電気ポット

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【発明の名称】	電気ポット
【発明者】	【氏名】宮前昇治
【要約】	【課題】高さ寸法を小さくして小型化可能な電動ポンプを内蔵する電気ポットを提供する。【解決手段】ポンプケース５１に収納されるインペラー５２をプラスチックマグネットで形成し、外周側に所定の磁極部を有するように着磁する。また、ポンプケース５１の壁面を挟んでインペラー５２を囲うように、環状の固定子部材５３を配置し、電動ポンプ４２を構成する。このように、上記インペラー５２と固定子部材５３とから成る電動ポンプ４２は、その厚さ方向の寸法を極力小さくでき、この電動ポンプ４２を組込むことで、全体的な形状をより小型化することができる。

【特許請求の範囲】
【請求項１】湯水が貯留される内容器から給湯口に至る給湯経路にインペラーを収納したポンプケースを介設し、上記インペラーを回転駆動することにより給湯経路を通して給湯するように形成した電気ポットであって、上記インペラーに、所定の磁極に磁化された磁極部を有する被駆動部を設ける一方、ポンプケースの壁面を挟んで上記被駆動部に対向して回転磁界形成手段を設け、この回転磁界形成手段で発生される回転磁界に追随して上記インペラーが回転駆動されるように形成していることを特徴とする電気ポット。
【請求項２】上記被駆動部を、中心側に貫通穴を有する形状に形成すると共に、この貫通穴の周面に、径方向内方に突出し、かつ、上記貫通穴を通して湯水を軸方向に送る形状の羽根を複数設けていることを特徴とする請求項１の電気ポット。
【請求項３】上記貫通穴の径をインペラーの上流側および下流側の流路径とほぼ同等寸法にして形成していることを特徴とする請求項２の電気ポット。
【請求項４】上記貫通穴が上下方向に沿う方向となる位置の給湯経路中にポンプケースを介設していることを特徴とする請求項２又は３の電気ポット。
【請求項５】上記各羽根の内方端の内側に、軸心方向に円柱状に貫通する軸心流路を設けていることを特徴とする請求項２、３又は４の電気ポット。
【請求項６】上記ポンプケース内面と被駆動部との間に球状のベアリングを介装して、インペラーをポンプケース内に回転自在に支持していることを特徴とする請求項２から５のいずれかの電気ポット。
【請求項７】上記被駆動部の貫通穴の中心に各羽根の内方端が連なる軸部を設け、この軸部の両端をポンプケースに形成した軸受部に嵌挿させて、インペラーをポンプケース内に回転自在に支持していることを特徴とする請求項２、３又は４の電気ポット。

【発明の詳細な説明】【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、電動ポンプを備える電気ポットに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】電気ポットは、例えば図１１（ａ）に示すように、湯水８１が貯留される内容器８２とこの内容器８２を囲う外ケース８３とを備える容器本体８４と、内容器８２の上方を覆う蓋体８５とを設けて構成されている。内容器８２の底面に沿って配置した電気ヒータ８６によって、内容器８２内の湯水８１を沸騰するまで加熱した後、所定の保温温度で保持するようになっている。そして、内容器８２の底部に、容器本体８４の前面上部側の給湯口８７に至る給湯配管８８が接続され、この給湯配管８８に、内容器８２の下側に配置された電動ポンプ８９が介設されている。
【０００３】このような電動ポンプ８９として、従来、例えば特開平9-327382号公報に開示されているような遠心ポンプが使用されている。この遠心ポンプは、同図（ｂ）に示すように、ポンプケース９１の後方（図において右側）に駆動モータ９２を連結して構成され、ポンプケース９１内に、同図（ｃ）に示すように、渦巻き形状に沿う複数の羽根９３ａ…を有する遠心インペラー９３が回転自在に収納されている。ポンプケース９１には、同図（ｂ）に示すように、前面側の端面中心に湯水の流入口９１ａが設けられ、また、ポンプケース９１の周壁に吐出口９１ｂが形成されている。
【０００４】インペラー９３が図において水平軸心回りに回転駆動されると、流入口９１ａを通して湯水がポンプケース９１内に吸い込まれ、インペラー９３の羽根９３ａによって遠心力が付与されて周壁側に押し付けられ、吐出口９１ｂを通して押し出される。これによって、前記内容器８２内の湯が給湯配管８８を通して出湯される。
【０００５】なお、上記電動ポンプ８９においては、駆動モータ９２の前端側と、インペラー９３の後端側とにそれぞれマグネット９４・９５を設け、これらマグネット９４・９５間の磁気結合によって、駆動モータ９２の回転力をインペラー９３に伝達するように構成されている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】ところで、上記のような遠心式の電動ポンプ８９を内蔵させて構成される電気ポットは、全体的な形状を充分に小型化できないという問題を有している。つまり、上記構成の電動ポンプ８９は、駆動モータ９２を含めた軸方向の長さよりも径方向の寸法の方が小さいことから、全体的な高さ寸法をより小さくしようとする場合には、同図（ａ)(ｂ）に示すように回転軸方向を水平に向けて配置される。しかしながら、このように配置しても、内容器８２と外ケース８３との各底壁間に、ポンプケース９１の径寸法に応じた配設空間が必要である。この径寸法を小さくすることは、より小径のインペラー９３に変えることになり、これに伴って給湯量が低下する。したがって、上記のような遠心ポンプではこれを小型化することに限界があり、このために全体的な形状を充分には小型化できないものとなっている。
