(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
貯水タンク内の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注ぎ口と、上記導入部と上記注ぎ口とを連結した液体通路とを設け、この液体通路内に揚水機構を備える小型ポンプ装置を有する電気湯沸かしポットにおいて、上記揚水機構は、上記導入部近傍に配設される、スクリュー羽根が螺旋状に形成されたリードスクリューを有するスクリューポンプと、上記注ぎ口近傍であって上記スクリューポンプより上側に配設される遠心ポンプとで構成し、上記スクリュー羽根を、圧力角のほとんどない直線状の構造または圧力角を負とする逆テーパー構造とし、その表面に段差部を有しないものとしたことを特徴とする電気湯沸かしポット。
【請求項２】
前記スクリュ−羽根を、圧力角を負とする逆テーパー構造としたことを特徴とする請求項１記載の電気湯沸かしポット。
【請求項３】
前記リードスクリューは、前記圧力角を零または負とした１条巻きのスクリュー羽根を有すると共に成形用のスクリュー型との相対回転によってそのスクリュー型から抜くことにより形成されたものであることを特徴とする請求項１または２記載の電気湯沸かしポット。
【請求項４】
前記リードスクリュー外周端と、前記液体通路の内壁とのギャップを、０．１〜０．３５ｍｍとしたことを特徴とする請求項１，２または３記載の電気湯沸かしポット。
【請求項５】
前記導入部を前記貯水タンクの下部に設け、前記液体通路を前記貯水タンクの外側に配置し、前記スクリューポンプを前記貯水タンクの底部近傍に設けたことを特徴とする請求項１，２，３または４記載の電気湯沸かしポット。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、液体を揚水機構で導入し吐出する小型ポンプ装置を有する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、ポットの上部より吐出させる、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では、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の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】
このキャビテーション現象を防止するポンプ装置として、例えば、特開平７−２１７６００号公報に記載されたような構造を有するポンプ機構７０が提案されている。このポンプ機構７０は、図２０に示すように、モータ７１の駆動力によって、ポンプケース７２内で回転するインペラ７３の先端部分に、複数の羽根部７４を有するスクリュー７５が形成されている。このような構成となっているため、ポンプ機構７０は、インペラ７３とスクリュー７５とが一体的に回転し、インペラ７３の回転中心付近の負圧が発生している部分にスクリュー７５によって液体を積極的に供給することとなり、インペラ７３の空転を防止しキャビテーション現象が起こりにくいようになっている。
【０００５】
このポンプ機構７０は、上述したような螺旋形状のスクリュー７５を有している。このようなスクリュー７５を射出成形で製造する場合、通常、単純に金型を２方向に分割して外す方法が用いられるが、羽根部７４にテーパーを十分に付けないと、スクリュー７５を構成する各羽根部７４の表面にアンダーカット部が生じる。
【０００６】
このようなアンダーカット部が生じると、各羽根部７４の表面に、段差部が発生することとなる。このように各羽根部７４の表面に段差部が形成されると、ポンプケース７２内の液体の流れが滑らかでなくなり、スクリュー７５部分のポンプ効率（液体を送る効率）が低下する。このため、特に、沸騰直後の給湯等の初期動作に、インペラ７３に十分な液体を送り込むことができず、上述したキャビテーション現象が発生する危険性を有することとなる。
【０００７】
そのため、スクリューポンプで使用される従来のスクリューは、図２１に示すように、スクリュー８０の各羽根部８１が、圧力角Ｍ（Ｍ＞０°）を有する形状、すなわちテーパー形状に形成されている。この構成とすると、スクリュー８０の成形時に、アンダーカット部は生じず、液体の流れが滑らかとなる。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、スクリュー８０を、圧力角Ｍ（Ｍ＞０°）を有する形状とすると、ポンプ動作時、汲み上げる湯や水が各羽根部８１の外周へ逃げ易くなる。そのため、外周に設けられたポンプケースと各羽根部８１との隙間（ギャップ）から液体が吸引口側に逆戻りしてしまい、ポンプ効率が悪くなるという問題が生じる。
【０００９】
また、金型を２方向へ分割する方法で製造すると、スクリューの真円度が出難くなり、スクリューとポンプケースとの隙間（ギャップ）を大きくとる必要が生じる。このようにギャップが大きくなると、吐出口側へ汲み上げた湯や水等の液体がギャップ部分から吸引口側へ逆戻りし易くなり、やはり、ポンプ効率が低下するという問題が生じる。
【００１０】
本発明は、上述した問題に鑑みて、高効率のスクリューポンプを少なくとも揚水機構の一つとした小型ポンプ装置を有する電機湯沸かしポットを提供することを目的とする。
【００１１】
【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の電気湯沸かしポットは、貯水タンク内の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注ぎ口と、導入部と注ぎ口とを連結した液体通路とを設け、この液体通路内に揚水機構を備える小型ポンプ装置を有する電気湯沸かしポットにおいて、揚水機構は、導入部近傍に配設される、スクリュー羽根が螺旋状に形成されたリードスクリューを有するスクリューポンプと、注ぎ口近傍であってスクリューポンプより上側に配設される遠心ポンプとで構成し、スクリュー羽根を、圧力角のほとんどない直線状の構造または圧力角を負とする逆テーパー構造とし、その表面に段差部を有しないものとしている。
