JP2003027537A

JP2003027537A - Ｌｅｄ照明灯付水栓

Info

Publication number: JP2003027537A
Application number: JP2001211444A
Authority: JP
Inventors: Tomoyuki Mizuno; 智之水野; Yasuaki Koumae; 康章幸前; Osamu Matsumoto; 修松本
Original assignee: Inax Corp
Current assignee: Inax Corp
Priority date: 2001-07-11
Filing date: 2001-07-11
Publication date: 2003-01-29

Abstract

(57)【要約】【課題】複数のＬＥＤ照明灯と水力発電機とを備えたＬ
ＥＤ照明灯付吐水口ヘッドにおいて、給水圧が高くなる
ことによって過剰な電力がＬＥＤ照明灯等に供給される
のを防止するようになす。【解決手段】複数のＬＥＤ照明灯１２と、内部水路３４
を流通する水流の勢いで回転する水車３８を有する水力
発電機３２Ａとを設け、水力発電機３２Ａからの電力を
３端子レギュレータにより電圧安定化した上でＬＥＤ照
明灯１２に供給してこれを点灯させるようになすととも
に、水流により冷却される水車ケース４６の頭部５４と
３端子レギュレータとを金属製の伝熱部６０で接触状態
に接続し、３端子レギュレータの放熱を促進する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明はＬＥＤ照明灯付水
栓に関し、詳しくは水力発電機を備えたものに関する。

【０００２】

【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】従来、
キッチンや洗面室等の水回り衛生設備室には各種の水栓
が設置されている。これら水回り衛生設備室において水
栓を使用する際には、室の主照明装置を点灯させて室全
体を照明するようにしているが、このような主照明装置
にて室全体を照明した状態の下で水栓の吐水口から吐水
を行いつつ所定の作業を行う際、手元部分等が必ずしも
十分に明るくなく、作業の内容によっては作業がし辛い
といった問題が生じていた。例えば吐水口から吐水を行
いつつ鍋等の容器や食器を洗ったりシンクを洗ったりす
る作業を行うとき、鍋等の容器や食器の底の部分が暗か
ったり或いはシンクの隅の部分が暗かったりして洗浄作
業が行い辛いといった問題が生じていた。

【０００３】この場合、水栓例えばその吐水口に照明灯
を取り付けて、その吐水口から照明灯により下方を照明
するようになすことが考えられる。このようにすれば手
元に近い位置から照明を行うことができ、吐水口から吐
水を行いつつ鍋等の容器や食器或いはシンク等を洗った
りする際、それらを明るく照らし出した状態の下で良好
に洗浄作業等を行うことが可能となる。

【０００４】従来、水栓にこのような照明灯を取り付け
ることも提案されているが、従来のものは外部電源を電
気配線を延ばして照明灯に接続し、電源供給してこれを
点灯させるものであったり、或いは電池を水栓例えばそ
の吐水口に搭載し、これを電源として照明灯を点灯させ
るもので、何れも以下のような問題を有していた。

【０００５】即ち前者の場合には、外部電源からの電源
供給のための電気配線工事をしなければならず、施工に
手間と時間がかかる問題があり、簡単には水栓に照明機
能を付与することのできないものであった。また後者の
場合には、電池を搭載する関係上、水栓における電池搭
載部分、例えばその吐水口に電池を搭載する場合には吐
水口周りが大型化してしまい、更にまた定期的に電池交
換をしなければならず、ランニングコストが高くなると
ともにメンテナンスにも手間がかかる問題があった。

【０００６】そこで本発明者等は、ＬＥＤ照明灯を備え
るとともに内部水路の水流で発電を行う水力発電機を備
え付けて成る水栓を案出した。この水栓の場合、自力で
発電してＬＥＤ照明灯にその電力を供給することができ
るため、電源供給のために水栓のＬＥＤ照明灯と外部電
源との接続のための電気配線工事をしなくても良く、従
って施工に手間と時間がかかる問題を解消することがで
きる。更にまた電池を搭載する場合のように電池搭載部
分が大型化してしまい、更にまた定期的に電池交換しな
ければならず、ランニングコストが高くなるとともにメ
ンテナンスにも手間がかかるといった問題を解決するこ
とができる。

【０００７】しかしながら水栓に水力発電機を備えて電
力を発生し、その電力をＬＥＤ照明灯に供給するように
なした場合、以下のような別の新たな問題が発生する。
水栓に供給される水の給水圧は、水栓の設置現場によっ
て或いは水栓を使用する時間帯によって、更にはまた同
一の配管で繋がれた別の水栓の使用の有無等によって変
動し、而してＬＥＤ照明灯及び水力発電機を備えた水栓
に対する給水圧が高過ぎる場合には、ＬＥＤ照明灯に対
して過剰な電力が供給されてしまって故障等各種不都合
を発生する。

