(57)【要約】【課題】圧力損失による発電効率の低下を抑制した水栓用発電機を提供する。【解決手段】給水流路に対して略平行な中心軸のまわりに回転可能に給水流路に設けられる動翼と、動翼に対して間隙を隔てて動翼の上流側に設けられ動翼に旋回流を与える予旋回静翼と、動翼に対して間隙を隔てて動翼の下流側に設けられる整流部材と、動翼と一体に回転可能なマグネットと、マグネットに対向するコイルと、を備え、整流部材は、中心軸に対して上流側から下流側に向かって回転方向に傾斜した上流整流部と、上流整流部の下流側に設けられ中心軸に対して略平行な下流整流部とからなる整流羽根部を有する。【選択図】図１
2008050849.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
給水流路に対して略平行な中心軸と、
前記中心軸のまわりに回転可能に前記給水流路に設けられる動翼と、
前記動翼に対して間隙を隔てて前記動翼の上流側に設けられ、前記動翼に旋回流を与える予旋回静翼と、
前記動翼に対して間隙を隔てて前記動翼の下流側に設けられる整流部材と、
前記動翼と一体に回転可能なマグネットと、
前記マグネットに対向するコイルと、
を備え、
前記整流部材は、前記中心軸に対して上流側から下流側に向かって回転方向に傾斜した上流整流部と、前記上流整流部の下流側に設けられ前記中心軸に対して略平行な下流整流部とからなる整流羽根部を有することを特徴とする水栓用発電機。
【請求項２】
前記整流部材は、前記中心軸の下端を支持する軸受部を有し、
前記軸受部のまわりを囲むように複数の前記整流羽根部が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。
【請求項３】
前記整流羽根部は、前記上流整流部と、前記下流整流部とが一体に形成されてなることを特徴とする請求項１または２に記載の水栓用発電機。
【請求項４】
前記上流整流部の上流端は先鋭形状に形成されたことを特徴とする請求項１〜３のいずれか１つに記載の水栓用発電機。
【請求項５】
前記マグネットは前記動翼のまわりを囲む筒状を呈し、前記コイルは、前記マグネットの軸方向の端面に対向していることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１つに記載の水栓用発電機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、給水の流れを利用して発電する水栓用発電機に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、蛇口の下に手を差し出すことによって、これをセンサが感知し、蛇口から水を自動的に吐水する自動水栓装置が知られている。また、そのような自動水栓装置の流路に小型発電機を配設し、この発電機で得られた電力を蓄電しておき、上述のセンサ等の回路の電力を補う装置も知られている。
【０００３】
例えば、特許文献１には、発電手段の下流側に整流部材を設けた発電装置付自動水栓装置が開示され、整流部材は、水車で撹乱された水流を整流する螺旋状に形成された整流部と、水車の羽根部の回転軸の一端を回転自在に支持する軸受部とを有している。
【０００４】
特許文献１に開示されたような螺旋状の整流部を通過した流水は、螺旋状の流れとなって下流に向けて進み、そのため、整流部を通過した流水の経路が長くなることによる流路抵抗増大による圧力損失や、摩擦による圧力損失が増大して、水車を回転させるために使われる水流エネルギーの損失が生じ、発電効率が低下してしまう。
【特許文献１】特開２００５−３１４９０４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は、圧力損失による発電効率の低下を抑制した水栓用発電機を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の一態様によれば、給水流路に対して略平行な中心軸と、前記中心軸のまわりに回転可能に前記給水流路に設けられる動翼と、前記動翼に対して間隙を隔てて前記動翼の上流側に設けられ、前記動翼に旋回流を与える予旋回静翼と、前記動翼に対して間隙を隔てて前記動翼の下流側に設けられる整流部材と、前記動翼と一体に回転可能なマグネットと、前記マグネットに対向するコイルと、を備え、前記整流部材は、前記中心軸に対して上流側から下流側に向かって回転方向に傾斜した上流整流部と、前記上流整流部の下流側に設けられ前記中心軸に対して略平行な下流整流部とからなる整流羽根部を有することを特徴とする水栓用発電機が提供される。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、圧力損失による発電効率の低下を抑制した水栓用発電機が提供される。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