【００１２】
このため、スクリュー羽根によって液体が外周方向へ押し出される現象が生じにくくなり、液体が軸方向に効率よく汲み上げられる。また、段差部を有しないため、液体が滑らかに送り出され、沸騰直後のキャビテーションも防止される。さらに、スクリューポンプを逆転させることによって、液体通路内の液体を貯水タンク内にすばやく戻すことができる。
【００１３】
また、請求項２記載の発明は、請求項１記載の電気湯沸かしポットにおいて、スクリュー羽根を、圧力角を負とする逆テーパー構造としている。このため、液体は、リードスクリューの外側への流れが防止され、確実に軸方向に効率的に伝達される。
【００１４】
また、請求項３記載の発明は、請求項１または２記載の電気湯沸かしポットにおいて、リードスクリューは、圧力角を零または負とした１条巻きのスクリュー羽根を有すると共に成型用のスクリュー型との相対回転によってそのスクリュー型から抜くことにより形成されたものとしている。この結果、リードスクリューが切削加工等の追加工を必要としないものとなる。また、スクリュー羽根は、２方向への割り型で形成されるものではないので、製造時、真円度を出し易いものとなり、ポンプケースとスクリュー羽根との隙間を従来のものに比べ小さなものとすることができる。これによって、ポンプ効率が向上する。
【００１５】
また、請求項４記載の発明は、請求項１，２または３記載の電気湯沸かしポットにおいて、リードスクリュー外周端と液体通路の内壁とのギャップを、０．１〜０．３５ｍｍとしている。このように、ギャップ部分が狭くなっており、液体の逆戻りが防止される。しかも、部品の精度誤差や組み立て誤差をカバーする程度のギャップを設けているので、スクリュー羽根が回転時に液体通路の内壁と衝突して音を発生したり、ポンプ能力が落ちてしまうのを防止することができる。
【００１６】
また、請求項５記載の電気湯沸かしポットは、請求項１，２，３または４記載の電気湯沸かしポット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気湯沸かしポットとすることができる。
【００１８】
【発明の実施の形態】
以下に、本発明の実施の形態における小型ポンプ装置１を、図１から図１９に基づき説明する。なお、本実施の形態では、小型ポンプ装置１を、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。
【００１９】
電気湯沸かしポット２は、図１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。
【００２０】
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。
【００２１】
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内の液体の量の目安を知るための水位表示窓９が設けられている。
【００２２】
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。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４ｃが形成されている。
【００２３】
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、導入された液体を吐出させるための注ぎ口８に連結される吐出部１１と、導入部１０と注ぎ口８とを吐出部１１を介して連結した液体通路１２と、液体通路１２内に配置された電動式の揚水機構としてのスクリューポンプ１３及び遠心ポンプ１４と、駆動源としてのモータ１５と、から主に構成されている。なお、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及び遠心ポンプ１４を一体的に駆動する共通の駆動源となっている。
【００２４】
スクリューポンプ１３は、液体通路１２内の下端部分で導入部１０近傍、すなわち、貯水タンク４の底部４ｂ近傍に配置されている。すなわち、スクリューポンプ１３は、図２に示すように、円筒状のケース体で形成され導入部１０に連通すると共に液体通路１２の一部となっているポンプ室１６と、ポンプ室１６内に回転自在に格納されたリードスクリュー１７から主に構成されている。なお、リードスクリュー１７の構成については、後で詳述する。
【００２５】
一方、遠心ポンプ１４は、液体通路１２内の上端部分で吐出部１１近傍に配置されている。すなわち、遠心ポンプ１４は、ケース体１８の一部で構成され液体通路１２の一部となっている渦室１９と、渦室１９内に回転自在に格納されたインペラ２０と、から主に構成されている。インペラ２０の回転中心には、断面６角形状のステンレス鋼製のプロセスシャフト２１ａの一端側が圧縮バネ２１ｃと共に挿入されている。また、このプロセスシャフト２１ａの他端は、液体通路１２内を通ってポンプ室１６内に進出し、リードスクリュー１７の回転中心に嵌合固定されている。
【００２６】
なお、リードスクリュー１７の回転中心となる貫通孔１７ａには、このプロセスシャフト２１ａが３／４程度の深さまで挿入されており、残りの１／４程度の部分には反対側から断面円形のステンレス鋼製のシャフト２１ｂが挿入固定されている。そして、この円形のシャフト２１ｂが、ポンプ室１６内の下端に配置されたＰＰＳ樹脂製のスライドベアリング５９に突き当たり回転自在に支承されている。この構成によって、プロセスシャフト２１ａ及びシャフト２１ｂとは、一体的に回転するものとなっており、ストレートパイプ２３内で回転自在に支承される。このため、インペラ２０とリードスクリュー１７とは、一体的に回転するようになっている。
【００２７】