【０００７】本発明は、上記した問題点に鑑みなされたもので、その目的は、より小型化が可能な電気ポットを提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】そこで、本発明における請求項１の電気ポットは、湯水が貯留される内容器から給湯口に至る給湯経路にインペラーを収納したポンプケースを介設し、上記インペラーを回転駆動することにより給湯経路を通して給湯するように形成した電気ポットであって、上記インペラーに、所定の磁極に磁化された磁極部を有する被駆動部を設ける一方、ポンプケースの壁面を挟んで上記被駆動部に対向して回転磁界形成手段を設け、この回転磁界形成手段で発生される回転磁界に追随して上記インペラーが回転駆動されるように形成していることを特徴としている。
【０００９】この電気ポットにおいては、所定の磁極に磁化された磁極部を有する被駆動部を備えるインペラーは、これ自体が直流モータにおけるロータとして機能する。したがって、例えば従来の直流モータでのステータの構造、すなわち、固定子鉄心に界磁コイルを巻装した構造と同様に回転磁界形成手段を形成し、これを、上記インペラーの被駆動部を囲うように配置することで、この回転磁界形成手段への通電でインペラーを回転駆動させることができる。
【００１０】したがってこの場合には、インペラーと回転磁界形成手段とをほぼ同一平面に沿って配置した構成にすることができるので、その全体的な厚さ方向の寸法を極力小さくすることが可能となる。この結果、このようなインペラーおよび回転磁界形成手段からなる電動ポンプを組込むことで、全体的な形状をより小型化することができる。
【００１１】請求項２の電気ポットは、請求項１の電気ポットにおいて、上記被駆動部を、中心側に貫通穴を有する形状に形成すると共に、この貫通穴の周面に、径方向内方に突出し、かつ、上記貫通穴を通して湯水を軸方向に送る形状の羽根を複数設けていることを特徴としている。
【００１２】この構成によれば、インペラーの上流側の流路と、インペラー内の流路である貫通穴と、インペラーの下流側の流路とがほぼ直線状に連なるような流路構成とすることができ、これによって、内容器内の湯中に生じた気泡や、固形異物がポンプケース内に滞留して給湯力が低下することが抑えられる。つまり、前記図１１に示したような遠心ポンプでは、ポンプケース通過時に湯の流路方向が大きく変化する。このために、気泡や固形異物が湯中に含まれていると、この湯の流れからポンプケース内で気泡や固形異物が分離されて滞留し易く、特に異物においては、遠心力によりインペラーとポンプケースとの間の隙間にはさまって、摩擦により回転スピードが低下したり、最悪の場合は停止してしまい、これによって給湯力の低下が生じる。
【００１３】これに対し、上記請求項２の構成では、ポンプケース内を通過する際の流路方向を直線状にすることができるので、気泡や固形異物が湯の流れから分離されることなく、湯の流れに乗ってポンプケース内から排出される。したがって、気泡や固形異物に起因する給湯力の低下が抑えられ、より安定した給湯状態を維持することができる。
【００１４】請求項３の電気ポットは、請求項２の電気ポットにおいて、上記貫通穴の径をインペラーの上流側および下流側の流路径とほぼ同等寸法にして形成していることを特徴としている。
【００１５】この構成によれば、インペラーの上流側および下流側を通して流路径にも変化がないので、さらにスムーズな流れ状態が保持され、これによって、ポンプケース内での気泡や固形異物の滞留がさらに確実に抑制される。特に、前記図１１に示した遠心ポンプでは、流入口９１ａと吐出口９１ｂとの流路径が大きく相違し、この場合には、流入口９１ａ近傍の圧力低下が大きくなる。この場合、内容器内の湯が沸騰温度近くの高温湯であれば、流入口９１ａ近傍通過時に、圧力低下に伴ってこの領域で再沸騰して新たに気泡が発生し、これがポンプケース内に滞留し易いものとなる。
【００１６】これに対し、上記のように流路径の変化が殆どないように構成することで、このような再沸騰に伴う気泡の発生が抑えられ、これによって、さら安定した給湯状態が維持される。
【００１７】請求項４の電気ポットは、請求項２又は３の電気ポットにおいて、上記貫通穴が上下方向に沿う方向となる位置の給湯経路中にポンプケースを介設していることを特徴としている。
【００１８】このような構成によれば、気泡が含まれた湯がポンプケース内に流入した状態で給湯操作が停止された場合、この時点で上記貫通穴内に位置する気泡は、静止している湯中を上昇してポンプケース内から上方へと浮上する。すなわち、湯の流れが停止された場合でも、気泡はポンプケース内から上方に自然に排出される。この結果、次回の給湯操作が行われるときの開始時に、ポンプケース内に滞留する気泡による給湯力の低下が生じることもなく、したがってさらに安定した給湯状態が維持される。
【００１９】請求項５の電気ポットは、請求項２、３又は４の電気ポットにおいて、各羽根の内方端の内側に、軸心方向に円柱状に貫通する軸心流路を設けていることを特徴としている。
【００２０】この構成によれば、周方向に隣合う各羽根の間の流路空間の他、これら各羽根の内側に円柱状に貫通する軸心流路が設けられているので、より大きな固形異物もこの軸心流路を通して排出される。したがって、これによってもさらに安定した給湯状態が維持される。
【００２１】なお、上記構成のインペラをポンプケーシグ内に回転自在に支持するに当たり、例えば請求項６のように、ポンプケース内面と被駆動部との間に球状のベアリングを介装して、インペラーをポンプケース内に回転自在に支持する構成や、請求項７のように、インペラーにおける上記被駆動部の貫通穴の中心に各羽根の内方端が連なる軸部を設け、この軸部の両端をポンプケースに形成した軸受部に嵌挿させて、インペラーをポンプケース内に回転自在に支持する構成等とすることが可能である。
