(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
給水流入口と、給水流出口とを有し、内部に給水流路が形成された筒部と、
前記給水流路に対して略平行な回転中心軸を有し、前記回転中心軸のまわりに回転可能に前記給水流路に設けられた動翼羽根部を有する動翼部と、
前記動翼部と一体に回転可能に設けられたマグネットと、
前記マグネットの回転により起電力を生ずるコイルと、
前記回転中心軸に対して略平行な方向から流れてくる水を、前記回転中心軸に対して略垂直な平面内において、前記動翼羽根部の径外方向から前記動翼羽根部に向けて噴出する複数の噴射孔を有するノズル部と、  
を備え、
前記動翼羽根部の上流側端部には、前記噴射孔から噴射された水が前記動翼羽根部に当たることで上流側に逃げるのを抑制するために前記動翼羽根部と一体に回転する第１の蓋部が設けられ、
前記動翼羽根部の下流側端部の外周近傍に前記噴射孔から噴射された水を前記動翼部の中心に向けて誘導するための第２の蓋部と、
前記第１の蓋部の下流側の面に設けられた下流側に向かって突出する円環状の方向変換部と、をさらに備え、
前記方向変換部は、流れる水を下流側に誘導するための面を下流側の端部に備えたこと、を特徴とする水栓用発電機。
【請求項２】
前記方向変換部は、前記動翼羽根部の下流側端部の外周近傍に設けられた第２の蓋部と軸方向視において重ならないように、前記第２の蓋部よりは径内方向に配置されたこと、を特徴とする請求項１記載の水栓用発電機。
【請求項３】
前記第１の蓋部は、前記動翼部の前記回転中心軸に設けられた前記動翼部と一体に回転する回転軸の固定と位置決めとを行うかしめ部を有すること、を特徴とする請求項１記載の水栓用発電機。
【請求項４】
前記噴射孔は、前記動翼羽根部に対する噴射方向が上流側を向くように傾斜させて設けられたこと、を特徴とする請求項１記載の水栓用発電機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の態様は、一般に、水栓用発電機に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、水栓装置に電気システムが組み込まれるようになってきている。例えば、蛇口の下に差し出された手を感知するセンサ、センサからの信号に基づいて給水路の開閉を行う電磁弁が組み込まれた水栓装置が知られている。また、この他にもＬＥＤ（Light Emitting Diode）照明を吐水口の近傍に組み込んで、吐水の温度に応じて吐水にあてる光の色を変えるようなことも行われている。
【０００３】
この様な電気システムを水栓装置に組み込む場合には、電気システムを動作させるための電源が必要となる。この場合、商用電源を使用することもできるが水栓装置の設置時に電気配線工事が別途必要となる。また、水栓装置の外部において配線を行うことになるので見栄えが悪くなったり、配線が邪魔になったりする。一方、電源として電池を用いるようにすれば水栓装置の設置時に電気配線工事を行う必要がなくなる。また、水栓装置の外部において配線を行う必要もなくなる。しかしながら、電源として電池を用いるようにすれば、電池の交換が必要となりメンテナンスの手間がかかるという新たな問題が生ずる。また、商用電源、電池のいずれを用いても省資源、省エネルギーの観点からの問題が生ずることになる。
【０００４】
そのため、水栓装置に組み込まれた電気システムの動作に必要な電力を得るために、水栓装置の流路に小型の水力発電機が配設されるようになってきている。  
そして、水栓装置に組み込まれる水力発電機（水栓用発電機）として、配管の径寸法と同程度のコンパクトさを有し、且つ高い発電効率を有する水力発電機が求められるようになってきている。
【０００５】
ここで、コンパクトな水栓用発電機としては、いわゆる軸流式の水栓用発電機が知られている（例えば、特許文献１を参照）。  
特許文献１（特開２００４−３３６９８２号公報）の図４、図５などには、いわゆる軸流式の水栓用発電機が開示されている。この様な軸流式の水栓用発電機は、動翼部（水車３１）の上流側において、水流の流速を高めるとともに、その水流が動翼部（水車３１）の軸方向に対して旋回するようにしている。そのため、噴出孔である流出口４は、軸穴５を中心として円周方向に複数（例えば、２〜４個）設けられた小孔（例えば、φ２〜３ミリ程度）とされ、これらの小孔が斜め（例えば、４５°程度）に傾けて形成されるようにしている（特許文献１（特開２００４−３３６９８２号公報）の[００３４］段落を参照）。  
この様な軸流式の水栓用発電機とすれば、流れ方向に略直角な方向の寸法（径方向寸法）を小さくすることができる。
【０００６】
しかしながら、動翼部を回転させるために形成される旋回流は遠心力を受けて径外方向に拡散しようとする。そのため、動翼部に流入することなく動翼部を迂回するようにして動翼部の外側を流れる「バイパス流」が発生する。この「バイパス流」は、水力エネルギーを回転エネルギーに変換する際に仕事をしない無駄な水の流れとなる。そのため、特許文献１（特開２００４−３３６９８２号公報）に開示された軸流式の水栓用発電機では発電効率の向上が図れないおそれがある。
【０００７】
そのため、回転中心軸に対して平行な方向から流れてくる水を、回転中心軸に対して略垂直な平面内において、羽根部４１２（動翼羽根部）の径外方向から羽根部４１２（動翼羽根部）に向けて噴出する軸流式の水力発電機が提案されている（特許文献２を参照）。  特許文献２（特開２００５−２９９６３４号公報）に開示された水力発電機によれば、径外方向に拡散しようとする旋回流が形成されないので「バイパス流」の形成を抑制することができる。そのため、発電効率の向上を図ることができる。
【０００８】
しかしながら、特許文献２（特開２００５−２９９６３４号公報）に開示された水力発電機においては、羽根部４１２（動翼羽根部）の上流側の端部が開放されている（特許文献２（特開２００５−２９９６３４号公報）の図４を参照）。そのため、連通孔２４１（噴射孔）から噴出され、羽根部４１２（動翼羽根部）の径内方向へと流れる水が、噴射板２３（ノズル部）の上流側内壁（天井部分）と羽根部４１２（動翼羽根部）との間の隙間に入り込んでよどみを発生させるおそれがある。そして、この様なよどみが発生すると羽根部４１２（動翼羽根部）に水力を伝える水流に対し、それを邪魔するような水の流れが発生してしまうことになる。その結果、効率的に水力エネルギーを羽根部４１２（動翼羽根部）に伝えることができないため、発電効率が低下してしまうおそれがある。
【０００９】
またさらに、特許文献２（特開２００５−２９９６３４号公報）に開示された水力発電機においては、噴射板２３（ノズル部）が周囲の部材と一体的に構成されており、羽根部４１２（動翼羽根部）が回転している際にも噴射板２３（ノズル部）は静止している。  
そのため、羽根部４１２（動翼羽根部）に当たった水が上流側に逃げようとした際には、静止物である噴射板２３（ノズル部）と衝突することになり水力エネルギーを過度に奪われてしまう。そして、水力エネルギーが過度に奪われた水により羽根部４１２（動翼羽根部）が引き続き回転されることになるため回転効率の低下、ひいてはそれに伴う発電効率の低下を引き起こすことになる。  
そこで、回転する動翼羽根部の上流側端部近傍における水のよどみを発生させないようにする技術の開発が望まれるものであった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１０】
【特許文献１】特開２００４−３３６９８２号公報
【特許文献２】特開２００５−２９９６３４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
本発明の態様は、かかる課題の認識に基づいてなされたものであり、回転中心軸に対して平行な方向から流れてくる水を、回転中心軸に対して略垂直な平面内において、動翼羽根部の径外方向から動翼羽根部に向けて噴出する軸流式の水栓用発電機において、回転する動翼羽根部の上流側端部近傍における水のよどみの発生を抑制することができる水栓用発電機を提供する。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
第１の発明は、給水流入口と、給水流出口とを有し、内部に給水流路が形成された筒部と、前記給水流路に対して略平行な回転中心軸を有し、前記回転中心軸のまわりに回転可能に前記給水流路に設けられた動翼羽根部を有する動翼部と、前記動翼部と一体に回転可能に設けられたマグネットと、前記マグネットの回転により起電力を生ずるコイルと、   前記回転中心軸に対して略平行な方向から流れてくる水を、前記回転中心軸に対して略垂直な平面内において、前記動翼羽根部の径外方向から前記動翼羽根部に向けて噴出する複数の噴射孔を有するノズル部と、を備え、前記動翼羽根部の上流側端部には、前記噴射孔から噴射された水が前記動翼羽根部に当たることで上流側に逃げるのを抑制するために前記動翼羽根部と一体に回転する第１の蓋部が設けられ、前記動翼羽根部の下流側端部の外周近傍に前記噴射孔から噴射された水を前記動翼部の中心に向けて誘導するための第２の蓋部と、前記第１の蓋部の下流側の面に設けられた下流側に向かって突出する円環状の方向変換部と、をさらに備え、前記方向変換部は、流れる水を下流側に誘導するための面を下流側の端部に備えたこと、を特徴とする水栓用発電機である。
【００１３】