また、ケース体１８内の上半分程のスペースは、モータ１５を格納するためのモータ収納部２２となっており、渦室１９はケース体１８内の下半分程のスペースで構成されている。また、この遠心ポンプ１４の渦室１９は、吐出部１１に連通している。
【００２８】
導入部１０は、Ｕ字状のパイプで形成されており、貯水タンク４の下側に配置されている。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４ｃ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。導入部１０の他端は、液体通路１２の下端に設けられたスクリューポンプ１３のポンプ室１６に連結されている。
【００２９】
液体通路１２は、貯水タンク４の外側に縦置きに配置されたガラス製のストレートパイプ２３と、ストレートパイプ２３の上端にチューブ２６によって連結された渦室１９と、ストレートパイプ２３の下端にチューブ２８によって連結されリードスクリュー１７を囲むポンプ室１６から構成されている。すなわち、液体通路１２の下端部分には、リードスクリュー１７を有するスクリューポンプ１３が設けられている。また、液体通路１２の上端部分には、インペラ２０を有する遠心ポンプ１４が設けられている。
【００３０】
また、液体通路１２と平行な位置には、液体通路１２の強度を補強すると共に、両ポンプ１３，１４及び流体通路１２を外枠体３の内側へ取り付けるための取り付け板２４が配置されている。この取り付け板２４は、図２，図３，図４及び図５に示すように、平板状部材で形成されている。そして、一端側２４ａの２つのねじ孔２４ｂが渦室１９の外側の固定部１９ａに形成された２つのねじ孔１９ｂに合わされた後ねじで固定され、他端側２４ｃの２つのねじ孔２４ｄがポンプ室１６の外側の固定部１６ａに形成された２つのねじ孔１６ｂに合わされた後ねじで固定される。なお、取り付け板２４及び渦室１９は、上述のねじ固定以外に２つの位置決め用孔及び突起で位置決めされている（図示省略）。
【００３１】
なお、一端側２４ａの２つのねじ孔２４ｂ，１９ｂと、他端側２４ｃの２つのねじ孔２４ｄ，１６ｂの計４箇所には、セルフタッピンネジ２５がそれぞれ嵌め込まれ、小型ポンプ装置１を貯水タンク４の底部４ｂに固定された遮熱板（図示省略）へ固定するものとして働くようになっている。また、取り付け板２４は、本実施の形態では、亜鉛メッキ鋼板で構成されているが、その他の金属部材やまた非金属部材で構成されてもよい。
【００３２】
また、液体通路１２のストレートパイプ２３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よりストレートパイプ２３内の水位が視認できるようになっている。そして、このストレートパイプ２３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、ストレートパイプ２３と渦室１９との連結部分には、防水キャップとしてのチューブ２６が嵌め込まれている。このチューブ２６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、ストレートパイプ２３と渦室１９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。
【００３３】
スクリューポンプ１３のポンプ室１６は、図６に示すように、導入部１０と液体通路１２とを直角に連結するものとなっており、略円筒形状のケース体で形成されている。スクリューポンプ１３の下端部には、導入部１０と連結された引込み口２７が設けられている。また、ポンプ室１６の外側には、図５に示すように、取り付け板２４の一端側を固定するための固定部１６ａが形成されている。また、ポンプ室１６の上端縁部分には、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、チューブ２６と同様に、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、ストレートパイプ２３とスクリューポンプ１３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。
【００３４】
吐出部１１は、図１に示すように、渦室１９に連結され水平方向に延出された送水管２９と、送水管２９より送られてきた液体を外枠体３の外部に吐出させるための吐出管３０と、送水管２９と吐出管３０との間に設けられた安全弁装置３１とから形成されている。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注ぎ口８に接続されるものとなっており、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。すなわち、吐出管３０の先端部分は注ぎ口８と連結されており、この注ぎ口８が、図６に示すように、くちばし部７に形成されたアンダーカバー３２に設けられた吐出開口３３に臨んでいる。
【００３５】
安全弁装置３１は、安全弁ケース３４内に収納された転倒時安全弁３５と、傾斜時安全弁３６から構成されている。転倒時安全弁３５は、電気湯沸かしポット２が転倒した際に、送水管２９を閉塞するものとなっている。また、傾斜時安全弁３６は、電気湯沸かしポット２を前方向に傾斜させた際に吐出管３０を閉塞するものとなっている。
【００３６】
貯水タンク４の下側には、図６に示すように、電熱装置３７が設けられている。この電熱装置３７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。また、貯水タンク４の底部４ｂの周縁部分には、導入部１０と連通する連通孔４ｃが設けられている。このように、貯水タンク４は、導入部１０、液体通路１２及び吐出部１１を介して外枠体３の外部と連通している。
【００３７】