【００２２】
【発明の実施の形態】次に、本発明の一実施形態について図面を参照しつつ詳細に説明する。図２に本実施形態に係る電気ポットを示している。この電気ポットは、同図（ｂ）に示すように、内部に上方から凹入する貯湯空間１ａを有する容器本体１と、上記空間１ａの上方を覆う蓋体２とを設けて構成されている。
【００２３】容器本体１は、外装体としての有底筒状の外ケース３と、上記貯湯空間１ａを囲う内容器４と、これら外ケース３と内容器４との各上端側を相互に連接する肩ケース５とを備え、外ケース３と肩ケース５とはそれぞれ合成樹脂にて作製されている。なお、肩ケース５は、その外周形状が外ケース３の上端に一体的に連なる形状に形成され、この肩ケース５によって容器本体１の上部側外装体が構成されている。また、容器本体１における上部前面側は、嘴状に前方（同図において左方）に膨出する注湯部１ｂとして形成され、この注湯部１ｂの下端側に、後述する給湯口４６ａが設けられている。
【００２４】内容器４は、それぞれステンレス鋼板等を用いて形成された金属製の内筒６と外筒７とによって形成されている。内筒６は、円筒状の胴部６ａと底板部６ｂとを有する有底筒状に形成され、これら６ａ・６ｂに囲われる空間が上記した貯湯空間１ａとなっている。なお、胴部６ａの上端側には、断面台形状に径方向内側に凹入する絞り部６ｃが設けられている。また、この絞り部６ｃよりもやや下側の後面側（図において右側）内面に、満水目盛り６ｄが形成されている。上記のような絞り部６ｃを設け、この部位での開口面積をその下側の貯湯空間１ａよりも小さくすることにより、上方への放熱が抑えられて保温性が向上する。
【００２５】外筒７は、内筒６の胴部６ａを外側から囲う円筒状の胴部７ａと、内筒６の底板部６ｂよりも下側の位置で、胴部７ａの下端から径方向内方に折曲された折曲部７ｂとを有する形状に形成されている。この折曲部７ｂの内端は、内筒６の底板部６の外周側に下側から当接するように上方へ折曲され、その上端が、内筒６の底板部６ｂに例えば溶接等によって気密に接合されている。
【００２６】一方、外筒７における胴部７ａの上端も、内筒６の胴部６ａの上端に上記同様に気密に接合されている。これにより、内筒６と外筒７の各胴部６ａ・７ａ間、および、内筒６の底板部６ｂ外周側と外筒７の折曲部７ｂとの間に密閉空間８が形成され、この密閉空間８を真空排気する組立てが行われて、この空間８が真空断熱空間となっている。このように本実施形態の電気ポットは、特に真空二重構造で内容器４が形成されていることによって、優れた保温性能を備えている。
【００２７】内筒６の底板部６ｂは、その外周側における外筒７との接合部位よりも内側が上方へ段差状に凹入するように形成されている。その中央部下面に、サーミスタ等からなる底センサ９が下側から当接するように配置されている。この底センサ９によって、内筒６の底板部６ｂの温度、すなわち貯湯空間１ａに貯留されている湯水の温度が検出される。そして、上記した段差状の凹入部内に、底センサ９を囲う形状のヒータユニット（加熱手段）１０が、底板部６ｂに下側から密着するように取付けられている。このヒータユニット１０は、抵抗加熱式のヒータ線を雲母板（マイカ板）に挟んだ構造のマイカヒータを設けて形成されている。
【００２８】ヒータユニット１０の下側には、このユニット１０を下側から覆う遮熱板１１が取付けられている。そして、この遮熱板１１の下側に、後述する電動ポンプ４２と、電装品箱１２とが前後に並べて配置されている。電装品箱１２内に、この電気ポットの運転制御装置としての機能を有するマイコンが搭載された制御回路基板１３が収納されている。
【００２９】一方、前記した注湯部１ｂの上面は操作表示部として形成されている。すなわち同図（ａ）に示すように、この面の中央部に表示部１４が設けられ、この表示部１４を挟んで両側に、後述する電動ポンプ４２を作動させて給湯するための給湯スイッチ１５、この電動ポンプ４２による給湯に対する電気的なロック状態を解除するためのロック解除スイッチ１６、保温選択スイッチ１７、再沸騰スイッチ１８、カップメンタイマースイッチ１９が配置されている。
【００３０】保温選択スイッチ１７は、後述する沸騰加熱運転を終了した後の保温運転の運転モードを選択するためのもので、このスイッチ１７の押下操作を繰返すことによって保温運転モードが切換えられる。表示部１４に表示されている例えば「９８」が選択（パイロットランプの切換点灯）されると９８℃、「９０」が選択されると９０℃の各温度で湯温が保持されるように、前記したヒータユニット１０への通電が制御される。
【００３１】さらに本実施形態の電気ポットは、内容器４を真空二重構造とすることで優れた保温性能を備えていることから、沸騰後にはヒータユニット１０への通電を行わずとも湯温の低下が充分に抑えられる。そこで、ユーザーが選択し得る保温運転モードとして、「真空」の保温モードが設けられている。これが選択されると、ヒータユニット１０による通電加熱は行われず、上記真空二重構造による保温効果のみで保温する状態に切換わる。これを選択しても湯温は長時間にわたって充分に高温に保持され、しかも電力消費は皆無となる。
【００３２】一方、前記再沸騰スイッチ１８を上方から押す操作を繰返すことによって、沸騰加熱運転の運転モードが切換えられる。この操作で、表示部１４に表示されている「沸騰」が選択されると、保温運転中のお湯を再沸騰させる運転が開始され、沸騰が検出されるとすぐに保温運転に切換えられる。「カルキ抜き」が選択されると、再沸騰運転を開始して沸騰が検出された後も、カルキ抜きのために所定の時間だけ沸騰状態を継続し、その後に保温運転に切換えられる。