本発明における水栓用発電機は、給水流路からの水を動翼羽根部の径外方向から動翼羽根部に向けて噴出させて動翼部を回転させる方式を採用している。そのため、いわゆるバイパス流を抑制することができるので高い発電効率を得ることができる。
【００１４】
この様な方式を採用する水栓用発電機において、動翼羽根部１８ａの上流側の端部が開放されている場合には、噴射孔１２ａから噴出され、動翼羽根部１８ａの径内方向へと流れる水が、ノズル部１２の上流側の内壁（天井部分）と動翼羽根部１８ａとの間の隙間に入り込んでよどみを発生させるおそれがある。すなわち、動翼羽根部１８ａに流入した水が動翼羽根部１８ａの上流側からぬけて動翼羽根部１８ａとノズル部１２との間でよどみが発生するおそれがある。そして、この様なよどみが発生すると動翼羽根部１８ａに水力を伝える水流に対し、それを邪魔するような水の流れが発生してしまうことになる。その結果、効率的に水力エネルギーを動翼羽根部１８ａに伝えることができないため、発電効率が低下してしまうおそれがある。
【００１５】
またさらに、ノズル部１２の上流側の内壁（天井部分）は筒部１１に対して固定されているため、動翼羽根部１８ａが回転している際にもノズル部１２の上流側の内壁（天井部分）は静止している。そして、動翼羽根部１８ａに当たった水が上流側に逃げようとした際に、静止物であるノズル部１２の上流側の内壁（天井部分）に衝突すると水力エネルギーが過度に奪われてしまうことになる。この場合、水力エネルギーが過度に奪われた水により動翼羽根部１８ａが引き続き回転されることになるため回転効率の低下、ひいてはそれに伴う発電効率の低下を引き起こすことになる。
【００１６】
そのため、本発明においては、動翼羽根部１８ａの上流側を覆うようにして蓋部２０を設けるようにした（例えば、図３、図４を参照）。この様にすれば、噴射孔１２ａから噴出され動翼羽根部１８ａに導かれた水が上流側に抜けることでノズル部１２の上流側の内壁（天井部分）と動翼羽根部１８ａとの間の隙間に入り込むことを防止することができる。  また、噴射孔１２ａから噴出された水は、綺麗な流れのまま動翼流路１８ｈを通過することができる。また、動翼流路１８ｈを流れる水の量が減少することを抑制することができる。そのため、発電効率を向上させることができる。 
また、蓋部２０は動翼羽根部１８ａと一体に回転するので、動翼流路１８ｈを流れる水が蓋部２０に当たったとしても水力エネルギーが過度に奪われることがない。その結果、発電効率を更に向上させることができる。
また、動翼部１８に蓋部２０を設けた場合、動翼羽根部１８ａの上流側が蓋部２０によって覆われることになるので、水は下流に流れようとする。そのため、動翼羽根部１８ａに水が当たった後、水がすぐに下流側に流れてしまうおそれがある。この様になると、動翼羽根部１８ａに水力を充分に伝えることができず、発電効率が低下するおそれがある。
そのため、本発明においては、動翼羽根部１８ａの下流側端部の外周近傍に噴射孔１２ａから噴射された水を動翼部１８の中心に向けて誘導するための第２の蓋部（保持板部１８ｃ）を設けるようにした（例えば、図３、図１４を参照）。
この様な第２の蓋部（保持板部１８ｃ）を設けるものとすれば、噴射孔１２ａから噴射された水を動翼部１８の中心に向けてある程度の距離誘導することができる。そのため、水力を充分に動翼羽根部１８ａに伝えることができるので、発電効率を向上させることができる。
また、第２の蓋部（保持板部１８ｃ）は、蓋部２０と同様に動翼部１８に設けられるので、第２の蓋部（保持板部１８ｃ）、蓋部２０、動翼羽根部１８ａを一体に回転させることができる。そのため、噴射された水が第２の蓋部（保持板部１８ｃ）に当たったとしてもこれらは相対的に静止しているため過度に水力エネルギーが奪われることがない。また、動翼流路１８ｈの底板となる部材を別途設ける必要もないので、「コンパクト」な構成を実現できる。
また、動翼羽根部１８ａの下流側端部の外周近傍に第２の蓋部（保持板部１８ｃ）を設けるようにすれば、噴射孔１２ａから噴出された水は動翼羽根部１８ａの径内方向へと流れる。この場合、動翼羽根部１８ａに水力を伝えた後の水がすみやかに下流側に流れるようにすることが好ましい。しかしながら、水の流れ方向が回転中心軸に対して略垂直な方向へと変換され、さらに第２の蓋部（保持板部１８ｃ）により動翼羽根部１８ａの径内方向へと誘導された水は、動翼部１８の中心付近で直に下流側に流れずによどむおそれがある。そして、動翼流路１８ｈ内で水がよどむと、噴射孔１２ａから噴射された水の流れが阻害されるので発電効率が低下するおそれがある。
そのため、本発明においては、蓋部３６の下流側の面に下流側に向かって突出する円環状の方向変換部３６ｂを設けるようにした。そして、方向変換部３６ｂの端部には、動翼流路１８ｈ内を流れる水の流れ方向が下流側を向くように変換させる面３６ｂを設けるようにしている（例えば、図１２を参照）。
この様な面３６ｂ１を有する方向変換部３６ｂを設けるようにすれば、動翼羽根部１８ａに水力を伝えた後の水をスムーズに下流側に流すようにすることができる。そのため、発電効率を向上させることができる。
また、方向変換部３６ｂは回転する蓋部３６に設けられるので、単に板状のものを設けるようにすれば乱流が生じるおそれがある。そのため、本発明においては、方向変換部３６ｂを円環状とすることで乱流の発生を抑制するようにしている。
また、蓋部３６に「動翼流路１８ｈ内を流れる水の流れ方向が下流側を向くように変換させる」という機能を兼用させることができるので、無駄な部材等を追加することなく「コンパクト」な構成を実現できる。
【００１７】
第２の発明は、第１の発明において、前記方向変換部は、前記動翼羽根部の下流側端部の外周近傍に設けられた第２の蓋部と軸方向視において重ならないように、前記第２の蓋部よりは径内方向に配置されたこと、を特徴とする水栓用発電機である。
動翼羽根部１８ａの径内方向へと水を誘導する第２の蓋部（保持板部１８ｃ）と、動翼流路１８ｈ内を流れる水の流れ方向が下流側に向くように変換させる面３６ｂ１とによるそれぞれの流れが干渉すると、水の流れによどみが生じて発電効率が低下するおそれがある。 
そのため、本発明においては、方向変換部３６ｂは、前記動翼羽根部の下流側端部の外周近傍に設けられた第２の蓋部（保持板部１８ｃ）と軸方向視において重ならないように、前記第２の蓋部よりは径内方向に配置されている。 
その様にすれば、第２の蓋部（保持板部１８ｃ）により動翼羽根部１８ａの径内方向へと誘導された水の流れと、方向変換部３６ｂにより下流側を向くように変換された動翼流路１８ｈ内を流れる水の流れと、が干渉することをより確実に抑制することができる。そのため、水の流れのよどみを防止することができるので発電効率の低下を抑制することができる。
また、第３の発明は、第１の発明において、前記第１の蓋部は、前記動翼部の前記回転中心軸に設けられた前記動翼部と一体に回転する回転軸の固定と位置決めとを行うかしめ部を有すること、を特徴とする水栓用発電機である。
高効率な水栓用発電機とするためには、回転軸１９の位置決めが非常に重要となる。また、回転軸１９のふらつきは、発電効率にも悪影響を及ぼす。 
そのため、本発明においては、動翼部１８の回転中心軸に設けられた動翼部１８と一体に回転する回転軸１９の固定と位置決めとを行うかしめ部を蓋部に設けるようにしている。この場合、例えば、軸保持部の下流側部分をかしめ部として兼用させるようにすることができる。
かしめ部を設けるようにすれば、回転軸１９と蓋部とを確実に固定することができるので、回転軸１９と動翼部１８とは一体に回転し、回転中心軸がズレることがない。また、発電効率も低下することがない。さらに、蓋部によってノズル部や流路に対して好適な位置に回転軸１９が位置決めされるので、より高い発電効率を得ることができる。また、これらの機能（固定・位置決め）を蓋部に兼用させることにより、「コンパクト」な構成を実現することができる。
【００１８】
第４の発明は、第１の発明において、前記噴射孔は、前記動翼羽根部に対する噴射方向が上流側を向くように傾斜させて設けられたこと、を特徴とする水栓用発電機である。
動翼部１８に蓋部２０を設けた場合、動翼羽根部１８ａの上流側が蓋部２０によって覆われることになるので、水は下流に流れようとする。そのため、動翼羽根部１８ａに水が当たった後、水がすぐに下流側に流れてしまうおそれがある。この様になると、動翼羽根部１８ａに水力を充分に伝えることができず、発電効率が低下するおそれがある。 
そのため、本発明においては、動翼羽根部１８ａに対する噴射方向が上流側を向くように傾斜させた噴射孔３７ａをノズル部３７に設けるようにした（例えば、図１３を参照）。動翼羽根部１８ａに対する噴射方向が上流側を向くように傾斜させて設けられた噴射孔３７ａから噴射された水は、蓋部２０に沿うようにして動翼羽根部１８ａの径内方向へと流れる。そのため、すぐに下流側に流出することが抑制されるので、水力を充分に動翼羽根部１８ａに伝えることができる。その結果、発電効率を向上させることができる。
【発明の効果】
【００３３】
本発明の態様によれば、回転中心軸に対して平行な方向から流れてくる水を、回転中心軸に対して略垂直な平面内において、動翼羽根部の径外方向から動翼羽根部に向けて噴出する軸流式の水栓用発電機において、回転する動翼羽根部に流入した水が動翼羽根部の上流側からぬけることで動翼羽根部とノズル部との間で水のよどみが発生することを抑制することができる水栓用発電機を提供できるものである。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１】本発明の実施の形態に係る水栓用発電機を備えた自動水栓装置を例示するための模式図である。