なお、液体通路１２のストレートパイプ２３の上方に配置されたケース体１８は、モータ収納部２２と渦室１９とに分離されている。すなわち、ケース体１８は、図７に示すように、略円筒形状のポリプロピレン製のカップ状部材で形成されており、上端縁には係合部３８が形成されている。この係合部３８は、図８に示すように、カップ状に形成されたポリプロピレン製の中ケース３９を係合するものとなっている。そして、ケース体１８の上側から中ケース３９を挿入し、係合部３８に、中ケース３９の上端部分に形成された突起部４０を係合させることにより、ケース体１８の略上半分の部分には、中ケース３９が嵌合配置される。これにより、ケース体１８は、上側の部屋、すなわちモータ１５を支持するモータ収納部２２と、下側の部屋、すなわちインペラ２０を格納する渦室１９とに分離されることとなる。
【００３８】
中ケース３９の内側には、モータ１５の平面部に固定されたポリアセタール等の樹脂で形成されたプレート４１と係合してモータ１５を支承する段部４２が形成されている。モータ１５は、中ケース３９に入れる際に、段部４２にプレート４１が当接するため、中ケース３９の途中部分までのみ進入するようになっており、略半分は中ケース３９の上側に突出した状態で嵌まっている。
【００３９】
さらに、モータ１５のケース体１８より突出した部分を覆うように形成されたポリプロピレン製のキャップ部材４３の複数の取り付け部４３ａが、それぞれケース体１８の係合部３８の外側部分に形成された複数の突起３８ａへ嵌まり込むことによって、モータ１５は、ケース体１８に固定されている。このキャップ部材４３には、リード線４６を介してコネクター４４（図３参照）が接続されており、このコネクター４４が制御回路基板（図示省略）に接続されている。
【００４０】
また、モータ１５の上方の外枠体３には、図８に示すように、閉塞蓋４５が設けられており、閉塞蓋４５に可動接点４７が取り付けられている。そして、可動接点４７は、閉塞蓋４５を閉じた際に、モータ１５の上端面に形成されたスイッチ部材（図示省略）をオンにするようになっている。このとき、外部から吐出ボタンが操作されると、制御回路基板からの信号によりモータ１５が駆動されるようになっている。
【００４１】
また、モータ１５のプレート４１が固定されている側の面の中央からは、モータ出力軸４８が回転自在に延出している。このモータ出力軸４８の先端部分は、中ケース３９内に進入している。また、モータ出力軸４８の途中部分には、インペラ２０を誘導するためのドーナツ形の９０°毎の４極面着磁がなされた誘導マグネット４９が、亜鉛メッキ鋼板製のマグネット保持部材４９ａを介して固定されている。この誘導マグネット４９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。
【００４２】
なお、中ケース３９の底部分には、この底部分よりさらに下側、すなわち渦室１９へ突出するように形成された軸固定部５０が形成されている。この軸固定部５０には、渦室１９に格納されるインペラ２０を回転自在に支承するステンレス鋼製の固定軸５１が嵌合固定されている。
【００４３】
渦室１９は、インペラ２０を回転自在に格納する空間となっており、図９に示すように、液体を貯水タンク４側から吸引する吸込部５２と、吐出部１１の送水管２９と連結されて吸引した液体を注ぎ口８側へ排出する排出部５３とを有している。吸込部５２は、図９に示すように、渦室１９の底部分でインペラ２０の回転中心からずれた位置に形成されている。
【００４４】
さらに、吸込部５２の近傍には、図１０に示すように、渦室１９の底部分の一部より吸込部５２に向かって徐々に深くなる凹部から形成される斜面部５４が設けられている。また、この斜面部５４と吸込部５２を挟んで反対側には、渦室１９の内周壁より内側に突出するように形成された突起部１８ｂが形成されている。
【００４５】
このような渦室１９の構成は、モータ１５の正回転時にポンプ能力を高く、逆回転時にポンプ能力を低くするためである。このため、本実施の形態の小型ポンプ装置１は、モータ１５の逆回転時、遠心ポンプ１４がポンプ能力を発揮せず、スクリューポンプ１３のみによって容易に流体通路１２内の液体を貯水タンク４へ戻すことができるようになっている。
【００４６】
インペラ２０は、ＰＰＳ等の樹脂磁性材で形成されており、軸部２０ａ及び複数枚の羽根部２０ｂとから構成されている。そして、軸部２０ａには、固定軸５１に遊嵌されるＰＰＳ樹脂製のスライドベアリング５５を、上下方向にスライド移動可能で、かつ、回転方向に対してプロセスシャフト２１ａに連結固定するための６角形の嵌合孔５６が設けられている。このスライドベアリング５５は、固定軸５１を遊嵌する孔部５５ａと、その底部に設けられた半球状の突起５５ｂとを有している。そして、インペラ２０は、スライドベアリング５５の孔部５５ａ内の突起５５ｂを固定軸５１の端部に突き当てながら、スライドベアリング５５と一体的に、固定軸５１に回転自在に支承されている。また、スライドベアリング５５の下面には、プロセスシャフト２１ａを嵌合固定するための嵌合孔５８が設けられている。
【００４７】
また、複数枚の羽根部２０ｂは、プラスティックマグネットで構成されており、中ケース３９内に配置されている誘導マグネット４９に磁気誘導されるための９０°毎の４極面着磁がなされている。すなわち、モータ１５が駆動しモータ出力軸４８が回転すると、誘導マグネット４９に羽根部２０ｂが磁気誘導されて、インペラ２０が渦室１９内で回転するようになっている。なお、インペラ２０が回転すると、インペラ２０の回転中心には負圧が発生し、ストレートパイプ２３内の空気や液体等を回転中心に吸引する作用が働くこととなる。
【００４８】
また、リードスクリュー１７は、ＰＰＳ等の樹脂材で形成されている。このリードスクリュー１７は、図１１から図１４に示すように、回転中心に貫通孔１７ａを有する軸部１７ｂと、軸部１７ｂの外周に固定されたスクリュー羽根１７ｃから構成されている。スクリュー羽根１７ｃの開始部１７ｄは、平端面となっており、開始部１７ｄに隣接してスクリュー羽根１７ｃが鋭角となる鋭角部１７ｈが設けられている。そして、リードスクリュー１７は、流体通路１２の一部となっているポンプ部１６内に配置されている。