【００３３】また、図示しないプラグをコンセントに接続した後に再沸騰スイッチ１８を押して「おやすみ６」や「おやすみ９」が選択されると、６時間後、或いは９時間後に湯が沸き上がるように、所定の時間経過を待って沸騰加熱運転を自動的に開始する制御が行われる。カップメンタイマースイッチ１９は、例えばこれを３回押すことで、内蔵するブザー（図示せず）が３分後に作動され、ユーザに設定時間経過が音で報知される。
【００３４】このような操作表示部として上面が形成されている注湯部１ｂの後方に、この注湯部１ｂに連なる略円形の蓋体２が取付けられている。この蓋体２には、その上面略中央に、後述する押し板２５が、また、この押し板２５と注湯部１ｂとの間に蓋開閉レバー３６がそれぞれ取付けられている。さらに押し板２５の側方に手動給湯ロックつまみ３２ａが設けられている。
【００３５】上記蓋体２は、図３に示すように、上面外装体を形成する上ケース２１と、この上ケース２１の下側を覆うようにこの上ケース２１に固定された下ケース２２と、この下ケース２２の略中央部に下側から取付けられた下部成形体２３と、この下部成形体２３を下側から覆う内蓋２４とを設けて形成されている。上ケース２１および下ケース２２と下部成形体２３とはそれぞれ合成樹脂製であり、内蓋２４は例えばステンレス鋼板などの金属薄板で形成されている。
【００３６】上ケース２１は上方凸状にゆるやかに湾曲した断面形状で形成されている。この上ケース２１のほぼ中央に押し板２５が装着され、この押し板２５の下側に、ベローズ２６ａを設けて形成されたベローズポンプ（エアーポンプ）２６が配置されている。
【００３７】このベローズポンプ２６が非動作状態（図示の状態）のときには、このベローズポンプ２６の中央下端側に設けられている流路切換弁２６ｂにより、ベローズ２６ａ内がその下側の空間から遮断された状態で保持される。この状態で、貯湯空間１ａ内は、内蓋２４および下部成形体２３を貫通する器内連通路２７と、下ケース２２および下部成形体２３間に設けられている第１通路２８と、この第１通路の下側に形成されている第２通路２９と、下ケース２２および下部成形体２３間における後方側に設けられている蒸気通路３０と、上ケース２１に形成されている蒸気孔２１ａとを順次通して、外部に連通するように構成されている。したがって、このとき貯湯空間１ａ内で発生する蒸気は、この連通経路を通して外部に放出され器内圧の上昇が防止される。なお、上記器内連通路２７内には転倒止水弁３１が装着されている。
【００３８】一方、この状態から押し板２５を下方に押す操作が行われると、その操作の開始当初に流路切換弁２６ｂも一体的にわずかに下降する。これによって、ベローズ内２６ａが第１通路２８に連通すると共に、この第１通路２８と第２通路２９とが遮断された状態に切換わる。この結果、第１通路２８は外部への連通が遮断され、したがって、以降の押し板２５の下降動作に伴い、ベローズ２６ａ内で圧縮されるエアーが、第１通路２８から器内連通路２７を通して貯湯空間１ａ内に供給される。これによって、本実施形態の電気ポットでは、後述する電動ポンプ４２を作動させずとも、押し板２５を押す手動操作で貯湯空間１ａ内の湯の給湯を行い得るようにもなっている。
【００３９】なお、押し板２５の下端側外周には、この押し板２５の下降を阻止する状態と、許容する状態とを周方向の回転によって切換える押し板ロック用筒体３２が配置されている。この筒体３２における紙面手前側から上方に延びる操作部（図示せず）の上端が、前記図２（ａ）に示した手動給湯ロックつまみ３２ａとして形成されている。
【００４０】上記構成の蓋体２は、前記肩ケース５の後端側（図において右端側）に設けられたヒンジ受け３３にヒンジピン３４を介して開閉自在かつ着脱自在に支持されている。一方、上ケース２１の前端側には、この蓋体２を閉位置（図示の位置）で容器本体１にロックするための蓋体ロック機構３５が設けられている。このロック機構３５は、上ケース２１に沿って取付けられた蓋開閉レバー３６と、その下側で前後方向にスライド自在に配置されたロック爪３７と、このロック爪３７を前方に向けて付勢するバネ３８とを設けて構成されている。蓋開閉レバー３６は、その前方側を上方から押すことで、後方側が上方に跳ね上がるように回動する。このように回動させることでロック爪３７が後方にスライドしてロック状態が解除される。この状態からさらに蓋開閉レバー３６を上方に持ち上げることで、蓋体２の全体が後端側のヒンジピン３４回りに回動して蓋体２が開けられるようになっている。
【００４１】次に、内容器４内に貯留されている湯を出湯させるための給湯配管構成について、図２（ａ）を参照して説明する。
【００４２】内容器４には、その底部前面側に、ヒータユニット１０と遮熱板１１とにおける各前面側の切欠穴を貫通して下方に延びる短寸の第１給湯管４１が接続され、この第１給湯管４１の下端に、後で詳しく説明する電動ポンプ４２が接続されている。そして、この電動ポンプ４２に、その下端側から容器本体１の前面側に向かう略Ｕ字状の第２給湯管４３が接続されている。この第２給湯管４３に、その前端から外ケース３と内容器４との間を上方に向かって延びる第３給湯管４４と、この第３給湯管４４の上端から、前記注湯部１ｂ内を下方から前方に向かう屈曲形状の第４給湯管４５とが順次接続され、この第４給湯管４５の先端に、上記注湯部１ｂの下面を下方に向かって貫通するように取付けられた給湯口管４６が接続されている。これにより、図中矢印で示すように、貯湯用空間１ａの底部から、給湯口管４６下端の給湯口４６ａに至る給湯経路４７が形成されている。前記した押し板２５の押下操作が行われ、あるいは後述する電動ポンプ４２が作動されることによって、貯湯用空間１ａ内の湯が給湯口管４６ａを通して出湯される。
