JP3942756B2 - 小型ポンプ装置及び電気湯沸かしポット - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、液体を揚水機構で導入し吐出する小型ポンプ装置及び電気湯沸かしポットに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、モータ駆動源を利用した電動式の揚水機構を有するものであって、電気湯沸かしポット等の給湯装置に組込まれる小型ポンプ装置が種々提案されている。この小型ポンプ装置は、インペラ（羽根状部材）を高速で回転させることにより、液体に回転運動を与え遠心作用で液体を吸引し、ポット装置等の上部の注ぎ口より吐出させる、いわゆる遠心ポンプ式が採用されている。この小型ポンプ装置を電気湯沸かしポットに用いる場合、タンク内で沸騰した液体を揚水する際に、キャビテーション現象が発生するという問題がしばしば生じる。
【０００３】
なお、キャビテーション現象とは、沸点近傍まで温度が上昇している液体をインペラ周辺まで汲み上げる際に、インペラ周辺の負圧のため液体の沸点が低くなる等の原因により液体がインペラ周辺で一気に気化し、空気が充満してしまったり、液体が沸騰した際に発生する気泡が、インペラ周辺で一気に膨張し空気等の気体でインペラが配置されている室が充満されてしまうという現象のことをいう。沸騰させた湯を汲み上げる際に、このようなキャビテーション現象が発生してインペラの回転中心に気体が集中すると、インペラが空回りしてしまい湯を汲み上げられない。
【０００４】
一方、ポンプ装置を電気湯沸かしポットに用いる場合、ポンプ装置内の液体をタンクへ逆流させて、タンク内の液体と混ぜるという動作を可能としたいという要望もある。これは、長時間使用しなかった後、液体吐出動作を行うと、タンクの外側に配置されたポンプ装置内で冷えてしまった液体が注ぎ口から吐出されてしまい、最初の１杯が冷たいあるいはぬるい、という不具合を防止するためである。
【０００５】
このようなキャビテーション現象や、「最初の１杯がぬるい」という不具合を防止するポンプ装置としては、いわゆる遠心ポンプのインペラと同軸上にリードスクリューを有するスクリューポンプを設置した、遠心ポンプ及びスクリューポンプの併用型ポンプ装置が考えられる。なお、リードスクリューのみを揚水機構とすると、そのポンプ効率に問題があるため、従来は遠心ポンプとの併用が採用されている。このように併用型ポンプ装置を、電気湯沸かしポットの揚水用装置として用いれば、
▲１▼遠心ポンプの遠心力によって液体を効率よく吐出させる、
▲２▼リードスクリューによって液体を遠心ポンプのインペラまで送ることによりインペラの空回りを防止するため、キャビテーションが発生しにくい、
▲３▼リードスクリューを逆転させることによって液体を逆流させ、ポンプ装置内で冷えてしまった液体を暖かいタンク内に戻すことが可能である、の３点の効果を有することとなる。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述の併用型ポンプ装置においても、以上の３点の効果が、未だ不十分であり、さらに改良の余地がある。例えば、元来、スクリューポンプ自体のポンプ能力は、遠心ポンプに比して低いものであるが、このポンプ能力が極端に低い場合、上述した▲２▼及び▲３▼の効果を奏することができない。すなわち、正転時においては、インペラまで液体を送り出すことができず、逆転時においては、液体を逆流させることができない。
【０００７】
なお、スクリューポンプは、リードスクリューの進み角を大きくとることによりピッチ間隔を大きくすると、ポンプ能力が上昇する（逆回転時の能力も上昇する）が、この場合は、タンク内の沸騰した湯がタンクからリードスクリューまで運ばれてきた際、湯がリードスクリューと衝突しやすく気泡が形成され易い。そのため、リードスクリュー自体が気泡に包まれてしまい、リードスクリュー部分でいわゆるキャビテーションが発生することとなるので、リードスクリューによって液体をインペラまで運べず、インペラが空回りしてしまうという問題が生じる。
【０００８】
また、リードスクリューを逆回転させると、リードスクリューの回転力によってポンプ装置内の液体がタンク側へ逆流しようとするが、このとき、遠心ポンプのインペラも一体的に逆回転する。このため、遠心ポンプが、液体を吐出させる側に移動させようとする。この結果、ポンプ装置内の液体をスクリューポンプの力でタンク側へ逆流させようとしても、遠心ポンプの液体を吐出させようとする力の影響を受け、スムーズに逆流させられないという問題が生じる。
【０００９】
本発明の目的は、上述の遠心ポンプ及びスクリューポンプを揚水機構として併わせ持つタイプの小型ポンプ装置において、さらに、液体を効率に吐出させ、確実にキャビテーション現象を防止し、かつ確実に液体をスムーズに逆流させることが可能なものを提供することにある。また、本発明の目的は、遠心ポンプにおける種々の問題点を回避すべく、遠心ポンプを用いない構成であっても、ポンプ能力が十分な程度のリードスクリューを有するスクリューポンプを備えた小型ポンプ装置を提供することにある。また、本発明の目的は、そのような小型ポンプ装置を用いた電気湯沸かしポットを提供することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
かかる目的を達成するため、請求項１記載の小型ポンプ装置は、液体を導入する導入部と、この導入部から導入された液体を導入部より上側の位置から吐出させる吐出部と、導入部と吐出部とを連結し、少なくとも一部にストレート部を有する液体通路と、を設け、この液体通路のストレート部内にリードスクリューを有するスクリューポンプ及びインペラを有する遠心ポンプからなる２つの揚水機構を同軸上に備えた小型ポンプ装置において、ストレート部のリードスクリューを覆う部分における内径が、ストレート部のインペラを覆う部分における内径より大きくなっている。
【００１１】
そのため、この小型ポンプ装置において液体を逆流させようとする際、ストレート部内における液体の流れがスクリューポンプと遠心ポンプとによって２つの層に分断され易く、スクリューポンプで形成された液体の逆方向への流れに、遠心ポンプで形成された液体の吐出方向への流れが影響を与えないものとなる。特に、ストレート部のリードスクリューを覆う部分における内径が、ストレート部のインペラを覆う部分における内径より大きいので、逆流時、スクリューポンプによる液体の流れに対するインペラの影響がさらに小さいものとなる。
【００１４】
また、請求項２記載の発明は、液体を導入する導入部と、この導入部から導入された液体を導入部より上側の位置から吐出させる吐出部と、導入部と吐出部とを連結し、少なくとも一部にストレート部を有する液体通路と、を設け、この液体通路のストレート部内にリードスクリューを有するスクリューポンプ及びインペラを有する遠心ポンプからなる２つの揚水機構を同軸上に備えた小型ポンプ装置において、ストレート部のリードスクリューを覆う部分における内径と、ストレート部のインペラを覆う部分における内径と、を同じ径とし、ストレート部のリードスクリューを覆う部分とインペラを覆う部分との間の部分に、ストレート部の中心方向へ突出しその部分の内径を小さくする突出部を形成している。そのため、この小型ポンプ装置において液体を逆流させようとする際、ストレート部内における液体の流れがスクリューポンプと遠心ポンプとによって２つの層に分断され易く、スクリューポンプで形成された液体の逆方向への流れに、遠心ポンプで形成された液体の吐出方向への流れが影響を与えないものとなる。また、逆流時、液体の流れが突出部によって分断され、スクリューポンプによって液体を確実に逆流させるようになる。
【００１５】
また、請求項３記載の発明は、請求項１または２記載の小型ポンプ装置において、ストレート部の端部に、リードスクリュー及びインペラを回転自在に支承する軸部を位置保持する位置保持部材を装着している。そのため、組み立てが容易で、かつリードスクリュー及びインペラの外周端がストレート部の内壁にぶつかって騒音が発生するのを防止する構成のものとなる。
【００１６】
また、請求項４記載の発明は、請求項３記載の小型ポンプ装置において、位置保持部材を、ストレート部内壁に嵌まり込む円筒部材とし、この円筒部材の内壁側から中心側へ突出する複数本のリブを設けている。そのため、逆流時に、リブがスクリューポンプによって逆流されてくる液体の流れを、遠心ポンプ及びスクリューポンプによって回転させられている液体の流れから分断するように働き、これによってスクリューポンプの能力の低下を防止するようになっている。
【００１７】
また、請求項５記載の発明は、液体を導入する導入部と、この導入部から導入された液体を導入部より上側の位置から吐出させる吐出部と、導入部と吐出部とを連結した液体通路と、を設け、この液体通路内にリードスクリューを有するスクリューポンプ及びインペラを有する遠心ポンプからなる２つの揚水機構を同軸上に備えた小型ポンプ装置において、インペラの外径を、リードスクリューの外径に比して小さくしている。
【００１８】
そのため、リードスクリューのポンプ能力と遠心ポンプのポンプ能力とのバランス関係は、従来のものと比べると、スクリューポンプ側がより大きくなる。その結果、逆流時には、遠心ポンプによる液体の吐出方向への流れが、スクリューポンプによる液体の逆流方向への流れに与える影響が少なく、より確実に液体を逆流をさせるようになっている。
【００１９】
また、請求項６記載の発明は、請求項５記載の小型ポンプ装置において、インペラの外径を、リードスクリューの外径の２０〜８０％としているので、逆流時、より確実に液体を逆流させるようになっている。
【００２３】
また、請求項７記載の発明は、請求項１から６のいずれか１項記載の小型ポンプ装置の導入部を貯水タンクの下部に設け、液体通路を貯水タンクの外側に配置し、スクリューポンプを貯水タンクの底部近傍に設けている。そのため、キャビテーションの全く生じないか、生じるとしてもその確率は極めて低く、また、給湯時のポンプ効率の高い電機湯沸かしポットとすることができる。
