(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公表特許公報(A)
(11)【公表番号】
(43)【公表日】2023-07-24
(54)【発明の名称】遠心・慣性力式ポンプアセンブリ
(51)【国際特許分類】
F03G 7/00 20060101AFI20230714BHJP
【ＦＩ】
F03G7/00 B
F03G7/00 K
【審査請求】未請求
【予備審査請求】未請求
(21)【出願番号】P 2022579790
(86)(22)【出願日】2021-06-23
(85)【翻訳文提出日】2023-02-20
(86)【国際出願番号】 US2021038598
(87)【国際公開番号】W WO2021262797
(87)【国際公開日】2021-12-30
(31)【優先権主張番号】63/043,000
(32)【優先日】2020-06-23
(33)【優先権主張国・地域又は機関】US
(31)【優先権主張番号】17/354,696
(32)【優先日】2021-06-22
(33)【優先権主張国・地域又は機関】US
(81)【指定国・地域】
(71)【出願人】
【識別番号】516181963
【氏名又は名称】カスティーヨ、ジェームズ ディ．
【氏名又は名称原語表記】ＣＡＳＴＩＬＬＯ，Ｊａｍｅｓ Ｄ．
(74)【代理人】
【識別番号】100105957
【弁理士】
【氏名又は名称】恩田 誠
(74)【代理人】
【識別番号】100068755
【弁理士】
【氏名又は名称】恩田 博宣
(74)【代理人】
【識別番号】100142907
【弁理士】
【氏名又は名称】本田 淳
(72)【発明者】
【氏名】カスティーヨ、ジェームズ ディ．
(57)【要約】
ポンプアセンブリは、内部チャンバを画定する内表面を有するシェルと、内部チャンバ内で可動なポンピングフレームとを含む。シェルおよびポンピングフレームは、合わせて、一対の弓状セグメントを有する流体回路を画定する。ポンピングフレームは、シェルに対してポンピングフレームが動くことに応答して、流体回路に沿った流体運動を誘導するように構成される。一対の弓状セグメントに沿った流体運動は、ポンプアセンブリを独立して動かすことのできる所定の方向の遠心力を発生させる。
【特許請求の範囲】
【請求項1】
ポンプアセンブリであって、内部チャンバを画定する内表面を有するシェルと、
前記内部チャンバ内で可動なポンピングフレームと、を含み、
前記シェルおよび前記ポンピングフレームは、合わせて、一対の弓状セグメントを有する流体回路を画定し、
前記ポンピングフレームは、前記シェルに対して前記ポンピングフレームが動くことに応答して、前記流体回路に沿って流体を誘導するように構成され、
前記一対の弓状セグメントに沿った流体運動は、前記ポンプアセンブリを独立して動かすことのできる所定の方向の遠心力を発生させる、ポンプアセンブリ。
【請求項2】
前記ポンピングフレームは、中心軸を中心として前記シェルに対して回転可能である、請求項１に記載のポンプアセンブリ。
【請求項3】
前記一対の弓状セグメントは、ともに前記中心軸を中心として配置される、請求項２に記載のポンプアセンブリ。
【請求項4】
前記シェルは、メインボディと、互いに略対向する関係で前記メインボディに連結されている一対の流体移送ボディと、を含み、前記各流体移送ボディは、一方の前記弓状セグメントから他方の前記弓状セグメントまで流体を移送するように構成される、請求項１に記載のポンプアセンブリ。
【請求項5】
前記シェルおよび前記ポンピングフレームは、前記シェルからのあらゆる流体の排出とは独立して、前記所定の方向の遠心力を発生させるように構成される、請求項１に記載のポンプアセンブリ。
【請求項6】
前記ポンピングフレームは、中心軸を中心として前記シェル内で第１回転方向に回転可能な第１カルーセルと、前記中心軸を中心として前記シェル内で前記第１回転方向とは反対の第２回転方向に回転可能な第２カルーセルとを含む、請求項１に記載のポンプアセンブリ。
【請求項7】
複数の容器をさらに備え、前記各容器は、前記第１カルーセルおよび前記第２カルーセルの各々に回転可能に連結される、請求項６に記載のポンプアセンブリ。
【請求項8】
前記各容器は、前記中心軸に隣接する近位端部と、前記中心軸から離れて延びている遠位端部とを含み、前記各容器は、前記近位端部から前記遠位端部に向かって延びている各容器軸を中心として、前記ポンピングフレームに対して回転するように構成される、請求項７に記載のポンプアセンブリ。
【請求項9】
前記各容器は、外側ボディと、前記外側ボディ内に延びている複数のベーンとを含む、請求項８に記載のポンプアセンブリ。
【請求項10】
前記第１カルーセルは、前記第１カルーセルの第１湿潤領域を画定するために、前記流体回路と重なり合い、前記ポンプアセンブリは、前記内部チャンバ内の流体源から前記第１湿潤領域に向かって流体を付勢するように構成される第１インペラをさらに備える、請求項９に記載のポンプアセンブリ。
【請求項11】
前記第１インペラの周りに延びて、前記第１インペラと前記第１湿潤領域との間で半径方向にそれを貫通している複数の流路を有するディフューザをさらに備える、請求項１０に記載のポンプアセンブリ。
【請求項12】
その内部での流体運動の結果として力を発生させるように構成される、力発生器であって、前記力発生器は、
内部チャンバを有する外側シェルと、
前記外側シェル内で可動であって、一対の力発生流体運動セグメントおよび一対の移送流セグメントを少なくとも部分的に画定するポンピングアセンブリと、を備え、
前記一対の力発生流体運動セグメントは、合わせて、前記力発生流体運動セグメントを通る流体の流れに応答して、前記力発生器を独立して動かすのに十分な力を発生させるように構成され、
前記一対の移送流セグメントは、前記一対の力発生流体運動セグメント間で流体を移送し、流体が前記一対の移送流セグメントを流れる際に互いに反対に作用する一対の力を発生させるように構成される、力発生器。
【請求項13】
前記外側シェルおよび前記ポンピングアセンブリは、前記力発生器からの流体の排出とは独立して、前記十分な力を発生させるように構成される、請求項１２に記載の力発生器。
【請求項14】
前記一対の力発生流体運動セグメントは、弓状構成である、請求項１２に記載の力発生器。
【請求項15】
前記シェル内に設置されて、前記内部チャンバを一対のサブチャンバに分割する中板をさらに備え、前記一対の力発生流体運動セグメントは、前記一対のサブチャンバの各々に設置される、請求項１４に記載の力発生器。
【請求項16】
前記一対の移送流セグメントの各々は、前記一対のサブチャンバの第１のものから前記一対のサブチャンバの第２のものに流体を送るように構成される、請求項１５に記載の力発生器。
【請求項17】
前記ポンピングアセンブリは、前記一対のサブチャンバの各々に設置されている第１サブアセンブリと第２サブアセンブリとを含み、前記第１サブアセンブリの少なくとも一部分および前記第２サブアセンブリの少なくとも一部分は、前記シェルの少なくとも一部分が配置されている中心軸を中心として回転可能である、請求項１５に記載の力発生器。
【請求項18】
前記中心軸を中心として回転可能である前記第１サブアセンブリの前記少なくとも一部分は、第１回転方向に回転可能であり、前記中心軸を中心として回転可能である前記第２サブアセンブリの前記少なくとも一部分は、前記第１回転方向とは反対の第２回転方向に回転可能である、請求項１７に記載の力発生器。
【請求項19】
ポンプアセンブリであって、外側シェルであって、
内部チャンバを画定するメインボディと、
前記内部チャンバと流体連通するとともに、前記メインボディから互いに略対向する関係で延びている一対の流体移送ボディと、を含み、
前記各流体移送ボディは、流体を受け入れるように構成される入口ポートと、流体を排出するように構成される外側ポートとを含む、外側シェルと、
前記内部チャンバ内で動き、前記一対の流体移送ボディの第１のものの前記出口ポートから流体を受け入れて、流体を前記一対の流体移送ボディの第２のものの前記入口ポートまで輸送するように構成される、容器の第１セットと、
前記内部チャンバ内で動き、前記一対の流体移送ボディの前記第２のものの前記出口ポートから流体を受け入れ、流体を前記一対の流体移送ボディの前記第１のものの前記入口ポートまで輸送するように構成される、容器の第２セットと、を備え、
それぞれの前記入口ポートと前記出口ポートとの間での前記容器の第１セットおよび前記容器の第２セットによる流体の動きが、前記ポンプアセンブリを動かすのに十分な力を発生させる、ポンプアセンブリ。
【請求項20】
前記容器の第１セットおよび前記容器の第２セットは、それぞれの前記入口ポートと前記出口ポートとの間の弓状路で動く、請求項１９に記載のポンプアセンブリ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本開示は、一般にポンプアセンブリに関し、より具体的には、ポンプアセンブリを特定の方向に向けて動かすことに寄与し得る力を発生させるために、ポンプアセンブリ内の流体を動かすように構成されるポンプアセンブリに関する。
【背景技術】
【0002】
推進力とは、一般に、物体を前方または所望の方向に駆動するまたは押すことに関係する。例えば、推力の形の推進力は、飛行機を空中で動かすために用いられる。車両は、車両を路上で動かすための、車両のエンジンから生じる力によって推進され得る。
【0003】
多くの推進方式は、外部環境との相互作用を必要とする。特定の推進方式と外部環境との間の相互作用の低減または除去への関心があり得る。本開示の様々な態様は、より詳細に以下で論じるように、この特定のニーズを扱う。
【発明の概要】
【0004】
本開示の様々な態様は、ポンプアセンブリを所定の方向に向けて促し得る力を発生させるための所望の質量の不均衡を生み出すためにポンプアセンブリ内の流体を動かすことのできるポンプアセンブリに関する。力は、弓状通路に沿って移動する流体に関連する遠心力、および弓状通路がそれを中心として延び得る軸に対して半径方向に移動する流体に関連するコリオリの力を含み得る。ポンプアセンブリ内の流体は、ポンプアセンブリ内の所与の内部容器から連続的に付加または除去されて、ポンプアセンブリ内に所望の質量の不均衡を生み出すことをさらに助け得る。流体は、このような連続的な付加および除去を容易にする望ましい媒体となり得る。
【0005】
