(57)【要約】【課題】発電効率を損なうことなく耐圧性を確保した水栓用発電機及び発電機付自動水栓装置を提供すること。【解決手段】内部が給水流路に連通され、給水が流れる方向に対して、軸方向を略平行にして設けられる筒体と、筒体の中心軸のまわりに回転可能に筒体の内部に設けられた動翼と、動翼と一体となって筒体の中心軸のまわりに回転可能に筒体の内部に設けられたマグネットと、筒体の管壁を間に挟んでマグネットに対向して筒体の外部に設けられたコイルと、を備え、筒体の管壁における、少なくともマグネットとコイルとの間に介在された部分は、樹脂材料からなり、コイルは、筒体の管壁の樹脂材料からなる部分と隣接している。【選択図】図１
2007274856.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
内部が給水流路に連通され、給水が流れる方向に対して、軸方向を略平行にして設けられる筒体と、
前記筒体の中心軸のまわりに回転可能に前記筒体の内部に設けられた動翼と、
前記動翼と一体となって前記筒体の中心軸のまわりに回転可能に前記筒体の内部に設けられたマグネットと、
前記筒体の管壁を間に挟んで前記マグネットに対向して前記筒体の外部に設けられたコイルと、
を備え、
前記筒体の管壁における、少なくとも前記マグネットと前記コイルとの間に介在された部分は、樹脂材料からなり、
前記コイルは、前記筒体の管壁の前記樹脂材料からなる部分と隣接していることを特徴とする水栓用発電機。
【請求項２】
前記筒体の管壁の前記樹脂材料からなる部分のうちで厚みが最も薄い部分の厚さが、０．５ｍｍ以上２ｍｍ以下であ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３】
給水の流入口と、
給水の吐水口と、
前記流入口から流入した給水を前記吐水口に導く給水流路と、
前記給水流路を開閉する電磁弁と、
内部が前記給水流路に連通され、給水が流れる方向に対して、軸方向を略平行にして設けられた筒体と、
前記筒体の中心軸のまわりに回転可能に前記筒体の内部に設けられた動翼と、
前記動翼と一体となって前記筒体の中心軸のまわりに回転可能に前記筒体の内部に設けられたマグネットと、
前記筒体の管壁を間に挟んで前記マグネットに対向して前記筒体の外部に設けられたコイルと、
を備え、
前記筒体の管壁における、少なくとも前記マグネットと前記コイルとの間に介在された部分は、樹脂材料からなり、
前記コイルは、前記筒体の管壁の前記樹脂材料からなる部分と隣接していることを特徴とする発電機付自動水栓装置。
【請求項４】
前記筒体の管壁の前記樹脂材料からなる部分のうちで厚みが最も薄い部分の厚さが、０．５ｍｍ以上２ｍｍ以下であることを特徴とする請求項３記載の発電機付自動水栓装置
【請求項５】
前記流入口の内径が、５ｍｍ以上２０ｍｍ以下であり、
前記筒体への給水の供給圧力が、０．０７ＭＰａ未満であることを特徴とする請求項３または４に記載の発電機付自動水栓装置。
【請求項６】
前記電磁弁の下流に設けられた定流量弁をさらに備え、
前記筒体は、前記定流量弁の下流に設けられていることを特徴とする請求項３〜５のいずれか１つに記載の発電機付自動水栓装置。
【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及びこれを備えた自動水栓装置に関する。
【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、減圧弁によって減圧される前の一次圧がかかる配管部分に発電機を配設し、また配管側面に設置したコイルを樹脂製の防水カバーで覆ったものが開示されている。しかし、この場合、強度の弱い樹脂製の防水カバーに大きな圧力（一次圧）が加わるため、防水カバー、さらには装置全体の破損をまねく可能性がある。また、強度を向上させるため、防水カバーを厚くすると、マグネットとコイルとの間の距離が大きくなり、コイルを通過する磁束が弱まるので、発電量の低下をまねく。
【特許文献１】特開２００４−７６６３７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明は、発電効率を損なうことなく耐圧性を確保した水栓用発電機及び発電機付自動水栓装置を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明の一態様によれば、内部が給水流路に連通され、給水が流れる方向に対して、軸方向を略平行にして設けられる筒体と、前記筒体の中心軸のまわりに回転可能に前記筒体の内部に設けられた動翼と、前記動翼と一体となって前記筒体の中心軸のまわりに回転可能に前記筒体の内部に設けられたマグネットと、前記筒体の管壁を間に挟んで前記マグネットに対向して前記筒体の外部に設けられたコイルと、を備え、前記筒体の管壁における、少なくとも前記マグネットと前記コイルとの間に介在された部分は、樹脂材料からなり、前記コイルは、前記筒体の管壁の前記樹脂材料からなる部分と隣接していることを特徴とする水栓用発電機が提供される。
