(57)【要約】【課題】水の流れによって生成した電力を多目的に活用できる水力発電機能を有する水栓を提供する。【解決手段】水Ｗの流れによって発電する水力発電部８と、この水力発電部８によって生成された電力を蓄電する蓄電部９と、この蓄電部９に蓄積された電力を外部の携帯電話（電気機器）５に供給する制御回路（電源供給部）１０とを有する。【選択図】      図２
2004156369.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
水の流れによって発電する水力発電部と、
この水力発電部によって生成された電力を蓄電する蓄電部と、
この蓄電部に蓄積された電力を外部の電気機器に供給する電源供給部とを有することを特徴とする水力発電機能を有する水栓。
【請求項２】
前記蓄電部に蓄積された電力を用いて被検知物の検知を行なうセンサ部と、このセンサ部によって被検知物を検知したときに水を吐水すると共に被検知物を検知しなくなったときに止水する電磁弁とを有する請求項１に記載の水力発電機能を有する水栓。
【請求項３】
水の流れによって発電する水力発電部と、
この水力発電部によって生成された電力を二次電池に蓄電可能な電圧に調整する電圧調整部と、
この二次電池を電圧調整部に対して着脱自在に接続するコネクタ部とを有することを特徴とする水力発電機能を有する水栓。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、水力発電機能を有する水栓に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
近年、地球環境の保全のためにエネルギー資源の有効利用が叫ばれている。一方では、利用者が水栓に触れることなく手を差し延べるだけで吐水するいわゆる自動水栓が広く用いられており、この自動水栓を駆動するための電力を得るために吐水する水の勢いで水車を回して発電機を回転させる小型の水力発電部を備えた自動水栓が使用されるに至っている。
【０００３】
すなわち、水の吐水に伴って生じる水の流れを用いて水力発電部を回動させて発電することで、吐水する水の勢いを電力に変換して有効に活用することが行われている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述の水力発電部を用いて生成された電力は専ら自動水栓の電力供給に用いられるものであるから、余剰した電力を他の用途で有効に活用することができなかった。また、前記水力発電部は専ら自動水栓用の電力供給源として用いられるので、自動水栓以外の水栓から供給される水の勢いを有効に活用することができなかった。
【０００５】
本発明は、上述の事柄を考慮に入れてなされたものであって、その目的は水の流れによって生成した電力を多目的に活用できる水力発電機能を有する水栓を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、第１発明の水力発電機能を有する水栓は、水の流れによって発電する水力発電部と、この水力発電部によって生成された電力を蓄電する蓄電部と、この蓄電部に蓄積された電力を外部の電気機器に供給する電源供給部とを有することを特徴としている。（請求項１）
【０００７】
前記水力発電機能を有する水栓は、水の流れによって生成した電力を例えば、携帯電話、時計、電気剃刀機などの外部の電気機器に供給できるので、吐水する水の勢いを有効に活用して種々の電気機器に電力供給を行うことができる。また、生成した電力を一旦蓄電部に蓄積することで、一回の吐水によって生成できる電力が少なくても、電力が幾らか蓄積した時点で外部の電気機器に供給できるので、ある程度の電力を必要とする電気機器であってもこれに十分の電力を供給することができる。
【０００８】
前記蓄電部に蓄積された電力を用いて被検知物の検知を行なうセンサ部と、このセンサ部によって被検知物を検知したときに水を吐水すると共に被検知物を検知しなくなったときに止水する電磁弁とを有する場合（請求項２）には、外部の電気機器に供給しなかった余剰電力の幾らかを用いて自動的な吐水および止水を行うことも可能である。
【０００９】