本開示の一実施形態によると、内部チャンバを画定する内表面を有するシェルと、内部チャンバ内で可動なポンピングフレームとを含むポンプアセンブリが提供される。シェルおよびポンピングフレームは、合わせて、一対の弓状セグメントを有する流体回路を画定する。ポンピングフレームは、シェルに対してポンピングフレームが動くことに応答して、流体回路に沿った流体運動を誘導するように構成される。一対の弓状セグメントに沿った流体運動は、ポンプアセンブリを独立して動かすことのできる所定の方向の遠心力を発生させる。
【0006】
ポンピングフレームは、中心軸を中心としてシェルに対して回転可能であり得る。一対の弓状セグメントは、ともに中心軸を中心として配置され得る。
シェルは、メインボディと、互いに略対向する関係でメインボディに連結されている一対の流体移送ボディとを含み得る。各流体移送ボディは、一方の弓状セグメントから他方の弓状セグメントまで流体を移送するように構成され得る。
シェルは、メインボディと、互いに略対向する関係でメインボディに連結されている一対の流体移送ボディとを含み得る。各流体移送ボディは、一方の弓状セグメントから他方の弓状セグメントまで流体を移送するように構成され得る。
【0007】
シェルおよびポンピングフレームは、シェルからのあらゆる流体の排出とは独立して、所定の方向の遠心力を発生させるように構成され得る。
ポンピングフレームは、中心軸を中心としてシェル内で第１回転方向に回転可能な第１カルーセルと、中心軸を中心としてシェル内で第１回転方向とは反対の第２回転方向に回転可能な第２カルーセルとを含み得る。ポンプアセンブリは、追加で、複数の容器を含んでもよく、各容器は、第１カルーセルおよび第２カルーセルの各々に回転可能に連結される。
ポンピングフレームは、中心軸を中心としてシェル内で第１回転方向に回転可能な第１カルーセルと、中心軸を中心としてシェル内で第１回転方向とは反対の第２回転方向に回転可能な第２カルーセルとを含み得る。ポンプアセンブリは、追加で、複数の容器を含んでもよく、各容器は、第１カルーセルおよび第２カルーセルの各々に回転可能に連結される。
【0008】
各容器は、中心軸に隣接する近位端部と、中心軸から離れて延びている遠位端部とを含み得る。各容器は、近位端部から遠位端部に向かって延びている各容器軸を中心として、ポンピングフレームに対して回転するように構成され得る。
【0009】
各容器は、外側ボディと、外側ボディ内に延びている複数のベーンとを含み得る。
第１カルーセルは、第１カルーセルの第１湿潤領域を画定するために、流体回路と重なり合い得る。ポンプアセンブリは、追加で、内部チャンバ内の流体源から第１湿潤領域に向かって流体を付勢するように構成される第１インペラを含んでもよい。ポンプアセンブリは、第１インペラの周りに延びて、第１インペラと第１湿潤領域との間で半径方向にそれを貫通している複数の流路を有するディフューザをさらに含んでもよい。
第１カルーセルは、第１カルーセルの第１湿潤領域を画定するために、流体回路と重なり合い得る。ポンプアセンブリは、追加で、内部チャンバ内の流体源から第１湿潤領域に向かって流体を付勢するように構成される第１インペラを含んでもよい。ポンプアセンブリは、第１インペラの周りに延びて、第１インペラと第１湿潤領域との間で半径方向にそれを貫通している複数の流路を有するディフューザをさらに含んでもよい。
【0010】
別の実施形態によると、その内部での流体運動の結果として力を発生させるように構成される、力発生器が提供される。力発生器は、内部チャンバを有する外側シェルと、外側シェル内で可動であって一対の力発生流体運動セグメントおよび一対の移送流セグメントを少なくとも部分的に画定するポンピングアセンブリと、を備える。一対の力発生流体運動セグメントは、合わせて、力発生流体運動セグメントによる流体運動に応答して、力発生器を独立して動かすのに十分な力を発生させるように構成される。一対の移送流セグメントは、一対の力発生流体運動セグメント間で流体を移送し、流体が一対の移送流セグメントを流れる際に互いに反対に作用する一対の力を発生させるように構成される。
【0011】
外側シェルおよびポンピングアセンブリは、力発生器からの流体の排出とは独立して、十分な力を発生させるように構成され得る。
一対の力発生流体運動セグメントは、弓状構成にし得る。
一対の力発生流体運動セグメントは、弓状構成にし得る。
【0012】
力発生器は、追加で、シェル内に設置されて、内部チャンバを一対のサブチャンバに分割する中板を含んでもよい。一対の力発生流体運動セグメントは、一対のサブチャンバの各々に設置され得る。
【0013】
一対の移送流セグメントの各々は、一対のサブチャンバの第１のものから一対のサブチャンバの第２のものに流体を送るように構成され得る。
ポンピングアセンブリは、一対のサブチャンバの各々に設置されている第１サブアセンブリと第２サブアセンブリとを含み得る。第１サブアセンブリの少なくとも一部分および第２サブアセンブリの少なくとも一部分は、シェルの少なくとも一部分が配置されている中心軸を中心として回転可能であり得る。中心軸を中心として回転可能であり得る第１サブアセンブリの少なくとも一部分は、第１回転方向に回転可能であり得、中心軸を中心として回転可能であり得る第２サブアセンブリの少なくとも一部分は、第１回転方向とは反対の第２回転方向に回転可能であり得る。
ポンピングアセンブリは、一対のサブチャンバの各々に設置されている第１サブアセンブリと第２サブアセンブリとを含み得る。第１サブアセンブリの少なくとも一部分および第２サブアセンブリの少なくとも一部分は、シェルの少なくとも一部分が配置されている中心軸を中心として回転可能であり得る。中心軸を中心として回転可能であり得る第１サブアセンブリの少なくとも一部分は、第１回転方向に回転可能であり得、中心軸を中心として回転可能であり得る第２サブアセンブリの少なくとも一部分は、第１回転方向とは反対の第２回転方向に回転可能であり得る。
【0014】
別の実施形態によると、内部チャンバを画定するメインボディと、内部チャンバと流体連通するとともに、メインボディから互いに略対向する関係で延びている一対の流体移送ボディとを含む外側シェルを備えるポンプアセンブリが提供される。各流体移送ボディは、流体を受け入れるように構成される入口ポートと、流体を排出するように構成される外側ポートとを含む。容器の第１セットは、内部チャンバ内で動き、一対の流体移送ボディの第１のものの出口ポートから流体を受け入れて、流体を一対の流体移送ボディの第２のものの入口ポートまで輸送するように構成される。容器の第２セットは、内部チャンバ内で動き、一対の流体移送ボディの第２のものの出口ポートから流体を受け入れ、流体を一対の流体移送ボディの第１のものの入口ポートまで輸送するように構成される。それぞれの入口ポートと出口ポートとの間での容器の第１および第２セットによる流体移送が、ポンプアセンブリを動かすのに十分な力を発生させる。
【0015】
容器の第１および第２セットは、それぞれの入口ポートと出口ポートとの間の弓状路で動き得る。
本開示は、添付の図面と合わせて読まれる場合に、以下の詳細な説明を参照することで最もよく理解されるであろう。
本開示は、添付の図面と合わせて読まれる場合に、以下の詳細な説明を参照することで最もよく理解されるであろう。
【0016】
本書で開示される様々な実施形態のこれらおよび他の特徴および利点は、以下の説明および図面に関してよりよく理解されるであろう。
【図面の簡単な説明】
【0017】
【図1A】本開示の実施形態によるポンプの側面図である。
【図1B】ポンプアセンブリの前面図である。
【図1C】ポンプアセンブリの底面図である。
【図1D】ポンプアセンブリの上面図である。
【図2】ポンプアセンブリの拡大した部分上方斜視図である。
【図3】プライミングポンプおよびプライミングポンプを駆動するためのモータの分解した上方斜視図である。
【図4】底板に取り付けられているプライミングポンプおよびモータの上方斜視図である。
【図5】ポンプアセンブリに含まれている流体供給回路を形成するコンポーネントの分解した上方斜視図である。
【図7】ポンプアセンブリに含まれている下側ディフューザアセンブリの分解した上方斜視図である。
【図8】下側ディフューザアセンブリの上方斜視図である。
【図9】下側ディフューザアセンブリに含まれているインペラおよびディフューザおよびベーンの上面図である。
【図10】インペラおよびディフューザの底面図である。
【図11】インペラおよびディフューザおよびベーンの上方斜視図である。
【図12】下側ディフューザアセンブリの一部とともに示される下側ディフューザアセンブリの過剰流体戻りサブアセンブリの分解した上方斜視図である。
【図13】過剰流体戻りサブアセンブリの組立状態の上方斜視図である。
【図14】ポンプの内部コンポーネントを図示する側面図である。
【図15】上下の駆動アセンブリの反対回転を示す下方斜視図である。
【図16】上側ギアラック、アイドラー板、複数のアイドラーギア、下側ギアラック、およびスポークの分解した上方斜視図である。
【図17】ポンプで使用される駆動システムの部分的な下方斜視図である。
【図18】容器カルーセルの部分的に分解した上方斜視図である。
【図19】容器カルーセルの上方斜視図である。
【図20A】容器カルーセル内に受け入れられるように構成される２つの回転容器の分解した上方斜視図である。
【図20B】容器カルーセル内に位置付けられている１２個の容器の上方斜視図である。
【図21】容器に含まれているベーンの上方斜視図である。
【図23】１つの容器回路の分解した上方斜視図である。
【図24】ディフューザの開放部に露出される６個の容器を図示するために分解されたディフューザリッドの部分的に分解した上方斜視図である。
【図25】ディフューザの開放部に露出される容器の上面図である。
【図26】対応する容器カルーセル内の容器のセットの上面図である。
【図28】流体移送ポートから容器を通る流体の流れを示す断面図である。
【図29】容器を通って流体移送ポート内に至る流体の流れを示す断面図である。
【図30】容器、流体移送ポートおよび外側シェルの間の作動的な相互作用を示す部分側断面図である。
【図32】容器の内部の動きと流体移送ボディを通る流体の流れとを示すために、外側シェルの一部分を取り除き、流体移送ボディの１つを取り除いた状態のポンプの下方斜視図である。
【図33A】流体移送ボディを介したカルーセル間の流体の移送を示す前面図である。
【図33B】容器の上側セットから容器の下側セットに向かう流体の移送を示す側面図である。
【図33C】容器の下側セットから容器の上側セットに向かう流体の移送を示す側面図である。
【図34A】下側容器から上側容器への流体の移送を示すために、流体移送ボディおよびシェルの一部分を取り除いた状態のポンプアセンブリの側面図である。
【図35A】外側シェルの流体移送ポートを示す部分的な上方斜視図である。