【００４３】なお、上記第２給湯管４３はシリコンゴム等のゴム管で形成されている。一方、第３給湯管４４は透明ガラス管から成り、その外周面に水位目盛りが印刷された液量表示管として形成されている。前記外ケース３は、水位目盛りに沿う一部領域が透明に形成されて、水位目盛りを前方から視認し得るようになっている。また、第４給湯管４５内には転倒止水弁４８および傾倒止水弁４９がそれぞれ装着されている。
【００４４】電動ポンプ４２は、図１（ａ）に示すように、上端側および下端側にそれぞれ上下方向に延びる短寸の接続管部５１ａ・５１ｂを有するポンプケース５１を備えている。各接続管部５１ａ・５１ｂはそれぞれ前記第１給湯管４１とほぼ同等の口径で形成され、上部接続管部５１ａが第１給湯管４１の下端に、下部接続管部５１ｂが第２給湯管４３の後端側に、それぞれ液密状に接続されている。
【００４５】各接続管部５１ａ・５１ｂ間は、これら管部よりも径大な円形筒状のインペラー収納部５１ｃとして形成されている。この収納部５１ｃ内に、後述するインペラー５２が上下方向の軸心回り、すなわち、第１給湯管４１から第２給湯管４３に至る流路に直交する水平面内での回転自在に収納されている。そして収納部５１ｃの外側に、上記インペラー５２と上下方向の中心をほぼ合致させて、収納部５１ｃを環状に囲う固定子部材（回転磁界形成手段）５３が配置されている。
【００４６】この固定子部材５３は、通常の直流ブラシレスモータの固定子とほぼ同様に構成されている。すなわち同図（ｂ）に示すように、径方向内方に突出する複数（図の場合には６個）の磁極片５４ａ…を周方向等間隔で有する環状の固定子鉄心５４を設け、各磁極片５４ａ…にそれぞれ界磁コイル５５…を巻装して構成されている。なお図の場合には、中心を挟んで相対向する磁極片５４ａ・５４ａの対が３対形成されている。各界磁コイル５５…は、それぞれ対をなす磁極片５４ａ・５４ａにＮまたはＳの互いに同一の磁極が発生するように、各対毎に分けて巻装されている。以下、例えば同図（ｂ）において水平方向の中心線上に位置する２個の磁極片５４ａ・５４ａに各々巻装されているコイル対をコイルＡ、このコイルＡから左回りに６０度の位置のコイル対をコイルＢ、コイルＡから右回りに６０度の位置のコイル対をコイルＣとも称して説明する。
【００４７】前記ポンプケース５１は、例えばSUS304等の非磁性金属薄板により形成されている。そして、前記したインペラー収納部５１ｃは、その外周壁面が各磁極片５４ａ…の内端面に沿ってほぼ嵌合する寸法形状で形成されている。一方、前記インペラー５２は、中心に上下に貫通する貫通穴５２ａが設けられた所定厚さの円筒部（被駆動部）５２ｂを備え、この円筒部５２ｂが、インペラー収納部５１ｃの上記した外周壁面の内側に、また、同図（ａ）に示すように、インペラー収納部５１ｃにおける上下の各端面間に、それぞれ所定の回転クリアランスを設けて収納されている。これにより、このインペラー５２は、後述する回転駆動時にも殆ど軸心の振れ等を生じることなく回転自在に支持されている。
【００４８】上記円筒部５２ｂの内径、すなわち貫通穴５２ａの径は、ポンプケース５１の上部接続管部５１ｂおよび下部接続管部５１ｂの内径とほぼ同一寸法で形成されている。そして、この円筒部５２ｂの内周面に、複数、図の場合には４枚の羽根５２ｃ…が内方に突出する形状で一体形成されている。これら羽根５２ｃは、同図（ｂ）にも示されているように、所定の螺旋面に沿う形状で形成され、これにより、このインペラー５２が同図（ｂ）において右回りに回転するときには、上記貫通穴５２ａ内に位置する湯水を中心軸線に沿って下方（同図において紙面奥側）に押し出す流れ、さらに詳細には螺旋状の流れにして下方に押し出すようなポンプ力が生じるようになっている。
【００４９】なお、各羽根５２ｃは、貫通穴５２ａの周面から径方向内方への突出寸法を比較的小さな寸法にして形成されている。これにより、各羽根５２ｃの内方端の内側に、軸心方向に円柱状に貫通する軸心流路５２ｄが形成されている。
【００５０】上記形状のインペラー５２は、磁性粉を例えばポリプロピレンなどのプラスチック材料に所定量配合して形成されたプラスチックマグネットで形成されている。そして、このような材料を用いて形成されたインペラー５２の円筒部５２ｂにおける外周側に、周方向例えば９０度毎にＮ・Ｓ・Ｎ・Ｓの４極の磁極部が生じるように着磁されている。したがって、このインペラー５２自体が、前記した直流ブラシレスモータにおける回転子（ロータ）として機能し、固定子部材５３の各コイルＡ～Ｃへの通電を順次切換えて回転磁界を発生させることで、この回転磁界に応じてこのインペラー５２が直接的に回転駆動される。
【００５１】なお同図（ａ）において、５６は上記各コイルＡ～Ｃから延びるリード線であって、このリード線５６を通して、電装品箱１２内の制御回路基板１３に設けられている前記マイコンにより、各コイルＡ～Ｃへの通電が制御される。一方、同図において５７は球状の転動体（ベアリング）である。インペラー５２が回転駆動される際、このインペラー５２は、これを通して湯水が下方に押し出されるときの反作用で上方に押圧される。そこで、インペラー５２の円筒部５２ｂ上面が、ポンプケース５１におけるインペラー収納部５１ｃの上壁面に圧接状態となることを避けるため、円筒部５２ｂの上面外周側の角部に沿う複数箇所に、上記のようなベアリング５７が配置されている。また、これらベアリング５７により、円筒部５２ｂの外周面とインペラー収納部５１ｃの円筒面との摺接状態も回避されて、インペラー５２の滑らかな回転駆動状態が維持される。
【００５２】一方、ポンプケース５１の上部接続管部５１ａと前記第１給湯管４１とは、シリコンゴム等からなる管状のシールパッキン５８を用いて、これら５１ａ・４１が液密状に接続されている。また、このポンプケース５１の下部接続管部５１ｂが接続される前記第２給湯管４３も前述したようにゴム管から成っているので、仮りに上記構成の電動ポンプ４２の点検や交換が必要な場合でも、給湯経路４７からの着脱を簡単に行うことができ、その作業が容易になる。