以下、図面を参照し、本発明の実施形態について説明する。なお、各図面中、同一の構成要素には同一の符号を付している。
【０００９】
図２は、本発明の実施形態に係る発電機付自動水栓装置（以下、単に自動水栓装置とも称する）の取付例を表す模式図である。  
図３は、同自動水栓装置の内部構成を表す模式図である。
【００１０】
本実施形態に係る自動水栓装置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の径外方向に延出して本体３ａの上部に設けられた吐水部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の近傍にセンサ７が内蔵されている。
【００１１】
自動水栓装置３の内部には、流入口５から流入し配管４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。自動水栓装置３の本体３ａの内部には、その給水流路１０を開閉する電磁弁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定流量弁５５が内蔵されている。また、水道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られる。
【００１２】
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１１が内蔵されている。本体３ａの内部には、水栓用発電機１１で発電された電力を充電しておく充電器５６、センサ７の駆動と電磁弁８の開閉を制御する制御部５７が設けられている。水栓用発電機１１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、水道元圧（一次圧）が、水栓用発電機１１に直接作用しない。したがって、水栓用発電機１１は、それほど高い耐圧性を要求されず、信頼性やコストの点で有利である。
【００１３】
次に、水栓用発電機１１の具体例について説明する。
【００１４】
［第１の具体例］
図１は、本発明の第１の具体例に係る水栓用発電機の内部を表す模式断面図である。  
図４は、同水栓用発電機における予旋回静翼１４及び動翼１５の斜視図である。  
図５は、同水栓用発電機における整流部材１７の斜視図である。  
図６は、同水栓用発電機におけるマグネットＭ１とヨーク極歯３３ａ、３４ａとの配置関係を表す模式斜視図である。
【００１５】
本具体例に係る水栓用発電機は、主として、筒体１３、予旋回静翼１４、動翼１５、マグネットＭ１、整流部材１７、コイル９を備え、これらは、図３に表されるケース１２の中に収容されている。
【００１６】
筒体１３は、小径部１３ａと大径部１３ｂとからなる段付き形状を呈し、その内部が給水流路に連通した状態で、図２、３に図示される吐水部３ｂに内蔵され、筒体１３の中心軸方向は、流水方向に対して略平行になるよう設置される。筒体１３は、小径部１３ａを上流側に、大径部１３ｂを下流側に向けて配置される。
【００１７】
筒体１３の内部には、上流側から順に、予旋回静翼１４、動翼１５、軸受１７が設けられている。予旋回静翼１４は小径部１３ａの内部に設けられ、動翼１５及び軸受１７は大径部１３ｂの内部に設けられている。
【００１８】
予旋回静翼１４は、円柱体の一方の端面（上流側に位置する面）に、円錐体を一体に設けた形状を呈する。予旋回静翼１４の周面には、径外方向に突出した複数の突起状の静翼羽根部１８が設けられている。図４に表すように、静翼羽根部１８は、予旋回静翼１４の軸中心に対して右方向にねじれつつ、上流側から下流側に向けて傾斜している。予旋回静翼１４は、筒体１３に対して固定されている。周方向に見て隣り合う静翼羽根部１８間の空間は、静翼流路７１として機能する。
【００１９】
予旋回静翼１４に対して間隙を隔てて、予旋回静翼１４の下流側に動翼１５が設けられている。動翼１５は、円柱状を呈し、その周面には径外方向に突出した複数の突起状の動翼羽根部１９が設けられている。図４に表すように、動翼羽根部１９は、静翼羽根部１８とは逆に、軸中心に対して左方向にねじれつつ、上流側から下流側に向けて傾斜している。周方向に見て隣り合う動翼羽根部１９間の空間は、動翼流路７２として機能する。動翼１５は、給水流路に対して略平行な中心軸２４を介して整流部材１７の軸受部２２に支持され、動翼１５は、中心軸２４のまわりに回転可能となっている。
