(57)【要約】【課題】あらゆる使用条件下においても析出や固着によるポンプ停止を防ぐ構成に更なる改良を施す。【解決手段】プランジャポンプは、内部にシリンダ室を有するシリンダと、外周面がシリンダの内周面に摺接するようにシリンダ室に対して進退自在に配置されると共に、先端部外周にカット面が形成されたプランジャと、シリンダに、シリンダ室に繋がるように設けられた吸込口及び吐出口とを備え、プランジャをシリンダ室に対して回転運動させながら軸方向に往復運動させることで、吸込口及び吐出口を交互にシリンダ室に連通させて流体の移送を行うプランジャポンプであって、シリンダは、シリンダ本体と、このシリンダ本体の基端側の内側部分に装着され、プランジャのシリンダ室に進退する部分よりも基端側の部分と摺動するスペーサ部とを備え、シリンダの基端部側に設けられ、シリンダ本体、プランジャ及びスペーサ部をシールするシール部を更に備える。【選択図】図３
2019065757.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
内部にシリンダ室を有するシリンダと、
外周面が前記シリンダの内周面に摺接するように前記シリンダ室に対して進退自在に配置されると共に、先端部外周にカット面が形成されたプランジャと、
前記シリンダに、前記シリンダ室に繋がるように設けられた吸込口及び吐出口とを備え、
前記プランジャを前記シリンダ室に対して回転運動させながら軸方向に往復運動させることで、前記吸込口及び吐出口を交互に前記シリンダ室に連通させて流体の移送を行うプランジャポンプであって、
前記シリンダは、シリンダ本体と、このシリンダ本体の基端側の内側部分に装着され、前記プランジャの前記シリンダ室に進退する部分よりも基端側の部分と摺動するスペーサ部とを備え、
前記シリンダの基端部側に設けられ、前記シリンダ本体、前記プランジャ及び前記スペーサ部をシールするシール部を更に備えた
ことを特徴とするプランジャポンプ。
【請求項２】
前記シリンダ本体は、第１の硬度の材料からなり、
前記スペーサ部は、前記第１の硬度より柔らかい第２の硬度の樹脂材料からなる
ことを特徴とする請求項１記載のプランジャポンプ。
【請求項３】
前記スペーサ部は、撥水性及び耐摩耗性の少なくとも一つを有する材料からなる
ことを特徴とする請求項１又は２記載のプランジャポンプ。
【請求項４】
前記第１の硬度は、モース硬度で８〜１３であり、前記第２の硬度は、Ｒスケールのロックウェル硬度で１３０以下である
ことを特徴とする請求項２又は３記載のプランジャポンプ。
【請求項５】
前記樹脂材料は、ＰＴＦＥ（ポリテトラフルオロエチレン）樹脂、ＰＰ（ポリプロピレン）樹脂、ＰＥ（ポリエチレン）樹脂、ＰＶＤＦ（ポリフッ化ビニリデン）樹脂、ＵＨＭＷＰＥ（超高分子量ポリエチレン）樹脂、ＰＰＳ（ポリフェニレンサルファイド）樹脂、ＰＥＥＫ（ポリエーテルエーテルケトン）樹脂、ＰＳＵ（ポリスルホン）樹脂、ＰＯＭ（ポリアセタール）樹脂、及びＰＡ６（ポリアミド６、６ナイロン）樹脂のいずれか１つである
ことを特徴とする請求項２〜４のいずれか１項記載のプランジャポンプ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、プランジャをシリンダ室内で回転運動させながら往復運動させて吸込口及び吐出口を交互にシリンダ室に連通させ、流体の移送を行うプランジャポンプに関する。
【背景技術】
【０００２】
プランジャポンプは、先端部外周にカット面が形成されたプランジャをシリンダ室内にて回転運動させながら往復運動させて、シリンダ室に繋がる吸込口及び吐出口を交互に連通させることで流体を移送するものである（例えば、特許文献１及び２参照）。このようなプランジャポンプにおいては、移送する流体の特性が析出性や固着性を有する場合、析出や固着によってプランジャとシリンダとが摺動できなくなる場合がある。
