專利名稱：供液泵的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種通過使柱塞在泵室內往復運動而進行液體的吸入和排出的供液泵。
背景技術：
一般的柱塞式的供液泵是通過使柱塞在圓筒形的泵室內往復運動而改變泵室內的空間的容積，從而將液體吸入到泵室內以及將所吸入的液體排出。通常，使用藍寶石(日文口7 4 7 )作為柱塞的材質，使用不銹鋼作為泵室的材質。這種供液泵被設計成，在柱塞到達上止點的狀態(tài)(液體排出完畢、開始進行吸入的狀態(tài))下，使泵室的內壁與柱塞的外形之間的空間盡量小。若泵室的內壁與柱塞的外形之間存在較大空間，則當柱塞到達上止點時，受到壓縮的液體的量(壓縮容量)變大，造成供液的波動。此外，若泵室內的壓縮容量較大，則在吸入液體時，泵室內恢復到大氣壓的時間變長，對密封部件施加高壓力的狀態(tài)變久，使得密封部件的耐久性下降。特別是，最近，有人使用形狀被設計為可以利用泵室內的壓力來提高泵室的柱塞插入部分的密封性的密封部件(日本特開2008-180088號公報)，如果對這種密封部件長時間施加高壓力，密封部件的壽命就會顯著下降。然而，若泵室的內壁與柱塞的外形間的間隙過小，則柱塞的外形與泵室的內壁可能會發(fā)生接觸。若由藍寶石等構成柱塞與由不銹鋼等金屬構成的泵室的內部接觸，則會出現(xiàn)因摩擦生熱而導致密封部件的壽命下降、因柱塞頂端接觸到泵室的最里部而導致柱塞頂端破損等問題。因此，需要在泵室的內壁與柱塞的外形之間設置不會發(fā)生接觸的程度的間隙。因此，泵室的內壁與柱塞的外形之間的空間的減小是有限度的。

發(fā)明內容
因此，本發(fā)明目的在于，使泵室的金屬制內壁與柱塞外形不接觸而降低泵室內的液體的壓縮容量。本發(fā)明涉及一種供液泵，其具有泵室、自頂端起插入泵室內并沿一定方向進行往復運動而使泵室內的容積增減的柱塞、以及在泵室的柱塞插入部分相對于柱塞的外周面滑動而對泵室進行密封的密封部件，泵室的內側為圓筒形且由金屬制成，該供液泵還具有覆蓋泵室的內壁的至少一部分、減少泵室的內壁與柱塞間的間隙的由樹脂制成的容積降低部件。容積降低部件的材質可以為全芳香族聚酰亞胺樹脂或者聚醚醚酮(以下簡稱為 PEEK)樹脂。上述樹脂的耐磨損性優(yōu)良。作為容積降低部件的一例，可以為覆蓋泵室的內周面的至少一部分的圓筒形襯套。該情況下，將襯套的內徑以及柱塞的外周面的尺寸設計成，該襯套的內徑與柱塞的外周面間的間隙盡量小，例如為10 ΙΟΟμπι左右的間隙?？梢灶A見到如果是這種微小的間隙，則在柱塞往復運動時，柱塞會與襯套接觸。但是，因為樹脂材料的滑動性比金屬材料好，所以即使與柱塞的外周面接觸，產(chǎn)生的摩擦熱也較少，即使在泵室內壁與柱塞的外周面接觸的狀態(tài)下進行供液，也不易因摩擦熱而造成密封部件的劣化。 此外，作為容積降低部件的又一例，還可以為覆蓋泵室的最里側面、將泵室的最里側面與到達上止點的柱塞的頂端面之間的間隙填滿的襯墊。 任一情況都可以降低泵室內的壓縮容量，可以緩和密封部件所受到的負荷。此外， 如果具有襯套和襯墊這兩者，還可以進一步地降低壓縮容量。此外，關于柱塞的動作，將在泵室內最大限度地吸入液體的狀態(tài)(柱塞從泵室最大限度地抽出的狀態(tài))稱為“下止點”，將使泵室內的液體最大限度地排出的狀態(tài)(柱塞最大限度地插入到泵室內的狀態(tài))稱為“上止點”。如上所述，在本發(fā)明的供液泵中，因為設有覆蓋泵室內壁的至少一部分、填滿泵室內壁與柱塞間的間隙的樹脂制的容積降低部件，所以能夠降低泵室內的壓縮容量，縮短泵室內呈現(xiàn)高壓狀態(tài)的時間，能夠減小施加給密封部件的負荷，防止密封部件的壽命下降。