【００２４】
【発明の実施の形態】
以下に、本発明の第１の実施の形態における小型ポンプ装置１を、図１から図１０に基づき説明する。なお、この第１の実施の形態では、小型ポンプ装置１は、電気湯沸かしポット２に組込まれたものとして説明する。
【００２５】
電気湯沸かしポット２は、図１及び図２に示すように、主に、外装ケースとなる外枠体３と、外枠体３の内部に配置され、水や湯等の液体を溜めておくための貯水タンク４と、貯水タンク４内の液体を外部に汲み上げて吐出させるための小型ポンプ装置１から構成されている。
【００２６】
外枠体３は、底部３ａを有する略円筒形状で形成されたもので、内部に貯水タンク４を収納し、その貯水タンク４上に形成された開口部に蒸気孔５ａを有する蓋５を開閉自在に取り付けている。また、貯水タンク４の上端周縁には、外側に折れ曲がる形状の折曲部４ａが形成されており、この折曲部４ａが外枠体３の内側に形成された肩部６の段部６ａに係合することによって、貯水タンク４が外枠体３の内側に支持されている。
【００２７】
外枠体３の前面上部中央部分には、外側に突出するように形成されたくちばし部７が設けられている。このくちばし部７の下側面には、貯水タンク４から送られてくる液体をカップや急須等に注ぐための注ぎ口８が、その下側面に設けられた水や湯等の出口のための開口に面して設けられている。また、外枠体３の外周面でくちばし部７の下側には、貯水タンク４内の液体の残量の目安を知るための水位表示窓９が設けられている。
【００２８】
貯水タンク４は、底部４ｂを有する略カップ形状を有するもので形成されており、液体を入れておくためのものである。なお、底部４ｂには、電熱装置４ｃが設けられており、電熱装置４ｃを稼動させることによって、貯水タンク４内の液体が加熱されることとなる。この貯水タンク４の外側には、液体を外部に汲み上げるための小型ポンプ装置１が配置されている。また、貯水タンク４の底部４ｂには、小型ポンプ装置１と連通する連通孔４ｄが形成されている。このため、貯水タンク４は、小型ポンプ装置１を介して外枠体３の外部と連通している。
【００２９】
小型ポンプ装置１は、貯水タンク４の底部４ｂより液体を導入する導入部１０と、導入された液体を注ぎ口８から吐出させるための吐出部１１と、導入部１０と吐出部１１とを連結し、一部にストレート部１２ａを有する液体通路１２と、液体通路１２のストレート部１２ａ内に同軸上に配置された２つの揚水機構となるスクリューポンプ１３及び遠心ポンプ１４と、駆動源としてのモータ１５と、を有している。
【００３０】
なお、スクリューポンプ１３と遠心ポンプ１４とは、軸方向近接位置に同軸上に配置されている。スクリューポンプ１３は、リードスクリュー１６を有しており、このリードスクリュー１６をストレート部１２ａ内で回転させることにより、液体を送り出すポンプとなっている。一方、遠心ポンプ１４は、羽根状部材で形成されたインペラ１７を有しており、インペラ１７をストレート部１２ａ内で回転させることにより、液体を吸引し吐出させるポンプとなっている。リードスクリュー１６とインペラ１７とは、インペラ１７をリードスクリュー１６の軸部１６ａに嵌合固定することにより一体的なものとなっており、モータ１５の駆動力により一体的に回転するようになっている。
【００３１】
導入部１０は、貯水タンク４の底部４ｂと、貯水タンク４の外側に縦置きに配置された液体通路１２のストレート部１２ａとを連通させるためのものとなっており、貯水タンク４の下部に設けられた、Ｕ字型に湾曲したパイプで形成されている。導入部１０の一端は、貯水タンク４の底部４ｂに形成された連通孔４ｄと連結されており、これによって、導入部１０は貯水タンク４と連通されている。また、導入部１０の他端は、液体通路１２のストレート部１２ａの下側部分を構成するスクリューポンプ１３のスクリューポンプ室１８に連結されている。
【００３２】
また、吐出部１１は、液体通路１２の上側の端部となる連通部１２ｄと注ぎ口８とを連通させるためのものとなっており、その連結部分に、使用者が手動で開閉可能な開閉弁１１ａを有している。本実施の形態の小型ポンプ装置１は、開閉弁１１ａを開いた状態で給湯スイッチをオンにすると、マイコン（図示省略）の制御により、スクリューポンプ１３及び遠心ポンプ１４を駆動させ、貯水タンク４内の液体を汲み上げて注ぎ口８より吐出させるようになっている。なお、この吐出部１１は、導入部１０から小型ポンプ装置１に導入された液体を、導入部１０より上側の位置から吐出させるためのものとなっており、くちばし部７と肩部６との間に収まるように配置されている。そして、吐出部１１の先端部分は注ぎ口８と連結されており、この注ぎ口８は、くちばし部７に形成されたアンダーカバー２０に設けられた吐出開口２１に臨んでいる。
【００３３】
また、液体通路１２は、導入部１０の液体を導入するための２つの電動式の揚水機構、すなわちスクリューポンプ１３及び遠心ポンプ１４とを内側に同軸上に配置するストレート部１２ａと、遠心ポンプ１４に設けられた排出口部１４ａに連結された吐出管１２ｂと、この吐出管１２ｂより直角に湾曲されて先端部分がくちばし部７内に延出される水位表示管部１２ｃと、水位表示管部１２ｃから吐出部１１までを連通するための連通部１２ｄと、から構成されている。
【００３４】
ストレート部１２ａは、導入部１０と吐出部１１とを連通する液体通路１２の一部であって、かつ、スクリューポンプ１３及び遠心ポンプ１４の一部を構成するＰＰＳ（ポリフェニレンサルファイド）製のケース体で形成されている。すなわち、このストレート部１２ａは、スクリューポンプ１３のリードスクリュー１６を覆う部分、すなわちスクリューポンプ室１８を構成する部分と、遠心ポンプ１４のインペラ１７を覆う部分、すなわち遠心ポンプ室１９を構成する部分と、からなっており、内側の空間部分を液体が通過するものとなっている。
【００３５】
ストレート部１２ａは、図３に示すように、外周面が略円筒形状であって一端側が開放されたカップ状部材で形成されており、開放されていない側の端部、すなわち上端縁部分には、外側に折り曲げられて形成された取り付け部１２ｅが形成されている。この取り付け部１２ｅは、後述するマグネットケース２２を装着するためのものとなっている。なお、このストレート部１２ａの内周面の所定の部分には、内径を場所によって異ならせるための段部２３及び段部２３に連続する内カップ部１２ｆが形成されている。ストレート部１２ａは、この内カップ部１２ｆがインペラ１７を覆う遠心ポンプ室１９を構成しており、その他の部分、すなわち内径の大きい部分がリードスクリュー１６を覆うスクリューポンプ室１８を構成している。
【００３６】
このように構成されたストレート部１２ａの上端側には、ＰＰＳをバインダとしてフェライト磁石を成形して形成されたインペラ１７を誘導し、インペラ１７及びリードスクリュー１６を回転駆動するための駆動マグネット２４を、内部に収納するＰＢＴ（ポリブチレンテフタレート）製のカップ形状のマグネットケース２２が固定されている。このマグネットケース２２は、外周部に外側に突出する２つの固定部２２ａを有しており、これらの固定部２２ａにストレート部１２ａの取り付け部１２ｅを当接させ、それぞれネジ２２ｂをネジ孔２２ｃに挿入することにより、ストレート部１２ａの上端部分に取り付けられるものとなっている。さらに、マグネットケース２２の底部２２ｄには、複数のネジ孔２２ｅが設けられており、この底部２２ｄの外側にモータ１５の底部１５ａを当接させた状態で、ネジ孔２２ｅにネジ２２ｆを挿入することによりモータ１５がネジ止め固定されている。
【００３７】
なお、モータ１５の底部１５ａと対向する側には、モータ端子１５ｂが設けられている。そして、このモータ端子１５ｂには、リード線２５を介してコネクター２６が接続されており、このコネクター２６がマイコン（図示省略）に接続されることにより、モータ１５は、マイコンの駆動制御を受けて駆動される。
【００３８】
また、マグネットケース２２の底部２２ｄの中央には、貫通孔２２ｇが形成されている。この貫通孔２２ｇには、メタル軸受け１５ｃに軸受けされたモータ出力軸１５ｄが挿通されている。すなわち、貫通孔２２ｇは、メタル軸受け１５ｃ及びモータ出力軸１５ｄを挿通させるためのものとなっており、メタル軸受け１５ｃに軸受けされたモータ出力軸１５ｄは、マグネットケース２２内に突出している。
【００３９】
このモータ出力軸１５ｄの先端近傍には、ＳＥＣＣ製の円盤状のマグネット固定板２４ａが固定されている。すなわち、マグネット固定板２４ａの回転中心部分には、挿通孔２４ｂが設けられており、この挿通孔２４ｂをモータ出力軸１５ｄの先端部分に圧入することによって、マグネット固定板２４ａがモータ出力軸１５ｃに固定されている。このマグネット固定板２４ａのインペラ１７と対向する側の面の外周部分には、円環状の駆動マグネット２４が容着等により固定されている。なお、駆動マグネット２４は、この実施の形態では、乾式軸方向異方性フェライト磁石を使用しているが、希土類マグネット等他のマグネットとしても良い。
【００４０】
一方、ストレート部１２ａのスクリューポンプ１３側の開放端は、液体を吸引するための吸引口１８ａとなっている。この吸引口１８ａには、複数のリブ２７ａを有する位置保持部材２７が嵌め込まれ、さらに導入部１０が連結されている。この構成により、液体は、複数のリブ２７ａ同士の間の空間を流通するようになっている。なお、ストレート部１２ａの導入部１０との連結部分には、防水キャップとしてのチューブ２８が嵌め込まれている。このチューブ２８は、食品衛生法及び食品添加物用の規格基準に適合したシリコンゴム製の器具で形成されており、導入部１０とストレート部１２ａとの連結を強固なものとして連結部分からの漏水を防止している。また、ストレート部１２ａの遠心ポンプ１４側の側面には、吸引した液体を吐出部１１側へ送出するための排出口部１４ａが設けられている。この排出口部１４ａには、チューブ２９を介して吐出管１２ｂが連結されている。
【００４１】