【０００６】
また、本発明の他の一態様によれば、給水の流入口と、給水の吐水口と、前記流入口から流入した給水を前記吐水口に導く給水流路と、前記給水流路を開閉する電磁弁と、内部が前記給水流路に連通され、給水が流れる方向に対して、軸方向を略平行にして設けられた筒体と、前記筒体の中心軸のまわりに回転可能に前記筒体の内部に設けられた動翼と、前記動翼と一体となって前記筒体の中心軸のまわりに回転可能に前記筒体の内部に設けられたマグネットと、前記筒体の管壁を間に挟んで前記マグネットに対向して前記筒体の外部に設けられたコイルと、を備え、前記筒体の管壁における、少なくとも前記マグネットと前記コイルとの間に介在された部分は、樹脂材料からなり、前記コイルは、前記筒体の管壁の前記樹脂材料からなる部分と隣接していることを特徴とする発電機付自動水栓装置が提供される。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、発電効率を損なうことなく耐圧性を確保した水栓用発電機及び発電機付自動水栓装置が提供される。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
以下に、図面を参照しつつ、本発明の実施形態について説明する。
【０００９】
［第１の実施形態］
図２は、本発明の第１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）の設置態様を例示する模式図である。  
図３は、同自動水栓装置の要部の部分断面図である。
【００１０】
本実施形態に係る自動水栓装置は、例えば洗面台２などに取り付けられる吐水金具３を備える。吐水金具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。吐水金具３は、円筒状の本体３ａと、この本体３ａの径外方に延出して本体３ａの上部に設けられた吐水部３ｂとを有する。吐水部３ｂの先端側には、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】
配管４および吐水金具３の内部には、流入口５から流入した給水を、吐水口６へと導く給水流路が形成されている。吐水金具３の本体３ａの内部には、その給水流路を開閉する電磁弁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。また、定流量弁５５より下流の吐水部３ｂの内部には、発電機１１が内蔵されている。また、本体３ａには、発電機１１で発電された電力を充電しておく充電器５６と、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。発電機１１は、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、発電機１１に直接作用しない。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】
図１は、その発電機１１の内部を表す模式図である。
【００１３】
発電機１１は、カバー１２（図３参照）の中に、主として、筒体１３、静翼１４、動翼１５、マグネットＭ１、コイル１６を備える。
【００１４】
筒体１３は、その内部が給水流路に連通した状態で、吐水金具３の吐水部３ｂに内蔵され、筒体１３の軸方向は、給水が流れる方向に対して略平行になるよう設置される。筒体１３の内部には、給水が流れる方向の上流側から順に、静翼１４、動翼１５、軸受け１７が設けられている。静翼１４、動翼１５および軸受け１７の中心は、筒体１３の軸中心に一致している。
【００１５】
静翼１４は、円柱体の上面（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。静翼１４の周面には、径外方に突出した複数の突起状の固定翼部１８が設けられている。固定翼部１８は、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。静翼１４は、筒体１３に対して固定されている。
【００１６】
静翼１４の下流側に、静翼１４に対して離間して動翼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、径外方に突出した複数の突起状の翼部１９が設けられている。動翼１５の翼部１９は、静翼１４の固定翼部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。動翼１５は、筒体１３に対して固定された軸受け１７上に回転可能に支持されている。すなわち、動翼１５は、筒体１３の中心軸のまわりに回転可能となっている。