【００５３】上記構成の電気ポットにおいては、内容器４内に注水し、蓋体２を閉じてプラグをコンセントに接続すると、前記した再沸騰スイッチ１８による「おやすみ６」や「おやすみ９」のモード選択がない場合には、ヒータユニット１０への通電がすぐに開始されて内容器４内の水が加熱される。そして、沸騰が検出されると、カルキ抜きのために所定の時間だけ沸騰状態を継続し、この時間経過後に、ブザー（図示せず）を作動して湯沸かし運転が終了したことを報知し、同時に、所定の保温温度に保持する保温運転に自動的に切換えられる。
【００５４】この保温中の湯の給湯は、上述した説明から明らかなように、押し板２５に対する手動給湯操作と、給湯スイッチ１５を押すことによって行われる電動給湯操作とをユーザーが適宜選んで行うことが可能である。まず、手動給湯操作を行う場合には、手動給湯ロックつまみ３２ａをロック位置からロック解除位置へとスライドさせて押し板２５のロック状態を解除する。この状態で押し板２５を押すことにより、前記ベローズポンプ２６から供給されるエアーによって貯湯空間１ａ内が加圧され、これに伴って、内容器４内の湯が給湯経路４７を通して給湯口４６ａから出湯される。
【００５５】一方、電動給湯操作を行う場合には、ユーザーはまずロック解除スイッチ１６を押して電気的なロック状態を解除し、次いで、給湯スイッチ１５を所望の給湯量が得られるまで押し続ける操作を行う。
【００５６】図４には、このような電動給湯操作に対応して、前記制御回路基板１３に設けられているマイコンで行われる制御手順の一例を示している。
【００５７】上記マイコンでは、ユーザー操作に応じて電動給湯を行うために、まず、ロック解除スイッチ１６が押下されたか否かを監視する制御が行われている（ステップＳ１）。このスイッチ１６が押されて解除ＯＮ信号がマイコンに入力されると、次いでステップＳ２において、前記したコイルＡへの通電を開始する。これにより、それまで任意の回転角度位置に位置していたインペラー５２は、コイルＡへの通電に伴って生じる磁界の方向に沿う所定の回転開始位置に向きを変えることになる。
【００５８】その後、給湯スイッチ１５の押下操作に伴うＯＮ信号の入力待ち状態に移行する（Ｓ３）。仮に、ロック解除スイッチ１６の押下操作が行われた後、所定時間、例えば20秒間経過しても給湯スイッチ１５が押下されなかったことが判別されると（Ｓ４）、このときの電動給湯はキャンセルされたものとして、ロック解除スイッチ１６によるロック解除状態をクリアしてロック状態に戻し（Ｓ５）、また、コイルＡへの通電を停止して（Ｓ６）、前記ステップＳ１に戻る。これにより、再度、ロック解除スイッチ１６が押下操作されるまでの待機状態となる。
【００５９】一方、前記ステップＳ３において、ロック解除スイッチ１６の押下操作後、20秒以内に給湯スイッチ１５が押されたことが判別されると、このステップＳ３からＳ７に移行してインペラー５２の回転駆動を開始する。このステップＳ７から、図示しているＳ１５迄は、回転停止状態から所定の回転速度、例えば600rpmまで立ち上げるための加速処理手順を示すもので、まず、コイルＡへの通電を停止した後にコイルＢへの通電を開始し（Ｓ７・Ｓ８）、この状態を例えば0.10秒継続した後（Ｓ９）、通電をコイルＢからコイルＣに切換える（Ｓ１０・Ｓ１１）。次いで、0.09秒経過後に（Ｓ１２）、さらにコイルＣからコイルＡへの通電に切換え（Ｓ１３・Ｓ１４）、この状態を0.08秒継続する（Ｓ１５）。
【００６０】以降同様に、コイルＡ・Ｂ・Ｃの順に通電を順次切換え、かつ、切換時間を徐々に短くしていく処理が行われる。これに伴い、前記した固定子部材５３内に回転磁界が発生し、この回転磁界に追従してインペラー５２が回転し、その回転速度が次第に上昇する。
【００６１】上記のように切換時間を次第に短くする処理を継続し、切換時間が所定の回転速度に対応する時間、例えば600rpmの場合に０.016秒に達すると定速回転駆動状態となる。これは、図中、ステップＳ２１～Ｓ２７に示しているように、切換時間０.016秒毎に（Ｓ２２・Ｓ２５）、コイルＡ・Ｂ・Ｃへの通電を順次切換えていくことによって行われる（Ｓ２１・Ｓ２３・Ｓ２４・Ｓ２６・Ｓ２７）。
【００６２】このような制御によってインペラー５２が回転駆動され、これに伴い、内容器４内の湯がインペラー５２によって汲み出されて、前記給湯経路４７を通して給湯口４６ａから出湯される。
【００６３】なお、ステップＳ７以降の処理の実行中は、給湯スイッチ１５からのＯＮ信号も同時に監視する制御が行われている。したがって、このスイッチ１５から指先を離して押下操作が中止されると、この時点で、ロック解除スイッチ１６によるロック解除状態のクリア処理、すなわち電気的なロック状態に戻されて、ステップＳ１に戻る。これによってインペラー５２の回転駆動が停止し、このときの電動給湯が終了する。
【００６４】以上の説明のように、本実施形態においては、インペラー５２をプラスチックマグネットで形成し、円筒部５２ｂの外周側に所定の磁極部が生じるように着磁して構成されている。したがって、このインペラー５２は、これ自体が直流モータにおけるロータとして機能する。これにより、固定子部材５３を、上記インペラー５２の円筒部５２ｂを囲うように互いに同心状で、かつ、ほぼ同一平面上に位置するように配置することによって、電動ポンプ４２が構成されている。
【００６５】このような構成の電動ポンプ４２は、その全体的な厚さ方向の寸法が極力小さくなり、したがって、この電動ポンプ４２が組込まれた電気ポットも、全体的な形状がより小型化されている。なお、前記図２（ｂ）には、容器本体１の底壁よりも下側に、上記電動ポンプ４２に代えて前記図１１（ａ)(ｂ）に示した遠心ポンプを組込んで構成された電気ポットの底壁位置を二点鎖線で付記している。この構成の電気ポットに比べ、本実施形態の電気ポットは図中Δｈで示す寸法だけ、全体的な高さを小さくして小型化されていることを示している。