また、液体通路１２の水位表示管部１２ｃは、円筒形状でかつ透明なガラス製の部材で形成されており、水位表示窓９より液体通路１２内の水位が視認できるようになっている。そして、使用者は、この水位表示管部１２ｃ内の水位を見ることにより貯水タンク４内の液体の残量を推定できるものとなっている。なお、水位表示管部１２ｃの下端部分を湾曲させて形成した吐出管１２ｂと、ストレート部１２ａの側面に形成された排出口部１４ａとの連結部分には、防水キャップとしてのチューブ２９が嵌め込まれている。このチューブ２９は、食品衛生法及び食品添加物用の規格基準に適合したシリコンゴム製の器具で形成されており、吐出管１２ｂとストレート部１２ａとの連結を強固なものとして連結部分からの漏水を防止している。
【００４２】
ストレート部１２ａの径方向中心部分には、スクリューポンプ１３のリードスクリュー１６及び遠心ポンプ１４のインペラ１７を回転自在に支承する軸部としてのＳＵＳ３０４で形成されたストレートシャフト３０が固定されている。すなわち、ストレート部１２ａの遠心ポンプ１４側の底部１９ｂの中心には、ストレートシャフト３０の一端を圧入固定するための固定部１９ｃが形成されている。この固定部１９ｃは、底部１９ｂよりスクリューポンプ１３側に突出した有底の円筒状部材で構成されており、その先端部分には、スライドベアリング３１ａにぶつかることによってインペラ１７及びリードスクリュー１６のスラスト受けとなるワッシャ１９ｄが嵌め込まれている。
【００４３】
一方、ストレート部１２ａのスクリューポンプ室１８の端部、すなわち吸引口１８ａには、嵌入段部１８ｂが設けられいる。この嵌入段部１８ｂには、スクリューポンプ１３のリードスクリュー１６及び遠心ポンプ１４のインペラ１７を回転自在に支承する軸部としてのストレートシャフト３０の位置保持をするためのＰＰＳ製の位置保持部材２７が嵌入固定されるようになっている。
【００４４】
位置保持部材２７は、図３及び図４に示すように、嵌入段部１８ｂが形成されたストレート部１２ａの内壁に嵌まる円筒部材で構成されており、その内周側より中心側へ突出する複数本のリブ、具体的には、３本のリブ２７ａが設けられている。なお、位置保持部材２７の３本のリブ２７ａの端部が集中している中心部２７ｂには、ストレートシャフト３０の他端を嵌入固定するための固定部２７ｃが設けられている。この固定部２７ｃは、中心部２７ｂに形成された有底の円筒状部材で構成されており、先端部分にはスライドベアリング３１ｂにぶつかることによってリードスクリュー１６及びインペラ１７のスラスト受けとなるＳＵＳ３０４製のワッシャ２７ｄが嵌め込まれている。
【００４５】
なお、上述したストレート部１２ａによって形成されたスクリューポンプ室１８及び遠心ポンプ室１９は、図５に示すように、連続する同一空間となっている。そして、これら２つの室は、その内径が異なるように形成されている。すなわち、これら２室１８，１９の境部分には、ストレート部１２ａの内壁より中心方向に向かって突出し、さらに遠心ポンプ室１９の内壁に連続する段部２３が形成されている。これにより、ストレート部１２ａのリードスクリュー１６を覆う部分における内径Ｔ１が、インペラ１７を覆う部分における内径Ｔ２より大きい構成となる。
【００４６】
上述した構成、すなわち、ストレート部１２ａの内径を段部２３より下側のスクリューポンプ室１８側が遠心ポンプ室１９側の内径より大きくなるようにした構成は、スクリューポンプ１３及び遠心ポンプ１４の回転により、ストレート部１２ａ内で回転される液体の流れを、スクリューポンプ１３及び遠心ポンプ１４のそれぞれで分断するためのものとなっている。このように液体の流れを分断すると、スクリューポンプ１３の逆回転により、液体を貯水タンク４側へ戻す動作を行うときに、液体が遠心ポンプ１４の影響を受けずにスムーズに逆流するためである。
【００４７】
モータ１５は、制御回路基板（図示省略）の駆動切り換えにより双方向回転可能なＤＣモータで構成されており、スクリューポンプ１３のリードスクリュー１６及び遠心ポンプ１４のインペラ１７を、一体的に回転駆動する共通の駆動源となっている。
【００４８】
スクリューポンプ１３は、液体通路１２のストレート部１２ａ内の下側、すなわち、導入部１０側に配置されている。スクリューポンプ１３は、図２及び図３に示すように、導入部１０に連通すると共に液体通路１２のストレート部１２ａの一部となっているスクリューポンプ室１８と、スクリューポンプ室１８内に回転自在に格納されたリードスクリュー１６と、から主に構成されている。
【００４９】
スクリューポンプ室１８は、液体通路１２のストレート部１２ａの一部で構成されており、その内部にリードスクリュー１６を回転自在に配置するものとなっている。このスクリューポンプ室１８の内径Ｔ１は、上述したように、遠心ポンプ室１９の内径Ｔ２より大きく構成されている。
【００５０】
また、スクリューポンプ室１８の一端側は、上述したように、吸引口１８ａとなっており、この吸引口１８ａに形成された嵌入段部１８ｂに位置保持部材２７が嵌め込まれている。そして、この位置保持部材２７に形成された３本のリブ２７ａが、スクリューポンプ１３及び遠心ポンプ１４の回転により、ストレート部１２ａ内で回転される液体の流れを、スクリューポンプ１３及び遠心ポンプ１４のそれぞれで分断する効果を有している。すなわち、これらの３本のリブ２７ａは、上述したストレート部１２ａの内径を異ならせた構成により液体の流れを分断する効果を、さらに有効にするものとなっている。
【００５１】
また、リードスクリュー１６は、ＰＳ（ポリスチレン）等の樹脂材で形成されている。このリードスクリュー１６は、図３及び図６に示すように、回転中心に貫通孔１６ｂを有する軸部１６ａと、軸部１６ａの外周に一体的に固定されたスクリュー部１６ｃから構成されている。そして、リードスクリュー１６は、貫通孔１６ｂをストレート部１２ａ内に固定されているストレートシャフト３０に挿通し、ストレートシャフト３０を回転中心としてスクリューポンプ室１８内で回転するようになっている。なお、このリードスクリュー１６は、一方向に回転することによって液体を吸い込む方向に、他方向に回転することによって液体を貯水タンク４側に戻す方向に働くものとなっている。
【００５２】
リードスクリュー１６の軸部１６ａの一端側の外周には、ＰＰＳ製のインペラ１７が圧入固定される。これによって、リードスクリュー１６とインペラ１７とは、一体的に回転するようになっている。また、リードスクリュー１６の軸部１６ａの一端側の貫通孔１６ｂの内側には、潤滑摺動部材としてのＰＰＳで形成されたスライドベアリング３１ａが配置される。また、軸部１６ａの他端側の貫通孔１６ｂの内側には、凹部１６ｄが形成されており。この凹部１６ｄ内に潤滑摺動部材としてのＰＰＳで形成されたスライドベアリング３１ｂが嵌まり込むようになっている。この構成により、リードスクリュー１６は、両端に配置された両スライドベアリング３１ａ，３１ｂを挟んだ状態で、ストレートシャフト３０に回転自在に支承されている。なお、リードスクリュー１６は、インペラ１７が駆動マグネット２４の磁力によって吸引されることにより、常時、遠心ポンプ室１９側に吸引されながら回転することとなる。なお、スライドベアリング３１ａ，３１ｂは、潤滑性のある他の部材、例えば、カーボンとＰＴＦＥ（ポリテトラフルオロエチレン）との混合物等で構成してもよい。
【００５３】
また、スクリュー部１６ｃは、複数ピッチ、具体的には３ピッチのスクリュー羽根１６ｅから構成されている。これらの各スクリュー羽根１６ｅは、内周部分が軸部１６ａの外周に一体的に固定されていると共に、全て螺旋状に連結されており、スクリュー部１６ｃは、いわゆる１条巻きとなっている。この１条巻きの構成は、各スクリュー羽根１６ｅのピッチ間隔Ｌを十分にとり（本実施の形態ではピッチ間隔Ｌ＝７．５ｍｍとした）、スクリューポンプ１３のポンプ能力を確保するためのものとなっている。なお、本実施の形態のリードスクリュー１６のスクリュー部１６ｃは、進み角αを８．４３°としているが、スクリュー部１６ｃの進み角は、５〜１５°の範囲が適しており、８°以上となると最適なものとなる。
【００５４】
また、本実施の形態のリードスクリュー１６のスクリュー部１６ｃは、スクリュー羽根１６ｅの外径Ｗ１が２４ｍｍで構成されている。この外径寸法は、インペラ１７の外径寸法Ｗ２の１７ｍｍより大きいものとなっており、インペラ１７の外形寸法Ｗ２は、スクリュー羽根１６ｅの外形寸法の２０〜８０％の範囲に入るものとなっている。この構成は、インペラ１７及びリードスクリュー１６を一体的に逆回転させて、液体通路１２内の液体を貯水タンク４側へ逆流させる際に、インペラ１７による影響を低減し、確実に液体を逆流可能にするためのものとなっている。
【００５５】
すなわち、逆回転時、螺旋状に形成されたスクリュー部１６ｃが逆回転することによって、ストレート部１２ａ内の液体がスクリュー部１６ｃを伝って逆流しようとするが、このときインペラ１７も一体的に回転するので、液体はインペラ１７の回転により吐出部１１側に引っ張られる。しかしながら、本実施の形態の小型ポンプ装置１では、上述したように、インペラ１７の外径Ｗ２がリードスクリュー１６の外径Ｗ１に比して小さく構成されているため、そのときの吸引力が弱く、液体の逆流に対して強い影響を与えないものとなっている。そのため、本実施の形態の小型ポンプ装置１においては、液体をスムーズに逆転させることができるようになっている。
【００５６】
また、上述のリードスクリュー１６は、スクリュー部１６ｃの軸方向における全長Ｌ１が２７ｍｍと、従来よりも若干長く構成されている。これは、沸騰した液体がスクリューポンプ１３を通過する際に気化したとしても、スクリュー部１６ｃを通過する間に冷却され液体に戻るための構成となっている。このことにより、本実施の形態の小型ポンプ装置１は、気泡となった蒸気をインペラ１７周辺に送らない、すなわち、キャビテーションの発生しにくい構成となっている。なお、リードスクリュー１６の軸方向における全長は、２５ｍｍ以上とすると、上述の効果を奏するものとなる。なお、全長の上限は、取り付けられるポット装置等の筐体側の縦方向のサイズによって変動する。