圖IA是表示供液泵第一實施例的截面圖，圖IB是放大了該實施例的泵室及其周邊的截面圖。圖2A是表示供液泵第二實施例的截面圖，圖2B是放大了該實施例的泵室及其周邊的截面圖。圖3A是表示供液泵第三實施例的截面圖，圖:3B是放大了該實施例的泵室及其周邊的截面圖。圖4是表示具有第一、第二或第三實施例的供液泵的液體色譜儀一實施例的流路圖。
具體實施例方式使用圖1對供液泵的第一實施例進行說明。本實施例的供液泵由筒體2和泵頭8 構成。筒體2內部容納有滑塊4。滑塊4保持柱塞3的基端側的端面，利用彈簧6的彈性力抵壓到凸輪(圖中省略)的周面上。凸輪利用驅動用電機(圖中省略)進行旋轉，使得滑塊4和柱塞3隨著凸輪的周面進行往復運動。泵頭8安裝在筒體2上。泵頭8具有泵室8a、液體吸入流路8b以及液體排出流路 8c，泵頭8利用由滑塊4保持的柱塞3的頂端部分的往復運動進行液體的吸入和排出。在液體吸入流路8b以及液體排出流路8c上分別設有利用泵室8a內的壓力變化執(zhí)行這些流路8b、8c的開關、防止逆流的單向閥10a、10b。柱塞3的頂端部插入泵室8a，隨著滑塊4的往復運動，向使泵室8a內的空間擴大而將液體從液體吸入流路8b吸入到泵室8a內的方向(圖中的右向)、以及使泵室8a內的空間縮小而將泵室8a內的液體擠出到液體排出流路8c的排出方向(圖中的左向)進行往復運動。泵室8a為圓筒形，在其內側周面上固定有作為容積降低部件的襯套9。襯套9的材質為例如屬于全芳香族聚酰亞胺樹脂的Vespel (注冊商標)、PEEK樹脂等。泵室8a的內徑為例如2. 2mm，柱塞3的外徑為例如2mm。這種情況下，襯套9的壁厚被設計為略小于0. 1mm，在襯套9的內側與柱塞3之間保持十至幾十μ m的間隙進行嵌合。在襯套9的側壁部分設有貫通孔，該貫通孔與液體吸入流路8b的位置對準，以便于來自液體吸入流路8b的液體能夠在該貫通孔中通過。將襯套9設置到泵室8a內的方法可以為將襯套9壓入形成流路8b、8c前的泵室 8a內，然后形成流路8b、8c。在進行形成流路8b的加工時，對于襯套9，也在流路8b的位置上開設孔。通過設置襯套9，使得在泵室8a內因泵室8a的內壁與柱塞3的外形間的間隙而產(chǎn)生的空間變小。由此，當柱塞3到達上止點時受到壓縮的液體的量(壓縮容量)變小，從柱塞3開始吸入動作至泵室8a內恢復到大氣壓的時間變短，泵室8a內呈現(xiàn)高壓狀態(tài)的時間變短。因此，施加到柱塞密封12的負荷變小，能夠防止柱塞密封12的壽命下降。圖2表示第二實施例。在該實施例中，為了降低壓縮容量，在泵室8a的最里側面設有作為容積降低部件的襯墊9a。襯墊9a的材質可以為PEEK樹脂。襯墊9a具有可以填滿到達上止點的柱塞3的頂端面與泵室8a的最里側面之間的間隙的厚度。因此，到達上止點的柱塞3的頂端也可能會接觸到襯墊9a，不過，由于襯墊9a為彈性可變的樹脂，所以可以降低壓縮容量而不會損傷柱塞3的頂端。襯墊9a為圓盤形狀的部件，其一部分設有切口以使得液體排出流路8c不被堵塞，該切口部分的位置由液體排出流路8c的位置決定。將襯墊9a設置到泵室8a內的方法可以為將襯墊9a壓入形成流路8b、8c前的泵室8a的深處，然后形成流路8b、8c。圖3表示第三實施例。在該實施例中，為了降低壓縮容量，設有處于泵室8a的內側周面的襯套9以及處于泵室8a的最里側面的襯墊9a這兩個容積降低部件。將襯套9以及襯墊9a這兩者設置到泵室8a內的方法可以為用屬于全芳香族聚酰亞胺樹脂的Vespel (注冊商標)或者PEEK樹脂制作將襯套9和襯墊9a —體化了的圓筒狀部件，壓入該圓筒狀部件并使其圓筒的底部到達泵室8a的深處，然后形成流路8b、8c。泵頭8安裝有密封泵室8a且可滑動地保持柱塞3的柱塞密封(密封部件)12。在筒體2與泵頭8之間安裝有法蘭14。法蘭14在柱塞密封12的與泵室8a相反的一側，與柱塞密封12接觸并對柱塞密封12進行支撐。