波数が高くなると、駆動モータ４１の回転数が上がる。ニードル１１の移動量（ストローク）は決まっているため、駆動モータ４１の回転数を上げると、ニードル１１の往復運動が早くなり、プランジャポンプ４の流量が増加する。
【００４３】
図７の説明に戻る。駆動モータ４１はプログラマブルロジックコントローラ（Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ Ｌｏｇｉｃ Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ、ＰＬＣ）を有し、ＰＬＣはインバータから駆動モータ４１へ供給される電源周波数を取得する。また、図示しないセンサはプーリ４３の回転方向の位置、すなわちプランジャ４５の位置及び移動方向を取得する。制御部７０は、モニタされた電源周波数やプランジャ４５の位置及び移動方向を取得する。
【００４４】
駆動モータ制御部７１は、電源周波数やプランジャ４５の位置をモニタリングしながら駆動モータ４１へ供給する周波数を制御する。
【００４５】
サーボモータ制御部７２は、ＰＬＣによりモニタされた電源周波数、すなわち駆動モータ４１の回転数に基づいてサーボモータ１３を制御する。本実施の形態では、サーボモータ制御部７２は、駆動モータ４１の回転数とサーボモータ１３の回転数とが比例するように、サーボモータ１３の回転数を制御する。
【００４６】
また、サーボモータ制御部７２は、プランジャ４５の移動方向に基づいてサーボモータ１３の回転方向を変更する。例えば、サーボモータ１３を正方向に回転させると、ニードル１１が開位置から閉位置に向かって移動し、サーボモータ１３を逆方向に回転させると、ニードル１１が閉位置から開位置に向かって移動する。このように、サーボモータ１３を正逆回転させることでニードル１１が往復運動する。
【００４７】
次に、このように構成されたポンプ装置２及び微細化装置１０の作用について、図３を用いて説明する。駆動モータ制御部７１は、プランジャポンプ４の流量が所望の値となるように、駆動モータ４１の回転数、すなわちプランジャ４５の移動速度及びプランジャ４５の往復運動の周期を制御する。
【００４８】
サーボモータ制御部７２は、プランジャ４５が図３右方向に移動するときには、逆止弁１Ａが閉状態から開状態になるように逆止弁１Ａのサーボモータ１３を回転させる。これにより、試料タンク３に貯留された混合液が逆止弁１Ａを通ってプランジャポンプ４に供給され、プランジャポンプ４の内部に混合液が吸い込まれる。
【００４９】
それと同時に、サーボモータ制御部７２は、逆止弁１Ｂが開状態から閉状態になるように逆止弁１Ｂのサーボモータ１３を回転させる。これにより、混合液がプランジャポンプ４へ逆流することが防止される。
【００５０】
また、サーボモータ制御部７２は、プランジャ４５が図３左方向に移動するときには、逆止弁１Ａが開状態から閉状態になるようにサーボモータ１３を回転させる。これにより、プランジャポンプ４から吐出された混合液が試料タンク３へ逆流することが防止される。
【００５１】
それと同時に、サーボモータ制御部７２は、逆止弁１Ｂが閉状態から開状態になるように逆止弁１Ｂのサーボモータ１３を回転させる。これにより、混合液がプランジャポンプ４から下流側（ここでは、微粒化ユニット５）へ流出する。
【００５２】
このように、サーボモータ制御部７２は、プランジャ４５の往復運動とニードル１１の往復運動との周期が略一致するように、サーボモータ１３を正回転及び逆回転させる。プランジャ４５の往復運動の周期は駆動モータ４１の回転数と比例するため、サーボモータ制御部７２は、駆動モータ４１の回転数に基づいてサーボモータ１３の回転数及び正回転及び逆回転の切り替え周期を制御する。
【００５３】
本実施の形態によれば、逆止弁１Ａ、１Ｂにニードル弁を用い、サーボモータ１３でニードル１１を往復運動させることで、逆止弁に弾性部材を用いることなく、逆止弁を確実に開閉することができる。また、逆止弁に弾性部材を用いないため、試料として繊維質材料を用いる場合にも、弾性部材に繊維が絡まることがなく、確実に逆止弁を開閉することができる。
【００５４】
また、本実施の形態によれば、駆動モータ４１の回転数に基づいてプランジャ４５の往復運動とニードル１１の往復運動との周期が略一致するように、サーボモータ１３を正回転及び逆回転させため、プランジャ４５、すなわちプランジャポンプ４の動きにニードル１１の動きを確実に追従させることができる。
【００５５】