【図35B】外側シェルの流体移送ポートを示す部分的な上方斜視図である。
【図36A】流体移送ボディがそこから延びている、シェルの外側部分の側面図である。
【図36B】一対の流体移送ポートにおいて流体移送ボディがそこから延びている、シェルの内側部分の側面図である。
【図37】ディフューザに対して開いている供給回路、ディフューザリザーバおよび容器が満杯の状態の例示的な流体レベルを示すために、外側シェルの一部分を取り除いた状態のポンプの側面図である。
【図38】中板、およびアイドラーギアと界接するように構成される一体型リングギアを有するカルーセルインペラの代替実施形態の部分的な上方斜視分解図である。
【図39】ポンプに組み込まれている中板、カルーセルインペラおよびリングギアを図示する側面図である。
【図44】カルーセルの下方斜視図である。
【図45】カルーセルハブから分解した容器の別の実施形態の上方斜視図である。
【図48】カルーセルハブと、ハブおよびラックギアの周りに延びている六角ドライブギアとの部分的な上方斜視図である。
【図49】代替ラックギアを含む、いくつかのポンプアセンブリコンポーネントの代替実施形態の分解した上方斜視図である。
【図51】容器、容器フレームボディ、および軸受を受け入れるための軸受ボスを有するクロスバーの代替実施形態の分解した上方斜視図である。
【図53】代替カルーセルドライブギアおよびポートタイミング開口を有する容器クロスバーの部分的に分解した上方斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【0018】
同じ要素を示すために、図面および詳細な説明を通して共通の参照番号を使用している。
添付の図面に関連して以下に記載される詳細な説明は、ポンプの特定の実施形態の説明を意図したものであり、展開または利用され得る唯一の形態を表すことを意図するものではない。説明は、図示される実施形態に関連して様々な構造および／または機能を記載しているが、同じかまたは同等の構造および／または機能は、本開示の範囲内に包含されることが同じく意図される異なる実施形態によって実現され得ることは理解されるべきである。第１および第２、ならびに同様なものなどの関係を示す用語の使用は、実際にこのような関係またはこのような実体間の順序を必ずしも必要としたり示唆したりすることなく、ある実体と別のものとを区別するためにのみ使用されることもさらに理解される。
添付の図面に関連して以下に記載される詳細な説明は、ポンプの特定の実施形態の説明を意図したものであり、展開または利用され得る唯一の形態を表すことを意図するものではない。説明は、図示される実施形態に関連して様々な構造および／または機能を記載しているが、同じかまたは同等の構造および／または機能は、本開示の範囲内に包含されることが同じく意図される異なる実施形態によって実現され得ることは理解されるべきである。第１および第２、ならびに同様なものなどの関係を示す用語の使用は、実際にこのような関係またはこのような実体間の順序を必ずしも必要としたり示唆したりすることなく、ある実体と別のものとを区別するためにのみ使用されることもさらに理解される。
【0019】
その提示が本開示の好適な実施形態を例示することを目的としており本開示を限定することが目的ではないものである図面をここで参照すると、流体運動によって生み出され得る連続的な不均衡の結果として所望の力を得るためにポンプアセンブリ１０内で流体運動を生み出すことのできる、ポンプアセンブリ１０が図示されている。所望の力は、ポンプアセンブリ１０を独立して動かすために、十分な大きさをもち得、所定の方向に向けて方向付け可能であり得る。図は、ポンプアセンブリ１０の動作によって発生する力の方向を表す矢印１２を図示している。
【0020】
具体的には、ポンプアセンブリ１０は、ポンプアセンブリ１０の片側部分（例えば湿潤側）のみにフロー回路または移送回路を画定し、ポンプアセンブリ１０の反対側部分が乾燥した状態（例えば、感知されるほどの流体の流れなし）であるように構成され得る。フロー回路の構成は、互いに隣り合う一対の弓状形状、例えば、ポンプアセンブリ１０の上半球に１つの弓状流体運動路と、ポンプアセンブリ１０の下半球に別の弓状流体運動路とを含んでもよく、流体が２つの弓状流体運動路間に循環する。流体移動路の弓状形状は、流体運動に関連する慣性力および遠心力から所望の効果を生み得る。その結果、ポンプアセンブリ１０内の流体運動は、ポンプアセンブリ１０から一切流体を排出することなく、所定の方向（例えば、矢印１２の方向）に力を発生させ得る。
【0021】
図１Ａ～図１Ｄのポンプアセンブリ１０は、メインボディ１５と、メインボディ１５に接続されている一対の流体移送ボディ２０とを含むシェル１４を含む。メインボディは、略球形の外表面と、少なくとも部分的に内部チャンバ１７（図３２を参照）を画定する対向する内表面とを含む。メインボディ１５は、６個のセグメントに分割され得、その各々が、そのそれぞれの周縁に隣接するシェルセグメントとの装着を容易にするフランジを含み得る。例示的な実施形態は、メインボディ１５を６個のセグメントに区分けして示しているが、メインボディ１５が任意の数のセグメントによって、または一体的な構造として形成され得ることも考えられる。
【0022】
シェル１４は、略平坦な上面１６と、対向する略平坦な下面１８とを含み得る。向きは変わり得ることが考えられるものの、本明細書で使用される場合、「上」および「下」（ならびに「上部」および「底部」）という用語は、図１Ａ～図１Ｄに図示されるポンプアセンブリ１０の向きをいう。この点に関し、本明細書で使用される場合、「上」および「下」という用語は制限的なものではない。この点に関し、ポンプアセンブリ１０は、図１Ａ～図１Ｄに図示されるものとは異なるいくつかの向きで使用され得ることが考えられ、例えば、ポンプアセンブリ１０は、上面および下面１６，１８が図１Ａ～図１Ｄに示される向きに対して９０度回転し得る状態で使用され得る。シェル１４は、上面１６と下面１８との間に延びている中間面１９または赤道面も画定し得る。
【0023】
メインボディ１５の両側から延びているのは、一対の流体移送ボディ２０である。各流体移送ボディ２０の内部は中空で、シェル１４の内部チャンバ１７の一部分を画定し得る。各流体移送ボディ２０は、弓状であり、略らせん形構成を画定し得る。さらに、各流体移送ボディ２０は、中間面１９の片側にメインボディ１５から延びている１つの端部と、中間面１９の反対側にメインボディ１５から延びている別の端部とを含み得る。この点に関し、流体移送ボディ２０は、中間面２０の片側のメインボディ１５の内部から、中間面２０の反対側のメインボディ１５の内部の別の部分まで流体を移送し得る。各流体移送ボディ２０は、流体を流体移送ボディ２０に受け入れ得る流体移送入口（例えば、入口ポート）と、流体を流体移送ボディ２０から排出し得る流体移送出口（例えば、出口ポート）とを含み得る。
【0024】
ポンプアセンブリ１０は、モータ２２および遠心ポンプ２４をさらに含んでもよく、それらはいずれも図１Ａ～図１Ｃにおいてメインボディ１５の底部に装着された状態で示されている。モータ２２および遠心ポンプ２４の目的は、より詳細に以下で説明する。
【0025】
ここで図２を参照すると、ポンプアセンブリ１０は、上面１６に取り付けられている圧力ゲージ２６と弁２８とを含み得る。ポンプアセンブリ１０の内部チャンバ１７は、真空または負圧とし得ることが考えられ、そのため、弁２８は、ポンプアセンブリ１０の内部に真空をかけるために真空源への接続を可能にし得る。圧力ゲージ２６は、内部チャンバ１７と流体連通して、内部チャンバ１７内の流体圧力を測定し、シェル１４の外部にあり得るゲージ２６の読み取り値を提供し得る。弁２８は、最終的にポンプアセンブリ１０の中を循環する流体で、ポンプアセンブリ１０を充填（または再充填）することを容易にするようにも構成され得ることが考えられる。
【0026】
ここで図３および図４を参照すると、遠心ポンプ２４が示されており、これは、プライミングインペラ３０の回転を生じさせる駆動力を供給するモータ３２に作動可能に連結されているプライミングインペラ３０を含む。例えば、モータ３２がシャフトの回転を生じさせ、それがさらにプライミングインペラ３０の回転を生じさせるように、プライミングインペラ３０はモータ３２に連結されているシャフトに装着されていてもよい。プライミングインペラ３０は、下壁と上壁との間に延びている円形または弓状の側壁を有するハウジング３４内に設置されている。側壁３６の湾曲がプライミングインペラ３０の回転を可能にし、また、図３に図示される上矢印に対応する、流体を流体供給通路内に押し進めるプライミングインペラ３０の動作も可能にし得る。下矢印は下側リザーバへの流体の戻りを表すことに留意し、これは、より詳細に以下で説明する。ハウジング３４は、中心軸４０の周りに配置されるカラー３８に接続され、中心軸４０は下矢印と整列され得る。
【0027】
例示的な実施形態は遠心ポンプ２４を示しているが、本開示の精神および範囲を逸脱することなく、当業界で知られる任意のポンプが使用され得ることが考えられる。さらに、例示的な実施形態は遠心ポンプ２４を駆動するために個別のモータ３２を含むが、他の駆動機構を使用してポンプ２４を駆動し得ることも考えられる。
【0028】
ここで図４を参照すると、遠心ポンプ２４は、下面１８を画定し得るポンプアセンブリ１０の底板４２に取り付けられ得る。インペラハウジング３４およびプライミングインペラ３０は、底板４２の内側に設置され得（例えば、下面１８の反対側）、モータ３２は、底板４２の外側から離れて延び得る。ハウジング３４は、ネジ、リベットまたは当業界で知られる他の機械的留め具によって底板４２に取り付けられ得る。使用中、ポンプアセンブリ１０には、インペラ３０が流体中に沈んで下側リザーバ内に留まる点まで流体が充填され得る。図４は、追加で、より詳細に以下で説明するように、過剰な流体が下リザーバに戻ることを可能にする戻り管４４を示している。
【0029】
ここで図５および図６を参照すると、主流体運動回路（さらに詳細に以下で説明する）まで下側リザーバから流体を供給する流体供給回路に関して、追加の細部が図示されている。図５は、明確にするために図５では図示していない底板４２を除けば、図６に図示されるアセンブリの分解図である。
【0030】
カラー３８はハブ４６と流体連通しており、ハブ４６は、対向するその表面間でそれを軸方向に貫通している複数の開口またはハブ流路４８を含む。ハブ流路４８は、遠心ポンプ２４から流体を受け入れて、遠心ポンプ２４近くにあるハブ４６の下流の追加コンポーネントに流体を送出する。中心軸４０を中心としてハブ４６を回転させる力をモータ２２が発生させることができるように、ハブ４６はモータ２２と作動的に連通し得る。図５に図示される矢印は、ハブ４６の回転方向を示す。