【００４９】
このリードスクリュー１７の貫通孔１７ａには、断面６角形のプロセスシャフト２１ａ及び断面円形のシャフト２１ｂが、それぞれ互いに反対方向から圧入されており、プロセスシャフト２１ａおよびシャフト２１ｂを回転中心としてポンプ部１６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１７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。
【００５０】
軸部１７ｂに形成された貫通孔１７ａは、図１３及び図１４に示すように、プロセスシャフト２１ａを圧入固定するための６角形状の６角孔部１７ｅと、シャフト２１ｂを圧入固定するための円形状の丸孔部１７ｆとを有している。これらの６角孔部１７ｅと丸孔部１７ｆとは、貫通孔１７ａ内部で連通している。
【００５１】
そして、６角孔部１７ｅには、丸孔部１７ｆとの境部分から６角孔部１７ｅ側の出口に向かっての軸方向の所定の距離にかけて、僅かに貫通孔１７ａの中心側に突出する突堤１７ｇが６箇所設けられている。この６つの突堤１７ｇは、６角形の６角孔部１７ｅの外周の辺１つおきに２つずつ形成されている。これらの突堤１７ｇは、プロセスシャフト２１ａが圧入されるときに、このプロセスシャフト２１ａの外周によって僅かに弾力を持ちながらつぶされることによって、プロセスシャフト２１ａをリードスクリュー１７に強固に固定するものとなっている。一方、丸孔部１７ｆは、シャフト２１ｂの外径より僅かに小さい内径を有するものとなっている。
【００５２】
また、スクリュー羽根１７ｃは、複数ピッチ、具体的には５ピッチのスクリューから構成されている。これら各ピッチのスクリューは、内周部分が軸部１７ｂの外周に一体的に固定されていると共に、螺旋状に連結されており、結果としてスクリュー羽根１７ｃは、いわゆる１条巻きとなっている。なお、このように構成されたスクリュー羽根１７ｃは、図１５に示すように、進み角α＝７．４３３°、圧力角β＝０°となっている。この圧力角β＝０°とは、スクリュー羽根１７ｃが軸部１７ｂに対して垂直となっている状態、すなわちスクリュー羽根１７ｃが９０°となっている状態を意味する。この構成により、軸部１７ｂと直交する方向に延接された各スクリューは、その厚みＨが延接方向に一定となっている。すなわち、ポンプの吸い込み効率の低下の原因となる圧力角（テーパー）を有しない直線状の構造とされている。
【００５３】
また、このように構成されたスクリュー羽根１７ｃは、軸部１７ｂと共に、リードスクリュー１７として射出成形により一体成形されたものとなっている。なお、この射出成形時は、成形用のリードスクリュー型（図示省略）にリードスクリュー１７の材料となる樹脂を投入後、完成品としてのリードスクリュー１７をスクリュー型から回し抜きすることにより形成される。そのため、リードスクリュー１７は、テーパーを設けないようにしても、スクリュー羽根１７ｃの表面部分にアンダーカット部（金型を材料から抜く際に金型が材料に引っ掛かる）が生じず、段差が生じないものとして製造することが可能となる。なお、リードスクリュー１７を回すのではなく、スクリュー型を回転させるようにしたり、両者を同時に反対方向に回転させるようにしてもよい。
【００５４】
なお、このようにして形成されたリードスクリュー１７の外径は、リードスクリュー１７を所定の位置に配置した際、その外周端が流体通路１２の一部となっているポンプ室１６の内壁に対して、０．３５ｍｍ以下のギャップとなるように形成される。ここでは、スクリュー羽根１７ｃの外径Ｌを１７．４ｍｍとしているので、スクリュー羽根１７ｃの外径に対し２％以下のギャップとなる。これは、本実施の形態のリードスクリュー１７が、上述したように回し抜きすることにより形成されるため、従来の２方向への割り型に比して真円度が出易く、径方向において精度良く製造できることにより可能となる。そのため、ポンプ性能としては、従来のスクリューポンプより高い能力を発揮することとなる。
【００５５】
このように構成されたスクリューポンプ１３は、モータ１５の駆動により、遠心ポンプ１４と共に効率よく液体を汲み上げ排出することとなる。なお、０．１ｍｍ以上のギャップとすることによって部品精度誤差や組み立て誤差によって生ずる、スクリュー羽根１７ｃとポンプ室１６の内壁との衝突を防止することができる。この結果、衝突音の発生やポンプ機能の低下を防止できる。
【００５６】
なお、図１６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１７を用いた場合と、その他の形状の３種類のリードスクリュー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。
【００５７】
図１６の表においてサンプルＡとなっているリードスクリュー（以下、リードスクリューＡとする）は、射出成形時にスクリュー型として割り型タイプのものを用いたもので、２方向に割り型を分割することによって取り出した成形品である。なお、このリードスクリューＡは、スクリュー羽根部分に、圧力角（テーパー角）が３°設けられていると共に、パーティング部に段差がついている。なお、割り型により形成したため、リードスクリューＡの外周端とポンプ室１６の内壁とのギャップをそれ程狭めることができず、そのギャップは、０．４ｍｍとなっている。このように構成されたリードスクリューＡは、小型ポンプ装置１に用いられた場合、沸騰直後のキャビテーションの発生し易い状況においては、湯の吐出量があまり確保できないという評価（×）となる。
【００５８】