【０００８】水力発電機で発生した電力をＬＥＤ照明灯
に供給するに際し、その供給経路上に電圧安定化素子を
設けて水力発電機からの発生電力を電圧安定化した上で
ＬＥＤ照明灯に供給するようになすことが考えられる
が、この場合においても水力発電機で過剰な電力が発生
した場合、電圧安定化素子で多量の熱が発生してその熱
により電圧安定化素子が作動不良に陥る恐れがある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明のＬＥＤ照明灯付
水栓はこのような課題を解決するために案出されたもの
である。而して請求項１のものは、（イ）複数のＬＥＤ
照明灯と、（ロ）内部水路を流通する水流の勢いで回転
する水車を有する水力発電機とを設け、該水力発電機か
らの電力を電圧安定化素子により電圧安定化した上で該
ＬＥＤ照明灯に供給してこれを点灯させるようになすと
ともに、該水流により冷却される金属部品と該電圧安定
化素子とを金属製の伝熱部で接触状態に接続し、該電圧
安定化素子における放熱を促進するようになしたことを
特徴とする。

【００１０】請求項２のものは、（イ）複数のＬＥＤ照
明灯と、（ロ）内部水路を流通する水流の勢いで回転す
る水車を有する水力発電機とを設け、該水力発電機から
の電力を該ＬＥＤ照明灯に供給してこれを点灯させるよ
うになすとともに、該水力発電機による発生電力の増大
に応じて前記ＬＥＤ照明灯の点灯数を増加するようにな
したことを特徴とする。

【００１１】請求項３のものは、（イ）複数のＬＥＤ照
明灯と、（ロ）内部水路を流通する水流の勢いで回転す
る水車を有する水力発電機とを設け、該水力発電機から
の電力を該ＬＥＤ照明灯に供給してこれを点灯させるよ
うになすとともに、給水圧が設定圧よりも増大したとき
に該増大した圧力を逃す逃し弁を前記内部水路上に設け
たことを特徴とする。

【００１２】請求項４のものは、請求項３において、前
記逃し弁が前記内部水路からの水を前記内部水路から分
岐した分岐水路に逃すものとなしてあることを特徴とす
る。

【００１３】請求項５のものは、（イ）複数のＬＥＤ照
明灯と、（ロ）内部水路を流通する水流の勢いで回転す
る水車を有する水力発電機とを設け、該水力発電機から
の電力を該ＬＥＤ照明灯に供給してこれを点灯させるよ
うになすとともに、前記内部水路上且つ前記水力発電機
の上流部に、該水力発電機に作用する水流の勢いを安定
化する減圧弁を設けたことを特徴とする。

【００１４】

【作用及び発明の効果】以上のように請求項１のもの
は、水流により冷却される金属部品と電圧安定化素子と
を金属製の伝熱部で接触状態に接続し、電圧安定化素子
における放熱を促進するようになしたもので、この請求
項１のＬＥＤ照明灯付水栓によれば、給水圧が高いこと
によって水力発電機で過剰な電力が発生した場合におい
ても、電圧安定化素子の過熱を防止してこれを安定して
作動させることができる。

【００１５】次に請求項２のものは、水力発電機による
発生電力の増大に応じてＬＥＤ照明灯の点灯数を増加す
るようになしたもので、この請求項２のＬＥＤ照明灯付
水栓にあっては、水力発電機での発生電力が少ないとき
にはＬＥＤ照明灯の点灯数を少なくすることでそれぞれ
に必要な照度を確保することができるとともに、給水圧
が高いことによって水力発電機での発生電力が増大した
場合、これに応じてＬＥＤ照明灯の点灯数を増やすこと
でその増大した電力を消費することができ、過剰な電力
発生による不都合を回避することができる。

【００１６】次に請求項３のものは、給水圧が設定圧よ
りも増大したときにその増大した圧力を逃す逃し弁を内
部水路上に設けたもので、このようになした場合、過大
な給水圧により水力発電機において過剰な電力を発生し
てしまうといったことを防止することができる。この場
合において上記逃し弁は内部水路からの水をこれより分
岐した分岐水路に逃すものとなしておくことができる
（請求項４）。

【００１７】次に請求項５のものは、内部水路上且つ水
力発電機の上流部に、水力発電機に作用する水流の勢い
を安定化する減圧弁を設けたもので、このようになした
場合においても、給水圧の増大にも拘らず水力発電機で
の発生電力が過剰となるのを防止することができる。

【００１８】

【実施例】次に本発明に実施例を図面に基づいて詳しく
説明する。図１において、１０は水栓における吐水口ヘ
ッドで、ＬＥＤ照明灯１２が複数（この例では１２個）
内蔵されている。

【００１９】図２及び図３に吐水口ヘッド１０の内部構
造が具体的に示してある。これらの図において、１４は
吐水口ヘッド１０のボデーでこのボデー１４は、それぞ
れ別体をなす上部１６と、散水部材を兼ねた下部１８
と、全体が透光性の材料（この例ではアクリル樹脂）か
ら成る内部の環状部２０とを有している。

【００２０】散水部材を兼ねた下部１８には、その下面
に多数の小孔径の散水孔（シャワー孔）２２が形成され
ている。本例において、この下部１８はその全体が透光
性の材料（この例ではアクリル樹脂）にて構成されてい
る。