【図２】本発明の実施の形態に係る水栓用発電機を備えた自動水栓装置の模式断面図である。
【図３】本発明の実施の形態に係る水栓用発電機について例示をするための模式断面図である。
【図４】本発明の実施の形態に係る水栓用発電機の模式分解図である。
【図５】図３におけるＡ−Ａ矢視断面図である。
【図６】図３におけるＢ−Ｂ矢視断面図である。
【図７】軸受け部を例示するための模式斜視図である。
【図８】水膜生成部を例示するための模式部分断面図である。
【図９】ノズル部を例示するための模式斜視図である。
【図１０】図３におけるＣ−Ｃ矢視断面図である。
【図１１】他の実施形態に係るノズル部を例示するための模式斜視図である。
【図１２】他の実施形態に係る蓋部を例示するための模式図である。
【図１３】傾斜させて設けられた噴射孔を例示するための模式図である。
【図１４】保持板部を例示するための模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００３５】
以下、図面を参照しつつ、本発明の実施の形態について例示をする。尚、各図面中、同様の構成要素には同一の符号を付して詳細な説明は適宜省略する。  
図１は、本発明の実施の形態に係る水栓用発電機を備えた自動水栓装置（以下、単に自動水栓装置とも称する）を例示するための模式図である。  
図２は、本発明の実施の形態に係る水栓用発電機を備えた自動水栓装置の模式断面図である。なお、図中の矢印は流水の方向を表している。
【００３６】
図１、図２に示すように、自動水栓装置３は、例えば、洗面台２などに取り付けられる。自動水栓装置３は、配管４を介して、水道水等の流入口５に接続されている。自動水栓装置３は、円筒状の本体３ａと、この本体３ａの上部に設けられ、本体３ａの径外方向に延出する吐水部３ｂとを有する。吐水部３ｂの先端には、吐水口６が形成され、さらにこの吐水口６の近傍にはセンサ７が内蔵されている。
【００３７】
自動水栓装置３の内部には、流入口５から流入し、配管４内を流れてきた給水を、吐水口６へと導く給水流路１０が形成されている。本体３ａの内部には、その給水流路１０を開閉するための電磁弁８が内蔵され、さらに電磁弁８の下流側には、吐水量を一定に制限するための定流量弁５５が内蔵されている。また、水道等の元圧が使用圧よりも高すぎる場合に減圧するための減圧弁または調圧弁（図示省略）が、電磁弁８より上流側に内蔵されている。なお、定流量弁５５、減圧弁、調圧弁は、必要に応じて適宜設けるようにすればよい。
【００３８】
定流量弁５５より下流の吐水部３ｂの内部には、水栓用発電機１が備えられている。本体３ａの内部には、水栓用発電機１で発電された電力を充電しておく充電器５６、センサ７の駆動や電磁弁８の開閉などを制御する制御部５７が設けられている。水栓用発電機１は、電磁弁８及び定流量弁５５よりも下流側に配設されているため、水道の元圧（一次圧）が、水栓用発電機１に直接作用することはない。そのため、水栓用発電機１は、それほど高い耐圧性を要求されず、このような配置は、信頼性やコストの点で有利である。
【００３９】
また、充電器５６と制御部５７とは、図示しない配線を介して接続されている。そして、充電器５６及び制御部５７は、本体３ａの上部であって、給水流路１０の最も上方の位置よりもさらに上方の位置に配置されている。そのため、給水流路１０を形成する流路管の外面に結露した水滴が、落下または流路管を伝って流れ落ちても、制御部５７が浸水することを防ぐことができるので、制御部５７の故障を防止することができる。同様に、充電器５６も給水流路１０の上方に設けているため、充電器５６が浸水することを防ぎ、充電器５６の故障をも防止することができる。  
水栓用発電機１に設けられたコイル２７（図４を参照）と制御部５７とは、図示しない配線を介して接続され、コイル２７の出力（電力）が制御部５７を介して充電器５６に送られるようになっている。
【００４０】
自動水栓装置３は、生活空間において好適に使用される。使用目的としては、例えば、キッチン用水栓装置、リビングダイニング用水栓装置、シャワー用水栓装置、トイレ用水栓装置、洗面所用水栓装置などが挙げられる。また、本実施の形態に係る水栓用発電機１は、人体感知センサを用いた自動水栓装置３に限らず、例えば、手動スイッチのオン／オフによるワンタッチ水栓装置、流量をカウントして止水する定量吐水水栓装置、設定時間を経過すると止水するタイマー水栓装置などにも適用させることができる。また、発電された電力を、例えば、ライトアップ、アルカリイオン水や銀イオン含有水などの電解機能水の生成、流量表示（計量）、温度表示、音声ガイドなどに用いることもできる。
【００４１】
また、自動水栓装置３において、吐出流量は、例えば、毎分１００リットル以下、望ましくは毎分３０リットル以下に設定されている。特に、洗面所用水栓装置においては、毎分５リットル以下に設定されていることが望ましい。また、トイレ用水栓装置のような吐出流量が比較的多い場合には、給水管から、水栓用発電機１に流れる水流を分岐させて、水栓用発電機１を流れる流量を毎分３０リットル以下に調整することが望ましい。これは、流量が多い場合に給水管からのすべての水流を水栓用発電機１に流すと、動翼部の回転数が大きくなりすぎて、騒音や軸摩耗が増大するおそれがあるからである。また、回転数が増大しても適正回転数以下でなければ、渦電流やコイル熱によるエネルギー損失が生じるため、結果として発電量が増大しないからでもある。なお、水栓装置が取り付けられる水道管の給水圧としては、例えば、日本においては５０ｋＰａ（キロパスカル）程度の低水圧である場合もあり得る。
【００４２】
ここで、水栓用発電機１を水栓装置３の水栓金具（本体３ａ及び吐水部３ｂ）の外部に設けるものとすれば、水栓装置３の設置時に電気配線工事が必要となったり、水栓用発電機１の設置場所が別途必要となったりすることになる。そのため、水栓用発電機１を水栓装置３の水栓金具の内部に設けるようにすることが好ましい。ところが、近年における水栓装置３の水栓金具には細身のデザインが採用される傾向にあるので、これに内蔵される水栓用発電機１にはさらなるコンパクト化、高性能化が必要になってきている。
【００４３】
次に、本実施の形態に係る水栓用発電機１について例示をする。  
図３は、本発明の実施の形態に係る水栓用発電機について例示をするための模式断面図である。なお、図中の矢印は流水の方向を表している。  
図４は、本発明の実施の形態に係る水栓用発電機の模式分解図である。  
図５は、図３におけるＡ−Ａ矢視断面図である。  
図６は、図３におけるＢ−Ｂ矢視断面図である。  
図７は、軸受け部を例示するための模式斜視図である。  
水栓用発電機１には、主として、筒部１１、ノズル部１２、ロータ１３、マグネット１４、封止部１５、ステータ１６、ステータケース１７が設けられている。
【００４４】
筒部１１は、大径部１１ａ、中径部１１ｂ、小径部１１ｃを有する段付き形状を呈している。筒部１１は、給水流入口と、給水流出口とを有し、内部に給水流路が形成されている。筒部１１の内部には、上流側から順に、封止部１５、ノズル部１２、ロータ１３、マグネット１４が設けられている。また、封止部１５、ノズル部１２、ロータ１３に設けられた動翼部１８の動翼羽根部１８ａは大径部１１ａの内部に設けられ、ロータ１３に設けられた動翼部１８の動翼ボス部１８ｂ、マグネット１４は中径部１１ｂの内部に設けられている。
【００４５】
小径部１１ｃの内部には、回転軸１９の下流側の一端を支持する軸受け部２２が設けられている。  
図７に示すように、軸受け部２２には、回転軸１９の下流側の一端を回転自在に支持するとともに動翼部１８の下流側の端部を支持する軸支持部２２ａと、軸支持部２２ａの径外方向に設けられた結合部２２ｂと、給水流路に設けられた軸支持部２２ａと結合部２２ｂとを連結するリブ２２ｃとが設けられている。  
軸支持部２２ａの中心には、軸受け凹部２２ｄが設けられ、回転軸１９の一端を回転自在に支持することができるようになっている。また、結合部２２ｂを小径部１１ｃの内部に設けられた段付き孔１１ｃ１に圧入させることで、軸受け部２２を筒部１１に取り付けることができるようになっている。リブ２２ｃは、軸支持部２２ａの外面と結合部２２ｂの内面との間に放射状に設けられている。リブ２２ｃとリブ２２ｃとの間は、軸受け部２２の軸方向に貫通する孔となっており、上流側から流入する水を下流側に流出させることができるようになっている。
【００４６】
また、軸支持部２２ａの上流側端部と保持部２１がスペーサ２３を介して当接するようになっている。そのため、ロータ１３を下流側に押すスラスト力を軸受け部２２で支持することができる。すなわち、軸受け部２２は、動翼部１８（ロータ１３）にかかるスラスト力を支持する。  
なお、必ずしも軸支持部２２ａが動翼部１８の下流側の端部をも支持する必要はないが、軸支持部２２ａが、さらに動翼部１８の下流側の端部をも支持するようにすれば、軸支持部２２ａの上流側の端部（平面部分）と、動翼部１８の下流側の端部（平面部分）とを保持部２１、スペーサ２３を介して接触させることができる。そのため、回転軸１９と軸支持部２２ａの摺動面との間にゴミが入り込むことをさらに抑制することができる。
【００４７】
また、小径部１１ｃと封止部１５には図示しない配管が接続され、筒部１１の内部が給水流路に連通するようになっている。この際、例えば、図２に例示をしたように、筒部１１の中心軸方向が流水の方向に対して略平行となるようにして配設される。また、筒部１１は、小径部１１ｃを下流側に、大径部１１ａを上流側に向けて配設される。