【００２０】
筒体大径部１３ｂの下流端の開口は、Ｏリング５２を介して、封止部材５１によって液密に塞がれている。封止部材５１の内部には段付き孔が形成され、その段部５１ａは環状に形成され、この段部５１ａの上に整流部材１７が支持されている。
【００２１】
整流部材１７は、封止部材５１内部の段部５１ａの上に支持されるリング部材２１と、このリング部材２１の中心に設けられた軸受部２２と、図５に表すように、軸受部２２のまわりを囲むように、軸受部２２とリング部材２１との間の空間に放射状に並んで設けられた複数の整流羽根部４０と、を有する。複数の整流羽根部４０は、周方向に互いに離間しており、整流羽根部４０間には整流流路が形成されている。軸受部２２、リング部材２１、整流羽根部４０は、例えば樹脂材料を一体成形してなる。
【００２２】
軸受部２２には、動翼１５の軸中心に固定された中心軸２４の下端が回転可能に支持される。中心軸２４の先端部は、動翼１５から突出して予旋回静翼１４に嵌め込まれている。中心軸２４の先端部と予旋回静翼１４とは、互いに固定されておらず、筒体１３に対して固定された予旋回静翼１４に対して中心軸２４は回転可能になっている。あるいは、中心軸２４の両端部をそれぞれ軸受部２２と予旋回静翼１４に固定させ、その中心軸２４に対して回転可能に動翼１５を嵌め込む構成としてもよい。
【００２３】
整流羽根部４０は、中心軸２４に対して回転方向に傾斜した上流整流部４１と、上流整流部４１の下流側に一体に設けられ、中心軸２４に対して略平行な下流整流部４２とからなる。上流整流部４１は、中心軸２４に対して図５における矢印ａの方向に回転しつつ、上流側から下流側に向かって傾斜している。本具体例の場合、動翼１５を通過した流水は、上流整流部４１に沿うように上流整流部４１間を流れ、上流整流部４１から下流整流部４２へと続く部分は湾曲しているため、上流整流部４１間を流れた流水は、ゆるやかな曲面に沿って下方に導かれ、その流れを中心軸２４に対して略平行な方向に変える。上流整流部４１は、上流端に向かうにしたがって徐々に肉厚が薄くなり、上流整流部４１の上流端は先鋭形状に形成されている。
【００２４】
筒体１３の大径部１３ｂの内部に、動翼流路７２を囲むように動翼羽根部１９に固定された筒状のマグネットＭ１が収容されている。図４において２点鎖線で表されるマグネットＭ１の内周面は、動翼羽根部１９の側端部に固定されている。
【００２５】
大径部１３ｂの外側には、マグネットＭ１の上流側端面に対向させてコイル９が配置されている。なお、コイル９は、マグネットＭ１の下流側端面に対向させて配置してもよく、あるいは、マグネットＭ１の上流側及び下流側の両端面にそれぞれ対向させて１対のコイル９を配置してもよい。
【００２６】
コイル９は、図６に表される円筒状のヨーク３１と、このヨーク３１の内部に配置されるコイル配線部（図示省略）とを有する。ヨーク３１は、共に磁性体からなる３つのヨーク３２、３３、３４を組み合わせてなる。
【００２７】
ヨーク３３は、内部に収容したコイル配線部の周面部に対向される周面部３３ｂと、マグネットＭ１に対向される複数の極歯３３ａと、を有する。複数の極歯３３ａは、径内方に突出して周面部３３ｂに一体に設けられ、周方向に沿って等間隔で設けられている。
【００２８】
ヨーク３４は、径外方向に突出し、ヨーク３３の極歯３３ａの間に配置される複数の極歯３４ａを有する。極歯３３ａ、３４ａは、内部に収容されたコイル配線部を間に挟んで、ヨーク３２に対向している。
【００２９】
マグネットＭ１の軸方向の端面には、周方向に沿ってＮ極とＳ極とが交互に着磁されている。
【００３０】
次に、本実施形態に係る水栓用発電機及び自動水栓装置の作用について説明する。
【００３１】
使用者が、吐水口６の下に手をかざすと、これをセンサ７が感知して、制御部５７が電磁弁８を開にする。これにより、水栓用発電機１１の筒体１３の内部に流水が供給され、筒体１３の内部を流れた水は吐水口６から吐水される。使用者が、吐水口６の下から手を遠ざけると、電磁弁８が閉となり、自動で水が止まる。
【００３２】
筒体１３内に流れ込んだ流水は、予旋回静翼１４の円錐体表面を流れて径外方向に拡散され、図１及び図４に図示される具体例においては、軸中心に対して右方向に旋回するような旋回流となって、静翼羽根部１８間の静翼流路７１を流れる。
【００３３】
静翼流路７１を流れた旋回流は、動翼流路７２に流入し、動翼羽根部１９の上側の傾斜面に衝突する。本具体例では、動翼流路７２に流入する旋回流は、軸中心に対して右方向に旋回した流れなので、動翼羽根部１９に対して右方向の力が作用し、動翼１５は右回りに回転する。
【００３４】