【0031】
ハブ４６は、下側カルーセル板５０がハブ４６とともに回転するように、下側カルーセル板５０に連結されている。シールマウントは、カラー３８と整列され得、カラー３８と下側カルーセル板５０との間に延びているシールと界接している。下側カルーセル板５０は、その中に形成されて、下側カルーセル板５０を取り巻いて等間隔に離れている複数の開口５２を含む。下側カルーセル板５０の開口５２は、ポンプアセンブリ１０の組立の助けとなり得、流体回路からメインリザーバに滲出または漏出し得る流体の排出も可能にする。
【0032】
ハブ４６は、カルーセルインペラ５４がハブ４６とともに回転するように、カルーセルインペラ５４に接続されている。カルーセルインペラ５４は、ハブ流路４８を介して、遠心ポンプ２４から供給される流体を受け入れて、流体を半径方向外側に主流体運動回路に向かって付勢するように構成され、主流体運動回路は、カルーセルインペラ５４から半径方向外側に位置付けられている弓状セグメントを含む。弓状セグメントおよびカルーセルインペラ５４は、中心軸４０に垂直な共通平面に存在し得る。ハブ４６がカルーセルインペラ５４と下側カルーセル板５０との間に延びるように、カルーセルインペラ５４は下側カルーセル板５０の反対側に位置付けられている。一実施形態において、ハブ４６は、カルーセルインペラ５４上に形成されている対応する軸方向の凹部に受け入れられて、ハブ４６とカルーセルインペラ５４との相互接続を容易にする軸方向の突起を含み得る。あるいは、凹部はハブ４６上に形成されてもよく、突起がカルーセルインペラ５４上に形成されてもよい。ハブ４６をカルーセルインペラ５４に装着するために、接着剤、留め具の使用など、他の機械的な締結手法も使用してもよい。
【0033】
中心線ＸＸが図示され、図５および図６に図示されるすべての回転コンポーネント、すなわち、下側カルーセル板５０、ハブ４６およびカルーセルインペラ５４は、中心線ＸＸの上にカウンターパートコンポーネントを含み、それら回転コンポーネントは、中心線ＸＸの反対側に１８０度複写される。この点に関し、ポンプアセンブリ１０は、一対のカルーセル板５０（例えば、下側カルーセル板および上側カルーセル板）、一対のハブ４６（例えば、下側ハブ４６および上側ハブ４６）、ならびに一対のカルーセルインペラ５４（例えば、下側カルーセルインペラおよび上側カルーセルインペラ）を含む。下側カルーセル板５０、下側ハブ４６および下側カルーセルインペラ５４がすべて、第１ユニットとしてまとめて一斉に同じ回転方向に回転するのに対し、上側カルーセル板５０、上側ハブ４６および上側カルーセルインペラ５４はすべて、第２ユニットとしてまとめて一斉に、第１ユニットのものとは反対の同じ回転方向に回転する。この点に関して、下側ハブ４６と上側ハブ４６とは、反対の回転方向に回転する。同様に、下側カルーセルインペラ５４と上側カルーセルインペラ５４とは反対の回転方向に回転し、下側カルーセル板５０と上側カルーセル板５０とは反対の回転方向に回転する。
【0034】
戻り管４４は、カラー３８、下側シール、下側カルーセル板５０、下側カルーセルインペラ５４、上側カルーセルインペラ５４、上側カルーセル板５０、上側シールを貫通しており、上側リザーバ皿５６まで続いている。このように、戻り管４４は、上側リザーバ皿５６に集まる過剰流体を上側リザーバ皿５６から下側リザーバまで移送するように構成され得る。戻り管４４は、両端部で各エンドボディ５８に接続されており、その各々は、戻り管４４へのまたは戻り管４４からの流体の流れを容易にするように構成される４つの弓状または凹状チャネルを含み得る。
【0035】
例示的な実施形態は戻り管４４を含むが、他の実施形態は戻り管４４を含まなくてもよく、代わりに、下側リザーバへの過剰流体の流体の流れを可能にするために、様々なコンポーネントに形成される流路／開口に依拠し得ることが考えられる。
【0036】
ここで図７および図８を参照すると、ハブ４６およびカルーセルインペラ５４とともに中板６０が図示され、また、いくつかの非回転構造が中板に取り付けられて、ハブ４６およびカルーセルインペラ５４の周りに延びている。具体的には、ディフューザベース６２、ディフューザリッド６４およびラックギア６６が図示されており、その各々は、ハブ４６およびカルーセルインペラ５４と同軸上に整列されている略環状構造であり得る。カルーセルインペラ５４およびハブ４６は、ポンプアセンブリ１０の動作中、ディフューザベース６２、ディフューザリッド６４およびラックギア６６に対して回転し得る。
【0037】
図７で分かるように、各ディフューザベース６２は、中板６０に固定して接続されている略平坦な面６８を含み得る。したがって、カルーセルインペラ５４が中板６０に対して回転し得るのに対し、ディフューザベース６２は中板６０に対して回転しない。
【0038】
ここで図９～図１１を参照すると、カルーセルインペラ５４およびディフューザベース６２がより詳細に示されている。図９～図１１には、ディフューザベース６２に対して回転するカルーセルインペラ５４の回転方向を図示するために、矢印が含まれている。ディフューザベース６２は、ディフューザベース６２の閉区画を画定するために、略平坦な面６８から延びているディフューザ側壁７０を含み得る。ディフューザベース６２は、追加で、いくつかのディフューザベーン７２を含み得、これは互いに、かつ側壁７０の端部から離間して、複数の半径方向に延びているディフューザ流路７４を画定し得る。ディフューザ流路７４は、ディフューザベース６２の開区画を画定し得る。ディフューザベース６２の一定の実施形態は、ディフューザベーン７２なしでも形成され得ることが考えられる。
【0039】
ディフューザベース６２は、ディフューザ側壁７０の内表面８０を含み、これがディフューザベース６２の閉区画を画定する、すなわち、側壁７０は、その中の流体の半径方向の流れを防止するように構成され得る。ディフューザベーン７２は、互いに対して固定されて、内縁および外縁を有するベーン支持面８２から延び得る。中心軸４０から外側に延びている半径方向の軸に沿った内縁と外縁との距離を支持面の幅といってもよい。各ベーン７２は、一対の対向する先端を画定する凹状面および凸状面を含み得、先端間の距離がベーンの長さを画定する。ベーンの長さは、支持面の幅よりも大きくなり得る。ただし、ベーン７２は、ベーン７２のどの部分も内縁または外縁から突き出さないように、ベーン支持面８２に対して配向され得る。この点に関し、ベーン７２は、２つの先端間に延びる軸が、中心軸から延びてベーン支持面８２の内縁に隣接するベーン先端を通り抜ける半径方向の軸から角度的にずれて、ベーンオフセット角を画定するように、ベーン支持面８２に対して配向され得る。ベーンオフセット角の大きさは、カルーセルインペラ５４の回転方向に対して、第１ベーン７２から最後のベーン７２に向かって角度が大きくなるように、各ベーン７２に固有であり得る。
【0040】
ベーン７２は、互いにおよびディフューザ側壁７０から分離して、半径方向に延びるディフューザ流路７４を作り得る。流路７４のサイズと形状は、互いおよび側壁７０に対するベーン７２の空間的配置によって変わり得る。例示的な実施形態では、第１流路７４は側壁７０と第１ベーン７２との間に延び、第２流路７４は第１ベーン７２と第２ベーン７２との間に延び、第３流路７４は第２ベーン７２と第３ベーン７２との間に延び、第４流路７４は第３ベーン７２と第４ベーン７２との間に延び、第５流路７４は第４ベーン７２と側壁７０との間に延びている。第４ベーン７２に隣接する側壁７０の端部は、第４ベーン７２の凸状面と反対の凹状面を含む、ベーン状の構造を含み得る。さらに、側壁７０は、第１ベーン７２の凹状面とは反対の凸状面を含み得る。
【0041】
例示的なカルーセルインペラ５４は、中空の中央ハブ７８に接続されている６個のベーン７６を含み、中空ハブ７８は、それを戻り管４４が通り抜けることのできるサイズにされている。各ベーン７６は、凸面および対向する凹面を含み、これらは遠位端部で一点に集まる。カルーセルインペラ５４の運動方向は、凸面が先行面になるのに対し、凹面が随行面になるようにされ得る。凸面および凹面は、中空の中央ハブ４６から延びている近位部分と、近位部分から離れて湾曲し、近位部分に遅れて回転方向とは反対の方向に延びる随行部分とを含むベーン構成を画定する。各ベーン７６は、遠位端部と中心軸４０との間に延びる軸に沿った、遠位端部とハブ４６の外表面との間の距離として半径を画定し得る。ベーン７６の半径は、側壁７０の内表面によって画定される、ディフューザベース６２の内径と実質的に等しくし得、それよりもやや小さくし得る。カルーセルインペラ５２の例示的な実施形態は６個のベーン７６を含むが、任意の数のベーン７６（例えば、１個のベーン、２個のベーン、．．．、７個のベーン、８個のベーン、．．．等）をカルーセルインペラ５２に組み込み得ることが考えられる。
【0042】
カルーセルインペラ５４が回転すると、インペラベーン７６はディフューザベース６２内に回転流体流を生み出し、回転流体流に関連する遠心力の結果として、流体が、半径方向外側に流れるように付勢される。側壁７０がこのような半径方向の流れを遮るのに対し、流路７４は、このような半径方向の流れを許容する。流路７４を流れる流体は、より詳細に以下で説明するように、ディフューザベース６２の付近で動く容器に受け入れられ得る。
【0043】
ここで図１２～図１３を参照すると、ディフューザリッド６４は、ハブ４６およびカルーセルインペラ５４を含むアセンブリの一部として図示されている。ディフューザリッド６４は、ディフューザリッド６４に形成されている戻り口８４を含み、主流体運動回路からの過剰な流体を受け入れて、その流体をメインリザーバ（例えば、下側リザーバ）に向けて進ませ得る。ディフューザリッド８４は、内壁８６および外壁８８を有する略環状構造であり得、そのどちらも、内壁８６が中央ディフューザリッド開口部を画定した状態で、中心軸４０の周りに延び得る。戻り口８４は、ディフューザリッド６４内に形成されて内壁８６と外壁８８との間に延びており、流体が戻り口８４を通ってディフューザリッド開口部まで流れることができるようになっている。戻り口８４は、その各々が内壁８６と外壁８８とに延びる一対の側壁９０と、内壁８６と外壁８８との間に半径方向に、および一対の側壁９０間で角度方向に延びている中間面９２と、によって画定され得る。図１３に図示される組み立て図では、ディフューザキャップ９４が戻り口８４を包囲した状態での、戻り口８４が見える（例えば、ディフューザキャップ９４は、ディフューザリッド６４と一緒に、戻り口８４を部分的に画定し得る）。