【００４８】
封止部１５は、筒部１１の給水流入口に設けられている。封止部１５の内部には段付き孔が設けられ、段付き孔が給水流路に連通するようになっている。大径部１１ａの上流端の開口は、Ｏリング２４を介して封止部１５により液密となるように塞がれている。また、大径部１１ａの上流端の開口に封止部１５を固定した際には、封止部１５によりノズル部１２の軸方向の位置が規制されるようになっている。
【００４９】
ノズル部１２は、回転中心軸に対して平行な方向から流れてくる水を、回転中心軸に対して略垂直な平面内において、動翼羽根部１８ａの径外方向から動翼羽根部１８ａに向けて噴出する複数の噴射孔１２ａを有する。  
また、ノズル部１２の中央部分には上流側に向けて突出する軸支持部１２ｂが設けられている。ノズル部１２の周縁部分には上流側に向けて突出するとともに径外方向にも突出する複数の突出部１２ｃが設けられている。軸支持部１２ｂの内部には回転軸１９の一端を回転自在に支持する軸受け孔１２ｄが設けられている。  
なお、ノズル部１２に関する詳細は後述する。
【００５０】
ロータ１３には、蓋部２０、動翼部１８、回転軸１９、保持部２１が設けられている。  動翼羽根部１８ａの上流側端部には、噴射孔１２ａから噴射された水が動翼羽根部１８ａから上流側に逃げるのを抑制するために動翼羽根部１８ａと一体に回転する蓋部２０が設けられている。    
蓋部２０は、円板状を呈し、その中央部分には上流側及び下流側に向けて突出する軸保持部２０ａが設けられている。また、軸保持部２０ａの中央部分には回転軸１９を圧入するための圧入孔が設けられている。軸保持部２０ａの下流側部分は、挿通部１８ｆの上流側端部に設けられた段付き部に圧入されるようになっている。
【００５１】
動翼部１８は、動翼羽根部１８ａ、動翼ボス部１８ｂ、保持板部１８ｃを有し、給水流路に設けられている。すなわち、動翼部１８（動翼羽根部１８ａ）は、給水流路に対して略平行な回転中心軸を有し、回転中心軸のまわりに回転可能に給水流路に設けられている。動翼羽根部１８ａは曲線で構成されており、動翼部１８の中心に向けてその先端が接近するような向きに湾曲している。また、動翼羽根部１８ａの枚数は、噴射孔１２ａの数の整数倍とは異なる値となっている。例えば、後述する図１０に例示をしたものでは、動翼羽根部１８ａの枚数を１１枚、噴射孔１２ａの数を３箇所としている。動翼羽根部１８ａの枚数を噴射孔１２ａの数の整数倍とは異なる値とすれば、噴射孔１２ａから噴出された水が各動翼羽根部１８ａの外周縁近傍に衝突する時期をずらすことができるので、動翼部１８の振動や騒音の発生を抑制することができる。
【００５２】
また、動翼羽根部１８ａの下流側の端部には、動翼羽根部１８ａを保持する保持板部１８ｃが設けられている。すなわち、保持板部１８ｃは、動翼羽根部１８ａの下流側端部に設けられ、動翼羽根部１８ａと一体に回転する。そして、動翼羽根部１８ａ、保持板部１８ｃ、蓋部２０で画される空間が動翼流路１８ｈとなる。  
また、保持板部１８ｃの中央近傍には動翼流路１８ｈを流れた水を下流側に流すための孔部１８ｄが設けられている。すなわち、保持板部１８ｃの孔部１８ｄは保持板部１８ｃの中央近傍に設けられ、孔部１８ｄと、動翼羽根部１８ａに向けて噴出された水を下流側に流すための流路（孔部１８ｅ）と、が連通している。
【００５３】
この様に、動翼羽根部１８ａに向けて噴出された水が下流側に流れるためには、水を下流側に流すための流路と連通する孔部１８ｄを保持板部１８ｃに設ける必要がある。  
本実施の形態においては、保持板部１８ｃの中央近傍に孔部を設けるようにしている。この様にすれば、動翼羽根部１８ａに噴射された水が流入してから流出するまでの間の寸法を長くすることができる。そのため、発電効率を向上させることができる。
【００５４】
動翼羽根部１８ａの下流側には、動翼ボス部１８ｂが設けられている。動翼ボス部１８ｂの内部には軸方向に貫通する孔部１８ｅが設けられ、孔部１８ｅの一端が孔部１８ｄと連通している。孔部１８ｅは、動翼流路１８ｈを流れた水を下流側に流すための流路となる。動翼ボス部１８ｂの中央部分には回転軸１９を挿通させる挿通部１８ｆが設けられている。挿通部１８ｆの上流側端部には、蓋部２０の軸保持部２０ａを圧入させるための段付き部が設けられている。また、挿通部１８ｆの下流側端部には、保持部２１のボス部２１ｂを圧入させるための段付き部が設けられている。
【００５５】
回転軸１９は、円柱状を呈し、給水流路に対して略平行に設けられている。また、回転軸１９は、一端が動翼羽根部１８ａから上流方向に突出し、他端が動翼ボス部１８ｂから下流方向に突出するようにして設けられる。回転軸１９の上流側の一端は軸支持部１２ｂに回転自在に保持され、下流側の一端は軸受け部２２に回転自在に保持される。
【００５６】
保持部２１は、鍔部２１ａとボス部２１ｂとを有し、その中央部分には回転軸１９を圧入するための圧入孔が設けられている。ボス部２１ｂは、挿通部１８ｆの下流側端部に設けられた段付き部に圧入されるようになっている。  
そのため、動翼部１８の挿通部１８ｆに挿通された回転軸１９を蓋部２０の圧入孔、保持部２１の圧入孔に圧入し、蓋部２０の軸保持部２０ａの下流側部分、保持部２１のボス部２１ｂを挿通部１８ｆの段付き部に圧入することで、動翼部１８、回転軸１９、蓋部２０、保持部２１が一体化されるようになっている。
【００５７】
すなわち、蓋部２０、動翼部１８、回転軸１９、保持部２１はロータ１３として一体化され、一体化されたロータ１３が回転軸１９を中心として一体に回転するようになっている。
【００５８】
動翼ボス部１８ｂの外周面（径外方向の端面）には円筒状のマグネット１４が設けられている。そして、マグネット１４は、動翼部１８と一体に回転可能となっている。マグネット１４の外周面（径外方向の端面）は、周方向に沿ってＮ極とＳ極とが交互に着磁されている。
【００５９】
筒部１１の小径部１１ｃの外側には、ステータ１６が設けられている。本実施の形態においては、ステータ１６を、マグネット１４の軸方向の端面に対向配置させるようにして設けている。そのため、ステータ１６をマグネット１４の径外方向に対向配置させる場合と比べて、径方向寸法を小さくすることができる。また、動翼部１８の径外方向にステータ１６を配置しない分、動翼部１８の径方向寸法の拡大が図れ、発電量を増加させることができる。
【００６０】
ステータ１６は、いずれも軟磁性体（例えば、圧延鋼）からなる第１ヨーク２５、第２ヨーク２６、第１ヨーク２５に連設するインダクタ２５ａ及びインダクタ２５ｂ、第２ヨーク２６に連設するインダクタ２６ａと、第１ヨーク２５と第２ヨーク２６とで囲まれた空間内に配置されるコイル２７とを有する。導線を円環状に巻回されたコイル２７は、その内周面部、外周面部が、第１ヨーク２５、第２ヨーク２６によって囲まれている。コイル２７は、マグネット１４の回転により起電力を生ずる。
【００６１】
第１ヨーク２５は、略円環状を呈し、コイル２７の内周面部を囲むようにして配置され、その軸方向の一端部には、径外方向に向けて、複数のインダクタ２５ａが一体的に設けられている。インダクタ２５ａは、第１ヨーク２５に対して略直角となるように設けられている。インダクタ２５ａは、コイル２７の周方向に沿って等間隔で配置されている。インダクタ２５ａの一端は、さらにコイル２７の軸方向に延出してインダクタ２５ｂを形成している。
【００６２】
第２ヨーク２６は、略円環状を呈し、コイル２７の外周面部を囲むようにして配置され、その軸方向の一端部には、複数のインダクタ２６ａが軸方向に向けて一体的に設けられている。インダクタ２６ａは、コイル２７の周方向に沿って等間隔で配置されるとともに、第１ヨーク２５の各インダクタ２５ｂの間に配置されるようになっている。すなわち、マグネット１４の径方向に対向する部分を有して互いに離間して配設された磁気のやり取りを行う複数のインダクタ２５ｂ、２６ａが設けられている。また、インダクタ２５ｂ、２６ａは、コイル２７の外周面部を囲むようにして配置された部分（第２ヨーク２６）の直上に設けられ、コイル２７の中心から各インダクタ２５ｂ、２６ａまでの距離は略同一となっている。
【００６３】
ステータケース１７の内部には段付き孔が軸方向を貫通するようにして設けられている。そして、大きな径寸法の孔にはステータ１６が挿通し、小さな径寸法の孔には小径部１１ｃが挿通するようになっている。そして、ステータケース１７の下流側の端面を止め輪２８で保持することで、筒部１１にステータケース１７が取り付けられるようになっている。
【００６４】
ここで、本実施の形態に係る水栓用発電機１のように、回転中心軸に対して平行な方向から流れてくる水を、回転中心軸に対して略垂直な平面内において、動翼羽根部１８ａの径外方向から動翼羽根部１８ａに向けて噴出するものにおいては、軸受け部分などの損耗が問題となる。  
すなわち、動翼羽根部１８ａの径外方向から動翼羽根部１８ａに向けて水を噴出すれば、軸周りの水流が増加することになる。この場合、軸が固定され、固定された軸を中心に動翼部が回転するものの場合は、固定された軸と動翼部との間に設けられた隙間に水が流れることになる。そのため、水に含まれた錆などのゴミが軸と動翼部との間の隙間に入り込み、損耗や損耗によるガタツキなどが生じて発電効率が低下するなどの不具合が生じるおそれがある。
【００６５】