法蘭14的與柱塞密封12接觸的部分設有用來可滑動地保持柱塞3的孔。柱塞密封12設有空洞部分12a，該空洞部分12a帶有與泵室8a連通的開口，以便于利用泵室8a內的壓力提高柱塞密封12與柱塞3的外周面的密接性以及柱塞密封12與泵頭8的內壁的密接性。法蘭14構成為可以導入清洗液，對穿過法蘭14的柱塞3以及法蘭14的內部進行清洗。法蘭14的筒體2側安裝有用于防止導入到法蘭14的內部的清洗液泄露的清洗密封 16。清洗密封16由筒體2支撐。此外，在本實施例所示的供液泵中，泵頭8內設有單向閥10a、10b，不過，既可以將其中的任一個單向閥設置到泵頭8的外部，也可以將兩個單向閥都設置到泵頭8a的外部。另外，在本實施例中，作為支撐柱塞密封12的支撐部件，安裝有可以通過清洗液清洗柱塞3等的法蘭14，但是，本發(fā)明并不受此限制，法蘭可以為不具有導入以及排出清洗液的流路的部件，還可以為與筒體2 —體化的部件。在本實施例中，柱塞密封12上設有空洞部分12a，不過，作為密封泵室8a密封件，
5也可以為未設有這種空洞部分12a的部件。接著，通過圖4，對將本發(fā)明的供液泵應用于液體色譜儀的一例進行說明。作為使流動相22在分析流路20中流通的供液泵M，可以使用通過圖1至圖3進行說明的實施例的供液泵中的任一個。分析流路20上從上游側依次配置有進樣口沈、分析色譜柱(Column) 28、以及檢測器30。通過由供液泵M供給的流動相22，將從進樣口沈注入的試樣導入到分析色譜柱觀，按照成分進行分離并分別在檢測器30中進行檢測。因為供液泵M采用本發(fā)明的供液泵，所以可以降低通過供液泵M供給的液體的波動，使分析流路20中的流動相22的供液穩(wěn)定，進而提高分析精度。
權利要求
1.一種供液泵，其特征在于，具有圓筒形的、內側由金屬制成的泵室；柱塞，該柱塞自頂端起插入到所述泵室內，沿一定方向進行往復運動，使泵室內的容積增減；由樹脂制成的容積降低部件，該容積降低部件覆蓋所述泵室的內壁的至少一部分，減少所述泵室的內壁與所述柱塞間的間隙；以及密封部件，該密封部件在所述泵室的所述柱塞插入部分，相對于所述柱塞的外周面滑動，對所述泵室進行密封。
2.根據(jù)權利要求1所述的供液泵，其特征在于，所述容積降低部件為覆蓋所述泵室的內周面的至少一部分的圓筒形襯套。
3.根據(jù)權利要求1所述的供液泵，其特征在于，所述容積降低部件為襯墊，該襯墊配置在所述泵室的最里側面，使所述泵室的最里側面與到達上止點的所述柱塞的頂端面之間的間隙變小。
4.根據(jù)權利要求1所述的供液泵，其特征在于，所述容積降低部件為覆蓋所述泵室的內周面的至少一部分的圓筒形襯套；以及襯墊，該襯墊配置在所述泵室的最里側面、使所述泵室的最里側面與到達上止點的所述柱塞的頂端面之間的間隙變小。
5.根據(jù)權利要求1所述的供液泵，其特征在于，所述容積降低部件的材質為全芳香族聚酰亞胺樹脂或者聚醚醚酮樹脂。
全文摘要
本發(fā)明提供一種供液泵，其具有圓筒形的、內側由金屬制成的泵室；自頂端起插入到泵室內、沿一定方向進行往復運動、使泵室內的容積增減的柱塞；覆蓋泵室的內壁的至少一部分、減少泵室的內壁與柱塞間的間隙的由樹脂制成的容積降低部件；以及在泵室的柱塞插入部分、相對于柱塞的外周面進行滑動而對泵室進行密封的密封部件。容積降低部件的優(yōu)選例為覆蓋泵室的內周面的至少一部分的圓筒形襯套，或者配置在泵室的最里側面、使泵室的最里側面與到達上止點的柱塞的頂端面之間的間隙變小的襯墊，或者襯套和襯墊這兩者兼有。
文檔編號F04B19/00GK102312812SQ201110175669
公開日2012年1月11日 申請日期2011年6月17日 優(yōu)先權日2010年6月29日
發(fā)明者麻生喜昭 申請人:株式會社島津制作所