【００１７】
軸受け１７は、筒体１３の内壁部に固定されたリング部材２１と、このリング部材２１の中心に設けられた軸支持部２２とが、径方向に延在する連結部材２３によって結合されてなる。連結部材２３間は、閉塞しておらず貫通しているため、筒体１３内部の給水の流れを妨げない。
【００１８】
軸支持部２２上には、軸部材２４が回転可能に支持され、その軸部材２４は動翼１５の軸中心に固定されている。あるいは、軸部材２４の一端部を軸支持部２２に固定させ、軸部材２４に対して動翼１５を回転可能に嵌め合わせてもよい。
【００１９】
動翼１５の周面を囲むように、動翼１５の翼部１９にリング状のマグネットＭ１が設けられている。マグネットＭ１は筒体１３の内周面に接触しておらず、マグネットＭ１と筒体１３の内周面との間には隙間が存在する。動翼１５が回転すると、マグネットＭ１も動翼１５と一体となって回転する。
【００２０】
筒体１３の外周面における、マグネットＭ１に対向する部分には、コイル１６が設けられている。コイル１６は、図４、５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。
【００２１】
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プレート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、さらに環状プレート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プレート２６ａと、この環状プレート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４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。
【００２２】
両ヨーク２５、２６の極歯２５ｃ、２６ｂは、筒体１３の外周面におけるマグネットＭ１に対向する部分に当接して設けられる。マグネットＭ１は、図６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Ｍ１のＮ極またはＳ極に対向する。さらに、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Ｍ１に対向する。
【００２３】
筒体１３は、樹脂材料からなる。筒体１３の樹脂材料としては、例えば、変性ＰＰＯ（poly phenylene oxide）樹脂、ＰＰＳ（poly phenylene sulfide）樹脂、塩化ビニル樹脂などを用いることが望ましいが、これらに限らず、その他の樹脂、例えば、シリコーン樹脂、ＦＲＰ（fiber reinforced plastics）、ＡＢＳ（acrylonitrile-butadiene-styrene）樹脂、アクリル樹脂、ＰＣ（polycarbonate）樹脂、スチレン樹脂、エポキシ樹脂、ウレタン樹脂、ポリプロピレン樹脂、ポリエチレン樹脂、ＰＰＯ（poly phenylene oxide）樹脂を用いてもよい。
【００２４】
次に、本実施形態に係る水栓用発電機及びこれを備えた自動水栓装置の作用について説明する。
【００２５】
図１６は、本実施形態に係る発電機付自動水栓装置において、給水の流れ（実線の矢印）と、電気の流れ（点線の矢印）とを表す模式図である。  
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、発電機１１の筒体１３の内部に給水が供給され、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。
【００２６】
筒体１３内部に流れ込んだ流水は、静翼１４の円錐体表面を流れて径外方に拡散され、静翼１４の周面における固定翼部１８間を流れて、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、動翼１５に向けて流れる。静翼１４を流れた旋回流は、動翼１５の周面に設けられた翼部１９の上側の内壁面に当たって、動翼１５とマグネットＭ１を回転させるとともに、翼部１９間の周面を流れる。さらに、軸受け１７を通過して、筒体１３内部を抜け、吐水口６へと至る。
【００２７】
図１に図示される具体例では、静翼１４によって形成された旋回流が、動翼１５の翼部１９の上側に流入し、右方向に旋回した流れなので、翼部１９に右方向の力が作用し、動翼１５は右回りに回転する。動翼１５が回転すると、これに一体に設けられたマグネットＭ１も回転する。マグネットＭ１は、図６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、筒体１３の樹脂管壁１３ａを挟んでマグネットＭ１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、すなわち発電する。