本実施の形態においては、前述したように、動翼部１８と回転軸１９とが一体化され、一体化された動翼部１８と回転軸１９とが回転軸１９を中心として一体に回転するようになっている。そのため、回転軸１９と動翼部１８との間に水が流れることがなく、また回転軸１９と動翼部１８とが相対的に移動することもないので、損耗や損耗によるガタツキなどが生じることがない。  
ところが、動翼部１８と回転軸１９とを一体化すれば回転軸１９が回転することになるため、回転軸１９と回転軸１９を支持する部材（軸支持部１２ｂ、軸受け部２２）との間に隙間を設ける必要がある。そのため、この様な場合には、回転軸１９とそれを支持する部材（軸支持部１２ｂ、軸受け部２２）における損耗が問題となる。
【００６６】
この場合、動翼流路１８ｈの上流側は蓋部２０で覆われている。そのため、回転軸１９と軸受け孔１２ｄとの間に流れ込む水が少なくなるので、水に含まれた錆などのゴミが入り込むことも少なくなる。その結果、この部分に生じる損耗は少なくなる。
【００６７】
一方、図５、図７に示すように、軸受け部２２にはリブ２２ｃが設けられており、リブ２２ｃとリブ２２ｃとの間が給水流路となっている。そのため、リブ２２ｃにより流水が妨げられ、リブ２２ｃの上流側端部近傍において水圧が上昇することになる。そして、リブ２２ｃの上流側端部近傍において水圧が上昇すると、回転軸１９と軸受け部２２との間に水とともに錆などのゴミが押し込まれるおそれがある。すなわち、リブ２２ｃが給水流路を狭めることになるから、給水流路を流れる水が、回転軸１９と軸受け部２２との間に流れ込みやすくなる。  
そのため、本実施の形態においては、水を利用して回転軸１９と軸支持部２２ａの摺動面との間に錆などのゴミが侵入するのを防止する侵入防止手段を備えるようにしている。
【００６８】
次に、侵入防止手段についてさらに説明をする。  
本発明における侵入防止手段は、回転軸１９と軸支持部２２ａの摺動面との間に単に水が入らないようにするわけではなく、回転軸１９と軸支持部２２ａの摺動面との間にすでにある水を利用して大量の水が流入してくるのを防止するという全く新しい技術思想に基づくものである。
【００６９】
侵入防止手段としては、回転軸１９と軸支持部２２ａの摺動面との間に水を充填するものを例示することができる。すなわち、回転軸１９と軸支持部２２ａの摺動面との間に水を充填することで、回転軸１９と軸支持部２２ａの摺動面との間が流路とならないようにして、大量の水が流入、通過することを防止するようにしたものである。これは、回転軸１９と軸支持部２２ａの摺動面との間に単に水が入らないようにするのではなく、回転軸１９と軸支持部２２ａの摺動面との間に充填された水を流さない(流路としない)ようにするという全く新しい技術発想に基づいて、錆などのゴミが侵入してくることを防止したものである。
【００７０】
この様な侵入防止手段としては、軸支持部２２ａの下流側を封止してなるもの（回転軸１９を支持する孔の下流側端部を封止したもの）を例示することができる。なお、軸支持部２２ａの下流側の封止は、回転軸１９と軸支持部２２ａの摺動面との間が流路とならないように軸支持部２２ａの下流側を封止するようにすればよい。例えば、以下に例示をするように支持部２２ａの下流側の端部を封止するようにすることができる。  
本実施の形態においては、軸受け部２２に設けられた回転軸１９を支持する孔を有底の軸受け凹部２２ｄとしている。
【００７１】
ここで、侵入防止手段としての軸受け凹部２２ｄの作用について説明する。  
水栓用発電機１の稼動開始時(水の流れ始め)においては、水栓用発電機１の給水流路は空気のみが入っている状態にある。  
水栓用発電機１に流入した水は、動翼部１８を回転させた後、軸方向に沿って下流側へ流れる。  
下流側においては、軸受け部２２に設けられたリブ２２ｃによって給水流路が狭められているため、水は回転軸１９と軸受け凹部２２ｄとの間に入り込むことになる。  
この際、軸受け凹部２２ｄの下流側が封止されているため、入り込んだ水が軸受け凹部２２ｄから流出することが抑制されて回転軸１９と軸受け凹部２２ｄとの間に水が充填されていく。  
また、軸受け凹部２２ｄに入っていた空気は、回転軸１９の回転によって積極的に軸受け凹部２２ｄの外に排出される。すなわち、回転軸１９の回転によって回転軸１９と軸受け凹部２２ｄとの間への水の充填が促進されることになる。  
この様にして、回転軸１９と軸受け凹部２２ｄとの間に水が充填されると、それ以降は充填された水により新たな水の侵入が阻害されることになる。すなわち、新たに侵入しようとする水は回転軸１９と軸受け凹部２２ｄとの間に入れず、給水流路を下流側に流れることになる。つまり、回転軸１９と軸受け凹部２２ｄとの間が流路とならないので、新たな水の侵入を阻害することができる。  
本実施の形態においては、回転軸１９を支持する孔の下流側端部を封止するという簡単な構成により、水を利用したゴミの侵入防止を可能としている。そのため、軸受け部などの損耗という発電性能を低下させる不具合を防ぎ、高効率かつコンパクトな水栓用発電機を実現することができる。
【００７２】
侵入防止手段の他の実施形態としては、動翼部１８の回転による遠心力により水膜３２を生成して回転軸１９と軸支持部２２ａの摺動面との間にゴミが侵入するのを防止するものを例示することができる。
【００７３】
図８は、水膜生成部２９を例示するための模式部分断面図である。  
図８に示すように、保持部３０は、鍔部３０ａ、ボス部３０ｂ、第１の水膜保持部３０ｃを有し、その中央部分には回転軸１９を圧入するための圧入孔が設けられている。  
ボス部３０ｂは、鍔部３０ａから上流側に向けて突出するようにして設けられ、挿通部１８ｆの下流側端部に設けられた段付き部に圧入されるようになっている。  
第１の水膜保持部３０ｃは、鍔部３０ａから下流側に向けて突出するようにして設けられている。また、第１の水膜保持部３０ｃの外周面は鍔部３０ａから径外方向に向けて突出するようにして設けられている。第１の水膜保持部３０ｃの内部には凹部３０ｄが設けられている。
【００７４】
前述した軸受け部２２と同様に、軸受け部３１には、回転軸１９の一端を支持する支持部３１ａと、支持部３１ａと同芯に設けられた円筒状の結合部３１ｂと、支持部３１ａと結合部３１ｂとを連結するリブ３１ｃとが設けられている。また、支持部３１ａの上流側端部から上流側に向けて突出する第２の水膜保持部３１ｅが設けられている。  
支持部３１ａの中心には、軸受け凹部３１ｄが設けられ、回転軸１９の一端を回転自在に支持することができるようになっている。また、結合部３１ｂを小径部１１ｃの内部に設けられた段付き孔１１ｃ１に圧入させることで、軸受け部３１を筒部１１に取り付けることができるようになっている。リブ３１ｃは、支持部３１ａの外面と結合部３１ｂの内面との間に放射状に設けられている。リブ３１ｃとリブ３１ｃとの間は、軸受け部３１の軸方向に貫通する孔となっており、上流側から流入する水を下流側に流出させることができるようになっている。
【００７５】
また、第２の水膜保持部３１ｅの上流側端部と保持部３０がスペーサ２３を介して当接するようになっている。そのため、ロータ１３を下流側に押すスラスト力を軸受け部３１で支持することができる。すなわち、軸受け部３１は、動翼部１８（ロータ１３）にかかるスラスト力を支持する。  
第２の水膜保持部３１ｅの外面寸法は、第１の水膜保持部３０ｃに設けられた凹部３０ｄの内面寸法よりも小さくなっており、第２の水膜保持部３１ｅの外面と凹部３０ｄの内面との間には、隙間が設けられるようになっている。すなわち、第１の水膜保持部３０ｃに設けられた凹部３０ｄの内面と、第２の水膜保持部３１ｅの外面とが隙間を介して対向している。  
そして、第１の水膜保持部３０ｃに設けられた凹部３０ｄの内面と、第２の水膜保持部３１ｅの外面との間に水膜３２が生成されるようになっている。  
すなわち、本実施の形態においては、第１の水膜保持部３０ｃと第２の水膜保持部３１ｅとが水膜生成部２９を構成する。
【００７６】
次に、水膜生成部２９の作用について説明をする。  
水栓用発電機１に流入した水は、動翼部１８を回転させた後、軸方向に沿って下流側へ流れる。  
下流側においては、軸受け部３１に設けられたリブ３１ｃによって給水流路が狭められているため、水は凹部３０ｄの内面と第２の水膜保持部３１ｅの外面との間の隙間に入り込むことになる。  
この際、凹部３０ｄの上流側が封止されているため、入り込んだ水が凹部３０ｄから流出することが抑制されて凹部３０ｄの内面と第２の水膜保持部３１ｅの外面との間に水が充填されていく。また、前述したものと同様に支持部３１ａの中心に設けられた軸受け凹部３１ｄと回転軸１９との間の隙間にも水が充填されていく。
【００７７】
そして、動翼羽根部１８ａと一体化されている保持部３０、回転軸１９が回転すると遠心力が働き、水を径外側へ流そうとする。そのため、凹部３０ｄの内面と第２の水膜保持部３１ｅの外面との間の隙間に侵入しようとする水と流出しようとする水とにより滞留しようとする水、すなわち水膜３２が生成される。  
水膜３２が生成された後は水栓用発電機１内を流れる水が、凹部３０ｄの内面と第２の水膜保持部３１ｅの外面との間の隙間に侵入することが阻害される。そのため、支持部３１ａの中心に設けられた軸受け凹部３１ｄと回転軸１９との間が流路とならないので、ゴミの侵入や蓄積が防止されることになる。  
本実施の形態においては、水膜生成部２９により水を利用したゴミの侵入防止を可能としている。そのため、軸受け部などの損耗という発電性能を低下させる不具合を防ぎ、高効率かつコンパクトな水栓用発電機を実現することができる。
