(57)【要約】【課題】簡単な構造で逆流を抑制することができるポンプを提供すること。【解決手段】液体試料を移送するポンプであって、液体試料の移送経路の少なくとも一部を構成しているチューブ３３と、チューブ３３のうち複数の単位部分３３ａ〜３３ｄが、液体試料の移送方向Ｙ１が揃っている状態で並ぶように配置されている並置部３６と、複数の単位部分３３ａ〜３３ｄを共に押圧した状態を保ったまま、移送方向Ｙ１へ移動する移送部材３７ａ〜３７ｄと、を備えた。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
液体を移送するポンプであって、
液体の移送経路の少なくとも一部を構成しているチューブと、
前記チューブのうち複数の部分が、液体の移送方向が揃っている状態で並ぶように配置されている並置部と、
前記複数の部分を共に押圧した状態を保ったまま、前記移送方向へ移動する移送部材と、を備えたポンプ。
【請求項２】
前記並置部において前記チューブはコイル状に配置されており、
前記移送部材は、前記並置部の周方向に沿って移動する請求項１に記載のポンプ。
【請求項３】
前記移送部材は、複数ある請求項１又は請求項２に記載のポンプ。
【請求項４】
前記並置部を加熱することによって、前記チューブの内部にある液体を気化させる加熱部を備えている請求項１〜請求項３のうち何れか一項に記載のポンプ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、液体を移送するポンプに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来から、液体の移送には、チューブポンプが用いられている。例えば特許文献１に開示されているように、チューブポンプは、押さえ部とローラとでチューブを押し潰した状態を保ったまま、ローラを液体の移送方向へ向かって移動させるように構成されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１２−１３２３８７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、従来のチューブポンプでは、液体の逆流を抑制するため、少なくとも２つのローラを用いて、チューブの内部に他の部分から区画された空間を形成している。このため、従来のチューブポンプは、その構造が複雑であった。
【０００５】
この発明は、上述した従来の技術に存在する問題点に着目してなされた。この発明の目的は、簡単な構造で逆流を抑制することができるポンプを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決するポンプは、液体を移送するポンプであって、液体の移送経路の少なくとも一部を構成しているチューブと、前記チューブのうち複数の部分が、液体の移送方向が揃っている状態で並ぶように配置されている並置部と、前記複数の部分を共に押圧した状態を保ったまま、前記移送方向へ移動する移送部材と、を備えたことを要旨とする。
【０００７】
これによれば、並置部では、チューブのうち複数の部分が、液体の移送方向が揃っている状態で並ぶように配置されているため、単一の移送部材を用いて、チューブの複数の部分を同時に押圧できる。したがって、単一の移送部材を用いて、チューブの内部に他の部分から区画された空間を形成させることができる。したがって、簡単な構造で逆流を抑制することができる。
【０００８】
上記ポンプについて、前記並置部において前記チューブはコイル状に配置されており、前記移送部材は、前記並置部の周方向に沿って移動することが好ましい。これによれば、並置部において、チューブのうち複数の部分を直線状に配置する場合と比較して、移送部材の動作を単純化できる。
【０００９】
上記ポンプについて、前記移送部材は、複数あることが好ましい。これによれば、移送部材が複数あることから、チューブの内部に他の部分から区画された空間が複数形成されるため、さらに逆流を防止することができるようになる。
【００１０】
上記ポンプについて、前記並置部を加熱することによって、前記チューブの内部にある液体を気化させる加熱部を備えていることが好ましい。これによれば、液体を移送しながら気化できる。そして、液体の気化に伴ってチューブの内圧が高くなっても、液体の逆流を抑制することができる。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、簡単な構造で逆流を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】ガスクロマトグラフ装置の模式図。