【０００３】
この不具合を防ぐために、例えばプランジャポンプの外部機器から洗浄液を供給するための固着防止ポートをプランジャポンプに設け、供給された洗浄液によってシリンダ内周面及びプランジャ外周面間の析出性や固着性の流体を洗い流すことで、ポンプ停止の防止対策が採られている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００１−２４８５４３号公報
【特許文献２】特開２００８−５１３９２号公報
【特許文献３】特開２０１７−１３７７８０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、ポンプの設置場所や使用環境等の各種の使用条件によっては、洗浄液を用いたり、上記の固着防止ポートを含めた洗浄液を流す流路を別途設けることができない場合がある。このため、ポンプの使用条件に左右されずに析出や固着によるポンプ停止を防ぐことができる更なる改良がなされた構造のプランジャポンプが知られている（例えば、特許文献３参照）。
【０００６】
本発明は、あらゆる使用条件下においても析出や固着によるポンプ停止及び液漏れを防ぐことができる更なる改良がなされたプランジャポンプ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】
【０００７】
本発明に係るプランジャポンプは、内部にシリンダ室を有するシリンダと、外周面が前記シリンダの内周面に摺接するように前記シリンダ室に対して進退自在に配置されると共に、先端部外周にカット面が形成されたプランジャと、前記シリンダに、前記シリンダ室に繋がるように設けられた吸込口及び吐出口とを備え、前記プランジャを前記シリンダ室に対して回転運動させながら軸方向に往復運動させることで、前記吸込口及び吐出口を交互に前記シリンダ室に連通させて流体の移送を行うプランジャポンプであって、前記シリンダは、シリンダ本体と、このシリンダ本体の基端側の内側部分に装着され、前記プランジャの前記シリンダ室に進退する部分よりも基端側の部分と摺動するスペーサ部とを備え、前記シリンダの基端部側に設けられ、前記シリンダ本体、前記プランジャ及び前記スペーサ部をシールするシール部を更に備えたことを特徴とする。
【０００８】
本発明の他の実施形態においては、前記シリンダ本体は、第１の硬度の材料からなり、前記スペーサ部は、前記第１の硬度より柔らかい第２の硬度の樹脂材料からなる。
【０００９】
本発明の更に他の実施形態においては、前記スペーサ部は、撥水性及び耐摩耗性の少なくとも一つを有する材料からなる。  
【００１０】
本発明の更に他の実施形態においては、前記第１の硬度は、モース硬度で８〜１３であり、前記第２の硬度は、Ｒスケールのロックウェル硬度で１３０以下である。
【００１１】
本発明の更に他の実施形態においては、前記樹脂材料は、ＰＴＦＥ（ポリテトラフルオロエチレン）樹脂、ＰＰ（ポリプロピレン）樹脂、ＰＥ（ポリエチレン）樹脂、ＰＶＤＦ（ポリフッ化ビニリデン）樹脂、ＵＨＭＷＰＥ（超高分子量ポリエチレン）樹脂、ＰＰＳ（ポリフェニレンサルファイド）樹脂、ＰＥＥＫ（ポリエーテルエーテルケトン）樹脂、ＰＳＵ（ポリスルホン）樹脂、ＰＯＭ（ポリアセタール）樹脂、及びＰＡ６（ポリアミド６、６ナイロン）樹脂のいずれか１つである。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、あらゆる使用条件下においても析出や固着によるポンプ停止及び液漏れを防ぐことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の第１の実施形態に係るプランジャポンプを示す一部切欠平面図である。
【図２】同プランジャポンプを示す側面図である。