【００２８】
発電機１１が発電した電力は、充電器５６へと充電された後、電磁弁８、センサ７、制御部５７の駆動に使用される。
【００２９】
流水が回転体を回転させて、発電力を得るまでの過程においては、水力エネルギーから回転エネルギーへの変換、さらに回転エネルギーから発電力への変換が行われる。これらエネルギー変換の際には、図７に表すように、各々の変換過程においてエネルギーの損失が発生し、発電機効率を低下させる要因となる。特に、回転エネルギーから発電力への変換過程においては、マグネットの回転によって配管を通過する磁束が変化して配管に渦電流が発生することによるエネルギーの損失（渦電流損失）が問題となる。
【００３０】
この渦電流損失は、磁束が通過する部材の電気伝導度に比例する。そこで、本実施形態では、マグネットＭ１が対向する筒体管壁１３ａを樹脂材料から構成している。すなわち、マグネットＭ１の磁束が通過する部分を、一般的に配管に用いられるステンレスよりも電気伝導度が小さい樹脂材料から構成にすることにより、回転エネルギーから発電力への変換過程における渦電流損失を低減でき、発電性能（発電効率）を向上できる。
【００３１】
ただし、筒体１３の内部は、例えば水道水などの流水が通過する流路であるので、筒体１３の管壁をステンレスなどより強度に劣る樹脂材料にすると、耐圧確保のために、ある程度の厚さにする必要が生ずるが、その厚さを大きくすると、マグネットＭ１とコイル１６との間の距離も広がり、磁力を確保できず、発電効率が低下する。
【００３２】
そこで、本実施形態では、マグネットＭ１とコイル１６との間の距離の増大を抑えるためにマグネットＭ１に対向する樹脂管壁１３ａを他の部分よりも薄くしつつ、その薄くした部分１３ａを外側から環状に囲むようにコイル１６を設置することで、薄くした部分１３ａの強度を補っている。これにより、マグネットＭ１が対向する樹脂管壁１３ａの厚さをあまり大きくすることなく、耐圧性を保ちつつ、発電効率を向上させることができる。
【００３３】
また、例えば、筒体１３への給水の供給圧力が０．０７（ＭＰａ）未満である場合には、マグネットＭ１に対向する樹脂管壁１３ａの厚さを、０．５ｍｍ以上２．０ｍｍ以下にすることで、耐圧性を確保しつつ、マグネットＭ１とコイル１６との間の距離の増大を抑えて必要な発電性能を確保することができる。
【００３４】
また、流入口５の内径を２０ｍｍ以下にすることで、本実施形態に係る自動水栓装置を、洗浄用途で利用するために屋内に設置できるようになり、また、流入口５の内径を５ｍｍ以上にすることで必要な洗浄水量を確保できるようになる。
【００３５】
以下、本発明の他の実施形態について説明する。なお、前述したものと同様の要素については、同一の符号を付して詳細な説明は省略する。
【００３６】
［第２の実施形態］
図８は、本発明の第２の実施形態に係る水栓用発電機の模式断面図である。
【００３７】
本実施形態では、樹脂材料からなる筒体１３の外周面を、金属材料からなる１対の補強板２７、２８で覆って補強している。各補強板２７、２８は、径外方に張り出したフランジ部２７ａ、２８ａを有し、互いのフランジ部２７ａ、２８ａどうしでコイル１６を、軸方向に挟んでいる。
【００３８】
本実施形態では、筒体１３を樹脂材料から構成することで、渦電流損失を抑えつつ、その樹脂製の筒体１３を金属製の補強板２７、２８で外側から補強することで、耐圧性能を向上させることができる。また、補強板２７、２８は、コイル１６を位置決めする機能も有する。
【００３９】
［第３の実施形態］
図９は、本発明の第３の実施形態に係る水栓用発電機の内部を表す模式図である。  
図１０は、同水栓用発電機の模式断面図である。
【００４０】
本実施形態においても、筒体１３の内部に、給水が流れる方向の上流側から順に、静翼１４、動翼１５、軸受け１７が、互いの軸中心を一致させて設けられている。
【００４１】
軸受け１７のリング部材２１は、筒体１３の内周面に形成された段部２９の上に固定されている。軸受け１７の軸支持部２２には、動翼１５の軸中心に固定された軸部材２４が回転可能に支持されている。軸部材２４の先端部は、動翼１５から突出して静翼１４を支持している。軸部材２４の先端部と静翼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静翼１４に対して軸部材２４は回転可能になっている。
【００４２】
あるいは、図１１に表されるように、軸部材２４の両端部をそれぞれ軸支持部２２と静翼１４に固定させ、その軸部材２４に対して回転可能に動翼１５をはめ込む構成としてもよい。