【００６６】また、本実施形態の電気ポットにおける電動ポンプ４２は、インペラー５２の中心貫通穴５２ａを通して湯水を軸方向に流す軸流インペラーとして形成されている。これにより、インペラー５２の上流側（内容器４側）から下流側に至る流路形状が直線状になっている。これによって、内容器４内の湯中に生じた気泡（蒸気）や、例えば浄水化のためにユーザーが内容器４内に入れた備長炭などの浄化材が欠けて生じた固形異物等がポンプケース５１内に侵入しても、上記のような直線的な流路に沿ってポンプケース５１内から湯の流れに乗って容易に排出される。この結果、給湯力の低下が抑えられ、安定した給湯状態が維持される。
【００６７】さらに、上記貫通穴５２ａの径は第１給湯管４１や、ポンプケース５１における上下の各接続管部５１ａ・５１ｂとほぼ同等の径になっており、これによって流路径も変化しないので、さらにスムーズな流れ状態が保持され、ポンプケース内での気泡や固形異物の滞留がさらに確実に抑制される。特に、このような流路径の変化が殆どない構成では、インペラー５２の上流側での圧力低下も小さくなる。この結果、内容器４内の湯が沸騰温度近くの高温湯であっても、圧力低下に伴う再沸騰が抑えられ、これによって、さら安定した給湯状態が維持される。
【００６８】また、電動ポンプ４２は、内容器４の直下位置で、かつ、貫通穴５２ａを上下方向に向けて配置されているので、気泡が含まれた湯がポンプケース５１内に流入した状態で給湯操作が停止された場合には、この時点で上記貫通穴５２ａ内に位置する気泡は、静止している湯中を上昇し、ポンプケース５１内から上方へと浮上してポンプケース５１内から排出される。この結果、次回の給湯操作が行われるときの開始時に、ポンプケース５１内に滞留する気泡による給湯力の低下が生じることもなく、これによっても安定した給湯状態が維持される。
【００６９】また、上記の電動ポンプ４２においては、各羽根５２ｃ…の軸心方向への突出長を比較的小さくして、これら羽根５２ｃ…の内方端の内側に、軸心方向に円柱状に貫通する軸心流路５２ｄが設けられている。これによって、より大きな固形異物も、湯の流れに乗って軸心流路５２ｄを通して排出される。なお、この場合に貫通穴５２ａを通過する際の湯の流れは、羽根５２ｃの形状に応じ、前述したように螺旋状の流れとなる。したがって、周方向に攪拌されるような流れ状態となることで、局部的な淀み等を生じることなく、貫通穴５２ａ内を全体にわたってスムーズに流れていく。そして、この流れに乗って固形異物や気泡も確実に排出される。
【００７０】一方、上記のような軸流タイプのインペラー５２を設けた構成では、前記各コイルＡ～Ｃへの通電の切換え方向を逆にし、インペラー５２の回転方向を逆転させることで、給湯経路４７を通しての湯の流れ方向を変えることが可能である。このような逆流状態を生じるさせることで、例えばガラス管から成る液量表示管としての前記第３給湯管４４の洗浄等を促進することができ、また、給湯直前に給湯経路４７内に滞留して温度が低下している湯に対し、これを内容器４内に戻して混合することにより、給湯時に当初からより高温の湯を出湯させること等が可能となる。
【００７１】また、本実施形態の電気ポットは、前記のように内容器４が真空二重構造で形成され、これによって、保温のための加熱を行わずとも充分な保温性能を備えていることから、ユーザーが前記した「真空」の保温運転モードを選択した場合には容器本体１への給電は不要となる。したがって、このときには容器本体１からプラグを外し、この電気ポットを任意の場所に自由に持ち運びすることが可能となる。そして、このような給電停止状態での給湯を、前記押し板２５を押下操作することによって行うことが可能であり、これによって使い勝手が向上したものともなっている。
【００７２】以上にこの発明の具体的な実施形態について説明したが、この発明は上記形態に限定されるものではなく、この発明の範囲内で種々変更することが可能である。例えば電動ポンプ４２について本発明の範囲内で種々の変更を加えることが可能であり、図５～図１０にその例を示している。まず図５（ａ)(ｂ）に示す電動ポンプ４２は、ポンプケース５１のインペラー収納部５１ｃにおける上壁面および外周壁面と、インペラー５２の円筒部５２ｂにおける上端面および外周面との間に、それぞれ、ベアリング５７Ａ・５７Ｂを個別に設けて構成されている。このような構成によって、インペラー５２のスムーズな回転状態が維持される。
【００７３】一方、図６の電動ポンプ４２は、同図（ｂ）に示すように、インペラー収納部５１ｃにおける上壁および外周壁の各内面に、摩擦係数を低減させるためのフッ素樹脂層６０を設けて形成されている。また、インペラー５２の円筒部５２ｂにおける上端面および外周面に、それぞれ断面円弧状に突出する摺接部５２ｅ・５２ｆが、例えば円筒部５２ｂ上端面の摺接部５２ｅを同図（ｃ）に示しているように、それぞれ環状に設けられている。このような構成によっても、インペラー５２の回転に伴う摺接領域は線接触になり、かつ摩擦も小さくなるので、前記したベアリング５７・５７Ａ・５７Ｂ等を格別設けずとも、インペラー５２のスムーズな回転状態が維持される。
【００７４】図７の電動ポンプ４２は、同図（ａ）に示すように、インペラー５２の円筒部５２ｂにおける上下の各端面の内周縁側に、それぞれ上下に円形に突出する環状軸部５２ｇ・５２ｇを設け、また、ポンプケース５１のインペラー収納部５１ｃと各接続管部５１ａ・５１ｂとの間に、上記各環状軸部５２ｇ・５２ｇが嵌挿される軸受部５１ｄ・５１ｄを設けて形成されている。この場合、インペラー５２は、円筒部５２ｂにおける上下の各端面および外周面をインペラー収納部５１ｃの内面から離間させた状態で、環状軸部５２ｇ・５２ｇが各軸受部５１ｄ・５１ｄに遊嵌されて回転自在に支持されている。このような構成によって、インペラー５２の回転駆動時における芯振れ等がさらに確実に抑えられて、スムーズな回転状態が維持される。