【0044】
ディフューザリッド６４は、ラックギア６６に接続されてもよく、またはラックギア６６と一体的に形成されてもよく、ラックギア６６は、略環状の構成で、中板６０に向かって延びている複数のギア歯を含む。より詳細に以下で説明するように、ラックギア６６は、いくつかの容器に関連付けられているいくつかのギアと界接して、容器が中心軸４０を中心としてシェル１４内で動くと、それぞれの容器軸を中心として容器の回転を生じさせるように構成される。
【0045】
ここで図１４を参照すると、一対の内部カルーセルハブ９６、一対のリングギア９８および複数のスポーク１００を示すために外部コンポーネント（例えば、外側シェル１４）を取り除いた状態のポンプアセンブリ１０の側面図が図示されている。図１４は３つのスポーク１００を含むが、カルーセルハブ９６をより明確に示すためにいくつかの追加のスポークは示されていない。図１４に図示される視点から、ポンプアセンブリ１０は、上側カルーセルハブ９６および下側カルーセルハブ９６を含み、そのどちらも、より詳細に以下で説明するように、中心軸４０を中心として、互いに対して反対方向に回転する。各カルーセルハブ９６は、中心軸４０の周りの円形路で容器を駆動するために、複数の容器と係合するように構成される。
【0046】
より詳細には、図１４は、カルーセル板５０が中板６０の両側に配置された状態の、下側カルーセル板５０および対応する上側カルーセル板５０を図示している。各カルーセルハブ９６は、中心軸４０を中心として延びている略環状構造であり、複数のハブ中央開口１０２、複数のハブ送り口１０３および複数のハブ溢流口１０５を含む。複数のハブ中央開口１０２は、カルーセルハブ９６の外面から中心軸４０に向かって延びており、各容器との係合を容易にするように構成される。各ハブ中央開口１０２は、１つの方向には中心軸４０に向かって、別の方向には中板６０に向かって延びているハブ開口軸の周りに延び得る。ハブ送り口１０３が、主流体回路内に設置されている容器に流体を供給するように構成されるのに対し、ハブ溢流口１０５は、主流体回路内に設置されている容器から流体を受け入れるように構成される。カルーセルハブ９６に関わる追加の詳細を、図１８～図１９に関連して、より詳細に以下で説明する。
【0047】
上述したように、カルーセルハブ９６は、互いに対して反対方向に回転する。したがって、カルーセルハブ９６の反対回転を容易にするために、ポンプアセンブリ１０の一実施形態は、図１５～図１７に図示されるリングギア９８を含む。各リングギア９８は、その片側に形成されているギア歯を有する環状形のメインボディ９９を含む。リングギア９８は、メインボディ９９に連結されてスポーク１００の各々と係合するように構成される、複数のスポークマウント１０１も含み得る。
【0048】
一対のリングギア９８は、複数のアイドラーギア１０４を介して互いに作動可能に接続され、アイドラーギア１０４は、第１リングギア９８の第１回転方向への回転を、第１回転方向と反対の第２回転方向への第２リングギア９８の回転に変換するように構成される。各アイドラーギア１０４は、その上に複数の外ギア歯が形成された略円筒形ボディ１０６を含み得る。図１５は、アイドラーギア１０４に連結されている一対のリングギア９８を示している。ハブ４６の反対回転を図示するための矢印とともに、ハブ４６も示されており、該反対回転は、リングギア９８とアイドラーギア１０４との相関関係によって可能になる。図１５には、両ハブ４６およびリングギア９８を貫通している戻り管４４も示されており、両ハブ４６は戻り管４４の周りで回転し、戻り管４４は回転心棒として機能しないことに留意するべきである。
【0049】
アイドラーギア１０４は、中板６０に回転可能に連結されて、中心軸４０に略垂直であり得る各回転軸を中心として回転し得る。中板６０は、各アイドラーギア１０４を受け入れるようなサイズにされている複数の開口１０８を含み得る。開口１０８と対応するアイドラーギア１０４とは、リングギア９８とアイドラーギア１０４との間で荷重伝達を分散するために、中心軸を中心として等間隔に離間し得る。
【0050】
リングギア９８は、介在する構造的接続により、駆動モータ２２によって駆動され得る。より詳細には、かつ、ここで図１７を特に参照すると、駆動モータ２２は、駆動モータ２２を作動させるときに駆動モータ２２がドライブギア１１０に力を伝えてドライブギア１１０を回転させるように、ドライブギア１１０に接続されている。ドライブギア１１０の回転がトランスファーギア１１２を回転させる力をトランスファーギア１１２に伝えるように、ドライブギア１１０と噛み合わされているのがトランスファーギア１１２である。トランスファーギア１１２は、下側カルーセル板５０がトランスファーギア１１２とともに回転するように、下側カルーセル板５０に取り付けられている。上述したように、下側カルーセル板５０は下側ハブ４６に取り付けられており、それがさらに下側カルーセルインペラ５４に取り付けられている。したがって、下側カルーセル板５０が回転すると、下側ハブ４６も回転し、それがさらに下側カルーセルインペラ５４の回転を生じさせる。
【0051】
再び図１４および図１５を参照すると、下側カルーセル板５０は、追加で、スポーク１００を介して下側リングギア９８に接続されており、下側リングギア９８は、中板６０に回転可能に連結されている複数のアイドラーギア１０４と噛み合わされている。アイドラーギア１０４は、追加で、下側リングギア９８と反対の関係で、上側リングギア９８に噛み合わされており、上側リングギア９８は上側スポーク１００に接続されている。上側スポーク１００は上側カルーセル板５０に接続されており、これが上側ハブ４６に接続され、これがさらに上側カルーセルインペラ５４に接続されている。したがって、下側カルーセルインペラ５４が第１回転方向に回転すると、下側リングギア９８も第１回転方向に回転し、これが下側リングギア９８の回転軸に略垂直な回転軸を中心としたアイドラーギア１０４の回転を生じさせる。アイドラーギア１０４と上側リングギア９８との噛み合い接続が、下側リングギア９８の第１回転方向と反対の第２回転方向への上側リングギア９８の回転を引き起こす（すなわち、上側リングギア９８と下側リングギア９８とは反対方向に回転する）。上側リングギア９８と上側カルーセルインペラ５４との間の相互接続は、上側カルーセルインペラ５４を上側リングギア９８とともに回転させる。上側カルーセルインペラ５４は上側ハブ４６に接続されており、それがさらに上側カルーセル板５０に接続されている。そのため、上側カルーセルインペラ５４が回転すると、上側ハブ４６も上側カルーセル板５０と一緒に上側ハブ４６とともに回転する。
【0052】
上で説明した様々なコンポーネントの回転が、いくつかの容器（図２０Ｂを参照）の回転を容易にし、該容器は主流体回路内で動き、主流体回路に入るときに選択的に流体が充填され、主流体回路から出るときに流体が抜かれる。各容器は、一次的には、流体移送ボディ２０から受け入れた流体が充填され、二次的には、ディフューザへの露出に応答して受け入れた流体が充填されるか、該流体で一杯にされ得る。容器は、容器の動きを容易にするとともに互いに対して反対方向に回転する一対のカルーセル１１４（例えば、上側カルーセル１１４および下側カルーセル１１４）を含むポンプアセンブリ１０とともに、カルーセル１１４内に担持される。
【0053】
図１９に、組立状態のカルーセル１１４が示されている。各カルーセル１１４は、カルーセルハブ９６と、複数のスポーク１００と、容器フレーム１１６とを含み、これらが合わせて単一のユニットまたはアセンブリとして動くカルーセルフレーム（例えば、ポンピングフレーム）を画定し得る。カルーセルハブ９６は、上述したように、複数の開口１０２（図１４を参照）と、ハブ送り口１０３と、ハブ溢流口１０５とを含み、単一の開口１０２、単一のハブ送り口１０３および単一のハブ溢流口１０５をそれぞれ有する複数の個別ハブボディ９７によって形成されてもよく、または、カルーセルハブ９６は単一の一体的ボディとして形成されてもよい。いずれの場合も、カルーセルハブ９６は、外面１１８（図１９を参照）、内面１２０、外面と内面１１８，１２０間に延びている平坦な表面１２２を画定し得る。平坦な表面１２２の反対側のカルーセルハブ９６の部分は、その中に形成されている環状溝１２４（図２３を参照）を含み得、これは、カルーセルハブ９６がラックギア６６の上に延びることを可能にし得る。
【0054】
カルーセルハブ９６は、カルーセル板５０と略平行な関係でハブ４６から半径方向外側に延びている支持板１２６に取り付けられ得る。カルーセルハブ９６が支持板１２６に取り付けられているとき、カルーセルハブ９６の平坦な表面１２２は、支持板１２６から離間しており、かつ支持板１２６と略平行である。
【0055】
スポーク１００は、支持板１２６とカルーセル板５０との間に軸方向に延びており、中心軸４０に対して半径方向にカルーセル板５０の外径に向かって延びている。各スポーク１００は、支持板１２６とカルーセル板５０との間に存在する近位部分１２８と、支持板１２６よりも半径方向外側に延びている遠位部分１３０とを含み得る。遠位部分１３０は、近位部分１２８よりも遠位部分１３０において大きな距離でカルーセル板５０から延びるように、近位部分１２８と比べて大きくされ得る。
【0056】
容器フレーム１１６は、完全な輪を形成し得、スポーク１００の近位部分１３０に接続され得、カルーセル板５０の外径に隣接して位置付けられ得る。容器フレーム１１６は、外表面１３２、対向する内表面１３４、および外表面１３２と内表面１３４との間に延びている複数の容器フレーム開口１３６を有し得る。外表面１３２は弓状で、一実施形態においては、一部球形であってもよい。容器フレーム開口１３６は、容器フレーム１１６の周りに等間隔に離間し得る。容器フレーム１１６に形成される容器フレーム開口１３６の数は、本開示の精神および範囲から逸脱することなく、１２より多くても、または１２より少なくてもよいが、例示的な実施形態において、容器フレーム１１６は、１２個の容器フレーム開口１３６を含む。容器フレーム１１６は、合わせて容器フレーム１１６を画定する個々の容器フレームボディ１１７から形成され得る。各容器フレームボディ１１７は、単一の容器フレーム開口１３６を含み得、一対のスポーク１００および隣接する容器フレームボディ１１７に接続され得る。
【0057】
上記は、各カルーセル１１４がカルーセル１１４を形成するために組み立てられるいくつかの個別コンポーネントから構成されるものとして説明しているが、他の実施形態では、カルーセル１１４が、三次元印刷または当業者によって知られる他の技法によるなど、単一の材料のユニットから形成され得ることが考えられる。