【００５７】
一方、遠心ポンプ１４は、液体通路１２のストレート部１２ａ内の上側に配置されている。すなわち、遠心ポンプ１４は、液体通路１２の吐出管１２ｂに連通すると共に、ストレート部１２ａの一部となっている遠心ポンプ室１９と、遠心ポンプ室１９内に回転自在に格納されたインペラ１７と、から主に構成されている。
【００５８】
遠心ポンプ室１９は、液体通路１２のストレート部１２ａの一部で構成されており、その内部にインペラ１７を回転自在に配置するものとなっている。この遠心ポンプ室１９の内径Ｔ２は、上述したように、スクリューポンプ室１８の内径Ｔ１より小さく構成されている。
【００５９】
この遠心ポンプ室１９の一端側には、上述したように、モータ１５のモータ出力軸１５ｄと一体的に回転する駆動マグネット２４を格納するマグネットケース２２が固定されており、駆動マグネット２４が回転することにより、インペラ１７が駆動マグネット２４に追従して回転することとなる。これによって、リードスクリュー１６は、インペラ１７と一体回転するようになっている。
【００６０】
また、遠心ポンプ室１９の内壁には、液体通路１２の吐出管１２ｂと連通するための排出口部１４ａが形成されている。そのため、スクリューポンプ１３及び遠心ポンプ１４の吸引力によってストレート部１２ａ内に吸い込まれた液体は、排出口部１４ａより吐出部１１側へ排出される。一方、スクリューポンプ１３及び遠心ポンプ１４を逆方向に駆動すると、吐出管１２ｂ及び水位表示管部１２ｃ内の液体は、排出口部１４ａを通ってストレート部１２ａ内に逆流してくる。
【００６１】
インペラ１７は、ＰＰＳをバインダーとした樹脂磁性材で形成されており、図３、図６及び図７に示すように、軸部１７ａと、軸部１７ａの一端側の外周部分よりさらに外周に延出された段部１７ｂと、この段部１７ｂに連続する略円筒状の円筒部１７ｃと、軸部１７ａの他端より段部１７ｂにかけての範囲で軸部１７ａの外周面に形成された２つの羽根１７ｄから構成されている。
【００６２】
軸部１７ａには、リードスクリュー１６の軸部１６ａの先端部分を圧入するための貫通孔１７ｅが設けられている。この貫通孔１７ｅの入り口の部分、すなわち軸部１７ａのリードスクリュー１６と対向する側の端部には、図８に示すように、リードスクリュー１６の軸部１６ａの挿入を容易にするための傾斜部１７ｆと、圧入後の回り止めとなる回り止め部１７ｇとが設けられている。インペラ１７は、上述した構成により、リードスクリュー１６の軸部１６ａの先端部分の外周に嵌め込まれ、リードスクリュー１６と一体的に回転するものとなる。
【００６３】
また、インペラ１７には、図９に示すように、マグネットケース２２内に配置されている駆動マグネット２４に磁気誘導されるための９０°毎のＮＳ交互の４極面着磁がなされている。なお、Ｎ極とＳ極との境目には、それぞれスリット１７ｈが形成されており、周方向への磁気漏洩をシールドする役目を果たしている。このため、モータ１５が駆動しモータ出力軸１５ｄが回転すると、駆動マグネット２４に羽根部１７ｂが磁気誘導されて、インペラ１７が遠心ポンプ室１９内で回転するようになっている。そして、インペラ１７が回転すると、２枚の羽根１７ｄによって遠心ポンプ１９内の液体を回転させる。また、インペラ１７の回転中心には負圧が発生する。このような作用によって、ストレート部１２ａ内の空気や液体等を回転中心に吸引する力が働くこととなる。
【００６４】
なお、インペラ１７の外径寸法Ｗ２は、１７ｍｍとなっており、上述したリードスクリュー１６の外形寸法Ｗ１の２４ｍｍの２０から８０％の範囲に入るようになっている。これは、本実施の形態の小型ポンプ装置１が、従来のものと比べて、スクリューポンプ１３のポンプ能力を向上させたことに伴い、遠心ポンプ１４のポンプ能力がそれ程大きくなくてもよいこと、そして、液体を逆流させる際に、遠心ポンプ１４の液体の吐出方向への吸引力を弱めて、逆流をスムーズにさせることを考慮した構成としたものである。
【００６５】
このスクリューポンプ１３のポンプ能力が、遠心ポンプ１４のポンプ能力に対して相対的に向上したこと、すなわち、逆流時、スクリューポンプ１３が、遠心ポンプ１４の影響をそれ程受けずに液体を送ることができることに伴い、本実施の形態では、スクリューポンプ１３と遠心ポンプ１４とを近接した位置に配置することが可能となる。このため、本実施の形態の小型ポンプ装置１では、ポンプ機能を有するストレート部１２ａの軸方向の寸法を短くすることができ、種々の装置（例えば、高さ寸法の短いポット装置等）に用いることが可能となる。この結果、取り付け側のポット装置に合わせたロット生産とする必要がなく、量産し易いものとなる。
【００６６】
なお、図１０を用いて、上述した本実施の形態の小型ポンプ装置１に、上述のリードスクリュー１６及びインペラ１７を用いた場合と、その他の６種類のリードスクリュー及びインペラをそれぞれ用いた場合の性能比較について、以下に具体的に説明する。なお、ポンプ能力等は、リードスクリューやインペラの外周端とケーシングとのギャップやその他の条件により変化するが、そのような諸条件に関しては同様のものとして説明する。
【００６７】
図１０に示した表は、各サンプルＡ〜Ｇの▲１▼通常時の湯の吐出量、▲２▼沸騰直後の湯の吐出量、▲３▼逆流、の３タイプの使用態様に関するそれぞれの性能を比較したものである。
【００６８】
なお、▲１▼通常時の使用とは、貯水タンク４内の液体を沸騰させた後、ある程度時間が経過している、すなわち「保温」状態から吐出ボタン（図示省略）を押して液体を注ぎ口８から吐出させることを意味する。このような場合は、湯は気化しやすい状態ではないので、特に、キャビテーションに関する問題は生じず、ポンプ性能は、ほぼその吸引力のみに起因する。
【００６９】
また、▲２▼沸騰直後の使用とは、貯水タンク４内の液体を電熱装置４ｃによって加熱し沸騰させた直後の状態から吐出ボタン（図示省略）を押して液体を注ぎ口８から吐出させることを意味する。このような場合は、湯が気化し易く、キャビテーションが発生し易い。そのため、吐出量を確保するためには、小型ポンプ装置１にキャビテーションの発生を抑えるための構成が必要となる。
【００７０】
また、▲３▼逆流とは、電気湯沸かしポット２の吐出ボタン（図示省略）を長い時間使用しておらず、液体通路１２内の液体が冷えてしまっている状態となってしまった場合の使用方法であって、逆流ボタン（図示省略）を押して液体通路１２内の液体を貯水タンク４内へ逆流させることを意味する。すなわち、長時間不使用の場合、その状態から吐出ボタンを押すと、冷えた液体がそのまま注ぎ口８から吐出されてしまう。この使用方法は、このような不具合を防止するためのものである。
【００７１】
また、以下に述べる、ポンプ能力が十分であるという評価（○）は、電気湯沸かしポット２の吐出ボタン（図示省略）が押されてから１０秒以内に吐出する、「沸騰した液体」の吐出量が４００ｍｌ以上のものに対してされる。一方、ポンプ能力が不十分であるという評価（△）は、吐出量が評価（○）の半分以下、すなわち、吐出ボタンを押されてから１０秒以内に吐出する、「沸騰した液体」の吐出量が２００ｍｌ以下のものに対してされる。なお、吐出量は少ないが、この評価（△）のものは、沸騰した液体が吐出する。また、ポンプ能力を全く有していないという評価（×）は、吐出ボタンが押されても沸騰した液体が全く吐出されないものに対してされるものである。これら３種類の評価（○）（△）（×）は、各サンプルＡ，Ｂ，Ｃ，Ｄ，Ｅ，Ｆ，Ｇに関し、同様に使用するものとする。
【００７２】
図１０の表においてサンプルＡは、本実施の形態のリードスクリュー１６及びインペラ１７を用いたものである。すなわち、リードスクリュー１６のスクリュー部１６ｃの各条件が、上述したように、外径＝２４ｍｍ、１条巻き、進み角＝８．４３°、ピッチ間隔＝７．５ｍｍ、軸方向の全長＝２７ｍｍで、かつ、インペラ１７の外径が１７ｍｍとなっているものである。
【００７３】
このように構成されたサンプルＡは、小型ポンプ装置１に用いられた場合、通常時に関し、ポンプ能力（吐出量）が十分あるという評価（○）である。また、サンプルＡは、沸騰直後に関しても、キャビテーションが発生せずポンプ能力（吐出量）が十分あるという評価（○）である。さらに、サンプルＡは、逆流に関しても、十分であるという評価（○）である。
【００７４】
また、図１０の表においてサンプルＢは、上述の第１の実施の形態であるサンプルＡからインペラの外径のみを変更したものである。すなわち、サンプルＢは、リードスクリューのスクリュー部の各条件がサンプルＡと同様で、かつインペラの外径を２３ｍｍと、サンプルＡより大きく構成したものとなっている。なお、サンプルＢのスクリュー部の具体的な諸条件は、外径＝２４ｍｍ、１条巻き、進み角＝８．４３°、ピッチ間隔＝７．５ｍｍ、軸方向の全長＝２７ｍｍとなっている。この結果、サンプルＢは、インペラの外径がスクリュー部の外径よりも小さいものの、その比率が８０％以上となっている。
【００７５】
このように構成されたサンプルＢは、小型ポンプ装置１に用いられた場合、通常時に関し、ポンプ能力（吐出量）が十分あるという評価（○）である。また、サンプルＢは、沸騰直後に関しても、キャビテーションが発生せずポンプ能力（吐出量）が十分あるという評価（○）である。しかしながら、サンプルＢは、逆流に関しては、不十分であるという評価（△）となる。これは、インペラの外径が大きいため、その回転力が逆流時に影響してしまうためである。
【００７６】
また、図１０の表においてサンプルＣは、上述の第１の実施の形態であるサンプルＡからスクリュー部の外径及びインペラの外径を変更したものである。すなわち、サンプルＣは、リードスクリューのスクリュー部の外径を１８．２ｍｍとし、インペラの外径を２３ｍｍとしたものである。なお、スクリュー部のその他の条件は、サンプルＡと同様であり、具体的には、サンプルＣのスクリュー部の各条件は、１条巻き、進み角＝８．４３°、ピッチ間隔＝７．５ｍｍ、軸方向の全長＝２７ｍｍとなっている。この結果、サンプルＣは、インペラの外径がスクリュー部の外径よりも大きく形成されている。