【図２】（ａ）はポンプの移送部を模式的に示す正面図、（ｂ）はポンプの移送部を模式的に示す断面図。
【図３】ポンプの試料供給部を模式的に示す断面図。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、ポンプ及び該ポンプを搭載したガスクロマトグラフ装置の一実施形態について説明する。
図１に示すように、検出装置としてのガスクロマトグラフ装置１０は、液体試料を供給する試料供給部２０を備えている。試料供給部２０は、例えば液体試料を貯留するタンクである。液体試料は、例えばリチウムイオン二次電池の電解液である。
【００１４】
ガスクロマトグラフ装置１０は、試料供給部２０から液体試料を移送するポンプ３０を備えている。この実施形態において、ポンプ３０は、試料供給部２０から液体試料を、後述する検出ユニット４０へ移送する。また、この実施形態において、ポンプ３０は、液体試料を加熱することによって、液体試料の一部または全部を気化させる気化部として兼用されている。ポンプ３０の詳細については後述する。
【００１５】
ガスクロマトグラフ装置１０は、ポンプ３０において気化された気化試料を検出する検出ユニット４０を備えている。検出ユニット４０は、ポンプ３０と接続されたトラップ４１を備えている。トラップ４１は、ポンプ３０から移送される試料のうち、気化されないで残った液体試料を貯留する。
【００１６】
検出ユニット４０は、トラップ４１を通過した気化試料を分離する分離カラム４２を備えている。分離カラム４２は、例えばシリカゲルやアルミナなどの極性吸着剤または活性炭などの非極性吸着剤などの吸着剤を充填した細管である。検出ユニット４０は、分離カラム４２を通過した気化試料を検出する検出部４３を備えている。
【００１７】
ガスクロマトグラフ装置１０は、検出ユニット４０のトラップ４１に搬送ガスを供給する搬送ガス供給ユニット５０を備えている。搬送ガス供給ユニット５０は、搬送ガスを貯留するタンク５１と、タンク５１から供給される搬送ガスを加熱する処理部５２と、を備えている。
【００１８】
この実施形態のガスクロマトグラフ装置１０において、ポンプ３０で気化された気化試料は、トラップ４１において搬送ガスと混合され、搬送ガスとともに分離カラム４２へ供給される。
【００１９】
ガスクロマトグラフ装置１０は、制御ユニット６０を備えている。制御ユニット６０は、演算処理を実行する演算装置や、該演算装置のプログラムや演算結果を記憶する記憶装置などを備えている。制御ユニット６０は、ポンプ３０と接続されており、ポンプ３０の動作を制御できるように構成されている。制御ユニット６０は、検出ユニット４０と接続されており、検出部４３の検出結果を入力できるように構成されている。
【００２０】
次に、ポンプ３０について詳しく説明する。
ポンプ３０は、外部にある配管を接続するための接続部として、第１接続部３１と、第２接続部３２と、を備えている。第１接続部３１は、試料供給部２０と配管で接続されている。第２接続部３２は、検出ユニット４０のトラップ４１と配管で接続されている。
【００２１】
ポンプ３０は、チューブ３３を備えている。チューブ３３は、ガスクロマトグラフ装置１０における液体試料の移送経路のうち、少なくとも一部を構成している。チューブ３３の内径は、一定である。
【００２２】
チューブ３３は、耐熱性と柔軟性とを備えた材料製である。チューブ３３は、液体試料に対して安定な耐薬品性を備えた材料製である。チューブ３３を構成している材料は、例えばシリコンゴムや、ポリテトラフルオロエチレン、テトラフルオロエチレン・パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体、テトラフルオロエチレン・ヘキサフルオロプロピレン共重合体、テトラフルオロエチレン・エチレン共重合体、ポリビニリデンフルオライド、ポリクロロトリフルオロエチレン、クロロトリフルオエチレン・エチレン共重合体などのフッ素系樹脂やこれらの混合物などである。
【００２３】
図２（ａ）及び（ｂ）に示すように、ポンプ３０は、液体試料を移送する移送部３４を備えている。移送部３４は、円柱状の内部空間３５ａを有している保持部材３５を備えている。
【００２４】
移送部３４は、１本のチューブ３３がコイル状に巻くように配置されている並置部３６を備えている。並置部３６において、チューブ３３は、複数回（この実施形態では４回）にわたって隙間なく巻くように配置されている。並置部３６において、チューブ３３は、並置部３６としての直径が一定となるように巻かれている。
【００２５】