【図３】同プランジャポンプのポンプヘッドを示す断面図である。
【図４】本発明の第２の実施形態に係るプランジャポンプのポンプヘッドを示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、添付の図面を参照して、本発明の実施形態に係るプランジャポンプを詳細に説明する。なお、以下の実施形態は、各請求項に係る発明を限定するものではなく、また、実施形態の中で説明されている特徴の組み合わせの全てが発明の解決手段に必須であるとは限らない。
【００１５】
［第１の実施形態］
図１及び図２に示すように、第１の実施形態に係るプランジャポンプ１は、主に析出性や固着性を有する流体や、浸透性が非常に高い流体などの移送に用いられ得る。移送される流体としては、例えば医療用分析装置等で使用される生理食塩水に近いバッファ液（緩衝液）や各種の試薬、人工透析装置で使用される透析液などの析出や固着が発生し易く、浸透性が高い液体が挙げられる。
【００１６】
プランジャポンプ１は、ポンプの主要部であるポンプヘッド１０と、ポンプヘッド１０のプランジャ１３を駆動するモータ２０と、プランジャ１３とモータ２０とを接続するドライブ継手ユニット３０とを備えて構成されている。ポンプヘッド１０は、図３に示すように、例えばポリフッ化ビニリデン（ＰＶＤＦ）樹脂や三フッ化塩化エチレン−エチレンコポリマー（ＥＣＴＦＥ）からなるポンプブラケット１１に収容されたシリンダ１２と、このシリンダ１２に挿入されたプランジャ１３とを有する。
【００１７】
第１の実施形態のプランジャポンプ１においては、シリンダ１２は、シリンダ本体１２Ａとスペーサ部１４とにより構成されており、先端部に、ポンプブラケット１１により閉じられたシリンダ室１５を形成している。シリンダ１２は、具体的には、例えば円筒状のシリンダ本体１２Ａと、このシリンダ本体１２Ａの基端側の内側部分に装着された、プランジャ１３と摺動するスペーサ部１４とを備えている。スペーサ部１４は、シリンダ本体１２Ａの基端側に開口するように設けられた収容孔２８内に、例えば圧入により収容されている。シリンダ本体１２Ａのシリンダ内周面１２ａとスペーサ部１４のスペーサ内周面１４ａは、実質的に同軸円筒面で、且つ実質的に同一レベル面を構成している。
【００１８】
一方、スペーサ部１４がシリンダ本体１２Ａの内側部分の収容孔２８内に設けられているため、シリンダ本体１２Ａのシリンダ外周面１２ｂとスペーサ部１４のスペーサ外周面１４ｂは、同軸円筒面ではあるが、シリンダ外周面１２ｂの方がスペーサ外周面１４ｂよりも大径となるように異なるレベル面を構成している。
【００１９】
シリンダ内周面１２ａ及びスペーサ内周面１４ａは、プランジャ１３のプランジャ外周面１３ａと摺接する。シリンダ本体１２Ａ及びプランジャ１３は、例えばセラミックス材料、より具体的には、例えばモース硬度が８〜１３のアルミナ（Ａｌ２Ｏ３）セラミックス材料からなる。
【００２０】
シリンダ本体１２Ａは、シリンダ室１５に繋がる位置に、シリンダ本体１２Ａの軸方向と直交する方向に相対向するように、バルブレスの吸込口１６及び吐出口１７を備えている。プランジャ１３は、先端部外周に形成されたカット面１８を備えている。プランジャ１３の基端部には、プランジャ１３の軸と直交するピン２７（図１参照）が取り付けられている。このピン２７は、ドライブ継手ユニット３０を介してモータ２０の回転軸に接続されている。
【００２１】
プランジャ１３の回転軸とモータ２０の回転軸とは一直線ではなく、所定の角度をなすように調整されている。従って、プランジャ１３は、モータ２０により回転駆動されると、シリンダ室１５に対して回転運動しながら往復運動する。これにより、カット面１８を介して吸込口１６及び吐出口１７が交互にシリンダ室１５と連通すると共に、移送する流体の吸込口１６を介した吸入と、吐出口１７を介した吐出が行われる。これによって、流体の移送が行われる。