【0058】
ここで図２０Ａおよび図２０Ｂを参照すると、各カルーセル１１４は、いくつかの回転容器／ファンネル１４０を担持または輸送するように構成され得る。各容器１４０は、カルーセルハブ９６と容器フレーム１１６との間に延びている。カルーセル１１４が中心軸４０を中心として回転すると、容器１４０も中心軸４０を中心として回転する。加えて、各容器１４０は、容器１４０の中心を通る各半径方向に延びる容器軸１４２を中心として回転するように構成される。カルーセル１１４および容器１４０は、シェル１４内で、シェル１４の内表面のすぐ近くで回転するようなサイズにされている。この点に関し、カルーセル１１４の外側湾曲は、シェル１４の内表面の湾曲と相補的であり得る。
【0059】
図２１は、容器１４０の一実施形態の上方斜視図であり、容器軸の周りに配置される主ボディ１４４を含むとともに、近位端部１４６および遠位端部１４８を含む。主ボディ１４４は、容器軸１４２に垂直な断面平面に円形の断面を画定する略円錐形の外壁を含み得る。主ボディ１４４の外径は、近位端部１４６と遠位端部１４８との間で変わり、直径は、一般に、遠位端部１４８よりも近位端部１４６において小さい。主ボディ１４４の外部構成は、特に、リングギア９８など、近位端部１４６と遠位端部１４８との間で主ボディ１４４に隣接し得る、主ボディ１４４の外部の構造に隙間を提供するようなサイズにされて、それに適合され得る。外壁の内表面は一般に滑らかで、近位端部１４６と遠位端部１４８との間に延び得る。内径は、外径と同様に、近位端部１４６と遠位端部１４８との間で変わる内径を画定する内表面を画定し得る。
【0060】
主ボディ１４４は、追加で、ベーンハブ１５１から主ボディ１４４の内表面に向かって半径方向外側に延びている複数の内部ベーン１５０を含み得る。各ベーン１５０も、実質的に近位端部１４６から遠位端部１４８まで延び得る。ベーン１５０がその長さ（例えば、近位端部１４６と遠位端部１４８との間の方向）に沿って延びると、ある角度量で容器軸１４２の周りに延び得るように、ベーン１５０はこれらに対して湾曲を有し得る。湾曲は、ベーン１５０の凹面とベーン１５０の対向する凸面とを生じ得る。
【0061】
上述したように、各容器１４０は、そのそれぞれの容器軸１４２を中心として回転するように構成され、したがって、容器１４０のそのような回転運動を容易にするために、容器１４０は、主ボディ１４４に接続されているかまたは接続可能であるとともに円形ラックギア６６と係合されるように構成される、ギア付きシャフト１５２（図２３を参照）を含み得る。この点に関し、ギア付きシャフト１５２は、カルーセル１１４が中心軸４０を中心として回転すると円形ラックギア６６の周りを移動するので、円形ラックギア６６とギア付きシャフト１５２との間の相互接続が円形ラックギア６６に対するギア付きシャフト１５２の回転を生じさせる。さらに、ギア付きシャフト１５２と主ボディ１４４との間の相互接続が、主ボディ１４４をギア付きシャフト１５２とともに回転させる。そのため、ギア付きシャフト１５２は、これがラックギア６６に沿って移動すると回転するので、主ボディ１４４もギア付きシャフト１５２とともに回転する。
【0062】
図２３は、容器フレームボディ１１７の容器フレーム開口１３６と整列した状態の容器１４０を示す上方斜視図である。主ボディ１４４の遠位端部１４８は、容器フレームボディ１１７に隣接して位置付けられており、最遠位端または縁によって画定され得る遠位端部１４８の外径は容器フレーム開口１３６の直径と実質的に等しいが、それよりもやや小さい。そのため、最遠位端または縁は、容器フレームボディ１１７に形成されている円形凹部またはキャビティ内に受け入れられて、容器１４０を容器フレームボディ１１７と整列させ得る。シール１５４は、容器フレームボディ１１７に接続されて、容器フレームボディ１１７とシェル１４の内表面との間の望ましくない流体の流れを軽減し得る。
【0063】
ギア付きシャフト１５２は、カルーセルハブ開口１０２を通って延び、ラックギア６６の歯に係合する。図２３は、ハブボディ９７とラックギア６６との間の係合を例示するために、単一のハブボディ９７を示している。具体的には、ラックギア６６は、ハブボディ９７に形成されている環状溝１２４に受け入れられる。内側シール１５６は、ハブボディ９７と容器１４０との間に設置されて、それらの間の望ましくない流体の流れを軽減し得る。ギア付きシャフト１５２は、細長いシャフト部分１５８がハブボディ９７に対して回転すると細長いシャフト部分１５８とハブボディ９７との間の摩擦を低減するように構成される、軸受１６０内に受け入れられる細長いシャフト部分１５８を含み得る。ハブボディ９７のハブ送り口１０３は、カルーセル１１４が回転するときにカルーセルインペラ５４と流体連通するハブ送り口１０３の配置を可能にするように、カルーセルインペラ５４と軸方向に整列される。さらに、ハブ溢流口１０５は、カルーセル１１４が回転するときに、戻り口８４と流体連通するハブ溢流口１０５の配置を可能にするように、戻り口８４と軸方向に整列される。
【0064】
図２４および図２５は、ディフューザ流路７４を介してカルーセルインペラ５４に露出されるかまたはカルーセルインペラ５４に整列される、複数の容器１４０を示している。図２４に図示される例示的な実施形態では、６個の容器１４０がカルーセルインペラ５４に露出しているが、明確にするために図２４に示されていない追加の６個の容器１４０は、これらの容器１４０がカルーセルインペラ５４に流体連通することをディフューザ側壁７０が遮ることに起因して、カルーセルインペラ５４には露出していない。図２４には、容器フレーム１１６の反時計回りの動きとそれに伴って同期する容器１４０の回転を例示するために、矢印も示している。
【0065】
図２６は、カルーセル１１４内のフルセットの容器１４０を、カルーセル１１４の回転方向を図示する矢印と、容器１１４の同期した回転を図示する別の矢印とともに示している。例えば、図２６に示す視点から、容器１４０ａがその容器軸１４２の周りに反時計回りの方向に回転している間、カルーセル１１４は反時計回りの方向に回転している。図２７は、図２６に図示されているのと同じカルーセルおよび容器を示す。
【0066】
図２８は、容器１４０を充填する流体の主源を例示する断面図である。具体的には、流体は、流体移送ボディ２０の流体移送出口１６１から流れている。空の容器１４０は、主に、それが流体移送出口１６１に露出されているときに充填され得る。過剰な流体は、ハブ溢流口１０５を通り、さらにディフューザベース６２の戻り口８４を通って流れて、連続的な流れまたは流体運動を容易にする。ディフューザの中心は、戻り口８４から流体を受け入れるディフューザリザーバの領域を提供するために開いている。
【0067】
図２９は、容器１４０から流体移送ボディ２０の流体移送入口１６２への流体の排出を例示する断面図である。満杯の容器１４０は、主に、容器１４０が流体移送入口１６２に整列または露出することになるときに空にされ得る。
【0068】
流体移送ボディ２０は、流体移送ボディ２０によって画定される流路が流体移送入口１６２から流体移送出口１６１まで拡張するように構成され得る。流れの方向への流体移送ボディ２０の拡張は、流体移送入口１６２から流体移送出口１６１まで流体が流れるときに流体を減速させることが意図されている。拡張の結果として、流体移送入口１６２の開口によって画定される面積は、流体移送出口１６１によって画定される開口よりも小さくなり得る。ある特定の実施例において、流体移送出口１６１によって画定される開口の大きさは、流体移送入口１６２によって画定される面積の約２倍である。
【0069】
【0070】
ポンプアセンブリ１０の基本構造を上で説明してきたが、以下の説明は、ポンプアセンブリ１０の例示的な使用、具体的には、ポンプアセンブリ１０の動作中のポンプアセンブリ１０内の流体運動に関する。最初の始動時、遠心ポンプ２４は、メインリザーバからシステムに流体を注入して、各湿潤領域（例えば、所与のカルーセル１１４内で、そのカルーセルに連通する流体入口ポートとそのカルーセルに連通する流体出口ポートとの間の領域。また、カルーセルインペラ５４に流体的に露出するかまたはインペラ５４と流体連通するカルーセル１１４内の容器１１４）に設置されている容器１４０を充填するように作動させられる。遠心ポンプ２４の作動は、流体移送ボディ２０を充填することにもなる。流体移送ボディ２０が充填されて、カルーセル１１４の湿潤領域の容器１４０が充填されると、ポンプアセンブリ１０はプライミングされたと見なすことができる。
【0071】
ポンプアセンブリ１０がプライミングされると、駆動モータ２２が作動させられ得、それが、上下のカルーセル１１４の回転を生じさせる。あるいは、ポンプアセンブリ１０のプライミングおよび上下のカルーセル１１４の作動は同時に起こり得ることが考えられる。上側カルーセル１１４および下側カルーセル１１４の回転は、本質的に閉ループを形成する流体運動路を生み出し、流体は、上側カルーセル１１４の容器１４０の一部によって搬送された後に流体移送ボディ２０に空けられて、下側カルーセル１１４の容器１４０に送り込まれる。流体は、下側カルーセル１１４によって搬送された後に流体移送ボディ２０に空けられて、上側カルーセル１１４の容器１４０に送り込まれる。このサイクル（上側カルーセル容器、流体移送ボディ、下側カルーセル容器、流体移送ボディ等）は、ポンプアセンブリ１０がオンのままである間続く。上下両方のカルーセル１１４の容器１４０は、これらが中心軸４０を中心として全３６０度回転すると流体が充填されない。むしろ、容器１４０が充填された後に、容器１４０が３６０度より少なく、いくつかの実施形態では２７０度より少なく、いくつかの他の実施形態では約１８０度移動すると空にされる。容器１４０の充填が、容器１４０が空にされる別の点から１８０度のある点で始まると仮定すると、中心軸４０に対する容器１４０の３６０度の動きの範囲のうち一方の１８０度領域を湿潤領域と呼んでもよく、他方の１８０度領域を乾燥領域と呼んでもよい。
【0072】
ここで図３２を参照すると、例示するために流体移送ボディ２０が取り除かれており、流体移送ボディ２０内の流体の流れを点線で図示している。流体移送ボディ２０からの流体は、上側カルーセル１１４の容器１４０に流れ込んで、高速回転している容器１４０のキャビティ内に受け入れられる。具体的には、流体移送ボディ２０および容器１４０は、ある所与の瞬間においては、流体移送ボディ２０からの流体の流れを所与の容器１４０内のキャビティのうち一部のみに移すことを可能にするように構成され得る。言い換えると、キャビティのすべてが同時に流体移送ボディ２０に露出するわけではない。むしろ、あるキャビティが流体移送ボディ２０に露出し得、その後、容器１４０およびカルーセル１１４の回転が別のキャビティを流体移送ボディ２０に露出させ得て、以下同様である。このように、容器軸１４２および中心軸４０を中心とした容器１４０の回転は、容器１４０内のキャビティを順次流体移送ボディ２０に整列させて容器キャビティの充填を可能にする。