【００４３】
筒体１３は、径外方に張り出したフランジ部３２を有し、このフランジ部３２の内部に、動翼１５の翼部１９に固定された環状のマグネットＭ２が収容されている。フランジ部３２の外部には、筒体１３の軸方向にマグネットＭ２を挟むように、１対の環状のコイル１６が設けられている。
【００４４】
それぞれのコイル１６は、図１２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２つのヨーク３３、３４からなる。ヨーク３３は、コイル配線部の一方の端面部（マグネットＭ２に対向する面の反対面）に対向される環状プレート部３３ａと、コイル配線部の周面部に対向される周面部３３ｂと、筒体１３のフランジ部３２を間に挟んでマグネットＭ２に対向される複数の極歯３３ｃとを有する。複数の極歯３３ｃ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。ヨーク３４は、径外方に突出し、ヨーク３３の極歯３３ｃの間に配置される複数の極歯３４ａを有するリング状を呈する。
【００４５】
マグネットＭ２の一方の端面側には、周方向に沿ってＮ極とＳ極とが交互に着磁されており、他方の端面側にも周方向に沿ってＮ極とＳ極とが交互に着磁されているが、両端面側それぞれの極性は軸方向にみて逆になるように着磁されている。
【００４６】
動翼１５が回転すると、これに一体に設けられたマグネットＭ２も回転し、筒体１３のフランジ部３２を挟んでマグネットＭ２に対向しているヨーク３３、３４の極歯３３ｃ、３４ａ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、コイル配線部に対する鎖交磁束が変化し、コイル配線部に起電力が生じ、すなわち発電する。
【００４７】
筒体１３は、フランジ部３２も含めて樹脂材料からなる。その筒体１３および筒体１３の外部に配設されたコイル１６を、金属材料からなるカバー１２が覆って補強している。これにより、本実施形態においても、マグネットＭ２が対向する部分を樹脂材料から構成することによって渦電流損失を抑えつつ、金属製のカバー１２でその樹脂部分を外側から補強することで、耐圧性能を確保している。耐圧確保のため樹脂製部分の厚さを厚くする必要がないので、マグネットＭ２とコイル１６との間の距離の増大を抑えて、発電効率の低下も抑えることができる。また、筒体１３のフランジ部３２は、コイル１６を位置決めする機能も有する。
【００４８】
また、本実施形態において、筒体１３のすべてを樹脂材料から構成することに限らず、少なくともマグネットＭ２に対向するフランジ部３２だけよい。
【００４９】
［第４の実施形態］
図１３は、本発明の第４の実施形態に係る水栓用発電機の内部を表す模式図である。  
図１４は、同水栓用発電機の模式断面図である。
【００５０】
本実施形態では、筒体１３の内部に、給水が流れる方向の上流側から順に、静翼１４、動翼１５、マグネットＭ３、および軸受け１７が、互いの軸中心を一致させて設けられている。マグネットＭ３は、円筒状を呈し、動翼１５に対して軸方向に離間して配設されている。
【００５１】
軸受け１７のリング部材２１は、筒体１３の内周面に形成された段部２９の上に固定されている。軸受け１７の軸支持部２２には、動翼１５の軸中心に固定された軸部材２４が回転可能に支持されている。軸部材２４は、マグネットＭ３の中空部および動翼１５を貫通して動翼１５の上流側に突出し、静翼１４に支持されている。軸部材２４の先端部と静翼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静翼１４に対して軸部材２４は回転可能になっている。
【００５２】
軸部材２４には、径方向に延在する複数本の連結部材３５を介して、マグネット装着部材３６が固定されている。マグネット装着部材３６は、リング状のプレート部３７と、このプレート部３７の中央孔の縁部に一体に設けられ上流側に延在する筒部３８とを有する。マグネットＭ３は、その中空部を、マグネット装着部材３６の筒部３８の外周面に嵌合させてプレート部３７上に固定されている。したがって、マグネットＭ３は、マグネット装着部材３６および軸部材２４を介して、動翼１５に対して固定されており、動翼１５が回転すると、マグネットＭ３は動翼１５と一体となって回転する。マグネットＭ３の外周面は、筒体１３の内周面に対して隙間をあけて対向しており、マグネットＭ３の回転は妨げられない。
【００５３】