【００２２】
ポンプブラケット１１の基端部近傍には、ポンプヘッド１０をフロントフレーム２４の先端面に取り付けるためのフランジ１９が設けられている。フランジ１９には、補強のために、例えばアルミニウムからなるインサートフランジ（図示せず）がインサートされていてもよい。ポンプブラケット１１の基端部には、ネジ部１１ａが形成されている。このネジ部１１ａには、例えばポリプロピレン（ＰＰ）樹脂やポリフッ化ビニリデン（ＰＶＤＦ）樹脂からなるナット２３が装着されている。
【００２３】
シリンダ本体１２Ａの基端部側及びスペーサ部１４の基端側と、ナット２３の間には、ナット２３側に配置されたバックシート２２を介してシール部としてのリップシール（軸シール）２１が装着されている。リップシール２１は、少なくともシリンダ本体１２Ａの基端部端面、プランジャ外周面１３ａ及びスペーサ部１４の基端部端面と密着した状態で装着されることにより、シリンダ本体１２Ａ、プランジャ１３及びスペーサ部１４をシールする。リップシール２１は、本実施形態においては、例えばポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）樹脂からなる。リップシール２１は、複数枚（例えば、３枚）のシート材を重ねて構成されている。バックシート２２は、例えばナット２３によりリップシール２１を破損しないための緩衝材として機能する。
【００２４】
なお、モータ２０は、例えばステッピングモータからなり、ドライブ継手ユニット３０は、例えばステンレス鋼（ＳＵＳ３０４）からなるフロントフレーム２４及びリアフレーム２５の内部に収められている。そして、ポンプヘッド１０は、首振り軸２６によって、リアフレーム２５等に対して任意の角度に調整され得る。
【００２５】
このように構成された第１の実施形態のプランジャポンプ１は、プランジャ１３の回転に伴って、その先端のカット面１８の先行側の側辺が吸込口１６に接し吸込口１６がシリンダ室１５に連通すると、ポンプスタート状態となる。この状態から、所定の方向に回転しながらプランジャ１３がシリンダ本体１２Ａのシリンダ室１５から引き出されると、吸込口１６からシリンダ室１５の内部に流体が吸い込まれる吸込状態となる。
【００２６】
その後、プランジャ１３の先端のカット面１８の後行側の側辺が吸込口１６から離れると、吸込口１６はプランジャ１３によって塞がれて吸込工程が終了する。そして、プランジャ１３の先端のカット面１８の先行側の側辺が吐出口１７に接すると、吐出口１７がシリンダ室１５と連通する。
【００２７】
これと同時に、プランジャ１３がシリンダ本体１２Ａのシリンダ室１５内に回転しながら押し込まれるため、シリンダ室１５内の流体が吐出口１７から吐出される吐出工程に切り替わる。更に、プランジャ１３の先端のカット面１８の後行側の側辺が吐出口１７から離れると、吐出口１７はプランジャ１３によって塞がれ、吐出工程が終了する。プランジャ１３が更に回転すると、再度上述したスタート状態に戻り、以下同様の動作を繰り返すことによって、流体を吸込口１６から吐出口１７へ移送する。
【００２８】
ここで、プランジャポンプ１が運転中に停止する原因として、次のようなことが想定される。まず、上述したリップシール２１を含むシール部をバックシート２２を介してナット２３によってポンプブラケット１１の基端部に固定することで、プランジャ１３とシリンダ本体１２Ａとの間の僅かなクリアランスをプランジャ１３の軸方向に流れてきた流体が、ポンプブラケット１１の外部に漏れ出さないように対策が採られている。
【００２９】
また、このシール部（リップシール２１）によって、スペーサ部１４の内部に外部から大気が入り込むことによる析出や固着を防ぐように対策が採られている。シール部は、図示のようにスペーサ部１４と併用されて、シリンダ本体１２Ａの基端部側に設けられることにより、これらの効果を最も発揮するよう配置されている。