【００７８】
次に、ノズル部１２についてさらに説明をする。  
ノズル部１２は、動翼羽根部１８ａに水を噴射するための部材である。そのため、噴射孔１２ａと動翼羽根部１８ａ、あるいは噴射孔１２ａと流路の中心がずれた状態で噴射が行われると、動翼羽根部１８ａに適切な力がかからず発電効率が低下してしまうおそれがある。  
そのため、ノズル部１２は、径外方向に突出し筒部１１の内壁と当接する複数の突出部１２ｃを備えている。また、ノズル部１２の軸方向の位置を規制するために突出部１２の上流側の端面を上流側にさらに突出させている。すなわち、ノズル部１２は、上流側に向けて突出するとともに径外方向にも突出する複数の突出部１２ｃを周縁部分に備えている。
【００７９】
図９は、ノズル部を例示するための模式斜視図である。  
図１０は、図３におけるＣ−Ｃ矢視断面図である。
【００８０】
図９に示すように、ノズル部１２の周縁部分には上流側に向けて突出するとともに径外方向にも突出する複数の突出部１２ｃが設けられている。  
図３に示すように、突出部１２ｃの上流側端面は封止部１５と当接するようになっている。
そのため、大径部１１ａの上流端の開口に封止部１５を固定した際には、封止部１５によりノズル部１２の軸方向の位置が規制されるようになっている。
【００８１】
また、図１０に示すように、突出部１２ｃの径外方向の端面（外周面）は大径部１１ａの内壁と当接するようになっている。すなわち、ノズル部１２は、径外方向に突出し筒部１１の内壁と当接する複数の突出部１２ｃを備えている。そのため、ノズル部１２を大径部１１ａの内部に取り付けた際には、大径部１１ａの中心軸とノズル部１２の中心軸とが合うようになる。すなわち、ノズル部１２を水栓用発電機１（大径部１１ａ）に取り付ける際、大径部１１ａの内壁に突出部１２ｃの径外方向の端面（外周面）を当接させることができるので、水栓用発電機１（筒部１１）に対するノズル部１２の位置を確実に規定することができる。
【００８２】
本実施の形態によれば、水栓用発電機１に対するノズル部１２の位置決め（中心軸合わせ）を確実に行うことができる。そのため、ノズル部１２がずれた状態で取り付けられることで発電効率が低下するという不具合を解決することができる。その結果、軸流発電機の有するコンパクト性と高い性能を備えた水栓用発電機１において、高い発電効率を維持することができる。
【００８３】
図１０に示すように、動翼羽根部１８ａを回転させるために、噴射孔１２ａより動翼羽根部１８ａに向けて水が噴射される。  
この際、噴射をより効率よく行う、すなわち、動翼羽根部１８ａをより効率よく回転させるためには、噴射孔１２ａに流入する水の流れが極力邪魔されない様な構成とすることが好ましい。  
そのため、本実施の形態においては、噴射孔１２ａから動翼羽根部１８ａの回転方向側にずれた位置に突出部１２ｃを配置するようにしている。
【００８４】
図１０に示すように、突出部１２ｃは、噴射孔１２ａから動翼羽根部１８ａの回転方向側にずれた位置に配置されている。この場合、図１０に例示をしたものでは、噴射孔１２ａの動翼羽根部１８ａの回転方向側の側壁１２ａ１と、突出部１２ｃの動翼羽根部１８ａの回転方向とは反対側の側壁１２ｃ１と、が面一となるように配置されている。
【００８５】
この場合、封止部１５内を流れてきた水は、ノズル部１２の上流側端面に当たりノズル部１２の径外方向に導かれる。そして、ノズル部１２の径外方向に導かれた水は、突出部１２ｃ同士の間に形成された溝部１２ｅに流入し噴射孔１２ａに向けて案内される。すなわち、突出部１２ｃ同士の間に形成された溝部１２ｅが、噴射孔１２ａに水を案内する溝としての機能を果たすことになる。  
また、溝部１２ｅ内を流れる水は、突出部１２ｃの動翼羽根部１８ａの回転方向とは反対側の側壁１２ｃ１に当たり噴射孔１２ａに入水する。すなわち、噴射孔１２ａに向けて案内された水が、噴射孔１２ａに入水せずに通過しようとするのを押しとどめる壁としての機能を果たすことになる。
【００８６】
つまり、突出部１２ｃは、突出部同士の間が噴射孔１２ａに水を案内する溝となり、突出部１２ｃが噴射孔１２ａに入水せずに通過しようとする水を押しとどめる壁となるように噴射孔１２ａから動翼部１８の回転方向側にずれた位置に配置されている。
【００８７】
本実施の形態によれば、突出部１２ｃが噴射孔１２ａから動翼羽根部１８ａの回転方向側にずれた位置に配置されているので、噴射孔１２ａに流入する水の流れが邪魔されることを極力抑えることができる。また、この様な配置とすることで、噴射孔１２ａに水を案内する溝としての機能と、噴射孔１２ａに入水せずに通過しようとする水を押しとどめる壁としての機能と、を得ることができる。
【００８８】
図１１は、他の実施形態に係るノズル部を例示するための模式斜視図である。  
図１１に例示をするノズル部３３は、前述したノズル部１２を二分割構成としたものである。  
噴射孔を精度よく形成することができれば、水栓用発電機１の性能を向上させることができる。この場合、噴射孔を有するノズル部を一体的に成型するようにすれば、噴射孔を精度よく形成することができる。しかしながら、噴射孔がノズル部の側面に設けられているため、型抜きや成型が困難となるおそれがある。この場合、ノズル部を二分割し、分割された要素を組み付けることで噴射孔を有するノズル部を形成するようにすることができる。
【００８９】
ところが、単に分割された要素を組み付けるようにすれば、組み付け後や組み付け時に噴射孔の開口面積が変化してしまうおそれがある。例えば、組み付け後においては、水圧などによって分割された要素がぐらついて噴射孔の開口面積が変化してしまうおそれがある。この場合、分割された要素の周縁の複数の位置を接着剤などで固定すればよいが、その様にすると、はみ出した接着剤によって噴射孔の開口面積が変化してしまうおそれがある。そして、噴射孔の開口面積が変化すると適切な噴出が行えず、発電効率などが低下するおそれがある。
【００９０】
そのため、本実施の形態においては、ノズル部３３を、上流側の端面に開口する段付き孔３５ｂを中央部分に備えるとともに上流側の端面に開口する複数のノズル溝３５ａを周縁部分に備えた第１のノズル筐体部３５と、第１のノズル筐体部３５の段付き孔３５ｂの開口を塞ぐように嵌め込まれた第２のノズル筐体部３４と、に分割している。そして、第１のノズル筐体部３５の段付き孔３５ｂの開口を塞ぐように第２のノズル筐体部３４が嵌め込まれた際に、第１のノズル筐体部３５のノズル溝３５ａと第２のノズル筐体部３４とで噴射孔３５ｃが形成されるようになっている。すなわち、ノズル部３３を分割構成とするとともに、第１のノズル筐体部３５のノズル溝３５ａと第２のノズル筐体部３４とによって噴射孔３５ｃを形成するようにしている。  
また、突出部３４ｃの上流側の端面を上流側に突出させて封止部１５により第２のノズル筐体部３４と第１のノズル筐体部３５の軸方向の位置を規制するようにしている。
【００９１】
図１１に示すように、ノズル部３３には、第２のノズル筐体部３４、第１のノズル筐体部３５が設けられている。  
第２のノズル筐体部３４の中央部分には上流側に向けて突出する軸支持部３４ｂが設けられている。また、第２のノズル筐体部３４の周縁部分には、ノズル部３３の軸方向の位置を規制するために上流側に向けて突出する複数の突出部３４ｃが設けられている。軸支持部３４ｂの内部には回転軸１９の一端を回転自在に支持する軸受け孔部が設けられている。また、突出部３４ｃの上流側端面は封止部１５と当接するようになっている。
【００９２】
第１のノズル筐体部３５の内部には段付き孔３５ｂが設けられている。また、第１のノズル筐体部３５の周面には段付き孔３５ｂに貫通する複数のノズル溝３５ａが設けられている。そして、封止部１５により突出部３４ｃの軸方向の位置が規制されることで、第２のノズル筐体部３４が第１のノズル筐体部３５の上流端の開口を塞ぐように固定されるようになっている。また、第２のノズル筐体部３４が第１のノズル筐体部３５に固定された際には第２のノズル筐体部３４とノズル溝３５ａとで噴射孔３５ｃが形成されるようになっている。第２のノズル筐体部３４が第１のノズル筐体部３５に固定されることで第１のノズル筐体部３５の内部に形成された空間には、動翼部１８の動翼羽根部１８ａが設けられる。そして、噴射孔３５ｃは、第１のノズル筐体部３５の内部に形成された空間に収納された動翼羽根部１８ａに向けて開口されている。
【００９３】
また、第１のノズル筐体部３５の径外方向の端面（外周面）は大径部１１ａの内壁と当接するようになっている。そのため、ノズル部３３を大径部１１ａの内部に取り付ける際には、大径部１１ａの中心軸とノズル部３３の中心軸とが合うようになっている。この様に、ノズル部３３を水栓用発電機１（大径部１１ａ）に取り付ける際、大径部１１ａの内壁に第１のノズル筐体部３５の径外方向の端面（外周面）を当接させることができるので、水栓用発電機１（筒部１１）に対するノズル部３３の位置を確実に規定することができる。
【００９４】
また、突出部３４ｃは、噴射孔３５ｃから動翼羽根部１８ａの回転方向側にずれた位置となるように配置されている。  
また、第１のノズル筐体部３５の径外方向の端面（外周面）には、噴射孔３５ｃと連通する溝部３５ｄが設けられている。溝部３５ｄは、突出部３４ｃと突出部３４ｃとの間に位置するように設けられている。  
本実施の形態においては、周方向に沿った溝部３５ｄ同士の間が、図９において例示をした径外方向に突出し筒部１１の内壁と当接する複数の突出部１２ｃに相当する。