あるいは、図１５に表される他の具体例のように、軸部材２４の両端部をそれぞれ軸支持部２２と静翼１４に固定させ、その軸部材２４に対して回転可能に動翼１５をはめ込む構成としてもよい。この具体例の場合、マグネット装着部材３６の連結部材３５は、軸部材２４のまわりを回転可能に軸部材２４に対して係合しており、さらに筒部３８の上端が動翼１５に固定されているので、動翼１５が回転すると、マグネットＭ３はマグネット装着部材３６と共に軸部材２４のまわりに回転する。筒部３８において動翼１５とつながっている部分には開口３８ａが形成され、この開口３８ａを通って、動翼１５を流れた流水がマグネットＭ３の中空部へと流れる。
【００５４】
筒体１３の外周面における、マグネットＭ３に対向する部分には、マグネットＭ３の軸方向長さに合わせて、例えば２つのコイル１６が設けられている。コイル１６は、前述した第１の実施形態と同様、図４、５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るコイル配線部１６ａとを有する。
【００５５】
両ヨーク２５、２６の極歯２５ｃ、２６ｂは、筒体１３の外周面におけるマグネットＭ３に対向する部分に当接して設けられる。マグネットＭ３は、周方向にＮ極とＳ極とが交互に着磁されており、それぞれの極歯２５ｃ、２６ｂは、筒体１３の管壁を間に挟んで、マグネットＭ３のＮ極またはＳ極に対向する。さらに、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Ｍ３に対向する。
【００５６】
筒体１３において、マグネットＭ３と、コイル１６との間の管壁部分３ａは、樹脂材料からなる。マグネットＭ３に対向する筒体１３の管壁３ａを樹脂材料から構成することで、渦電流損失を抑えることができる。
【００５７】
さらに、樹脂管壁３ａの外周面に環状にコイル１６を設置することで、コイル１６で肉厚の薄い樹脂管壁３ａの強度を補っている。これにより、樹脂管壁３ａの厚さを大きくすることなく、耐圧性を保ちつつ、発電効率を向上させることができる。
【００５８】
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。
【００５９】
本発明の水栓用発電機が用いられる水栓装置としては、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、人体検知センサを用いた自動水栓装置に限らず、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できる。また、発電された電力を、例えば、吐水のライトアップ、電解機能水の吐水、流量表示（計量）、温度表示、音声ガイドなどに用いてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００６０】
【図１】本発明の第１の実施形態に係る水栓用発電機の内部を表す模式図である。
【図２】本発明の第１の実施形態に係る発電機付自動水栓装置の設置態様を例示する模式図である。
【図３】同自動水栓装置の要部の部分断面図である。
【図４】同実施形態において、ヨークおよびこの内部に収容されたコイルを表す斜視図である。
【図５】図４に表されるコイルおよびヨークの分解斜視図である。
【図６】同実施形態において、マグネットと、ヨークの極歯との配置関係を表す模式図である。
【図７】水力エネルギーから回転エネルギーへのエネルギー変換、および回転エネルギーから発電力へのエネルギー変換の各過程におけるエネルギー損失を例示する模式図である。
【図８】本発明の第２の実施形態に係る水栓用発電機の内部を表す模式図である。
【図９】本発明の第３の実施形態に係る水栓用発電機の内部を表す模式図である。
【図１０】同第３の実施形態における第１の具体例に係る水栓用発電機の模式断面図である。
【図１１】同第３の実施形態における第２の具体例に係る水栓用発電機の模式断面図である。
【図１２】同第３の実施形態において、マグネットと、ヨークとの配置関係を表す模式図である。
【図１３】本発明の第４の実施形態に係る水栓用発電機の内部を表す模式図である。
【図１４】同第４の実施形態における第１の具体例に係る水栓用発電機の模式断面図である。
【図１５】同第４の実施形態における第２の具体例に係る水栓用発電機の模式断面図である。
【図１６】本発明の実施形態に係る発電機付自動水栓装置において、給水の流れ（実線の矢印）と、電気の流れ（点線の矢印）とを表す模式図である。
【符号の説明】
【００６１】
３…吐水金具、５…流入口、６…吐水口、７…センサ、８…電磁弁、１１…発電機、１２…カバー、１３…筒体、１４…静翼、１５…動翼、１６…コイル、１６ａ…コイル配線部、１８…固定翼部、１９…翼部、２５，２６…ヨーク、２５ｃ，２６ｂ…極歯、２７，２８…補強板、３３，３４…ヨーク、３３ｃ，３４ａ…極歯、Ｍ１〜Ｍ３…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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