【００３０】
しかしながら、プランジャポンプ１の構造上、プランジャ１３がシリンダ本体１２Ａに対して往復運動するため、僅かずつではあるが、流体はプランジャ１３の表面（プランジャ外周面１３ａ）に漏れ出してしまうこととなる。また、シール部としてのリップシール２１が摩耗や劣化した場合にも、外部に漏れ出してしまうこととなる。
【００３１】
このとき、流体中から析出物が発生したり流体が固着したりすると、析出物や固着物がプランジャ１３の往復運動によってプランジャ１３とシリンダ本体１２Ａとの間に入り込んでいくこととなる。上述したように、プランジャ１３とシリンダ本体１２Ａは非常に硬く変形しないアルミナセラミックス材料からなるため、僅かな隙間への異物の混入があると、変形できずに最終的に異物をかじり込んでロック状態となり、ポンプは停止してしまうこととなる。
【００３２】
本実施形態では、上記のような異物が入り込み易いプランジャ１３とシリンダ本体１２Ａとの摺動部、すなわちスペーサ部１４をプランジャ１３やシリンダ本体１２Ａよりも柔らかい材質のものにより構成するようにして、シリンダ本体１２Ａの収容孔２８内に収めるようにした。
【００３３】
この構成により、異物がプランジャ１３とシリンダ本体１２Ａとのクリアランスに入り込んだ際に、シリンダ本体１２Ａの収容孔２８内におけるスペーサ部１４が、異物との硬度及び摩耗性の関係において適度に変形又は摩耗することとなり、プランジャ１３とシリンダ本体１２Ａとの間で異物のかじり込みを回避し、ポンプ停止を防止することができる構成とした。なお、スペーサ部１４の基端部側は、スペーサ内周面１４ａがスペーサ外周面１４ｂに向かって徐々に径が拡がるテーパ状に形成されている。これにより、例えばポンプヘッド１０の実際の組立時に、リップシール２１の内周部の軸方向にそり上がった部分とスペーサ部１４とが干渉しないようにすることができる。
【００３４】
上述したようにシリンダ本体１２Ａ及びプランジャ１３は、非常に硬いアルミナセラミックス材料からなるのに対して、流体としてのバッファ液から析出、固着する塩化ナトリウム（ＮａＣｌ）の硬度は、例えばモース硬度で表すと約２〜２．５（ビッカース硬度では約６０〜１００）である。また、透析液から析出、固着する炭酸カルシウム（ＣａＣＯ３）の硬度は、例えばモース硬度で表すと約３である。
【００３５】
一方、スペーサ部１４は、例えばＲスケールのロックウェル硬度が約１３０以下の材料からなる。樹脂材料としては、ＰＴＦＥ（ポリテトラフルオロエチレン）樹脂、ＰＰ（ポリプロピレン）樹脂、ＰＥ（ポリエチレン）樹脂、ＰＶＤＦ（ポリフッ化ビニリデン）樹脂、ＵＨＭＷＰＥ（超高分子量ポリエチレン）樹脂、ＰＰＳ（ポリフェニレンサルファイド）樹脂、ＰＥＥＫ（ポリエーテルエーテルケトン）樹脂、ＰＳＵ（ポリスルホン）樹脂、ＰＯＭ（ポリアセタール）樹脂、及びＰＡ６（ポリアミド６、６ナイロン）樹脂のいずれか一つであることが好ましい。
【００３６】
ここで、ＰＴＦＥ樹脂は、Ｒスケールのロックウェル硬度が約２０である。ＰＰ樹脂は、Ｒスケールのロックウェル硬度が約６５〜９６である。ＰＥ樹脂は、Ｒスケールのロックウェル硬度が約４０である。また、ＰＶＤＦ樹脂は、Ｒスケールのロックウェル硬度が約９３〜１１６である。ＵＨＭＷＰＥ樹脂は、Ｒスケールのロックウェル硬度が約５０〜５６である。更に、ＰＰＳ樹脂は、Ｒスケールのロックウェル硬度が約１２３である。また、ＰＥＥＫ樹脂、ＰＳＵ樹脂及びＰＯＭ樹脂は、いずれもＲスケールのロックウェル硬度が約１２０である。更に、ＰＡ６樹脂は、Ｒスケールのロックウェル硬度が約１１９である。
【００３７】