【００９５】
また、第２のノズル筐体部３４の上流側の面には分流部３４ｄが設けられている。  
ノズル部３３は、回転中心軸に対して平行な方向から流れてくる水を、回転中心軸に対して略垂直な平面内において、動翼羽根部１８ａの径外方向から動翼羽根部１８ａに向けて噴出することができるように水の流れを変換する必要がある。より高い発電効率を得るためには、水の流れを変換する部分、すなわち噴射孔に対して適切に水が導かれるようにする必要がある。  
そのため、ノズル部３３の上流側の面（第２のノズル筐体部３４の上流側の面）に、流れてきた水を突出部３４ｃ同士の間の溝部３５ｄへ分流するための分流部３４ｄを設けるようにしている。ノズル部３３に向けて流れてきた水は、分流部３４ｄによりそれぞれ分流された後に噴射孔に導かれる。また、分流部３４ｄの回転中心軸に対して平行な方向の面３４ｄ１と、突出部３４ｃの回転中心軸に対して平行な方向の面３４ｃ１とが、略一直線上となるようになっている。なお、面３４ｄ１と、面３４ｃ１と、が略一直線上となる場合を例示したが、分流部３４ｄによって分流された水が、突出部３４ｃに邪魔されることなく溝部３５ｄまで導かれ、導かれた水が噴射孔３５ｃから噴射することができる程度に面３４ｄ１と、面３４ｃ１と、が重なっていればよい。  
また、前述した突出部３４ｃは、ノズル部３３のガタツキ等を抑えるための部材（ノズル部３３の軸方向の位置を規制する部材）であるが、突起状となっているので突出部３４ｃ同士の間を水が流れることができる。
【００９６】
本実施の形態によれば、ノズル部３３を第２のノズル筐体部３４と第１のノズル筐体部３５とに分割するようにしているので型抜きや成型を容易とすることができる。  
また、第２のノズル筐体部３４を第１のノズル筐体部３５の段付き孔３５ｂに嵌め込むことで、第２のノズル筐体部３４とノズル溝３５ａとで噴射孔３５ｃが形成されるようになっている。そのため、噴射孔３５ｃを精度よく形成することができる。
【００９７】
また、封止部１５により、突出部３４ｃを介して、第２のノズル筐体部３４を第１のノズル筐体部３５に当接している。そのため、接着剤などを用いていないので噴射孔３５ｃの開口面積が変化するおそれがない。  
また、第２のノズル筐体部３４と第１のノズル筐体部３５とを当接させているため、水圧などで第２のノズル筐体部３４や第１のノズル筐体部３５が変形するおそれがない。そのため、発電中に噴射孔３５ｃの開口面積が変化するおそれがなく、安定した発電を行うことができる。  
なお、水流により水圧がかかる場合、封止部１５が持ち上げられ封止部１５と当接している突出部３４ｃが離れてしまうが、その場合は第２のノズル筐体部３４が水圧により第１のノズル筐体部３５に押し付けられることになるので、噴射孔３５ｃの開口面積の変化を抑制することができる。
【００９８】
また、第２のノズル筐体部３４を第１のノズル筐体部３５の段付き孔３５ｂに嵌め込むようになっているので、第２のノズル筐体部３４と第１のノズル筐体部３５との径方向の位置ずれを抑制することができる。また、第２のノズル筐体部３４と第１のノズル筐体部３５との径方向の位置ずれにより、噴射孔３５ｃの開口面積がばらついてしまうことを抑制することができる。
【００９９】
また、第２のノズル筐体部３４の上流側の面には分流部３４ｄが設けられているので、流れてきた水を分流した後に噴射孔３５ｃに導くようにすることができる。そのため、水が導かれずに噴射孔３５ｃから噴射が行われなかったり、それぞれの噴射孔３５ｃからの噴出量が偏ったり、動翼羽根部１８ａに巧く水力エネルギーが伝わらなかったりするなどの不具合を解消することができる。その結果、より効率のよい発電を行うことができる。
【０１００】
また、分流部３４ｄの回転中心軸に対して平行な方向の面３４ｄ１と、突出部３４ｃの回転中心軸に対して平行な方向の面３４ｃ１とが、略一直線上となるようになっている。そのため、分流されてから動翼羽根部１８ａに向けて噴射されるまでの間、不要なエネルギーロスやよどみを発生することなく各噴射孔３５ｃに水を導くことができる。また、噴射される水量の偏りを抑制することができる。その結果、高い効率の発電を実現することができる。
【０１０１】
また、以下のような前述したノズル部１２と同様の効果を享受することができる。  
第１のノズル筐体部３５の径外方向の端面（外周面）は大径部１１ａの内壁と当接するようになっている。そのため、ノズル部３３を大径部１１ａの内部に取り付ける際には、大径部１１ａの中心軸とノズル部３３の中心軸とが合うようになっている。この様に、ノズル部３３を水栓用発電機１（大径部１１ａ）に取り付ける際、大径部１１ａの内壁に第１のノズル筐体部３５の径外方向の端面（外周面）を当接させることができるので、水栓用発電機１（筒部１１）に対するノズル部３３の位置を確実に規定することができる。そのため、ノズル部３３がずれた状態で取り付けられることで発電効率が低下するという不具合を解決することができる。その結果、水栓用発電機１のようなコンパクト且つ高性能な水栓用発電機において、高い発電効率を維持することができる。  
また、突出部３４ｃ、溝部３５ｄは、噴射孔３５ｃから動翼羽根部１８ａの回転方向側にずれた位置に配置されている。そのため、噴射孔３５ｃに流入する水の流れが邪魔されることを極力抑えることができる。また、噴射孔３５ｃに水を案内する溝としての機能と、噴射孔３５ｃに入水せずに通過しようとする水を押しとどめる壁としての機能と、を有するものとすることができる。
【０１０２】
なお、分割構成とされたノズル部３３の上流側の面（第２のノズル筐体部３４の上流側の面）に分流部３４ｄを設ける場合（図１１の場合）を例示したが、一体構成とされたノズル部１２（図９の場合）の上流側の面に分流部３４ｄを設けるようにすることもできる。この場合、分流部３４ｄと突出部１２ｃとの配置関係は、前述した分流部３４ｄと突出部３４ｃとの配置関係と同様とすることができる。
【０１０３】
次に、蓋部２０についてさらに説明をする。    
動翼羽根部１８ａの上流側の端部が開放されている場合には、噴射孔１２ａから噴出され、動翼羽根部１８ａの径内方向へと流れる水が、ノズル部１２の上流側の内壁（天井部分）と動翼羽根部１８ａとの間の隙間に入り込んでよどみを発生させるおそれがある。そして、この様なよどみが発生すると動翼羽根部１８ａに水力を伝える水流に対し、それを邪魔するような水の流れが発生してしまうことになる。その結果、効率的に水力エネルギーを動翼羽根部１８ａに伝えることができないため、発電効率が低下してしまうおそれがある。
【０１０４】
またさらに、ノズル部１２の上流側の内壁（天井部分）は筒部１１に対して固定されているため、動翼羽根部１８ａが回転している際にもノズル部１２の上流側の内壁（天井部分）は静止している。そして、動翼羽根部１８ａに当たった水が上流側に逃げようとした際に、静止物であるノズル部１２の上流側の内壁（天井部分）に衝突すると水力エネルギーが過度に奪われてしまうことになる。この場合、水力エネルギーが過度に奪われた水により動翼羽根部１８ａが引き続き回転されることになるため回転効率の低下、ひいてはそれに伴う発電効率の低下を引き起こすことになる。
【０１０５】
そのため、本実施の形態においては、動翼羽根部１８ａの上流側を覆うようにして蓋部２０を設けている。この様にすれば、噴射孔１２ａから噴出された水がノズル部１２の上流側の内壁（天井部分）と動翼羽根部１８ａとの間の隙間に入り込むことを防止することができる。また、噴射孔１２ａから噴出された水は、綺麗な流れのまま動翼流路１８ｈを通過することができる。また、動翼流路１８ｈを流れる水の量が減少することを抑制することができる。そのため、発電効率を向上させることができる。  
また、蓋部２０は動翼羽根部１８ａと一体に回転するので、動翼流路１８ｈを流れる水が蓋部２０に当たったとしても水力エネルギーが過度に奪われることがない。その結果、発電効率を更に向上させることができる。
【０１０６】
図１２は、他の実施形態に係る蓋部を例示するための模式図である。  
蓋部３６は、円板状を呈し、その中央部分には上流側及び下流側に向けて突出する軸保持部３６ａが設けられている。また、軸保持部３６ａの中央部分には回転軸１９を挿通するための孔が設けられている。軸保持部３６ａの下流側部分は、挿通部１８ｆの上流側端部に設けられた段付き部に圧入されるようになっている。また、蓋部３６は、蓋部３６の下流側の面に設けられた下流側に向かって突出する円環状の方向変換部３６ｂを備えている。そして、方向変換部３６ｂは、流れる水を下流側に誘導するための面３６ｂ１を下流側の端部に備えている。  
なお、図１２に例示をした面３６ｂ１は、テーパ面であるが、流れる水を下流側に誘導することができるような面であればよい。例えば、「Ｒ面」などとすることができる。
【０１０７】
ここで、噴射孔１２ａから噴出された水は動翼羽根部１８ａの径内方向へと流れる。この場合、動翼羽根部１８ａに水力を伝えた後の水がすみやかに下流側に流れるようにすることが好ましい。しかしながら、水の流れ方向が回転中心軸に対して略垂直な方向へと変換され、さらに後述する第２の蓋部（保持板部１８ｃ）により動翼羽根部１８ａの径内方向へと誘導された水は、動翼部１８の中心付近で直に下流側に流れずによどむおそれがある。そして、動翼流路１８ｈ内で水がよどむと、噴射孔１２ａから噴射された水の流れが阻害されるので発電効率が低下するおそれがある。
【０１０８】