ここで、チューブ３３をコイル状に巻くときにおける１周分を単位部分と仮定した場合に、移送部３４では、チューブ３３の第１単位部分３３ａ、第２単位部分３３ｂ、第３単位部分３３ｃ、及び第４単位部分３３ｄが、液体試料の移送方向Ｙ１が揃っている状態で並ぶように配置されている。
【００２６】
この明細書において、「並ぶように配置されている」とは、間隔をあけないで並んでいることのほか、間隔をあけて並んでいることをも含む意図である。単位部分３３ａ〜３３ｄは、連続した１本のチューブ３３を構成している。
【００２７】
並置部３６は、保持部材３５の内部空間３５ａに収容されている。並置部３６において、チューブ３３は、保持部材３５の内周面３５ｂに接している。即ち、チューブ３３は、内周面３５ｂによって、並置部３６における直径方向の外側に向かって支持されている。
【００２８】
移送部３４は、第１移送部材３７ａ、第２移送部材３７ｂ、第３移送部材３７ｃ、及び第４移送部材３７ｄを備えている。移送部材３７ａ〜３７ｄは、中心軸まわりで各別に回転できる円柱状のローラである。移送部材３７ａ〜３７ｄは、並置部３６を挿し通した状態で支持されている。移送部材３７ａ〜３７ｄの長さは、単位部分３３ａ〜３３ｄと同時に接触することができる長さである。移送部材３７ａ〜３７ｄは、並置部３６の周方向に沿って等間隔で配置されている。
【００２９】
図中において矢印Ｙ２で示すように、移送部材３７ａ〜３７ｄは、直径方向における内周面３５ｂの中心軸３８を中心として、保持部材３５の内周面３５ｂから予め定めた距離を維持した状態のまま、液体試料の移送方向Ｙ１へ公転できるように支持されている。即ち、移送部材３７ａ〜３７ｄは、複数の単位部分３３ａ〜３３ｄを共に押圧した状態を保ったまま、移送方向Ｙ１へ移動する。なお、移送方向Ｙ１は、並置部３６における周方向となる。
【００３０】
移送部材３７ａ〜３７ｄと内周面３５ｂとの離間距離は、チューブ３３を押し潰すことによってチューブ３３を閉塞させ、チューブ３３の内部に他の部分から区画された空間３３ｅを形成させることができる距離に設定されている。なお、空間３３ｅは、他の部分から完全に隔離された空間であってもよく、僅かに連通している空間であってもよい。
【００３１】
図１に示すように、ポンプ３０は、モータ３７を備えている。モータ３７の出力軸は、移送部材３７ａ〜３７ｄと接続されており、移送部材３７ａ〜３７ｄを上述したように移動させることができるように構成されている。
【００３２】
ポンプ３０は、移送部３４を加熱する加熱部３９を備えている。加熱部３９は、例えば電熱線や赤外線ランプなどである。加熱部３９は、チューブ３３の内部を移送されている液体試料を加熱することによって、液体試料の一部又は全部を気化させて気体試料にする。
【００３３】
次に、ガスクロマトグラフ装置１０を用いた検出方法について、その作用とともに説明する。検出方法は、気化工程と、分離工程と、検出工程と、を備えている。各工程は、次のようなものである。
【００３４】
気化工程では、液体試料が試料供給部２０から検出ユニット４０へ向かって移送されるとともに、加熱部３９によって加熱され、その一部又は全部が気化される。気化工程において、制御ユニット６０は、移送部材３７ａ〜３７ｄが、複数の単位部分３３ａ〜３３ｄを共に押圧した状態を保ったまま移送方向Ｙ１へ移動するように、モータ３７を制御する。
【００３５】
図２（ａ）及び（ｂ）に示すように、チューブ３３が移送部材３７ａ〜３７ｄで押圧されることによって、単位部分３３ａ〜３３ｄごとに、それぞれ４つの空間３３ｅが形成される。即ち、１つの移送部材ごとに、１つの空間３３ｅが形成できる。このため、液体試料が気化したとしても、試料が逆流してしまうことが抑制される。
【００３６】
分離工程では、気体試料が搬送ガスとともに分離カラム４２に供給され、気体試料の成分ごとに分離される。検出工程では、分離された気体試料が検出される。
したがって、この実施形態では、次のような効果がある。
【００３７】
（１）単一の移送部材を用いて、チューブ３３の複数の単位部分３３ａ〜３３ｄを同時に押圧できる。したがって、単一の移送部材を用いることによって、チューブ３３の内部に他の部分から区画された空間３３ｅを形成させることができる。したがって、簡単な構造で逆流を抑制することができる。
【００３８】
（２）並置部３６では、チューブ３３がコイル状に配置されており、移送部材３７ａ〜３７ｄは、並置部３６の周方向に沿って移動する。このため、並置部３６において、チューブ３３のうち複数の単位部分を直線状に配置する場合と比較して、移送部材３７ａ〜３７ｄの動作を単純化できる。
【００３９】
（３）移送部材が複数あることから、チューブ３３の内部に他の部分から区画された空間３３ｅが複数形成されるため、さらに逆流を防止することができるようになる。