動翼１５が回転すると、これに固定されたマグネットＭ１も回転し、このマグネットＭ１に対向しているヨーク３３、３４の極歯３３ａ、３４ａ（図６）の極性が変化していく。すなわち、ヨーク３３がＮ極のときヨーク３４がＳ極、ヨーク３３がＳ極のときヨーク３４がＮ極という状態が繰り返されることで、ヨーク３３、３４の内部に配置されたコイル配線部に対する鎖交磁束が変化し、そのコイル配線部に起電力が生じ、発電する。発電した電力は、充電器５６へと充電された後、例えば、電磁弁８、センサ７、制御部５７の駆動に使用される。
【００３５】
動翼流路７２を流れた流水は、整流部材１７における、隣り合う整流羽根部４０間の整流流路を通過して、筒体１３内部を抜け、吐水口６へと至る。
【００３６】
図７は、予旋回静翼１４の複数の静翼羽根部１８、動翼１５の複数の動翼羽根部１９、およびこの下流に設けられる本具体例に係る複数の整流羽根部４１を平面上に展開した模式図であり、流水の流れを矢印で示す。
【００３７】
予旋回静翼１４を通過した流水は、本具体例の場合、中心軸２４に対して右回りに旋回しながら流れ、下流側の動翼流路７２に流入する。動翼流路７２に流入した流水は、動翼羽根部１９に衝突して動翼１５に右方向の回転力を与えつつ、動翼羽根部１９間の動翼流路７２を流れる。
【００３８】
動翼流路７２を流れた流水は、上流整流部４１に対して比較的浅い角度で衝突して、その後中心軸２４に対して略平行な下流整流部４２間を流れる。これにより、予旋回静翼１４及び動翼１５を流れたことで螺旋状の流れになっていた流水が、整流部材１７を通過することで流路に対して略平行な（まっすぐな）流れに整流される。
【００３９】
流水が流路に対して略平行に流れることで、流体中において流れに対して垂直に存在するものに作用する圧力（動圧）が、流体中において流れに対して平行な面に垂直に働く圧力（静圧）に変換されるため圧力損失が小さくなる。
【００４０】
また、流水が流路に対して略平行に流れることで、流路に対して斜めに流れる場合に比べて、流れる経路を短くでき、よって流路抵抗を小さくできる。このことによっても、圧力損失を小さくできる。
【００４１】
すなわち、本具体例の整流部材１７を用いることで、流体が流れることにより消費されるエネルギーの損失（圧力損失）を低減でき、その圧力損失を原因とする、水力エネルギーから回転エネルギーへの変換損失を低減させることができ、結果として発電効率の向上が図れる。特に、水道環境が低水圧条件下においては、わずかな圧力損失の低減であっても非常に有益となる。
【００４２】
また、本具体例の整流部材１７を用いることで、整流された流水が使用者の手元に吐水されるため、吐水が乱れず水栓として使い勝手が良い。
【００４３】
図８は、比較例に係る軸受１００の斜視図である。
【００４４】
軸受１００は、筒体１３の内周面に対して固定されるリング部材１０１と、このリング部材１０１の中心に設けられ、中心軸２４の下端を支持する軸支持部１０３とが、放射状に設けられた３本の連結部材１０２によって結合されてなる。
【００４５】
図９は、予旋回静翼１４の複数の静翼羽根部１８、動翼１５の複数の動翼羽根部１９、およびこの下流に設けられる上記比較例に係る軸受１００の３本の連結部材１０２を平面上に展開した模式図であり、流水の流れを矢印で示す。
【００４６】
予旋回静翼１４及び動翼１５を流れたことで螺旋状の流れとなっている流水は、本具体例のような前述した整流羽根部４０を有さない比較例に係る軸受１００を通過しても、中心軸２４に対して略平行（まっすぐ）な流れには整流されず、軸受１００を抜け出た流水は流路に対して傾斜した成分を持つ流れである。
【００４７】
発電機を通過する流量を毎分２．７リットルとした条件下で、比較例に係る軸受１００と、本具体例に係る整流部材１７とで、それぞれを通過する流水の圧力損失をシミュレーション計算したところ、比較例に係る軸受１００の場合、圧力損失は８．９（ｋＰａ）であったのに対して、本具体例に係る整流部材１７の場合、圧力損失は６．９（ｋＰａ）であった。すなわち、本具体例に係る整流部材１７では、比較例に係る軸受１００よりも、約２２％圧力損失を低減させることができる。
【００４８】
本具体例の整流羽根部４０を構成する上流整流部４１と下流整流部４２とは一体に設けられ、例えば、それらを別体で作製して接着や溶着などにより結合させた場合に比べて、高い寸法精度で作製することができ、また安価である。また、本具体例に係る整流部材１７は、製造上においても、金型で作製できる形状であるため、安価である。
【００４９】