第２発明の水力発電機能を有する水栓は、水の流れによって発電する水力発電部と、この水力発電部によって生成された電力を二次電池に蓄電可能な電圧に調整する電圧調整部と、この二次電池を電圧調整部に対して着脱自在に接続するコネクタ部とを有することを特徴としている（請求項３）。
【００１０】
すなわち、本発明の水力発電機能を有する水栓を用いることにより、使用者は吐水する水の勢いを用いて、手持ちの二次電池を充電することができるので、エネルギーの有効活用を行うことができる。また、二次電池は市販のものを用いることが可能であるから、コネクタ部を用いて二次電池の交換を容易に行うことができると共に、充電した二次電池をより多目的に用いることができる。
【００１１】
【発明の実施の形態】
図１，２は本発明の水力発電機能を有する水栓１の一実施例の構成を示す図であって、図１は水栓１の全体構成を示す斜視図、図２は水栓１の構成を概略的に示す図である。
【００１２】
図１，２において、２は水栓１を取付けるシンク、３は例えばシンク２の上面に取り付けられた蛇口本体、４は蛇口本体３の背面部に設けた電力制御部である。また、図１における５は外部の電気機器の一例としての携帯電話、図２における７は通水流路、８は通水流路７に設けられる水力発電部、９はニッカド電池などの二次電池からなる蓄電部、１０は制御回路、１１は赤外線などを用いて被検知物を検知する機能をセンサ部、１２はセンサ部１１による被検知物の検知によって吐水および止水を制御する電磁弁である。そして、１３は前記制御回路１０からの電力を携帯電話に供給するためのコネクタ部である。
【００１３】
前記電力制御部４は例えば樹脂カバーを有し、外部の水から二次電池９および制御回路１０を保護するように構成されている。前記水力発電部８は例えば通水流路７に連通する内部流路８ａ内に位置する水車と、この水車の回転力を用いて回動する発電機とを有しており、通水流路７を流れる水Ｗの勢いを用いて発電するように構成されている。
【００１４】
制御回路１０は水力発電部８によって生成される電力を用いて蓄電部９を充電する電力を生成する電圧調整部としての機能を有すると共に携帯電話５に電力を供給する電源供給部としての機能を有するものである。また、この制御回路１０が電圧調整部として機能して蓄電部９に供給する電力を調整することにより、水力発電部８にかける負荷の大きさを変えることも可能である。従って、制御回路１０が水力発電部８にかける負荷の大きさを変えることで、蛇口本体３から吐水する水Ｗの流量を変えることも可能である。
【００１５】
加えて、制御回路１０は蓄電部９に蓄積された電力を管理して、センサ部１１が被検知物を検知して電磁弁１２を開動作させるために必要な電力を確保しながら、余剰する電力を携帯電話５に供給する蓄電部電力監視機能を有している。これによって、蓄電部９内の全電力を携帯電話５に供給することで、自動水栓として機能しなくなるという事態を避けることが可能となる。
【００１６】
本例では外部の電気機器の例として携帯電話５を示しているので、コネクタ部１３は携帯電話の接続端子に嵌合可能な形状にしている。また、コネクタ部１３は図外の電源線を介して制御回路（電源供給部）１０に接続され、この電源線が電力制御部４内に巻き取られるように構成している。つまり、本例の水力発電機能を有する水栓１を公衆洗面所などに配置された水栓に取り付けることで、利用者は携帯電話５を自由に充電すると共に、充電しながら通話を行うことができる。
【００１７】
加えて、電源供給部１０が用いる電力は水Ｗの流れを利用して発電したものであるから、別途の交流電源などを必要としておらず、水栓１の設置に伴って交流電源に対する接続を必要としていないだけでなく、水栓１の管理者は多大の電気代を負担する必要がない。しかしながら、蓄電部９に蓄積された電力が不足するときのために電源供給部１０に対して補助的に安定した電力を供給する電源部を別途設けてもよい。
【００１８】
また、外部の電気機器５が電気剃刀機など、携帯電話以外の電気機器であることも考えられる。この場合、前記コネクタ部１３の形状は、直流電力供給用のプラグの形状としても、携帯電話用のコネクタ部１３と携帯電話以外の電気機器用のコネクタ部を両方設けてもよい。さらに、接続される電気機器に合わせてこのコネクタ部１３によって供給される電圧の高さを調整可能としてもよい。