【００７７】
このように構成されたサンプルＣは、小型ポンプ装置１に用いられた場合、通常時に関し、ポンプ能力（吐出量）が十分あるという評価（○）である。また、サンプルＣは、沸騰直後に関しても、キャビテーションが発生せずポンプ能力（吐出量）が十分あるという評価（○）である。しかしながら、サンプルＣは、逆流に関しては、不能であるという評価（×）となる。これは、インペラの外径自体はサンプルＢと同様であるが、リードスクリューの外径がサンプルＢに比して小さいために、逆流時におけるインペラの回転力による影響が、サンプルＢよりもさらに多大となるためである。
【００７８】
また、図１０の表においてサンプルＤは、上述の第１の実施の形態であるサンプルＡからスクリュー部の進み角のみを変更したものである。なお、進み角を小さく変更したため、必然的に各スクリューのピッチ間隔は狭くなっている。すなわち、サンプルＤは、リードスクリューのスクリュー部の各条件が、外径＝２４ｍｍ、１条巻き、進み角＝４．０７°、ピッチ間隔＝３．６ｍｍ、軸方向の全長＝２７ｍｍで、かつ、インペラ１７の外径が１７ｍｍとなっている。
【００７９】
このように構成されたサンプルＤは、小型ポンプ装置１に用いられた場合、通常時に関し、ポンプ能力（吐出量）が不十分あるという評価（△）である。これは、スクリュー部の進み角が小さく、各スクリューのピッチ間隔が狭いため、通常時におけるスクリューポンプのポンプ能力自体が低くなるためである。また、サンプルＤは、沸騰直後に関しても、ポンプ能力（吐出量）がないという評価（×）である。これは、キャビテーションが発生するためではなく、元々のポンプ能力が低いことが原因となっている。なお、沸騰直後の評価が通常時の評価よりも悪いのは、沸騰直後の状態が通常時に比べて液体を吸引しにくく、ポンプ能力の低さがより影響してしまうからである。さらに、サンプルＤは、逆流に関しても、不能であるという評価（×）となる。これは、サンプルＤのポンプ能力の低さが、逆方向への液体の送出にも影響するからである。
【００８０】
なお、図１０の表においてサンプルＥは、上述のサンプルＤのスクリュー部の進み角を若干大き目に変更したものである。なお、サンプルＥのスクリュー部の進み角は、上述のサンプルＡの進み角よりは小さく、したがってサンプルＡよりスクリューのピッチ間隔が狭くなっている。すなわち、サンプルＥは、リードスクリューのスクリュー部の各条件が、外径＝２４ｍｍ、１条巻き、進み角＝５．６５°、ピッチ間隔＝５．０ｍｍ、軸方向の全長＝２７ｍｍで、かつ、インペラ１７の外径が１７ｍｍとなっている。
【００８１】
このように構成されたサンプルＥは、小型ポンプ装置１に用いられた場合、通常時に関し、ポンプ能力（吐出量）が十分あるという評価（○）である。また、サンプルＤは、沸騰直後に関しても、ポンプ能力（吐出量）が十分あるという評価（○）である。この結果、液体を吐出部１１側に送る際には、スクリューポンプが遠心ポンプと協働するため、スクリュー部の進み角が若干小さくてもポンプ能力にそれ程影響がないということが言える。しかしながら、サンプルＥは、逆流に関しては、不十分であるという評価（△）となる。これは、逆流時は、遠心ポンプは働かず、リードスクリューのポンプ能力に頼ることとなるので、スクリュー部の進み角が若干小さく、各スクリューのピッチ間隔が若干狭いサンプルＥの評価が僅かに低くなるためである。
【００８２】
なお、以下に説明するサンプルＦ，Ｇは、上述したサンプルＡのスクリュー部の軸方向の全長のみを変更したものであって、その他の諸条件はサンプルＡと同様なものとなっている。すなわち、サンプルＦ，Ｇは共に、リードスクリューのスクリュー部の各条件が、外径＝２４ｍｍ、１条巻き、進み角＝８．４３°、ピッチ間隔＝７．５ｍｍで、かつ、インペラ１７の外径が１７ｍｍとなっており、軸方向の全長に関しては、サンプルＦが１７ｍｍ、サンプルＧが３７ｍｍとなっている。
【００８３】
このようにスクリュー部の全長がサンプルＡに比して短いサンプルＦは、通常時の吐出量及び逆流に関し、共に十分であるという評価（○）となるが、沸騰直後の吐出量に関しては、キャビテーションが発生し、液体を吐出できないという評価（×）となる。これは、スクリュー部が軸方向に短いため、沸騰直後に気化したものがスクリュー部通過中に液体に戻らきらず、膨張した空気のままインペラの回転中心に進出してしまうためである。なお、サンプルＧのように、スクリュー部の軸方向の全長を長く構成したものは、通常時の吐出量及び沸騰直後の吐出量ならびに逆流の全ての項目において、十分であるという評価（○）となっている。このため、スクリュー部の全長が長いことによるデメリットは、ポンプ能力等の観点で言えばないこととなる。しかしながら、スクリュー部が長くなると、設計的な制約も増えることとなるため、本実施の形態では上述した構成とした。
【００８４】
なお、上述したサンプルＡ、すなわち本実施の形態のリードスクリュー１６のスクリュー部１６ｃは、進み角＝８．４３°、ピッチ間隔＝７．５ｍｍ，軸方向の全長＝２７ｍｍとしているが、これらは上述した各評価が（○）もしくは（△）となるなら、他の数値に変更してもよい。上述の各評価は、絶対的なものでなく、どの数値をもって（○）とするかは任意である。
【００８５】
次に、上述したように構成された小型ポンプ装置１を組込んだ電気湯沸かしポット２の動作について説明する。
【００８６】
まず、湯沸かしの準備動作として、蓋５を開けて貯水タンク４に水を投入する。すると、貯水タンク４内に投入した水の一部は、連通孔４ｄから導入部１０に導入され、液体通路１２内へ進出する。このとき、水は、貯水タンク４内へ投入した水の容量に応じた位置で止まる。液体通路１２の水位表示管部１２ｃの水面の位置は、水位表示窓９から見ることが可能で、これにより貯水タンク４内の内容量の推定が可能となる。すなわち、この状態では、導入部１０、液体通路１２のストレート部１２ａ内へは完全に水が浸入し、貯水タンク４及び液体通路１２の途中部分まで水が入っていることとなる。
【００８７】
このような状態で電熱装置４ｃに通電して貯水タンク４内の水を加熱する。水が沸騰すると、このとき発生する蒸気は、蓋５に設けた蒸気孔５ａから外部に排出され、モータ１５への侵入は肩部６によって遮断される。また、沸騰時に飛び跳ねる湯も、同様に肩部６によって遮断される。
【００８８】
湯を吐出させるときは、開閉弁１１ａを開いた状態で吐出ボタン（図示省略）を操作することにより、電動式の揚水機構の駆動源となるモータ１５を正回転方向に駆動させる。すると、駆動マグネット２４を固定したモータ出力軸１５ｄが、マグネットケース２２内で正方向に回転する。
【００８９】
このように駆動マグネット２４が正方向に回転すると、円筒部１７ｃに着磁を施されたインペラ１７がストレートシャフト３０に支承されてリードスクリュー１６と共に一体的に正方向に回転する。すると、リードスクリュー１６及びインペラ１７の回転により、液体に回転運動が生じ、この液体の運動につられて貯水タンク４の湯が吸引口１８ａよりストレート部１２ａへ吸い込まれ、さらに排出口部１４ａより排出される。この排出された湯は、液体通路１２の吐出管１２ｂ、水位表示管部１２ｃ及び連通部１２ｄを経て吐出部１１に導かれる。なお、このとき吐出部１１の開閉弁１１ａが開放されているため、湯は、吐出部１１から注ぎ口８へ移動し、注ぎ口８から外部へ吐出される。
【００９０】
なお、上述したような経路で貯水タンク４内の液体が注ぎ口８から吐出される際、最初に、液体通路１２内に長時間放置されていた加熱のされていない水が吐出部１１側へ移動し、注ぎ口８より吐出されることとなる。そして、この加熱されていない冷たいままの水に続き、貯水タンク４内で加熱された湯が、リードスクリュー１６及びインペラ１７の回転により注ぎ口８方向に供給される。
【００９１】
なお、貯水タンク４内の湯が、沸騰直後の湯である場合、沸点に近い温度となっている湯が気化したり、または泡が膨張したりして、インペラ１７の回転中心が空気が充満するキャビテーション現象を起こす恐れがある。しかしながら、本発明の実施の形態においては、上述したキャビテーションの発生しにくい構成のリードスクリュー１６によって、インペラ１７の回転中心に湯を連続的に供給するためキャビテーション現象が起こりにくくなっている。
【００９２】
なお、最初に吐出する水が冷たいという状態を嫌う場合、すなわち最初の１杯から熱い湯が必要な場合は、次のようなモード設定ができるようにして対応する。すなわち、所定のボタンを操作することにより、モータ１５が逆方向に駆動されるようにする。なお、上述したように、本実施の形態のインペラ１７は、逆回転時に液体の逆流に対して影響を与えない構成としているので、リードスクリュー１６は、液体通路１２内の水をすばやく貯水タンク４側へ戻す。
【００９３】
これによって、貯水タンク４の外にあって加熱されなかった水が、貯水タンク４内で沸騰した湯に混ざり加熱された状態となる。その後、モータ１５は自動的に正方向に駆動され、熱い湯が最初から吐出される。なお、このようなモード設定機能ではなく、戻しボタン（図示省略）のようなものを配置し、その動作によって逆方向駆動させ、その後、吐出ボタンを押すようにしても良い。
【００９４】
また、電気湯沸かしポット２を洗浄する場合は、以下のようにする。まず、蓋５を開けて貯水タンク４に適量の水を投入する。すると、貯水タンク４内に投入した水の一部は、連通孔４ｄから導入部１０に導入され、液体通路１２を上っていく。
【００９５】
このような状態で貯水タンク４内に洗浄剤を投入し、例えば、湯あか洗浄ボタン（図示省略）を操作する。すると、電熱装置４ｃが通電されて貯水タンク４内の水を加熱する。その加熱と同時または沸騰後に、モータ１５が逆回転に駆動される。これにより、液体通路１２内の水は貯水タンク４内に戻される。水が貯水タンク４内に戻る程度のタイミングまたは一定時間後に、今度はモータ１５は正回転される。すると、貯水タンク４内の洗浄剤が投入された湯は、液体通路１２側に汲み上げられる。このような動作を繰り返すことによって、電気湯沸かしポット２の液体通路１２の主要な部分の内部、すなわちインペラ１７周辺及びスクリューポンプ１３の周辺や、導入部１０等が洗浄されることとなる。