また、上流整流部４１の上流端は先鋭形状に形成されているため、流水の流入の障害物にならず、流水を円滑に整流羽根部４０間の整流流路に導くことができる。このことによっても、圧力損失が抑えられる。ここで、「先鋭形状」とは、先にいくにしたがって細く（薄く）なるもの以外に、根元から先まで全体にわたって細い（薄い）ものも含む。
【００５０】
また、整流部材１７は、動翼１５の回転軸である中心軸２４を支持する軸受部２２を有し、軸受部材としても機能するが、軸受部２２を設けずに、整流羽根部４０による整流作用だけを行う部材として構成してもよい。この場合、中心軸２４を支持する軸受部材を整流部材とは別に設ける必要があるため、本具体例のように整流部材１７を軸受部材としても兼用させた方が、部品点数を抑えられ、また組み付け作業も容易にできる。
【００５１】
また、本具体例では、コイル９を、マグネットＭ１の軸方向に対向配置させた構造のため、コイル９をマグネットＭ１の径外方向に対向配置させた場合に比べて、径方向寸法を小さくすることができる。さらに、本具体例に係る発電機は、流水方向に対して回転軸２４を略平行にして動翼１５が設けられ、マグネットＭ１は、その動翼１５と回転中心を一致させて動翼１５の径外方に設けられ、動翼１５は、マグネットＭ１の内側を流れる水流の力により回転される、いわゆる軸流式の発電機である。したがって、回転軸を流水方向に対して略垂直にして配置された羽根車を用い、その羽根車の回転軸に連結されて羽根車と共に回転するマグネット及びこのマグネットの外周面に対向するコイルを、流路の外側に出っ張るようにして設ける水車式構造に比べて径方向寸法をさくすることができる。このように、本具体例における構造は、発電機の径方向寸法の小型化に有利なため、例えば図２に表される円筒状の吐水部３ｂの中に内蔵させても吐水部３ｂの細くスッキリとしたデザイン性を損ねない。また、動翼１５の径外方にコイル９を配置しない分、動翼１５の径方向寸法の拡大が図れ、発電効率を向上させることができる。
【００５２】
［第２の具体例］
図１０は、本発明の第２の具体例にかかる水栓用発電機の内部を表す模式断面図である。  
図１１は、同水栓用発電機におけるコイル１６を表す模式斜視図である。  
図１２は、図１１に表されるコイル１６の分解斜視図である。  
図１３は、同水栓用発電機におけるマグネットＭ２とヨーク極歯２５ｃ、２６ｂとの配置関係を表す模式平面図である。
【００５３】
本具体例では、マグネットＭ２とコイル１６との配置関係が第１の具体例と異なる。
【００５４】
第１の具体例と同様、筒体１３は、径外方向に張り出したフランジ部１３ａを有し、このフランジ部１３ａの内部に、動翼流路７２を囲むように動翼羽根部１９に固定された筒状のマグネットＭ２が収容されている。フランジ部１３ａの径外方向の外側には、マグネットＭ２の外周面に対向させてコイル１６が配置されている。
【００５５】
コイル１６は、図１１、１２に表される１対のヨーク２５、２６と、これらヨーク２５、２６が組み合わされて形成される環状の空間内に配設されたコイル配線部１６ａとを有する。
【００５６】
ヨーク２５、２６は、共に磁性体からなる。ヨーク２５は、コイル配線部１６ａの一方の端面部に対向される環状部２５ａと、コイル配線部１６ａの周面部に対向される周面部２５ｂとを有し、さらに環状部２５ａの内周縁部には、軸方向に突出した複数の極歯２５ｃが設けられている。ヨーク２６は、コイル配線部１６ａの他方の端面部に対向される環状部２６ａと、この環状部２６ａの内周縁部に、軸方向に突出して設けられた複数の極歯２６ｂとを有する。ヨーク２５の極歯２５ｃは、周方向に沿って等間隔で設けられ、ヨーク２６の極歯２６ｂも周方向に沿って等間隔で設けられており、図１１に表されるように、一方のヨークの極歯の間に、他方のヨークの極歯を位置させて、両ヨーク２５、２６の極歯２５ｃ、２６ｂは、コイル配線部１６ａの内周面に対向する。
【００５７】
マグネットＭ２は、図１３に表されるように、周方向にＮ極とＳ極とが交互に着磁されており、それぞれのヨーク２５、２６の極歯２５ｃ、２６ｂは、筒体１３の管壁を間に挟んで、マグネットＭ２のＮ極またはＳ極に対向する。コイル配線部１６ａは、極歯２５ｃ、２６ｂおよび筒体１３の管壁を間に挟んで、マグネットＭ２に対向する。
【００５８】
第１の具体例と同様、予旋回静翼１４によって形成された旋回流の水力を受けて動翼１５が回転されると、これに固定されたマグネットＭ２も回転する。マグネットＭ２は、図１３に表されるように、周方向に沿ってＮ極とＳ極が交互に並んで着磁されているため、マグネットＭ２に対向しているヨーク２５、２６の極歯２５ｃ、２６ｂの極性が変化していく。すなわち、ヨーク２５がＮ極のときヨーク２６がＳ極、ヨーク２５がＳ極のときヨーク２６がＮ極という状態が繰り返されることで、コイル配線部１６ａに対する鎖交磁束が変化し、コイル配線部１６ａに起電力が生じ、発電する。