【0073】
満杯の容器１４０によって流体が搬送されると、容器１４０は、カルーセル１１４によって中心軸４０を中心とした円形路に沿って流体移送出口１６１から流体移送入口１６２まで搬送される。容器１４０によって搬送される流体は、１８０度に等しい、１８０度より大きい、または１８０度より小さい角度寸法を画定し得る弓状セグメントに沿って動く。加えて、容器１４０が円形路に担持されている間、容器１４０は、追加で、そのそれぞれの容器軸１４２を中心として回転する。
【0074】
容器１４０が流体移送入口１６２に到達すると、容器キャビティは、容器１４０の充填のされ方と同様に、流体移送ボディ２０内に順次空けられる。ポンプアセンブリ１０内で流れているかまたは動いている流体は力を発生させ、それは、使用者にとって望ましいものとなり得る。具体的には、所与のカルーセル１１４内の流体移送出口１６１（容器１４０が充填される）から流体移送入口１６２（容器１４０が空にされる）までの流体運動に関連付けられる弓状または半円形の流体運動は、遠心力Ｆを発生させ得、遠心力の大きさは次式に等しくなり得る。
【0075】
【数1】
【0076】
上側カルーセル１１４および下側カルーセル１１４は、それらの各別の流体移送路を考慮すると、各々がそれぞれの遠心力を発生させる。上側カルーセル１１４に関連する遠心力の大きさは、下側カルーセル１１４に関連する遠心力の大きさにほぼ等しい。遠心力は、遠心力の方向にポンプアセンブリ１０を付勢するのに望ましいものとなり得る。
【0077】
上で説明した遠心力に加えて、ポンプアセンブリ１０の動作中に発生してポンプアセンブリ１０を所定の方向に付勢するのに寄与し得るかまたはそれを助け得る、追加の力があり得る。具体的には、各容器１４０は複数の容器キャビティ１４１を含み、容器キャビティ１４１は、容器キャビティ１４１が流体移送入口１６２に順次整列または露出されてくると流体を容器１４０から流体移送入口１６２に向かって順次放出または排出する。排出プロセス中、容器１４０内の１以上のキャビティ１４１は、それらキャビティ１４１からは流体が排出済みであるため、乾燥しているかまたは流体が入っていない可能性があるが、容器１４０内の１以上のキャビティ１４１はまだ流体を含み得る。したがって、容器キャビティ１４１から流体移送入口１６２までの流体の順次排出は、排出する容器１４０に関して質量の不均衡を生み出し得る（例えば、容器１４０の片側の、容器１４０の質量および流体は、容器１４０の反対側の、容器１４０の質量および流体よりも大きい／多い）。さらに、容器１４０がそのそれぞれの容器軸１４２を中心として連続的に回転するのに伴って、ポンプアセンブリ１０は、不均衡な容器１４０がその容器軸１４２を中心として回転する結果として、所定の方向に向かう正の力を発生させるように構成され得る。具体的には、より大きな質量をもつ容器１４０の部分は所定の方向に向かって回転し得る一方で、より小さな質量をもつ容器１４０の部分は所定の方向から遠ざかって回転し得る。容器１４０に関する質量の不均衡は、ポンプアセンブリ１０を所定の方向に向けて付勢することに寄与する力を発生させ得る。不均衡の最大量は、容器キャビティ１４１の半分が流体で充填されるが容器キャビティ１４１のもう半分が流体を含まないときに生じ得る。この半分充填、半分空の構成は、容器１４０の充填と容器１４０の排出の両方が行われているときに起こり得る。
【0078】
ポンプアセンブリ１０の動作中に発生し得るさらに別の正の力は、流体が容器１４０から流体移送ボディ２０に排出されることに関連するコリオリの力である。一実施形態によると、容器１４０から流体移送ボディ２０に排出される流体は、容器１４０によって弓状路に沿って搬送され、その後、半径方向外側の方向に流体移送ボディ２０に排出される。具体的には、容器１４０から流体を受け入れる流体移送ボディ２０の部分は、中心軸４０を中心とした容器の回転によって画定される弓状セグメントに関連する半径に対して半径方向外側に位置付けられる。したがって、流体が小さな半径から大きな半径へと半径方向外側に流れると、流体は加速され、そのため、そのような加速に関連する力を発生させる。ポンプアセンブリ１０の構成に起因して、力の方向は所定の所望の方向に向き得る。ある特定の実施形態では、ポンプアセンブリ１０は、流体を第１弓状セグメントに沿って第１回転方向に搬送する容器１４０の第１セットと、流体を第２弓状セグメントに沿って第２回転方向に搬送する容器１４０の第２セットとを含むとき、小さな半径から大きな半径へと排出される流体に関連する力は、ポンプアセンブリ１０の両側で発生し得るが、両方の力が所定の方向に向き、そのため、ともにポンプアセンブリ１０をその所定の方向に向けて付勢することに寄与する。
【0079】
いくつかの力はポンプアセンブリ１０をある特定の方向に向けて付勢することに寄与し得るが、ポンプアセンブリ１０内の流体運動に関連する負の力または対抗する力も存在し得る。容器１４０が流体を流体移送ボディ２０に順次排出するのと同様に、容器１４０は、また、一度に流体移送ボディ２０から１つのキャビティ１４１に流体を順次受け入れ得る。流体の容器１４０への順次受け入れは、容器１４０の一部分が流体をすでに受け入れ済みであるのに対し、容器１４０の残りの部分はまだ流体を受け入れていないことになり得る。そのため、質量の不均衡が生み出され得る。より大きな質量をもつ容器１４０の部分は、容器軸１４２の周りで所定の方向から遠ざかるように加速され得、これは、ポンプアセンブリ１０を所定の方向に向かって動かそうとする力に反して作用する。
【0080】
望ましくない力のうちのいくらかは、容器１４０の回転によって軽減または中和され得る。具体的には、上側カルーセル１１４の容器１４０が流体移送出口１６１から流体を受け入れるとき、容器１４０は、一般に、その回転の頂点で流体を受け入れ、そのため、流体が下向きに回転するにつれて容器にかかっていく増大した重量が、第１方向に向けられる容器の遠心力を発生させる。この容器の遠心力は、下側カルーセル１１４の容器に関連する動きおよび流体移動によって対抗される。具体的には、容器１４０が流体を流体移送入口に移すと、流体は、容器１４０の上部に隣接する容器１４０から排出され得、そのため、容器１４０の半分が中身を移された後、容器１４０の搭載部分の回転が、上側カルーセル１１４に関して上述した遠心力と同様の大きさを有して第１方向とは反対の方向の、容器の遠心力を生み出す。
【0081】
図３３Ａ～図３３Ｃは、容器１４０の基本的な充填および排出とともに、カルーセル１１４の回転（それぞれの回転方向は矢印１４３および１４５によって表されるが、図３３Ａ～図３３Ｃには図示していない）および容器１４０の回転を例示する図である。図３３Ａの視点から容器１４０の上側セットを担持するカルーセル１１４は上側カルーセルといい、図３３Ａの視点から容器１４０の下側セットを担持するカルーセル１１４は下側カルーセルという。矢印１４３は、上側カルーセル１１４の前側の回転方向の表現であり（参照フィールド１３５の前に延びている矢印１４３によって例示される）、これは、図３３Ａに示される視点から、左から右方向に動いている。矢印１４５は下側カルーセル１１４の後側の回転方向の表現であり、これは、図３３Ａに示す視点から、左から右方向に動いており、そのため、下側カルーセル１１４の前側は右から左方向に動いているであろう。
【0082】
上側カルーセル１１４が担持する上側容器１４０は、半径方向外側の位置から見たときに（例えば、中心軸４０に向かって容器１４０を見るときに）、そのそれぞれの容器軸１４２を中心として反時計回りの方向に回転している。同様に、下側カルーセル１１４によって担持される下側容器１４０は、そのそれぞれの容器軸１４２を中心として反時計回りの方向に回転している。各カルーセル１１４に含まれるすべての容器１４０が示されているわけではないことに留意されたい。むしろ、流体移送ボディ２０との整列に基づいて充填されているかまたは空にされている容器１４０のみが図示されている。図３３Ａに示す視点から、上側容器１４０が、流体を左側流体移送ボディ２０から受け入れて、流体を右側流体移送ボディ２０に排出するのに対し、下側容器１４０は、流体を右側流体移送ボディ２０から受け入れて、流体を左側流体移送ボディ２０に排出する。
【0083】
流体移送ボディ２０から流体を受け入れ、流体を流体移送ボディ２０に排出するときの容器キャビティ１４１の特定の場所は、ポンプアセンブリ１０内で所望の力の発生を最適化する役割を果たし得る。さらに、カルーセル１１４の総合的な回転および容器１４０の回転のタイミング／同期は、流体移送ボディ２０の視点から容器１４０の相対速度を最適化して、容器１４０と流体移送ボディ２０との間の力の発生および流体移送を最適化する。
【0084】
流体が流体移送出口１６１から容器キャビティ１４１に受け入れられるとき、もうすぐ満たされそうな容器キャビティ１４１の、容器軸１４２を中心とした回転方向は、カルーセル１１４の回転方向とは実質的に反対になるが、もうすぐ空にされそうな容器キャビティの、容器軸１４２を中心とした回転方向は、カルーセル１１４の回転方向と実質的に整合するかまたは同様になる。
【0085】
図３３Ｂ、特に容器１４０ａを参照すると、排出位置での容器キャビティ１４１ａの回転方向は矢印１４７の方向であり、これは、上側カルーセル１１４の動きを表す矢印１４３のものと略整合するかまたは同様である。同様に、下側カルーセル１１４、特に容器１４０ｂに関して、その充填位置での容器キャビティ１４１ｂの回転方向は矢印１４９の方向であり、これは、矢印１４５のものと略反対である。したがって、容器キャビティ１４１ｂが流体移送出口１６１と整列されている間、矢印１４５で表される下側カルーセル１１４の回転に対して容器キャビティ１４１ｂのそのとき対抗している回転に起因して、下側カルーセル１１４の残りの部分は、流体移送出口１６１の視点から見たときに、容器キャビティ１４１ｂよりも速い速度で動いているように見える。
【0086】