そのため、本実施の形態においては、蓋部３６の下流側の面に下流側に向かって突出する円環状の方向変換部３６ｂを設けるようにしている。そして、方向変換部３６ｂの端部には、動翼流路１８ｈ内を流れる水の流れ方向が下流側を向くように変換させる面３６ｂを設けるようにしている。
【０１０９】
この様な面３６ｂ１を有する方向変換部３６ｂを設けるようにすれば、動翼羽根部１８ａに水力を伝えた後の水をスムーズに下流側に流すようにすることができる。そのため、発電効率を向上させることができる。  
また、方向変換部３６ｂは回転する蓋部３６に設けられるので、単に板状のものを設けるようにすれば乱流が生じるおそれがある。そのため、本実施の形態においては、方向変換部３６ｂを円環状とすることで乱流の発生を抑制するようにしている。  
また、蓋部３６に「動翼流路１８ｈ内を流れる水の流れ方向が下流側を向くように変換させる」という機能を兼用させることができるので、無駄な部材等を追加することなく「コンパクト」な構成を実現できる。
【０１１０】
また、動翼羽根部１８ａの径内方向へと水を誘導する後述する第２の蓋部（保持板部１８ｃ）と、動翼流路１８ｈ内を流れる水の流れ方向が下流側に向くように変換させる面３６ｂ１とによるそれぞれの流れが干渉すると、水の流れによどみが生じて発電効率が低下するおそれがある。そのため、第２の蓋部（保持板部１８ｃ）と方向変換部３６ｂ（面３６ｂ１）とが、軸方向視において重ならないように配置されている。すなわち、方向変換部３６ｂは、軸方向視において第２の蓋部（保持板部１８ｃ）と重ならないように配置されている。  
その様にすれば、水の流れのよどみを防止することができるので発電効率の低下を抑制することができる。
【０１１１】
また、高効率な水栓用発電機とするためには、回転軸１９の位置決めが非常に重要となる。また、回転軸１９のふらつきは、発電効率にも悪影響を及ぼす。  
そのため、本実施の形態においては、動翼部１８の回転中心軸に設けられた動翼部１８と一体に回転する回転軸１９の固定と位置決めとを行うかしめ部を蓋部３６に設けるようにしている。この場合、軸保持部３６ａの下流側部分をかしめ部として兼用させるようにすることができる。すなわち、蓋部３６は、動翼部１８の回転中心軸に設けられた動翼部と一体に回転する回転軸１９の固定と位置決めとを行うかしめ部を有するものとすることができる。  
なお、前述した蓋部２０にもかしめ部を設けるようにすることができる。
【０１１２】
かしめ部を設けるようにすれば、回転軸１９と蓋部３６とを確実に固定することができるので、回転軸１９と動翼部１８とは一体に回転し、回転中心軸がズレることがない。また、発電効率も低下することがない。さらに、蓋部３６によってノズル部１２や流路に対して好適な位置に回転軸１９が位置決めされるので、より高い発電効率を得ることができる。また、これらの機能（固定・位置決め）を蓋部３６に兼用させることにより、「コンパクト」な構成を実現することができる。
【０１１３】
次に、噴射孔についてさらに説明をする。  
図３に示すように、動翼部１８に蓋部２０を設けた場合、動翼羽根部１８ａの上流側が蓋部２０によって覆われることになるので、水は下流に流れようとする。そのため、動翼羽根部１８ａに水が当たった後、水がすぐに下流側に流れてしまうおそれがある。この様になると、動翼羽根部１８ａに水力を充分に伝えることができず、発電効率が低下するおそれがある。
【０１１４】
図１３は、傾斜させて設けられた噴射孔を例示するための模式図である。    
図１３に示すように、ノズル部３７には、動翼羽根部１８ａに対する噴射方向が上流側を向くように傾斜させた噴射孔３７ａが設けられている。  
動翼羽根部１８ａに対する噴射方向が上流側を向くように傾斜させて設けられた噴射孔３７ａから噴射された水は、蓋部２０に沿うようにして動翼羽根部１８ａの径内方向へと流れる。そのため、すぐに下流側に流出することが抑制されるので、水力を充分に動翼羽根部１８ａに伝えることができる。その結果、発電効率を向上させることができる。
【０１１５】
次に、保持板部１８ｃについてさらに説明をする。  
図３に示すように、動翼部１８に蓋部２０を設けた場合、動翼羽根部１８ａの上流側が蓋部２０によって覆われることになるので、水は下流に流れようとする。そのため、動翼羽根部１８ａに水が当たった後、水がすぐに下流側に流れてしまうおそれがある。この様になると、動翼羽根部１８ａに水力を充分に伝えることができず、発電効率が低下するおそれがある。
【０１１６】
図１４は、保持板部を例示するための模式図である。    
動翼羽根部１８ａの下流側の端部には、動翼羽根部１８ａを保持する保持板部１８ｃが設けられている。また、保持板部１８ｃは動翼羽根部１８ａの外周近傍に設けられている。保持板部１８ｃは、動翼羽根部１８ａを保持するとともに動翼流路１８ｈの底板、すなわち下蓋部（第２の蓋部）の役割をも果たす。つまり、動翼羽根部１８ａの下流側端部の外周近傍に噴射孔１２ａから噴射された水を動翼部１８の中心に向けて誘導するための第２の蓋部（保持板部１８ｃ）が設けられている。
【０１１７】
この様な第２の蓋部（保持板部１８ｃ）を設けるものとすれば、噴射孔１２ａから噴射された水を動翼部１８の中心に向けてある程度の距離誘導することができる。そのため、水力を充分に動翼羽根部１８ａに伝えることができるので、発電効率を向上させることができる。
【０１１８】
また、第２の蓋部（保持板部１８ｃ）は、蓋部２０と同様に動翼部１８に設けられるので、第２の蓋部（保持板部１８ｃ）、蓋部２０、動翼羽根部１８ａを一体に回転させることができる。そのため、噴射された水が第２の蓋部（保持板部１８ｃ）や蓋部２０に当たったとしてもこれらは相対的に静止しているため過度に水力エネルギーが奪われることがない。また、動翼流路１８ｈの底板となる部材を別途設ける必要もないので、「コンパクト」な構成を実現できる。
【０１１９】
次に、水栓用発電機１の作用について例示をする。    
封止部１５に接続された図示しない配管などから筒部１１内に流れ込んだ流水は、ノズル部１２により径外方向に拡散される。そして、図３に表したように、回転中心軸（回転軸１９）に対して平行な方向から流れてくる水は、回転中心軸に対して略垂直な平面内において、動翼羽根部１８ａの径外方向から動翼羽根部１８ａに向けて噴出される。  
動翼羽根部１８ａに向けて噴出された水は、動翼羽根部１８ａの入口側から出口側に向けて動翼羽根部１８ａに沿って動翼流路１８ｈ内を流れ、孔部１８ｄ、孔部１８ｅ、小径部１１ｃを通過して水栓用発電機１の外部に排出される。
【０１２０】
この際、前述した侵入防止手段の作用により回転軸１９と軸支持部２２ａの摺動面との間に錆などのゴミが侵入することが防止される。そのため、軸受け部などの損耗という発電性能を低下させる不具合を防ぎ、高効率かつコンパクトな水栓用発電機を実現することができる。  また、前述した蓋部の作用により、噴射孔１２ａから噴出された水がノズル部１２の上流側の内壁（天井部分）と動翼羽根部１８ａとの間の隙間に入り込むことが防止される。また、噴射孔１２ａから噴出された水は、綺麗な流れのまま動翼流路１８ｈを通過することができる。また、動翼流路１８ｈを流れる水の量が減少することを抑制することができる。そのため、水力エネルギーを効率よく回転エネルギーに変換することができる。  
また、前述したようにノズル部に設けられた突出部１２ｃの径外方向の端面（外周面）が大径部１１ａの内壁と当接するようになっているので、水栓用発電機１に対するノズル部１２の位置決め（中心軸合わせ）を確実に行うことができる。そのため、噴射孔１２ａと動翼羽根部１８ａ、あるいは噴射孔１２ａと流路の中心が合った状態で噴射が行われるので、動翼羽根部１８ａに適切な力がかかり発電効率を向上させることができる。
【０１２１】
一方、動翼羽根部１８ａに向けて噴出された水の力により動翼部１８が回転すると、これに固定されたマグネット１４も回転する。マグネット１４の径外方向の端面（外周面）は、Ｎ極とＳ極とが周方向（回転方向）に沿って交互に着磁されているため、マグネット１４が回転すると、マグネット１５の径外方向の端面（外周面）に対向しているインダクタ２５ａ、２５ｂ、２６ａ及びこれらに連接する第１ヨーク２５、第２ヨーク２６の極性が変化していく。これにより、コイル２７に対する鎖交磁束の向きが変化し、コイル２７に起電力が生じて発電が行われる。
【符号の説明】
【０１２２】
１  水栓用発電機、１１  筒部、１１ａ  大径部、１１ｂ  中径部、１１ｃ  小径部、１２  ノズル部、１２ａ  噴射孔、１２ｃ  突出部、１２ｅ  溝部、１３  ロータ、１４  マグネット、１５  封止部、１６  ステータ、１７  ステータケース、１８  動翼部、１８ａ  動翼羽根部、１８ｂ  動翼ボス部、１８ｃ  保持板部、１８ｈ  動翼流路、１９  回転軸、２１  保持部、２２  軸受け部、２２ａ  軸支持部、２２ｂ  軸受け凹部、２２ｃ  リブ、２２ｄ  軸受け凹部、２９  水膜生成部、３０ｃ  第１の水膜保持部、３０ｄ  凹部、３１ｅ  第２の水膜保持部、３３  ノズル部、３４  第２のノズル筐体部、３４ｃ  突出部、３４ｃ１  面、３４ｄ  分流部、３４ｄ１  面、３５  第１のノズル筐体部、３５ａ  ノズル溝、３５ｃ  噴射孔、３５ｄ  溝部、３６  蓋部、３６ｂ  方向変換部、３６ｂ１  面、３７  ノズル部、３７ａ  噴射孔
【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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