また、図１６の表におけるサンプルＢとなっているリードスクリュー（以下、リードスクリューＢとする）は、サンプルＡ同様、射出成形時にスクリュー型として割り型タイプのものを用いており、２方向に割り型を分割することによって取り出した成形品である。また、このリードスクリューＢは、スクリュー羽根部分に、圧力角（テーパー角）が３°設けられている。しかしながら、リードスクリューＢは、パーティング部に形成された段差を切削加工により滑らかにしたものとなっている。なお、割り型により形成したため、リードスクリューＢの外周端とポンプ室１６の内壁とのギャップをそれ程狭めることができないのは、上述したサンプルＡと同様で、そのギャップは、０．４ｍｍとなっている。このように構成されたリードスクリューＢが小型ポンプ装置１に用いられた場合、沸騰直後のキャビテーションの発生し易い状況においては、段差を削った分、液体の流れが滑らかになるという効果があるものの、湯の吐出量が多少確保できないという評価（△）となる。
【００５９】
また、図１６の表におけるサンプルＣとなっているリードスクリュー（以下、リードスクリューＣとする）は、射出成形時にスクリュー型として回し抜きしたタイプのものを用いており、リードスクリューを回し抜くことによって取り出した成形品である。そのため、リードスクリューＣは、スクリュー羽根の表面部分に段差のないものとなっている。また、このリードスクリューＣは、スクリュー羽根部分の圧力角（テーパー角）が０°となっている。なお、このリードスクリューＣは、外周端とポンプ室１６の内壁とのギャップが０．４ｍｍとなっている。このように構成されたリードスクリューＣが小型ポンプ装置１に用いられた場合、段差がなくさらに圧力角が０°となっているため、沸騰直後のキャビテーションの発生し易い状況においては、液体の流れが非常に滑らかになりポンプ性能もある程度確保している。しかし、ギャップが大きい分、やや吐出量が少ないという評価（○）となる。
【００６０】
なお、図１６の表におけるサンプルＤは、本実施の形態のリードスクリュー１７であって、サンプルＣとギャップのみ異なる構成となっている。すなわち、上述したようにリードスクリュー１７の外周端とポンプ室１６の内壁とのギャップは、０．３ｍｍとなっている。このように、サンプルＣよりギャップをさらに狭めると、ポンプ性能が十分となり沸騰直後の湯の吐出量が多いという評価（◎）となる。
【００６１】
なお、リードスクリュー１７は、１ピッチの長さ約５．０ｍｍ，圧力角０°，進み角７．４３３°等としているが、他の数値のものでもよい。特に、圧力角に関しては、上述の実施の形態のように完全な０°（スクリュー羽根１７ｃが軸部１７ｂに対して完全に垂直な状態）としなくとも、図１７に示すように、垂直状態（９０°＝圧力角β’が０°）を１００％とした場合、その傾きを３％（圧力角β’＝２．７°に相当）以内、好ましくは１％（圧力角β＝０．９°に相当）以内とした、若干テーパー面のある形状としてもよい。このように傾きが３％以内（圧力角β’≦２．７°）に抑えられていれば、軸部１７ｂ側の根元が太く外周側が細い形状としても、液体がそれ程スクリュー羽根１７ｃの外周方向に押されることがないので、吐出機能を従来に比べ向上させることができる。そのため、本発明において「圧力角のほとんどない直線状の構造」の範囲には、このように圧力角が３％以内のものを含むものとする。
【００６２】
一方、本発明の小型ポンプ装置１は、図１８に示すように、リードスクリューを「圧力角を負とする逆テーパー構造」としても、上述の実施の形態の「圧力角のほとんどない直線状の構造」と同様の効果、すなわち液体をリードスクリューの外側に移動させず軸方向に効率よく送る効果を有するものとなる。以下、その例について説明する。リードスクリュー６１のスクリュー羽根６１ｃは、上述のリードスクリュー１７と同様、複数ピッチ、具体的には５ピッチのスクリューから構成されている。また、これら各ピッチのスクリューは、内周部分が軸部６１ｂの外周に一体的に固定されていると共に、螺旋状に連結されており、結果としてスクリュー羽根６１ｃは、いわゆる１条巻きとなっている。
【００６３】
このように構成されたスクリュー羽根６１ｃは、進み角α”＝７．４３３°、圧力角β”＝−３°（負の値）となっており、各スクリューは、液体の送り方向（図１８において左側＝インペラ２０側）に倒れる傾きを有している。すなわち、このスクリュー羽根６１ｃの液体の送り側の表面は、逆テーパー構造となっている。そのため、正方向のテーパー形状で構成した場合のように、液体がリードスクリュー１７の外側に逃げてポンプの吸い込み効率の低下の原因となるということがなく、液体が軸方向に効率的に伝達されるものとなっている。
【００６４】
また、さらに、上述した「圧力角を負とする逆テーパー構造」は、図１９に示すような形状、すなわち、リードスクリュー６２のスクリュー羽根６２ｃの両面を、圧力角β”＝−３°の逆テーパー面とした構造をも含むようになっている。このように構成すると、各スクリューにおける導入部１０側の面が、導入部１０側に位置する他のスクリューの対向する面と協働して、液体を外側へ送らないように働き、液体のリードスクリュー６２の外側への流れを防止し、確実に軸方向に効率的に伝達される。
【００６５】
さらに、リードスクリュー１７のピッチ数は、数を少なくして１ピッチや３ピッチ等としても良い。このようにピッチ数を少なくしても、遠心ポンプ１４による吸引力が十分あるため、総合的には十分汲み上げ力が確保できる。しかし、ピッチ数は、多くしすぎると、装置全体を大きなものとするか、あるいはリードスクリュー１７の進み角を小さくする必要が生じる。そのようにすると、ポンプ性能の低下が生じる可能性が高くなること等を考慮し、本実施の形態ではスクリュー羽根１７ｃを５ピッチとした。
【００６６】
なお、スクリューポンプ１３は、遠心ポンプ１４と比してポンプ性能が低いものとなるので、その役割としては、▲１▼正回転時、少なくともインペラ２０の部分まで液体を供給する▲２▼逆回転時、液体を逆流させるという２つの働きを有することとなる。一方、遠心ポンプ１４は、ポンプ性能が高いものとなっており、一旦液体が渦室１９内に供給されると、確実に大量に液体を吐出できるものとなっている。しかしながら、渦室１９の回転中心は負圧となっており、沸騰した湯を汲み上げる際には、沸点に近い温度となっている湯が気化したり、湯が気化する際に発生する泡が膨張したりして、キャビテーション現象が生じる。