【００９６】
なお、上述の実施の形態は、本発明の好適な実施の形態の例であるが、これに限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において種々変形実施可能である。例えば、上述の小型ポンプ装置１では、スクリューポンプ室１８の内径Ｔ１を、遠心ポンプ室１９の内径Ｔ２より広くし、スクリューポンプ室１８内での液体の流れと、遠心ポンプ室１９内での液体の流れとを分断することによって、逆流時、遠心ポンプ１４の影響を少なくし、液体通路１２内の液体をスムーズに貯水タンク４側へ戻すように構成されているが、ストレート部１２ａの内壁の構成は、どの部分を広くし、どの部分を狭くしてもよい。他の例を、第２のの実施の形態及び第３の実施の形態として、以下に説明する。なお、上述の第１の実施の形態と構成が同様の部分については、同じ符号を使用するものとし、要部以外の部分の詳細な説明については省略する。
【００９７】
第２の実施の形態の小型ポンプ装置４１は、図１１に示すように、遠心ポンプ室４９の内径Ｔ２’がスクリューポンプ室４８の内径Ｔ１’より大きいものであって、第１の実施の形態と同様、ストレート部４２ａと、ストレート部４２ａ内に配置されたリードスクリュー４６を有するスクリューポンプ４３及びインペラ４７を有する遠心ポンプ４４と、駆動源としての双方回転可能なモータ４５と、を有している。
【００９８】
ストレート部４２ａは、上述した第１の実施の形態の導入部１０及び吐出部１１と連通する液体通路１２の一部であって、かつ、スクリューポンプ４３及び遠心ポンプ４４の一部を構成するＰＰＳ（ポリフェニレンサルファイド）製のケース体で形成されている。すなわち、このストレート部４２ａは、スクリューポンプ４３のリードスクリュー４６を覆う部分、すなわちスクリューポンプ室４８を構成する部分と、遠心ポンプ４４のインペラ４７を覆う部分、すなわち遠心ポンプ室４９を構成する部分と、からなっており、内側の空間部分を液体が通過するものとなっている。
【００９９】
ストレート部４２ａは、外周面が略円筒形状であって一端側が開放されたカップ状部材で形成されており、開放されていない側の端部、すなわち上端縁部分には、取り付け部４２ｅが形成されている。この取り付け部４２ｅには、インペラ４７を誘導し、インペラ４７及びリードスクリュー４６を回転駆動するための駆動マグネット５４を、内部に収納するマグネットケース５２が固定されている。このマグネットケース５２は、外周部に外側に突出する固定部５２ａを有しており、これらの固定部５２ａにストレート部４２ａの取り付け部４２ｅを当接させ、ネジ４２ｂをネジ孔４２ｃに挿入することにより、ストレート部４２ａの上端部分に取り付けられるものとなっている。さらに、マグネットケース５２の底部５２ｄには、複数のネジ孔５２ｅが設けられており、この底部５２ｄの外側にモータ４５の底部４５ａを当接させた状態で、ネジ孔５２ｅにネジ５２ｆを挿入することによりモータ４５がネジ止め固定されている。
【０１００】
また、マグネットケース５２の底部５２ｄの中央には、貫通孔５２ｇが形成されている。この貫通孔５２ｇには、メタル軸受け４５ｃに軸受けされたモータ出力軸４５ｄが挿通されている。すなわち、貫通孔５２ｇは、メタル軸受け４５ｃ及びモータ出力軸４５ｄを挿通させるためのものとなっており、メタル軸受け４５ｃに軸受けされたモータ出力軸４５ｄは、マグネットケース５２内に突出している。
【０１０１】
このモータ出力軸４５ｄの先端には、円盤状のマグネット固定板５４ａが固定されている。すなわち、マグネット固定板５４ａの回転中心部分には、挿通孔５４ｂが設けられており、この挿通孔５４ｂをモータ出力軸４５ｄの先端部分に圧入することによって、マグネット固定板５４ａがモータ出力軸４５ｃに固定されている。このマグネット固定板５４ａのインペラ４７と対向する側の面の外周部分には、円環状の駆動マグネット５４が接着等により固定されている。
【０１０２】
一方、ストレート部４２ａのスクリューポンプ４３側の開放端は、液体を吸引するための吸引口４８ａとなっている。この吸引口４８ａには、複数のリブ５１ａを有する位置保持部材５１が嵌め込まれ、さらに導入部１０が連結されている。この構成により、液体は、複数のリブ５１ａ同士の間の空間を流通するようになっている。なお、ストレート部４２ａの導入部１０との連結部分には、防水キャップとしてのチューブ５８が嵌め込まれている。また、ストレート部４２ａの遠心ポンプ４４側の側面には、吸引した液体を吐出部１１側へ送出するための排出口部４４ａが設けられている。この排出口部４４ａには、チューブ（図示省略）を介して吐出管１２ｂが連結される。
【０１０３】
ストレート部４２ａの径方向中心部分には、スクリューポンプ４３のリードスクリュー４６及び遠心ポンプ４４のインペラ４７を回転自在に支承する軸部としてのストレートシャフト６０が固定されている。すなわち、ストレート部４２ａの遠心ポンプ４４側の底部４９ｂの中心には、ストレートシャフト６０の一端を圧入固定するための固定部４９ｃが形成されている。この固定部４９ｃは、底部４９ｂよりスクリューポンプ４３側に突出した有底の円筒状部材で構成されており、その先端部分には、スライドベアリング６１ａにぶつかることによってインペラ４７及びリードスクリュー４６のスラスト受けとなるワッシャ４９ｄが嵌め込まれている。
【０１０４】
一方、ストレート部４２ａのスクリューポンプ室４８の端部、すなわち吸引口４８ａには、嵌入段部４８ｂが設けられいる。この嵌入段部４８ｂには、スクリューポンプ４３のリードスクリュー４６及び遠心ポンプ４４のインペラ４７を回転自在に支承する軸部としてのストレートシャフト６０の位置保持をするための位置保持部材５１が嵌入固定されるようになっている。
【０１０５】
位置保持部材５１は、嵌入段部４８ｂに嵌まりこむように形成された円環状の嵌合環部５１ｅと、嵌合環部５１ｅの内周側より中心側へ突出するリブ５１ａと、嵌合環部５１ｅの内周端より軸方向に延出されスクリューポンプ室４８の内壁をなす円筒部５１ｆと、円筒部５１ｆの先端部分より折れ曲がってストレート部４２ａの内壁に臨む折曲部５１ｇと、から構成されている。なお、位置保持部材５１の複数のリブ５１ａの端部が集中している中心部５１ｂには、ストレートシャフト６０の他端を嵌入固定するための固定部５１ｃが設けられている。この固定部５１ｃは、中心部５１ｂに形成された有底の円筒状部材で構成されており、先端部分にはスライドベアリング６１ｂにぶつかることによってリードスクリュー４６及びインペラ４７のスラスト受けとなるワッシャ５１ｄが嵌め込まれている。
【０１０６】
第２の実施の形態の小型ポンプ装置４１では、上述したように、位置保持部材５１にスクリューポンプ室４８の内壁となる円筒部５１ｆ及び折曲部５１ｇを設けたため、スクリューポンプ室４８の内径Ｔ１’が、遠心ポンプ室４９の内径Ｔ２’より狭い構成となっている。
【０１０７】
この構成、すなわち、ストレート部１２ａの内径を折曲部５１ｇより上側の遠心ポンプ室４９側の内径Ｔ２’がスクリューポンプ室４８側の内径Ｔ１’より大きくなるようにした構成は、第１の実施の形態と同様、スクリューポンプ４３及び遠心ポンプ４４の回転により、ストレート部４２ａ内で回転される液体の流れを、スクリューポンプ４３及び遠心ポンプ４４のそれぞれで分断するためのものとなっている。このように液体の流れを分断すると、スクリューポンプ４３の逆回転により、液体を貯水タンク４側へ戻す動作を行うときに、液体が遠心ポンプ４４の影響を受けずにスムーズに逆流するためである。
【０１０８】
スクリューポンプ４３は、導入部１０に連通すると共に液体通路１２のストレート部４２ａの一部となっているスクリューポンプ室４８と、スクリューポンプ室４８内に回転自在に格納されたリードスクリュー４６と、から主に構成されている。このスクリューポンプ室４８の内径Ｔ１’は、上述したように、遠心ポンプ室４９の内径Ｔ２’より小さく構成されている。なお、リードスクリュー１６の構成は、上述した第１の実施の形態と同様のものとなっており、一方向に回転することによって液体を吸い込む方向に、他方向に回転することによって液体を貯水タンク４側に戻す方向に働くものとなっている。
【０１０９】
リードスクリュー４６の軸部４６ａの一端側の外周には、インペラ４７が圧入固定される。そのため、リードスクリュー４６とインペラ４７とは、一体的に回転するようになっており、両端に配置された両スライドベアリング６１ａ，６１ｂを挟んだ状態で、ストレートシャフト６０に回転自在に支承されている。
【０１１０】
一方、遠心ポンプ４４は、液体通路１２の吐出管１２ｂに連通すると共に、ストレート部４２ａの一部となっている遠心ポンプ室４９と、遠心ポンプ室４９内に回転自在に格納されたインペラ４７と、から主に構成されている。遠心ポンプ室４９の内径Ｔ２’は、上述したように、スクリューポンプ室４８の内径Ｔ１’より大きく構成されている。
【０１１１】
この遠心ポンプ室４９の一端側には、上述したように、モータ４５のモータ出力軸４５ｄと一体的に回転する駆動マグネット５４を格納するマグネットケース５２が固定されており、駆動マグネット５４が回転することにより、インペラ４７が駆動マグネット５４に追従して回転することとなる。これによって、リードスクリュー４６は、インペラ４７と一体回転するようになっている。
【０１１２】
また、遠心ポンプ室４９の内壁には、液体通路１２の吐出管１２ｂと連通するための排出口部４４ａが形成されている。そのため、スクリューポンプ４３及び遠心ポンプ４４の吸引力によってストレート部４２ａ内に吸い込まれた液体は、排出口部４４ａより吐出部１１側へ排出される。一方、スクリューポンプ４３及び遠心ポンプ４４を逆方向に駆動すると、吐出管１２ｂ及び水位表示管部１２ｃ内の液体は、排出口部４４ａを通ってストレート部４２ａ内に逆流してくる。なお、インペラ４７は、上述した第１の実施の形態と同様の構造を有しており、モータ４５が駆動しモータ出力軸４５ｄが回転すると、駆動マグネット５４に磁気誘導されて遠心ポンプ室４９内で回転するようになっている。そして、インペラ４７が回転すると、遠心ポンプ４９内の液体を回転させ、ストレート部４２ａ内に空気や液体等を吸引する力が働くこととなる。