（４）ポンプ３０は、加熱部３９を備えている。このため、液体試料を移送しながら気化できる。そして、液体試料の気化に伴ってチューブ３３の内圧が高くなっても、液体の逆流を抑制することができる。
【００４０】
（５）並置部３６において巻いている単位部分３３ａ〜３３ｄは、連続した１本のチューブ３３である。したがって、移送部３４の小型化が可能になる。
なお、上記実施形態は、例えば次のように変更してもよい。
【００４１】
○  図３に示すように、試料供給部２０は、リチウムイオン二次電池９０に電解液を充填する充填ユニットとして兼用されていてもよい。この場合、試料供給部２０は、電解液を貯留するタンク９１と、タンク９１からポンプ３０とリチウムイオン二次電池９０とに分岐する配管と、電解液の供給先を、ポンプ３０とリチウムイオン二次電池９０とに切り替えるバルブ９２と、を備えるとよい。
【００４２】
○  チューブ３３の内径は一定でなくてもよい。例えば、並置部３６において、チューブ３３の内径は、液体試料の移送方向Ｙ１における下流であるほど、連続的に又は段階的に大きいとよい。また、並置部３６におけるチューブ３３の巻き直径は、液体試料の移送方向Ｙ１における下流であるほど、連続的に又は段階的に大きいとよい。これらによれば、液体試料の気化に起因した試料の体積変化を吸収し易くできる。
【００４３】
○  並置部３６において、チューブ３３は、コイル状に配置されていなくてもよい。例えば、並置部３６では、独立した単位部分３３ａ〜３３ｄが直線状に並ぶように配置されているとともに、単位部分３３ａ〜３３ｄ同士がチューブ３３とは別の部材によって、直列に接続されていてもよい。即ち、ポンプ３０は、不連続な複数のチューブ３３を備えていてもよい。また、この場合、移送部材３７ａ〜３７ｄは、公転運動ではなく、単位部分３３ａ〜３３ｄが延びている方向に沿って直線的に移動するように構成されていてもよい。
【００４４】
○  ポンプ３０は、並列に接続されている複数の単位部分を備えていてもよい。
○  移送部材３７ａ〜３７ｄは、並置部３６の外周に沿って公転運動するように構成されていてもよい。この場合、保持部材３５は、円柱状の部材とするとともに、単位部分３３ａ〜３３ｄは、保持部材３５に巻き付けられているとよい。
【００４５】
○  並置部３６において、単位部分３３ａ〜３３ｄは、間隔をあけて並んでいてもよい。
○  並置部３６におけるチューブ３３の巻き回数は変更できる。巻き回数は、例えば２回や３回でもよく、５回以上であってもよい。
【００４６】
○  移送部材３７ａ〜３７ｄは、中心軸まわりで回転しない円柱状の部材であってもよい。
○  移送部材の個数は変更できる。移送部材の個数は、１〜３でもよく、５以上であってもよい。
【００４７】
○  移送部３４は、移送部材３７ａ〜３７ｄと内周面３５ｂとの離間距離を調節する調節機構を備えていてもよい。
○  ポンプ３０は、加熱部３９を備えていなくてもよい。
【００４８】
○  ポンプ３０は、複数の移送部３４を備えていてもよい。この場合、ポンプ３０は、移送部３４の個数に対応させて、接続部３１，３２を備えているとよい。
○  ポンプ３０は、ガスクロマトグラフ装置１０の一部を構成していなくてもよい。例えば、ポンプ３０は、ガスクロマトグラフ装置１０とは異なる種類の検出装置を構成していてもよい。ポンプ３０は、リチウムイオン二次電池といった製造物の製造ラインを構成していてもよい。ポンプ３０は、それ単体で１つの装置として取り扱われてもよい。
【００４９】
次に示す技術的思想は、上記実施形態及び別例から把握できる。
（イ）液体を加熱して気化させる気化部と、前記気化部において気化した成分を検出する検出部と、を備え、前記気化部はポンプと兼用されており、前記ポンプは、液体を移送するポンプであって、液体の移送経路の少なくとも一部を構成しているチューブと、前記チューブのうち複数の部分が、液体の移送方向が揃っている状態で並ぶように配置されている並置部と、前記複数の部分を共に押圧した状態を保ったまま、前記移送方向へ移動する移送部材と、を備えたことが好ましい。
【符号の説明】
【００５０】
１０…ガスクロマトグラフ装置、２０…試料供給部、３０…ポンプ、３３…チューブ、３３ａ〜３３ｄ…単位部分、３４…移送部、３５…保持部材、３６…並置部、３７ａ〜３７ｄ…移送部材、３９…加熱部、４０…検出ユニット、５０…搬送ガス供給ユニット。
【図１】
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【図２】
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【図３】
2017053242.tif 000005