【００６７】
すなわち、正回転時、仮に遠心ポンプ１４にキャビテーションが発生しても、リードスクリュー１７がキャビテーションを防止するようにインペラ２０の回転中心に湯を確実に供給する。また、逆転時、リードスクリュー１７は、渦室１９や液体通路１２内の液体を逆流させ貯水タンク４へ戻す。特に、逆回転時、遠心ポンプ１４の吐出作用が弱くなるため、その戻り量は多くなる。
【００６８】
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。
【００６９】
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４ｃ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のストレートパイプ２３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及びスクリューポンプ１３内へは完全に水が浸入し、貯水タンク４及びストレートパイプ２３の途中部分まで水が入っていることとなる。
【００７０】
このような状態で電熱装置３７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や可動接点４７、キャップ部材４３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。
【００７１】
湯を吐出させるときは、閉塞蓋４５を閉めて可動接点４７によりスイッチ（図示省略）がオンの状態として吐出ボタン（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、誘導マグネット４９を固定したモータ出力軸４８が、中ケース３９内で正方向に回転する。
【００７２】
このように誘導マグネット４９が正方向に回転すると、羽根部２０ｂに着磁を施されたインペラ２０が両シャフト２１ａ，２１ｂ及びリードスクリュー１７と共に一体的に正方向に回転する。まず、リードスクリュー１７の回転により貯水タンク４の湯がストレートパイプ２３内を上昇する。このため、ストレートパイプ２３内の加熱されていない水が遠心ポンプ１４側に押し上げられ入っていく。一方、この後、遠心ポンプ１４に水が供給されると、インペラ２０の回転中心には、負圧が発生し、渦室１９内にはストレートパイプ２３内の水を吸引する吸引力が発生する。そして、渦室１９内に侵入してきた水は、排出部５３より送水管２９及び吐出管３０を経由して注ぎ口８より外枠体３の外部に供給される。
【００７３】
このようにして、インペラ２０の回転によりストレートパイプ２３から吸引し注ぎ口８より吐出させた水は、貯水タンク４内で加熱されたものではないので冷たいままである。この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１７の回転によりストレートパイプ２３からインペラ２０側に供給されると、インペラ２０の回転により、湯は注ぎ口８方向に供給される。
【００７４】
このとき、インペラ２０の回転中心は負圧になっており、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２０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、リードスクリュー１７によってインペラ２０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。
【００７５】
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。すると、インペラ２０が逆回転時には、遠心ポンプ１４のポンプ能力が低くなるのを利用して、リードスクリュー１７は、ストレートパイプ２３内の水をすばやく貯水タンク４側へ戻す。
【００７６】
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。
【００７７】
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４ｃから導入部１０に導入され、スクリューポンプ１３を通りストレートパイプ２３を上っていく。
【００７８】
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３７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、ストレートパイプ２３内の水は貯水タンク４内に戻される。そして、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、モータ１５を停止する。すると、貯水タンク４内の洗浄剤が投入された湯は、小型ポンプ装置１内での水位を貯水タンク４内の水の水位と同じに保とうとする作用の発生によって、ストレートパイプ２３および渦室１９内に戻る。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２０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。
【００７９】
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、上述した小型ポンプ装置１は、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２０の回転中心にリードスクリュー１７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。
【００８０】