【００５９】
本具体例においても、予旋回静翼１４及び動翼１５を流れたことで流路に対して傾斜した流れになっていた流水が、整流部材１７を通過することで流路に対して略平行な（まっすぐな）流れに整流される。これにより、圧力損失を低減でき、その圧力損失を原因とする、水力エネルギーから回転エネルギーへの変換損失を低減させることができ、結果として発電効率の向上が図れる。
【００６０】
以上、具体例を参照しつつ本発明の実施形態について説明した。しかし、本発明は、それらに限定されるものではなく、本発明の技術的思想に基づいて種々の変形が可能である。
【００６１】
本発明の水栓金具は、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、キッチン用水栓金具、リビングダイニング用水栓金具、シャワー用水栓金具、トイレ用水栓金具、洗面所用水栓金具などが挙げられる。また、人体検知センサを用いた自動水栓金具に限らず、例えば、手動スイッチのオン／オフによるワンタッチ水栓金具、流量をカウントして止水する定量吐水水栓金具、設定時間を経過すると止水するタイマー水栓金具などにも適用できる。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てもよい。
【００６２】
本実施形態に係る水栓金具において、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、トイレ用水栓のような吐出流量が比較的多い場合には、給水管から、発電機１１に流れる水流を分岐させて、発電機１１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、給水管からのすべての水流を発電機１１に流すと、動翼１５の回転数が大きくなり、騒音や軸摩耗が増大する可能性が懸念され、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、発電量は増大しないからである。また、水栓金具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０．０５（ＭＰａ）程度の低水圧である場合もあり得る。
【図面の簡単な説明】
【００６３】
【図１】本発明の第１の具体例に係る水栓用発電機の内部を表す模式断面図である。
【図２】本発明の実施形態に係る発電機付自動水栓装置の取付例を表す模式図である。
【図３】同自動水栓装置の内部構成を表す模式図である。
【図４】同水栓用発電機における予旋回静翼及び動翼の斜視図である。
【図５】同水栓用発電機における整流部材の斜視図である。
【図６】同第１の具体例に係る水栓用発電機におけるマグネットとヨーク極歯との配置関係を表す模式斜視図である。
【図７】動翼の複数の動翼羽根部、およびこの下流に設けられる複数の整流羽根部を平面上に展開した模式図である。
【図８】比較例に係る軸受の斜視図である。
【図９】動翼の複数の動翼羽根部、およびこの下流に設けられる比較例に係る軸受における連結部材を平面上に展開した模式図である。
【図１０】本発明の第２の具体例に係る水栓用発電機の内部を表す模式断面図である。
【図１１】同第２の具体例に係る水栓用発電機におけるコイルを表す模式斜視図である。
【図１２】図１１に表されるコイルの分解斜視図である。
【図１３】同第２の具体例に係る水栓用発電機におけるマグネットとヨーク極歯との配置関係を表す模式平面図である。
【符号の説明】
【００６４】
３…自動水栓装置、７…センサ、８…電磁弁、９，１６…コイル、１１…水栓用発電機、１４…予旋回静翼、１５…動翼、１７…整流部材、１８…静翼羽根部、１９…動翼羽根部、２２…軸受部、２４…中心軸、４０…整流羽根部、４１…上流整流部、４２…下流整流部、５５…定流量弁、５６…充電器、５７…制御部、７１…静翼流路、７２…動翼流路、Ｍ１〜Ｍ２…マグネット
【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８】
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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７】
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【図９】
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