【００１９】
前記外部の電気機器５が時計であることも考えられる。この場合、時計は電力制御部４内に内蔵してもよく、その表示部を電力制御部４の上面や蛇口本体３の上面などに配置できる。
【００２０】
本例においては、電力制御部４をシンク２の上面に配置することで、施工を容易とすると共に、コネクタ部１３の取り出しを容易としているが、前記各部８〜１０をシンク２の下面に配置することも可能であることは言うまでもない。また、電磁弁１２をシンクの上面に配置することも可能である。すなわち、本発明は本例に示した各部７〜１２の配置に限定されるものでも、各部８〜１０を電力制御部４として纏めることにも限定されるものでもない。
【００２１】
上述の例では蓄電部９の例としてニッカド電池などの二次電池を示しているが、本発明はこの点を限定するものではない。すなわち、ニッケル水素電池やリチウムイオン電池などの二次電池や大容量のコンデンサなどを蓄電部９として用いてもよい。また、本発明の水力発電機能を有する水栓１を公衆の場に設置する場合には、蓄電部９を電力制御部４内に内蔵することが望ましいが、この蓄電部９を取り外し可能として、充電が完了した蓄電部９を未充電の蓄電部と交換可能とすることも考えられる。
【００２２】
図３は一般家庭用の水力発電機能を有する水栓２０の例を示す図である。図３において、図１，２と同じ符号を付した部分は同一または同等の部分であるから、その詳細な説明を省略する。
【００２３】
図３において、２１は蛇口本体３のバルブ取付け部３ａに対して着脱自在に構成された水栓上部、２２はこの水栓上部２１の操作レバーである。この水栓上部２１内には図２と同様に図外の水力発電部８および電圧調整部１０が内蔵されている。２３は水栓２０の蓄電部として使用者が所持する充電式の乾電池、２４は電圧調整部１０によって調整された電力を乾電池２３に供給するためのコネクタ部、２５は乾電池２３をコネクタ部２４に取り付けた状態で閉じることで、外部の水が乾電池２３およびコネクタ部２４にかからないようにする蓋体である。
【００２４】
本例の場合、一般的な単水栓の回動式操作ハンドルを有するバルブを取り外し、バルブ取付け部３ａに対して水栓上部２１を取付けることにより、吐水する水の流量をシングルレバー式の操作レバー２２によって調整可能とすると共に、この吐水する水の勢いを用いて乾電池２３を充電できる。
【００２５】
また、使用者は蓋体２５を開くことにより、乾電池２３を容易に着脱できるので、充電が完了した乾電池２３を取り出してこれを何らかの外部の電気機器の電源として活用することができる。そして、未充電の乾電池と取り替えることも可能となる。つまり、今までは単に水を流すだけに過ぎなかった多種多様の単水栓を水力発電機能を有する水栓２０とすることができ、今まで廃棄していたエネルギーを有効活用することができる。すなわち、省エネルギーに寄与して地球環境の保全に貢献できる。
【００２６】
加えて、電力供給が十分でない地域や、近くに安定した商用電源がないような環境にあっても、水道管さえ通っていれば吐水する水の勢いを用いて幾らかの電力を供給することが可能となる。
【００２７】
【発明の効果】
以上説明したように本発明は、水栓によって制御された水の流れを電力に変換し、これを多様な目的に活用できる電力源として有効に利用することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の水力発電機能を有する水栓の第１実施例を示す図である。
【図２】前記水力発電機能を有する水栓１の構成を説明する図である。
【図３】本発明の水力発電機能を有する水栓の第２実施例を示す図である。
【符号の説明】
１，２０…水力発電機能を有する水栓、５…外部機器、８…水力発電部、９，２３…蓄電部、１０…制御回路（電源供給部、電圧調整部）、１１…センサ部、１２…電磁弁、１３，２４…コネクタ部。
【図１】
2004156369.tif 000003
【図２】
2004156369.tif 000004
【図３】
2004156369.tif 000005