また、上述の実施の形態では、揚水機構として、遠心ポンプ１４とスクリューポンプ１３の２つを流体通路１２内に配置したが、少なくともスクリューポンプ１３の一つがあれば、上述したキャビテーション現象の防止、及び液体の逆流による再加熱の効果を有する装置とすることができる。その場合、流体通路１２を短いもので構成するか、あるいはスクリューポンプ１３のリードスクリュー１７をさらに多ピッチとすると、ポンプ能力の低下も防止することが可能となる。また、さらには、上述の実施の形態のように上部に遠心ポンプ１４を、下部にスクリューポンプ１３を設けたりする以外に、その配置を反対としてもよい。
【００８１】
また、本実施の形態の小型ポンプ装置１は、ストレートパイプ２３と渦室１９とを連通する吸込部５２が、インペラ２０の回転中心からずれた位置に設けられているが、吸込部は渦室１９内のインペラ２０の回転中心に形成されても良い。しかしながら、本実施の形態は、上述した構成をとることにより、モータを逆回転させて、液体通路１２内の液体を貯水タンク４側へスムーズに逆流させることが可能となり、これにより、▲１▼液体通路１２内の加熱されていない液体を貯水タンク４内に戻して温めることができる▲２▼液体通路１２内の洗浄を行うことができる、という効果を有することとなる。
【００８２】
さらに、上述の実施の形態では、リードスクリュー１７を回しながら型抜きする方法で形成したが、例えば、６方向以上の多方向の割り型で型抜きすることによってアンダーカット部の生成を防止するものとしても良い。この場合は、その方向の数にもよるが、若干、圧力角（テーパー角）が必要となるケースも考えられる。
【００８３】
さらに、本実施の形態の小型ポンプ装置１は、図１６に示すリードスクリューＣ，Ｄの試験結果から、両者の中間値以上が好ましいものと判断され、リードスクリュー１７の外径寸法を、ポンプ室１６の内壁に対して０．３５ｍｍ以下のギャップとなるように構成している。別の観点から言えば、ギャップをリードスクリュー１７の外径の２％以内としているが、リードスクリュー１７の外周端とポンプ室１６の内周壁との隙間寸法は、多少緩いもの、例えば、リードスクリューＣのように、０．４ｍｍ（この場合、リードスクリュー１７の外径は１７．２ｍｍ）とし、割合を２．３％以下としても良い。このようにすると、部品組立及び部品加工が容易となり、製造効率が良くなる。また、電気湯沸かしポット以外に適用する場合は、その製品の性能要求に合わせ他のギャップ値をとるようにしてもよい。ただし、ギャップの割合は、２．５％以下が好ましく、２％以下が最も好ましい。
【００８４】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の電気湯沸かしポットによれば、圧力角のほとんど直線状の構造または圧力角を負とする逆テーパー構造とし、表面に段差部を設けないスクリュー羽根を有するスクリューポンプが配置されるため、スクリュー羽根によって液体が外周方向へ押し出される現象が生じにくくなる。また、スクリュー羽根の表面の段差部で流れが阻害されることがないので、液体は効率よく汲み上げられたり、またはその方向と逆方向に送出されることが可能となる。さらに、沸騰直後のキャビテーションも防止される。加えて、スクリューポンプを逆転させることによって、液体通路内の液体を貯水タンク内にすばやく戻すことができる。
【００８５】
また、他の発明の電気湯沸かしポットによれば、小型ポンプ装置の導入部を貯水タンクの下部に、流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に示した小型ポンプ装置の縦断面図である。
【図３】図２の小型ポンプ装置を矢示ＩＩＩ方向から見た平面図である。
【図４】図３の小型ポンプ装置の補強板を矢示ＩＶ方向から見た側面図である。
【図５】図３の小型ポンプ装置において、補強板を外した状態で矢示ＩＶ方向から見た側面図である。
【図６】図１に示した電気湯沸かしポットの小型ポンプ装置付近を示した一部断面図である。
【図７】図３の小型ポンプ装置のケース体部分を示した縦断面図である。
【図８】図１に示した電気湯沸かしポットに組込まれた小型ポンプ装置のモータ周辺部を拡大して示した一部断面図である。
【図９】図７のケース体を矢示ＩＸ方向から見た図である。
【図１０】図９のＸ−Ｘ断面図である。
【図１１】図２の小型ポンプ装置に使用されるリードスクリューを示した平面図で、鋭角部を斜線で示した図である。
【図１２】図１１のリードスクリューを矢示ＸＩＩ方向から見た図で、スクリュー羽根の一部のみを示した図である。
【図１３】図１１のリードスクリューの側断面図で、スクリュー羽根部分のみを省略し外形のみを示した図である。
【図１４】図１３を矢示ＸＩＶ方向から見た図で、貫通孔部分を拡大して示す図である。
【図１５】本実施の形態の小型ポンプ装置に使用されているリードスクリューの半端面図である。
【図１６】本実施の形態の小型ポンプ装置に、種々のリードスクリューを配置した場合の沸騰直後における湯等の吐出量の優劣を比較した表である。
【図１７】本実施の形態の小型ポンプ装置に使用されているリードスクリューの変形例の半端面図である。
【図１８】本実施の形態の小型ポンプ装置に使用されているリードスクリューの他の変形例の半端面図である。
【図１９】本実施の形態の小型ポンプ装置に使用されているリードスクリューのさらに他の変形例の半端面図である。
【図２０】従来の小型ポンプ装置を示した縦断面図である。
【図２１】従来のリードスクリューを示した側面図である。
【符号の説明】
１  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
８  注ぎ口
１０  導入部
１１  吐出部
１２  液体通路
１３  スクリューポンプ（揚水機構）
１４  遠心ポンプ（揚水機構）
１５  モータ
１７  リードスクリュー
１７ａ  貫通孔
１７ｂ  軸部
１７ｃ  スクリュー羽根
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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