【０１１３】
また、第３の実施の形態の小型ポンプ装置７１は、図１２に示すように、スクリューポンプ室７８の内径Ｔ１”と遠心ポンプ室７９の内径Ｔ２”とが同じ径であって、かつスクリューポンプ室７８と遠心ポンプ室７９との間の部分に、ストレート部７２ａの内径を小さくする突起部９１ａを有するものであって、第１及び第２の実施の形態と同様、ストレート部７２ａと、ストレート部７２ａ内に配置されたリードスクリュー７６を有するスクリューポンプ７３及びインペラ７７を有する遠心ポンプ７４と、駆動源としての双方回転可能なモータ７５と、を有している。
【０１１４】
ストレート部７２ａは、略筒状の第１ケーシング８０及び第２ケーシング８１を、軸方向に連結させて一つの内部空間を形成したものであって、上述した第１及び第２の実施の形態の導入部１０及び吐出部１１と連通する液体通路１２の一部で、かつスクリューポンプ７３及び遠心ポンプ７４の一部を構成するものとなっている。すなわち、このストレート部７２ａは、スクリューポンプ７３のリードスクリュー７６を覆う部分、すなわちスクリューポンプ室７８を構成する部分と、遠心ポンプ７４のインペラ７７を覆う部分、すなわち遠心ポンプ室７９を構成する部分と、からなっており、内側の空間部分を液体が通過するものとなっている。
【０１１５】
ストレート部７２ａの第１ケーシング８０は、外周面が略円筒形状であって一端側が開放されたカップ状部材で形成されており、開放されていない側の端部、すなわち上端縁部分には、取り付け部７２ｅが形成されている。この取り付け部７２ｅには、インペラ７７を誘導し、インペラ７７及びリードスクリュー７６を回転駆動するための駆動マグネット８４を、内部に収納するマグネットケース８２が固定されている。このマグネットケース８２は、外周部に外側に突出する固定部８２ａを有しており、これらの固定部８２ａにストレート部７２ａの取り付け部７２ｅを当接させ、ネジ７２ｂをネジ孔７２ｃに挿入することにより、ストレート部７２ａの上端部分に取り付けられるものとなっている。さらに、マグネットケース８２の底部８２ｄには、複数のネジ孔８２ｅが設けられており、この底部８２ｄの外側にモータ７５の底部７５ａを当接させた状態で、ネジ孔８２ｅにネジ８２ｆを挿入することによりモータ７５がネジ止め固定されている。
【０１１６】
また、マグネットケース８２の底部８２ｄの中央には、貫通孔８２ｇが形成されている。この貫通孔８２ｇには、メタル軸受け７５ｃに軸受けされたモータ出力軸７５ｄが挿通されている。すなわち、貫通孔７２ｇは、メタル軸受け７５ｃ及びモータ出力軸７５ｄを挿通させるためのものとなっており、メタル軸受け７５ｃに軸受けされたモータ出力軸７５ｄは、マグネットケース８２内に突出している。
【０１１７】
このモータ出力軸７５ｄの先端には、円盤状のマグネット固定板８４ａが固定されている。すなわち、マグネット固定板８４ａの回転中心部分には、挿通孔８４ｂが設けられており、この挿通孔８４ｂをモータ出力軸７５ｄの先端部分に圧入することによって、マグネット固定板８４ａがモータ出力軸７５ｃに固定されている。このマグネット固定板８４ａのインペラ７７と対向する側の面の外周部分には、円環状の駆動マグネット８４が接着等により固定されている。
【０１１８】
一方、ストレート部７２ａの第１ケーシング８０の開放端には、第２ケーシング８１を密着固定するための凹部８０ａが形成されている。この凹部８０ａの内面に、第２ケーシング８１の段部８１ａを密着固定させることにより、第１ケーシング８０と第２ケーシング８１とが一体的に固着され、ストレート部７２ａを構成するようになっている。
【０１１９】
また、ストレート部７２ａの第２ケーシング８１の導入部１０側の開放端は、液体を吸引するための吸引口７８ａとなっている。この吸引口７８ａには、複数のリブ８３ａを有する位置保持部材８３が嵌め込まれ、さらに導入部１０が連結されている。この構成により、液体は、複数のリブ８３ａ同士の間の空間を流通するようになっている。なお、ストレート部７２ａの導入部１０との連結部分には、防水キャップとしてのチューブ８８が嵌め込まれている。また、ストレート部７２ａの遠心ポンプ７４側の側面には、吸引した液体を吐出部１１側へ送出するための排出口部７４ａが設けられている。この排出口部７４ａには、チューブ（図示省略）を介して吐出管１２ｂが連結される。
【０１２０】
一方、第２ケーシング８１の第１ケーシング８０側の端部近傍には、段部８１ａが形成されており、この段部８１ａを第１ケーシング８０の凹部８０ａ内に嵌め込み密着させることにより、第１ケーシング８０に一体的に固着されるようになっている。なお、第２ケーシング８１の段部８１ａの先端部分には、ストレート部１２ａの中央側に突出しストレート部１２ａの内径を小さくするための突出部９１ａが形成されている。
【０１２１】
この構成、すなわち、突出部９１ａを設けることによって、ストレート部１２ａの内径の一部を他の部分より小さくするようにした構成は、第１及び第２の実施の形態と同様、スクリューポンプ７３及び遠心ポンプ７４の回転により、ストレート部７２ａ内で回転される液体の流れを、スクリューポンプ７３及び遠心ポンプ７４のそれぞれで分断するためのものとなっている。このように液体の流れを分断すると、スクリューポンプ７３の逆回転により、液体を貯水タンク４側へ戻す動作を行うときに、液体が遠心ポンプ７４の影響を受けずにスムーズに逆流するためである。
【０１２２】
このように構成されたストレート部７２ａの径方向中心部分には、スクリューポンプ７３のリードスクリュー７６及び遠心ポンプ７４のインペラ７７を回転自在に支承する軸部としてのストレートシャフト９０が固定されている。すなわち、ストレート部７２ａの遠心ポンプ７４側の底部７９ｂの中心には、ストレートシャフト９０の一端を圧入固定するための固定部７９ｃが形成されている。この固定部７９ｃは、底部７９ｂよりスクリューポンプ７３側に突出した有底の円筒状部材で構成されており、その先端部分には、スライドベアリング９２ａにぶつかることによってインペラ７７及びリードスクリュー７６のスラスト受けとなるワッシャ７９ｄが嵌め込まれている。
【０１２３】
一方、ストレート部７２ａのスクリューポンプ室７８の端部、すなわち吸引口７８ａには、嵌入段部７８ｂが設けられいる。この嵌入段部７８ｂには、スクリューポンプ７３のリードスクリュー７６及び遠心ポンプ７４のインペラ７７を回転自在に支承する軸部としてのストレートシャフト９０の位置保持をするための位置保持部材８３が嵌入固定されるようになっている。
【０１２４】
位置保持部材８３は、嵌入段部７８ｂに嵌まりこむように形成された円環状の嵌合環部８３ｅと、嵌合環部８３ｅの内周側より中心側へ突出するリブ８３ａと、リブ８３ａの端部が集中している中心部８３ｂには、ストレートシャフト９０の他端を嵌入固定するための固定部８３ｃが設けられている。この固定部８３ｃは、中心部８３ｂに形成された有底の円筒状部材で構成されており、先端部分にはスライドベアリング９２ｂにぶつかることによってリードスクリュー７６及びインペラ７７のスラスト受けとなるワッシャ８３ｄが嵌め込まれている。
【０１２５】
第３の実施の形態の小型ポンプ装置７１では、上述したように、第２ケーシング８１に、スクリューポンプ室７８と遠心ポンプ室７９との間でストレート部７２ａの中心側に突出する突出部９１ａを形成している。そのため、スクリューポンプ室７８の内径Ｔ１”及び遠心ポンプ室７９の内径Ｔ２”を同じ径で形成し、突出部９１ａの形成された部分の内径Ｔ３”が、これらの径Ｔ１”，Ｔ２”より小さい構成としている。
【０１２６】
スクリューポンプ７３は、導入部１０に連通すると共に液体通路１２のストレート部７２ａの一部となっているスクリューポンプ室７８と、スクリューポンプ室７８内に回転自在に格納されたリードスクリュー７６と、から主に構成されている。このスクリューポンプ室７８の内径Ｔ１”は、上述したように、遠心ポンプ室７９の内径Ｔ２”と同じで、突出部９１ａの形成された部分の内径Ｔ３”より大きく構成されている。なお、リードスクリュー１６の構成は、上述した第１及び第２の実施の形態と同様のものとなっており、一方向に回転することによって液体を吸い込む方向に、他方向に回転することによって液体を貯水タンク４側に戻す方向に働くものとなっている。
【０１２７】
リードスクリュー７６の軸部７６ａの一端側の外周には、インペラ７７が圧入固定される。そのため、リードスクリュー７６とインペラ７７とは、一体的に回転するようになっており、両端に配置された両スライドベアリング９２ａ，９２ｂを挟んだ状態で、ストレートシャフト９０に回転自在に支承されている。
【０１２８】
一方、遠心ポンプ７４は、液体通路１２の吐出管１２ｂに連通すると共に、ストレート部７２ａの一部となっている遠心ポンプ室７９と、遠心ポンプ室７９内に回転自在に格納されたインペラ７７と、から主に構成されている。遠心ポンプ室７９の内径Ｔ２”は、上述したように、スクリューポンプ室７８の内径Ｔ１”と同じで、突出部９１ａの形成された部分の内径Ｔ３”より大きく構成されている。
【０１２９】
この遠心ポンプ室７９の一端側には、上述したように、モータ７５のモータ出力軸７５ｄと一体的に回転する駆動マグネット８４を格納するマグネットケース８２が固定されており、駆動マグネット８４が回転することにより、インペラ７７が駆動マグネット８４に追従して回転することとなる。これによって、リードスクリュー７６は、インペラ７７と一体回転するようになっている。
【０１３０】