このように、スペーサ部１４に用いられる材料は、塩化ナトリウムや炭酸カルシウムの析出、固着物よりも軟質であるか、又はプランジャ１３と析出、固着物の運動によって変形等可能な程度の強度を持つものであることが求められる。
【００３８】
一般的なプラスチック等の樹脂材料をスペーサ部１４として使用する場合は、プラスチック材料はモース硬度では表されない軟質なものが殆どであるため、析出、固着物による変形や摩耗が発生する程度の強度を有する点においては問題はない。
【００３９】
これらの要求を満たす樹脂材料として、上述したＰＴＦＥ樹脂、ＰＰ樹脂、ＰＥ樹脂、ＰＶＤＦ樹脂、ＵＨＭＷＰＥ樹脂、ＰＰＳ樹脂、ＰＥＥＫ樹脂、ＰＳＵ樹脂、ＰＯＭ樹脂、及びＰＡ６樹脂が好適であり、結果的に、Ｒスケールのロックウェル硬度が約１３０以下の条件を満たす樹脂材料であれば、あらゆる使用条件下においても析出や固着によるポンプ停止を防止することができるスペーサ部１４を形成することができる。
【００４０】
その他、スペーサ部１４は、撥水性を有する材料により構成されてもよい。例えば、撥水性を上げるために、上述した樹脂材料に添加物を加えたり、表面性状を工夫したり、スペーサ内周面１４ａをフッ素樹脂系の材料で表面加工（コーティング）したりすることが挙げられる。このようにすれば、スペーサ部１４の基端側への流体の流れる量を減少させることができるため、析出や固着による影響を更に少なくすることが可能である。また、スペーサ部１４は、耐摩耗性を有する材料、より好ましくは耐摩耗性の高い材料により構成されていてもよい。例えば、ＵＨＭＷＰＥ樹脂のように耐摩耗性の高い樹脂を使用することで、固着物や析出物によるスペーサ部１４の摩耗発生を遅らせ、スペーサ部１４の初期形状を長時間維持することが可能となる。このようにすれば、スペーサ部１４とプランジャ１３との間のクリアランスを狭く保つことができるので、スペーサ部１４の基端側への流体の流れる量を減少させることができ、析出や固着による影響を更に少なくすることが可能である。これと共に、スペーサ部１４自体の摩耗粉の発生やこの摩耗分の堆積する量を抑えることができるので、プランジャポンプ１においてプランジャ１３の摺動を阻害する要因を少なくすることができる。
【００４１】
また、本実施形態では、プランジャポンプ１を、図３に示すように、例えばスペーサ部１４のプランジャ１３との軸方向における摺動部分の基端からスペーサ部１４の先端までの軸方向の長さをＬとした場合、この長さＬがプランジャ１３の往復運動の最大ストローク長であるＬｓｔの長さよりも長くなるように構成している。このように構成すれば、プランジャ１３の基端側において外気（空気）と触れる箇所で発生した析出物や固着物が、プランジャ１３のストロークによってスペーサ部１４を通ってシリンダ本体１２Ａの先端側へ運ばれ難くすることが可能となり、より好適に析出や固着によるポンプ停止を防止し得る。
【００４２】
なお、スペーサ部１４の軸方向の長さＬは、最大でも、例えばスペーサ部１４の摺動部分の基端から、プランジャ１３が最も後退したときのプランジャ１３の外周面１３ａとカット面１８との境界段部までの長さよりも、短くなるように設定されるとよい。このようにすれば、カット面１８が常にシリンダ内周面１２ａと対向するように動作し得るので、プランジャ１３の基端部側への液漏れをより防止し易い構成とすることができる。また、二次側圧力が高い場合の吐出量への影響も抑えられる。
【００４３】
そして、移送する流体は、上述したようにシリンダ本体１２Ａのシリンダ内周面１２ａとプランジャ１３のプランジャ外周面１３ａとの間を通って流れるので、そのままスペーサ部１４のスペーサ内周面１４ａとプランジャ外周面１３ａとの間や、シリンダ本体１２Ａの収容孔２８の段差部分を介したスペーサ部１４のスペーサ外周面１４ｂと収容孔２８の孔内周面２８ａとの間を漏れ経路として流れることとなる。
【００４４】