同様に、下側カルーセル１１４に関し、またここで図３３Ｃを参照すると、その空にする位置での容器キャビティ１４１ｂの回転方向は矢印１５１の方向であり、これは、矢印１４５のものと略同様である。したがって、容器キャビティ１４１ｂが流体移送入口１６２に整列されている間の下側カルーセル１１４の回転に対する容器キャビティ１４１ｂのそのときの同様の向きにされた回転に起因して、容器キャビティ１４１ｂは、流体移送入口１６２の視点から見たときに、カルーセル１１４よりも速い速度で動いているように見える。上側カルーセル１１４、特に容器１４０ａに関して、その充填位置での容器キャビティ１４１ａの回転方向は矢印１５３の方向であり、これは、矢印１４３のものと略反対である。
【0087】
このように、差し引きで、容器の遠心力は互いに相殺され、流体移送入口から流体移送出口に向かう流体の弓状運動に関連する残りの遠心力が、ポンプアセンブリ１０を所定の方向に付勢する力を発生させる。
【0088】
以上は、ポンプアセンブリ１０の動作中に容器１４０を充填することおよび空にすることを述べているが、容器１４０が完全には充填されない可能性または完全には空にされない可能性があることは理解される。例えば、容器１４０が空にされるとき、流体の膜が容器１４０に存在することがある。
【0089】
以上の説明および図１～図３７に図示される実施形態は、単に１つの例示的な実施形態にすぎない。これらに従って、ポンプアセンブリ１０の１以上のコンポーネントが追加で本開示の範囲内に含まれる代替実施形態を有し得ることは考えられる。以下の説明は、ポンプアセンブリ１０の様々なコンポーネントの特定の代替実施形態に関する。
【0090】
ここで特に図３８～図５３を参照すると、ポンプの片側からポンプの反対側に回転駆動力を伝達するために、アイドラーギア２０４と直接界接する一体型リングギア２０２を有するカルーセルインペラ２００の代替実施形態が図示されている。図３８～図５３に図示される実施形態は、中板２０６の代替実施形態も含み、これは、中板２０６に接続される開口２１２を流体移送ボディ２０が画定するために、メイン部分２１０から延びているサポートリム２０８を含む。
【0091】
カルーセルインペラ２００は、中央ハブ２１４と、中央ハブ２１４から半径方向外側に延びている複数のベーン２１６とを含む。カルーセルインペラ２００は、追加で、リングギア２０２を含み、これは、その遠位端部に隣接する各ベーン２１６に接続され得る。リングギア２０２は、ベーン２１６に一体的に接続され得、複数のベーン２１６によって画定される外径と同様な外径を画定し得る。リングギア２０２は、中板２０６に連結されているアイドラーギア２０４と界接するギア歯２１８を含む。カルーセルインペラ２００が互いに反対方向に回転するように、リングギア２０２とアイドラーギア２０４との相互作用は、中板２０６の片側のカルーセルインペラ２００の回転を中板２０６の反対側のカルーセルインペラ２００に伝達することになり得る。
【0092】
カルーセルインペラ２００へのリングギアの組み込みは、アイドラーギア２０４を、図１～図３７に図示される実施形態に含まれるアイドラーギア２０４の位置に対して、より半径方向内側の位置まで動かすことを可能にする。さらに、カルーセルインペラ２００へのリングギア２０２の組み込みは、リングギア２０２を容器の半径方向内側の位置まで動かし、そのため、容器とリングギアとの間の隙間に関係する問題が軽減される。このように、カルーセルインペラ２００へのリングギア２０２の組み込みは、より大きな体積をもつ容器を可能にすることができ、ポンプアセンブリ１０の動作中に、より大きな力の発生をもたらし得る。
【0093】
図４２～図４３は、追加で、ハブ４６とカルーセルインペラ２００との間の例示的な係合を図示している。具体的には、複数の突起２２０がハブ４６の外表面２２２から延びて、カルーセルインペラ２００に形成されている対応する凹部２２４またはキャビティ内に受け入れられ得る。そのため、ハブ４６が回転するとき、カルーセルインペラ２００は、追加で、突起２２０および凹部２２４を介した接続に起因して回転する。カルーセルインペラ２００に対するハブ４６の相対的な位置を調整するために、止めねじ２２６を使用してもよい。
【0094】
ここで図４５～図４８を参照すると、容器２３０、そのそれぞれの容器軸を中心として容器２３０を駆動するための六角ドライブ、ラックギア、および容器の動きの結果としての摩擦を軽減するための軸受、の代替実施形態が図示されている。
【0095】
まず、図４５～図４８を参照すると、各容器２３０は、互いに着脱可能に接続可能な主ボディ２３２およびギアボディ２３４を含み得る。主ボディ２３２は、容器軸２３６の周りに配置されて、近位端部２３８および遠位端部２４０を含む。主ボディ２３２は、追加で、ベーンハブ２４４から主ボディ２３２の内表面に向かって半径方向外側に延びている複数の内部ベーン２４２を含み得る。ベーンハブ２４４は、その近位端部２３８から、より具体的には近位端面から、ベーンハブ２４４内まで延びている多辺形キャビティ２４６を含み得る。他のキャビティ構成も本開示の精神および範囲を逸脱することなく実施され得るが、例示的な実施形態においては、多辺形キャビティ２４６は六角形キャビティ（すなわち、６辺形キャビティ）である。
【0096】
六角形キャビティ２４６は、ギアボディ２３４の一部分、具体的にはその上に形成されて、ギア付きシャフト２５０に接続されている、六角形ボディ２４８を受け入れるように構成される。ギア付きシャフト２５０は、追加で、ラックギア２５２（図４８を参照）と噛み合うかまたは界接するようになされた、外向きに延びる複数のギア歯を含む。
【0097】
六角形ボディ２４８と六角形キャビティ２４６との相互作用は、容器軸２３６に対する主ボディ２３２およびギアボディ２３４の回転運動を同期させ得ると同時に、容器軸２３６に沿ったギアボディ２３４に対する主ボディ２３２の運動を可能にする。このような運動は極小かもしれないが、ギアボディ２３４とラックギア２５２との整列、およびシェル１４の近くでの主ボディ２３２の運動を可能にし得る。主ボディ２３２とギアボディ２３４との間にバネが設置されて、主ボディ２３２をギアボディ２３４から遠ざかるように付勢し得る。
【0098】
図４５および図４６は、追加で、容器２３０と容器フレームボディ１１７との間に存在する軸受２５４を図示している。軸受２５４は、主ボディ２３２と容器フレームボディ１１７との間の摩擦が最小化されるように、容器フレームボディ１１７に形成されている開口内にも受け入れられながら、主ボディ２３２の遠位端部２４０の周りに延びるようなサイズにされる。容器フレームボディ１１７と軸受１１７との間に１以上のバネ２５６が延びて、容器フレームボディ１１７から軸受１１７が遠ざかるように付勢してもよい。
【0099】
【0100】
ここで図５１および図５２を参照すると、容器フレームボディ１１７に接続されているクロスバーフレーム２５８が図示されている。クロスバーフレーム２５８は、その遠位端部２４０で容器２３０の直径と同様なサイズの中央開口２６２を画定する周縁ボディ２６０を含み得る。開口２６２は容器２３０と整列して、ポンプアセンブリ１０が動作しているときに、流体を中央開口２６２および容器２３０の両方に通過させ得る。クロスバーフレーム２５８は、追加で、中央開口２６２をまたがって延びているクロスバーボディ２６４を含み得、クロスバーボディ２６４の内表面は、そこから突出している突起部２６６を有する。突起部２６６は、容器２３０にかかる摩擦を最小化して容器軸２３６を中心とした容器２３０の回転を容易にし得る軸受２６８と界接するようなサイズにされ得る。クロスバーボディ２６４は、シェル１４の内表面と界接して、シェル１４によって生じ得るそれらの間の摩擦を最小化し得ることも考えられる。一実施形態において、クロスバーボディ２６４は、シェル１４の内表面の湾曲／輪郭を模した外表面を含む。
【0101】
ここで、図５３および図５４を参照すると、容器２３０の代替回転駆動機構が図示されている。具体的には、リングギア２７０が容器フレーム１１６に対して半径方向外側に設置され得、容器２３０の遠位端部に接続されているピニオンギア２７２と界接するように構成され得る。ピニオンギア２７２がリングギア２７０上で回転すると、容器２３０はその容器軸２３６を中心としてピニオンギア２７２とともに回転する。この点に関し、その容器軸２３６を中心とした容器２３０の回転を容易にするために使用され得る歯車機構の場所は、近位端部２３８（例えば、半径方向内側）、または遠位端部２４０（例えば、半径方向外側）に隣接して設置され得る。
【0102】
図５３および図５４は、追加で、容器２３０の遠位端部２４０をまたがって延びている、クロスバーボディ２７４の代替実施形態を図示している。クロスバーボディ２７４は、流体移送ボディ２０に露出され得る容器キャビティの有効サイズを画定するために、その中に形成されるタイミングポート２７６を含み得る。
【0103】
上記の実施形態は、ポンプアセンブリ１０を、一対のカルーセルインペラ５４，２００を含むものとして説明しているが、ポンプアセンブリ１０の他の実施形態は、カルーセルインペラ５４，２００なしで形成され得ることが考えられる。この点に関し、カルーセルインペラ５４，２００が存在していればカルーセルインペラ５４，２００によって方向付けられたであろう流体は、遠心ポンプ２４のみによって付勢され得る。さらに、容器の構成は、本開示の精神および範囲を逸脱することなく変更し得ることも考えられる。具体的には、容器は、その長さに沿って略均一な内径および外径を有する管状としてもよい。
【0104】
ここに示す明細は、例としてのみの例示的な説明を目的としたものであり、本開示の様々な実施形態の原理および概念的態様の、最も有用かつ容易に理解される説明と考えられるものを提供するために提示されるものではない。この点に関し、様々な実施形態の異なる特徴の基本的な理解に必要であるよりも多くの詳細を示そうとの試みは一切せず、図面と合わせて解される説明が、これらを実際にどのように実施できるかを当業者に明らかにする。
【図1A】
【図1B】
【図1C】
【図1D】
【図2】
【図3-4】
【図5-6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】
【図13】
【図14】
【図15】
【図16】
【図17】
【図18】
【図19】
【図20A-20B】
【図21】
【図22】
【図23】
【図24】
【図25】
【図26】
【図27】
【図28】
【図29】
【図30】
【図31】
【図32】
【図33A】
【図33B】
【図33C】
【図34A】
【図34B】
【図35A】
【図35B】
【図36A】
【図36B】
【図37】
【図38】
【図39】
【図40】
【図41】
【図42】
【図43】
【図44】
【図45】
【図46】
【図47】
【図48】
【図49】
【図50】
【図51】
【図52】
【図53】
【図54】
【国際調査報告】