また、遠心ポンプ室７９の内壁には、液体通路１２の吐出管１２ｂと連通するための排出口部７４ａが形成されている。そのため、スクリューポンプ７３及び遠心ポンプ７４の吸引力によってストレート部７２ａ内に吸い込まれた液体は、排出口部７４ａより吐出部１１側へ排出される。一方、スクリューポンプ７３及び遠心ポンプ７４を逆方向に駆動すると、吐出管１２ｂ及び水位表示管部１２ｃ内の液体は、排出口部７４ａを通ってストレート部７２ａ内に逆流してくる。なお、インペラ７７は、上述した第１及び第２の実施の形態と同様の構造を有しており、モータ７５が駆動しモータ出力軸７５ｄが回転すると、駆動マグネット８４に磁気誘導されて遠心ポンプ室７９内で回転するようになっている。そして、インペラ７７が回転すると、遠心ポンプ７９内の液体を回転させ、ストレート部７２ａ内に空気や液体等を吸引する力が働くこととなる。
【０１３１】
なお、上述の各実施の形態は、それぞれ本発明の好適な実施の形態の例であるが、これらに限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において種々変形実施可能である。例えば、上述した各小型ポンプ装置１，４１，７１は、それぞれ電気湯沸かしポット２に組込んだものとして構成したが、他の液体吐出装置、例えば給湯器、浄水機等に採用するようにしても良い。なお、本発明の小型ポンプ装置１は、インペラ１７の回転中心にリードスクリュー１６で液体を供給してキャビテーション現象を防止する構成を有しているため、沸騰させた液体を汲み上げるタイプの液体吐出装置に最適なものとなっている。
【０１３２】
また、各リードスクリュー１６，４６，７６は、上述したように、進み角８．４３°の一条巻きで構成されているが、進み角を５〜１５°の範囲で任意に設定してもよい。この範囲で設定すると、キャビテーションを防止し、かつポンプ効率を高いものとすることができる。また、スクリュー部の軸方向の全長は、２７ｍｍとなっているが、２５ｍｍ以上であればよい。２５ｍｍ以上であれば、キャビテーションを確実に防止し、沸騰直後の吐出量を確保することができる。なお、上述の各小型ポンプ装置１，４１，７１は、スクリューポンプと遠心ポンプとを併用したタイプのものとなっているが、リードスクリューをこのような構成とすると、スクリューポンプのポンプ効率が確保される。そのため、ポンプ装置を、多少のポンプ効率の低下はあるものの、インペラあるいはインペラの羽根部分を廃止し、リードスクリューを単独で揚水機構と使用することもできる。また、一方、上述の実施の形態のように上部に遠心ポンプを、下部にスクリューポンプを設けたりする以外に、その配置を反対としてもよい。
【０１３３】
また、上述の各実施の形態は、揚水機構の主要部をコンパクトにするため、スクリューポンプ１３，４３，７３と、遠心ポンプ１４，４４，７４とを近接した位置に配置した構成となっているが、これらは離れた位置同士に配置され、途中部分をガラス管等で連結するようにしても良い。
【０１３４】
【発明の効果】
以上説明したように、請求項１記載の発明によれば、ストレート部の内径を、場所によって異ならせたため、逆流時、ストレート部内の液体の流れが分断され易く、遠心ポンプの影響がなくスムーズに液体を逆流させることができる。そのため、ストレート部及びストレート部に連通されるタンク内等の洗浄をポンプの駆動によって確実にできると共に、電気湯沸かしポットに装着する場合には、「最初の１杯がぬるい」という現象を確実に防止できるものとなる。また、リードスクリューを覆う部分の内径がインペラを覆う部分の内径より大きいので、逆流時、インペラの影響をさらに受け難く、よりスムーズに逆流するものとなる。
【０１３７】
また、請求項２記載の発明によれば、ストレート部の中心方向へ突出してストレート部の内径を小さくする突出部を設けたので、上述の請求項１記載の発明と同様、逆流時、ストレート部内の液体の流れが分断され易く、遠心ポンプの影響がなくスムーズに液体を逆流させることができる。
【０１３８】
また、請求項３記載の発明によれば、ストレート部の端部にリードスクリュー及びインペラを支承する軸部を位置保持する位置保持部材を装着しているので、装置の組み立て性が向上し量産性を有するに至ると共に、リードスクリュー及びインペラとストレート部内壁との衝突による騒音の防止を図ることができる。
【０１３９】
また、請求項４記載の発明によれば、位置保持部材に複数本のリブを設けたので、逆流時、リブが逆流されてくる液体を分断してインペラの影響を断ち切るように働き、ストレート部内の液体をスムーズに逆流させることができる。
【０１４０】
また、請求項５記載の発明によれば、インペラの外径をリードスクリューの外径より小さくしているので、逆流時、インペラが液体の流れに与える影響が小さく、逆流がスムーズに行くものとなる。さらに、請求項６記載の発明によれば、インペラの外径を、リードスクリューの外径の２０〜８０％としているので、この効果がより大きくなる。
【０１４４】
また、請求項７記載の発明によれば、小型ポンプ装置の導入部を貯水タンクの下部に、液体通路を貯水タンクの外側に、スクリューポンプを貯水タンクの底部近傍にそれぞれ設けているので、沸騰直後の給湯時に、キャビテーションの生じにくい、高効率で信頼性の高い電機湯沸かしポットとすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施の形態における小型ポンプ装置を組込んだ電気湯沸かしポットの全体を示した一部断面斜視図である。
【図２】図１の電気湯沸かしポットの要部断面図である。
【図３】図１に示した小型ポンプ装置の要部縦断面図である。
【図４】図３に示した小型ポンプ装置の位置保持部材を矢示ＩＶ方向方見た平面図である。
【図５】図３に示した小型ポンプ装置からインペラ及びリードスクリューならびに位置保持部材を取り除いた図である。
【図６】本発明の第１の実施の形態の小型ポンプ装置のインペラ及びリードスクリューを示した平面図である。
【図７】図６のインペラのみを示したＶＩＩ−ＶＩＩ断面図である。
【図８】図７のインペラを矢示ＶＩＩＩ方向から見た図である。
【図９】図７のインペラを矢示ＩＸ方向から見た図である。
【図１０】本発明の第１の実施の形態の小型ポンプ装置に、種々のインペラ及びリードスクリューを配置した場合の通常時及び沸騰直後における湯等の吐出量、ならびに逆流に関する優劣を比較した表である。
【図１１】本発明の第２の実施の形態の小型ポンプ装置の要部縦断面図である。
【図１２】本発明の第３の実施の形態の小型ポンプ装置の要部縦断面図である。
【符号の説明】
１，４１，７１ 小型ポンプ装置
２ 電気湯沸かしポット
４ 貯水タンク
４ｂ 底部
１０ 導入部
１１ 吐出部
１２ 液体通路
１２ａ，４２ａ，７２ａ ストレート部
１３，４３，７３ スクリューポンプ
１４，４４，７４ 遠心ポンプ
１６，４６，７６ リードスクリュー
１６ｃ，４６ｃ，７６ｃ スクリュー部
１７，４７，７７ インペラ
２７，５１，８３ 位置保持部材
２７ａ，５１ａ，８３ａ リブ
３０，６０，９０ ストレートシャフト（軸部）
９１ａ 突出部
Ｔ１，Ｔ１’，Ｔ１” スクリューポンプ室の内径
Ｔ２，Ｔ２’，Ｔ２” 遠心ポンプ室の内径
Ｔ３” 突出部が形成された部分の内径
Ｗ１ リードスクリューの内径
Ｗ２ インペラの内径
α 進み角
Ｌ１ リードスクリューの軸方向の全長

Claims (7)

1. 液体を導入する導入部と、この導入部から導入された液体を上記導入部より上側の位置から吐出させる吐出部と、上記導入部と上記吐出部とを連結し、少なくとも一部にストレート部を有する液体通路と、を設け、この液体通路のストレート部内にリードスクリューを有するスクリューポンプ及びインペラを有する遠心ポンプからなる２つの揚水機構を同軸上に備えた小型ポンプ装置において、
   上記ストレート部の上記リードスクリューを覆う部分における内径が、上記ストレート部の上記インペラを覆う部分における内径より大きいことを特徴とする小型ポンプ装置。
2. 液体を導入する導入部と、この導入部から導入された液体を上記導入部より上側の位置から吐出させる吐出部と、上記導入部と上記吐出部とを連結し、少なくとも一部にストレート部を有する液体通路と、を設け、この液体通路のストレート部内にリードスクリューを有するスクリューポンプ及びインペラを有する遠心ポンプからなる２つの揚水機構を同軸上に備えた小型ポンプ装置において、
   上記ストレート部の上記リードスクリューを覆う部分における内径と、上記ストレート部の上記インペラを覆う部分における内径と、を同じ径とし、上記ストレート部の上記リードスクリューを覆う部分とインペラを覆う部分との間の部分に、上記ストレート部の中心方向へ突出しその部分の内径を小さくする突出部を形成したことを特徴とする小型ポンプ装置。
3. 前記ストレート部の端部に、前記リードスクリュー及びインペラを回転自在に支承する軸部を位置保持する位置保持部材を装着したことを特徴とする請求項１または２記載の小型ポンプ装置。
4. 前記位置保持部材を、前記ストレート部内壁に嵌まり込む円筒部材とし、この円筒部材の内壁側から中心側へ突出する複数本のリブを設けたことを特徴とする請求項３記載の小型ポンプ装置。
5. 液体を導入する導入部と、この導入部から導入された液体を上記導入部より上側の位置から吐出させる吐出部と、上記導入部と上記吐出部とを連結した液体通路と、を設け、この液体通路内にリードスクリューを有するスクリューポンプ及びインペラを有する遠心ポンプからなる２つの揚水機構を同軸上に備えた小型ポンプ装置において、上記インペラの外径を、上記リードスクリューの外径に比して小さくしたことを特徴とする小型ポンプ装置。
6. 前記インペラの外径を、前記リードスクリューの外径の２０〜８０％としたことを特徴とする請求項５記載の小型ポンプ装置。
7. 請求項１から６のいずれか１項記載の小型ポンプ装置の前記導入部を貯水タンクの下部に設け、前記液体通路を上記貯水タンクの外側に配置し、前記スクリューポンプを上記貯水タンクの底部近傍に設けたことを特徴とする電気湯沸かしポット。

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