特に、本実施の形態によれば、駆動モータ４１の回転数が早い（プランジャポンプ４の流量が多い）場合においても、プランジャポンプ４の動きにニードル１１の動きを確実に追従させることができる。例えば弾性部材を用いたボール弁を用いる場合には、混合液の流れによってボールが移動することで弁の開閉が行なわれるが、駆動モータ４１の回転数が早くなり、プランジャ４５の往復移動の周期が早くなると、ボールの移動が混合液の流れに追従しなくなり、混合液が逆流するおそれがある。それに対し、混合液の流れを用いず、サーボモータ１３を用いてニードル１１を往復運動させて逆止弁１Ａ、１Ｂを開閉することで、混合液の逆流を防止することができる。
【００５６】
また、本実施の形態によれば、駆動モータ４１の回転数とサーボモータ１３の回転数とが比例するようにサーボモータ１３の回転数を制御するため、流量の増加に伴ってニードル１１の移動速度を早くすることができる。つまり、流量が増えた場合にも、プランジャ４５の動きにニードル１１の動きを確実に追従させることができる。
【００５７】
また、本実施の形態では、サーボモータ１３でニードル１１を往復運動させるため、弾性部材が不要である。
【００５８】
なお、本実施の形態では、ニードル１１を移動させる駆動源として回転電動モータであるサーボモータ１３を用いたが、ニードル１１を移動させる駆動源は回転電動モータに限定されない。例えば、リニアモータを用いてニードル１１を移動させても良い。また例えば、圧縮空気を駆動源として用い、電磁弁により空気の流れる方向を変えることでニードル１１を移動させても良い。ただし、エンコーダを用いて細かく回転数や回転方向が制御可能であるため、サーボモータ１３を用いることが好ましい。
【００５９】
また、本実施の形態では、ポンプ装置２が逆止弁１Ａ、１Ｂを有したが、逆止弁１Ｂは必須ではなく、逆止弁１Ａ及びプランジャポンプ４を本発明のポンプ装置としてもよい。ただし、プランジャポンプ４から吐出された混合液がプランジャポンプ４へ逆流することを防ぐためには、逆止弁１Ｂを設けることが望ましい。
【００６０】
以上、この発明の実施形態を、図面を参照して詳述してきたが、具体的な構成はこの実施形態に限られるものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲の設計変更等も含まれる。
【００６１】
また、本発明において、「略」とは、厳密に同一である場合のみでなく、同一性を失わない程度の誤差や変形を含む概念である。例えば、略平行、略直交とは、厳密に平行、直交の場合には限られない。また、例えば、単に平行、直交等と表現する場合においても、厳密に平行、直交等の場合のみでなく、略平行、略直交等の場合を含むものとする。
【符号の説明】
【００６２】
１、１Ａ、１Ｂ        ：逆止弁
２                    ：ポンプ装置
３                    ：試料タンク
４                    ：プランジャポンプ
５                    ：微粒化ユニット
５ａ、５ｂ            ：流入流路
５ｃ                  ：合流路
５ｄ、５ｅ            ：排出流路
６                    ：熱交換器
１０                  ：微細化装置
１１                  ：ニードル
１１ａ                ：先端部
１２                  ：弁本体
１２ａ、１２ｂ、１２ｃ：凹部
１２ｄ、１２ｅ        ：筒状穴
１２ｆ                ：底面
１２ｇ                ：弁座
１３                  ：サーボモータ
１３ａ                ：出力軸
１４                  ：タイミングベルト
１５                  ：回転軸
１６                  ：ボールねじ
１６ａ                ：ねじ軸
４１                  ：駆動モータ
４１ａ                ：出力軸
４２、４３            ：プーリ
４４                  ：ベルト
４５                  ：プランジャ
７０                  ：制御部
７１                  ：駆動モータ制御部
７２                  ：サーボモータ制御部
７５                  ：記憶部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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