しかし、本実施形態では、上述したようにシール部としてのリップシール２１がシリンダ本体１２Ａ、プランジャ１３及びスペーサ部１４をシールする構造のため、流体が浸透性の高い特性を備えるものであったとしても、ポンプヘッド１０の根元側における液漏れを効果的に防止することが可能である。従って、第１の実施形態のプランジャポンプ１は、液漏れの発生を防止しながら、あらゆる使用条件下においても析出や固着によるポンプ停止を防ぐことができる。
【００４５】
［第２の実施形態］
次に、第２の実施形態に係るプランジャポンプ１について説明する。
なお、図４を含む以降の説明において、第１の実施形態と同一の構成要素に関しては同一の参照符号を附しているので、以下では重複する説明は省略する。
【００４６】
図４に示すように、第２の実施形態に係るプランジャポンプ１のポンプヘッド１０Ａには、シリンダ本体１２Ａの収容孔２８にスペーサ部１４と、このスペーサ部１４の基端側に配置されたシール部としてのバリシール２９とが収容されている。この点において、収容孔２８にスペーサ部１４が収容され、シリンダ本体１２Ａの基端部側及びスペーサ部１４の基端側にシール部としてのリップシール２１が配置された第１の実施形態に係るプランジャポンプ１のポンプヘッド１０と相違している。
【００４７】
バリシール２９は、例えば超高分子量ポリエチレンシール３１と金属バネ３２とからなり、シール部を構成している。バリシール２９を含むシール部は、上述したリップシール２１からなるシール部と同様に、シリンダ本体１２Ａ、プランジャ１３及びスペーサ部１４をシールするので、上述した漏れ経路を塞ぐ役割を果たす。すなわち、リップシール２１の代わりに採用されたバリシール２９によっても、スペーサ内周面１４ａとプランジャ外周面１３ａとの間及び収容孔２８の段差部分を介したスペーサ外周面１４ｂと孔内周面２８ａとの間を流れてきた流体を堰き止めることができるので、第２の実施形態においても、流体が浸透性の高いものであっても液漏れを効果的に防止することができ、第１の実施形態と同様の作用効果を奏することが可能となる。
【００４８】
［その他の実施形態］
その他、図示は省略するが、プランジャポンプ１は、次のような構成を備えていてもよい。例えば、スペーサ部１４のスペーサ内周面１４ａ、シリンダ本体１２Ａのシリンダ内周面１２ａ及びプランジャ１３のプランジャ外周面１３ａの少なくとも一つに、凹状或いは溝形状の空間からなる液溜り部が形成されていてもよい。液溜り部を設けることで、プランジャ１３のプランジャ外周面１３ａとの各摺動部分をよりウェットな状態に保つことができるので、析出や固着をより起こり難くすることができる。
【００４９】
また、ポンプブラケット１１に洗浄液配管を形成し、シリンダ本体１２Ａに洗浄液配管と連通する固着防止ポート及び洗浄室を形成するようにしてもよい。この洗浄室には、洗浄液配管及び固着防止ポートを通して外部から洗浄液が供給され、この洗浄液により、シリンダ室１５側からシリンダ内周面１２ａ及びプランジャ外周面１３ａの間に入り込んだ析出性や固着性の流体を洗い流すことができる。なお、万が一洗浄室において流体を洗いきれなかった場合であっても、シリンダ本体１２Ａにスペーサ部１４が装着されシール部としてリップシール２１やバリシール２９が備えられているため、液漏れを防ぎつつ析出や固着によるポンプ停止を効果的に防止することができる。
【００５０】
また、その他の実施形態として、バリシール２９の替わりに、これに相当するシール部材を使用してもよい。例えば、バリシール２９は金属バネ３２の締付作用によって超高分子量ポリエチレンシール３１とプランジャ１３とのシール性能を高めている。そして、この金属バネ３２の替わりに弾性シール部材としてのゴム材からなるＯリングを使用した場合でも、同様のシール性能を得ることができる。更に、その他には、例えばバリシール２９の収容孔２８への挿入向きを上述したものとは反対にして、設置することも可能である。バリシール２９の向きを逆さに設置する場合は、その開口側から流体の圧力を受けるため、より高い圧力までシールすることが可能となる。その際、内部の金属バネ３２が流体と接触することが望ましくない場合は、バリシール２９の開口側を更に別のシール部材で塞ぐなどの対策を行うようにすればよい。