【００７５】図８の電動ポンプ４２は、同図（ａ）に示すように、インペラー５２の中心に、円筒部５２ｂの貫通穴５２ａの中心を上下に貫通する軸部５２ｈを一体に設けて形成されている。各羽根５２ｃ…の内方端は、この軸部５２ｈの外周面に連なる形状となっている。この場合、ポンプケース５１の上部接続管部５１ａの上端、および下部接続管部５１ｂの下端に、径方向内方に向かう端板部５１ｅ・５１ｅがそれぞれ連設されている。これら端板部５１ｅ・５１ｅの中心穴の周縁をバーリング加工して軸受部５１ｆ・５１ｆを形成し、これら軸受部５１ｆ・５１ｆに、上記軸部５２ｈの上端側および下端側を各々嵌挿させて、インペラー５２がポンプケース５１内に回転自在に支持されている。
【００７６】なお、上記各端板部５１ｅには、軸受部５１ｆの外側に、同図（ｂ）に示すように、湯水を通過させるための複数の流路穴５１ｈ…がそれぞれ形成されている。このような構成により、インペラー５２の芯振れ等がさらに確実に抑えられてスムーズな回転が維持される。
【００７７】図９の電動ポンプ４２は、同図（ａ）に示すように、インペラー５２の中心に、上記とほぼ同様に、各羽根５２ｃ…の内方端が連なる軸部５２ｉを設けると共に、この軸部５２ｉの中心に、例えばステンレス製の棒鋼から成る回転軸６１を、軸部５２ｉの上下端から各々突出する形状に圧入して、インペラー５２が形成されている。
【００７８】この場合のポンプケース５１は耐熱樹脂で形成され、上部接続管部５１ａの下端側、および下部接続管部５１ｂの上端側の各高さ位置に、径方向内方に向かう連設部５１ｉ・５１ｊを設けて、これら連設部５１ｉ・５１ｊの中心位置に軸受部５１ｋ・５１ｍがそれぞれ一体に形成されている。これら軸受部５１ｋ・５１ｍに上記回転軸６１の上端側および下端側をそれぞれ嵌入させて、インペラー５２がポンプケース５１内に回転自在に支持されている。なお、上記連設部５１ｉ・５１ｊは、同図（ｂ）に示すように、放射状に配置した複数のアーム部を設けて形成され、各アーム間に、前記図８の電動ポンプ４２と同様に流路穴５１ｈが形成されている。
【００７９】この構成の電動ポンプ４２では、回転軸６１が金属製であるので充分な強度とすべりが確保される。また、ポンプケース５１を合成樹脂製とすることで、このポンプケース５１を挟んでの各コイル５５とインペラー５２との間の磁気結合の損失が少なくなり、仕事効率がアップする。なお、このポンプケース５１は、同図（ａ）に示すように、インペラー５２が上方から組付けられる下ケース５１Ａと、このインペラー５２を上方から覆う上ケース５２Ｂとを設け、これらが相互に当接する部分を例えば超音波溶着することによって組立てられている。
【００８０】図１０の電動ポンプ４２は、インペラー５２の円筒部５２ｂの外周側に、磁極部を構成する例えばフェライト製のマグネット６２・６２を埋め込んで形成されている。したがってこの場合には、これらマグネット６２・６２以外の部分は、例えばポリプロピレン等の合成樹脂で形成されている。このような構成によっても、各コイル５５への通電を切換えて固定子部材５３内に回転磁界を発生させることで、インペラー５２が前記同様に回転駆動される。
【００８１】このように、本発明における電動ポンプは、前記実施形態で説明した構造以外にも種々変更して構成することが可能である。さらに上記では、インペラー５２の中心貫通穴５２ａを通して湯水を軸方向に送る軸流インペラーを例に挙げたが、請求項１の範囲では、例えば前記円筒部（被駆動部）５２ｂに代えて円板状の被駆動部を設け、この被駆動部の端面に、前記図１１（ｃ）に示したような渦巻き形状の羽根を設けた遠心インペラーを設けて構成することも可能である。この場合でも、被駆動部を囲うように、これとほぼ同一平面上に固定子部材５３を配置することで、厚さ寸法の小さな電動ポンプとすることができる。
【００８２】一方、上記実施形態では、内容器４を真空二重構造で構成した電気ポットを例に挙げて説明したが、その他の断熱仕様の電気ポットにも本発明を適用して構成することも可能であり、また上記では、電動ポンプ４２とベローズポンプ２６とを備えた、いわゆる電動／手動型の電気ポットを例に挙げたが、電動ポンプのみを設けて給湯する電動式電気ポットにも本発明を適用して構成することも可能である。
【００８３】
【発明の効果】以上のように、本発明の電気ポットにおいては、給湯経路内に配置されるインペラーに、所定の磁極に磁化された磁極部を有する被駆動部を設ける一方、このインペラーを収納するポンプケースの壁面を挟んで上記被駆動部に対向する回転磁界形成手段を設けて、この回転磁界形成手段で発生される回転磁界に追随して上記インペラーが回転駆動されるように構成されている。したがってこの構成では、インペラーと回転磁界形成手段とがほぼ同一平面に沿って配置されることになるので、その全体的な厚さ方向の寸法を極力小さくすることができる。この結果、このようなインペラーおよび回転磁界形成手段からなる電動ポンプを組込むことで、全体的な形状をより小型化することが可能となる。

【出願人】	【識別番号】０００００３７０２【氏名又は名称】タイガー魔法瓶株式会社
【出願日】	平成１２年６月９日（２０００．６．９）
【代理人】	【識別番号】１０００９１６８３【弁理士】【氏名又は名称】▲吉▼川俊雄
【公開番号】	特開２００１－３４６６８７（Ｐ２００１－３４６６８７Ａ）
【公開日】	平成１３年１２月１８日（２００１．１２．１８）
【出願番号】	特願２０００－１７３２９８（Ｐ２０００－１７３２９８）