更に、その他の実施形態として、プランジャポンプ１のプランジャ１３の基端側付近からの液漏れが極少量であるか、又は液漏れの発生がポンプ使用上問題とならないような場合では、リップシール２１やバリシール２９（及びこれらと共にバックシート２２）を使用せずに、スペーサ部１４のみが収容孔２８内に配置される構造も採ることができる。
【００５１】
以上、本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これらの新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれると共に、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。
【００５２】
例えば、上記の実施形態では、シリンダ本体１２Ａ及びプランジャ１３が、それぞれモース硬度が８〜１３のアルミナセラミックス材料からなるものを例示したが、シリンダ本体１２Ａ及びプランジャ１３の材料は、それぞれ次のような組み合わせであってもよい。すなわち、シリンダ本体１２Ａがモース硬度が１３の炭化ケイ素（ＳｉＣ）からなる場合は、プランジャ１３も同様に炭化ケイ素材料からなる。
【００５３】
また、シリンダ本体１２Ａがアルミナセラミックス材料からなる場合は、プランジャ１３がモース硬度が８〜８．５のジルコニアセラミックス材料からなる。その他、プランジャ１３はステンレス材料（ＳＵＳ３１６）により形成されてもよい。この場合、それぞれの材料の硬度は、樹脂＜ステンレス材料（ＳＵＳ３１６）＜ジルコニアセラミックス材料＜アルミナセラミックス材料＜炭化ケイ素と、記載された順に硬くなるので、本願発明の内容と何ら矛盾は生じない。なお、スペーサ部１４としては、異物の結晶よりも柔らかい様々な材料が使用可能であり、スペーサ部１４を変形するに至らせるには、モータ２０のトルクが強いことも要求される。このため、モータトルクとスペーサ部１４の材質とのマッチングが必須である。
【符号の説明】
【００５４】
１            プランジャポンプ
１０，１０Ａ  ポンプヘッド
１１          ポンプブラケット
１２          シリンダ
１２Ａ        シリンダ本体
１２ａ        シリンダ内周面
１２ｂ        シリンダ外周面
１３          プランジャ
１３ａ        プランジャ外周面
１４          スペーサ部
１４ａ        スペーサ内周面
１４ｂ        スペーサ外周面
１５          シリンダ室
１６          吸込口
１７          吐出口
１８          カット面
１９          フランジ
２０          モータ
２１          リップシール
２２          バックシート
２３          ナット
２４          フロントフレーム
２５          リアフレーム
２６          首振り軸
２７          ピン
２９          バリシール
３０          ドライブ継手ユニット
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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