【００２１】この下部１８の内周面には雌ねじ２４が形
成されている。一方上部１６の外周面には雄ねじ２６が
形成されており、これら雌ねじ２４と雄ねじ２６とにお
いて、下部１８と上部１６とがねじ結合されている。尚
それらの間はＯリング２８にて水密にシールされてい
る。

【００２２】ボデー１４の内部には嵌込凹所３０が形成
されており、そこに発電機ユニット３２が嵌込状態に組
み込まれている。また吐水口ヘッド１０には内部水路３
４が形成されている。この内部水路３４は、ボデー１４
における上部１６に形成された水路３４Ａと、ボデー１
４における環状部２０に形成された水路３４Ｂと、発電
機ユニット３２における後述の水車ケース４６内部に形
成されたケース内水路３４Ｃと、そのケース内水路３４
Ｃに水を流入させる水流入口４８及びケース内水路３４
Ｃから水を流出させる水流出口５０と、更にその下流側
に形成された水室３６（図２参照）とを有している。こ
こで水室３６は、環状部２０の下側おいて上記散水孔２
２に連通する状態で形成されている。

【００２３】上記発電機ユニット３２は、図２及び図３
に示しているように内部水路３４を流通する水流の勢い
で回転する水車３８，これと一体回転するマグネット４
０，マグネット４０に対向して位置固定に配設されたコ
イル４２，ヨーク４４を備えた発電機（水力発電機）３
２Ａと、水車３８を内部に回転可能に収容する水車ケー
ス４６と、上記ＬＥＤ照明灯１２と、発電機３２Ａで発
生した電力をＬＥＤ照明灯１２に供給し且つその作動制
御をなす制御基板４９と、水車３８の回転軸を回転可能
に支持する下部の軸受５１と、上部の軸受５２とを備え
たユニットとして構成してある。

【００２４】ここで水車ケース４６は上部と下部とに分
割されていて、それらが一体的に結合されている。この
水車ケース４６は少なくともその上部が金属製とされて
いる。本例において、上記軸受５１，５２は水車ケース
４６における底部５３と金属製の頭部（金属部品）５４
とにそれぞれ設けられている。

【００２５】水車ケース４６の周壁部には、水路３４
Ａ，３４Ｂから流入した水を水車ケース４６内部、即ち
ケース内水路３４Ｃに流入させる水流入口４８が形成さ
れており、またその底部５３にはケース内水路３４Ｃか
らの水を水室３６へと流出させる水流出口５０が形成さ
れている。本例において、水車３８は水流入口４８から
水車ケース４６内部に流入する水の勢いで回転し、そし
てこれと一体にマグネット４０を回転させて発電を行
う。

【００２６】水車ケース４６の周壁部の外周面には上下
２箇所に環状溝が形成されていて、そこにＯリング２８
が装着され、それらＯリング２８によって水車ケース４
６の外周面とボデー１４の一部を成す環状部２０の内周
面との間が水密にシールされている。

【００２７】そして下側のＯリング２８によって水路３
４Ｂと水室３６との間が水密にシールされ、また上側の
Ｏリング２８によって水路３４Ａ，３４Ｂ等を含む吐水
口ヘッド１０の内部水路３４と環状部２０の上側の空間
との間が水密にシールされている。即ち内部水路３４
と、コイル４２，ヨーク４４，制御基板４９及びＬＥＤ
照明灯１２との間が水密にシールされている。

【００２８】また環状部２０の外周面には上下２箇所に
Ｏリング２８が装着されていて、このＯリング２８を介
して環状部２０が上部１６の内周面に水密に嵌合されて
いる。尚、本例において各ＬＥＤ照明灯１２は制御基板
４９の下面に取付保持されている。

【００２９】本例において、発電機ユニット３２におけ
る制御基板４９とヨーク４４との間にはスペーサ部材５
６が介設されており、また制御基板４９の上面には固定
ナット５８がねじ結合されている。そしてその固定ナッ
ト５８により金属製の伝熱リング（伝熱部）６０が水車
ケース４６における金属製の頭部５４に取り付けられて
いる。

【００３０】図４に示しているように、制御基板４９の
上面には発電機３２Ａで発生した電力を直流に整流して
ＬＥＤ照明灯１２に供給するための整流回路６２と、電
圧安定化素子としての３端子レギュレータ６４とが備え
付けてある。そしてこの３端子レギュレータ６４に対
し、上記伝熱リング６０から延出した接触部６６が接触
状態で接続されている。

【００３１】ここで接触部６６を有する伝熱リング６０
は、３端子レギュレータ６４で発生した熱を放熱促進す
るためのものである。この伝熱リング６０は水流に直接
接触して冷却される金属製の頭部５４に接触しており、
水流の作用で効果的に冷却せしめられる。

【００３２】このため本例によれば、給水圧が高いこと
によって発電機３２Ａで過剰な電力が発生した場合にお
いても、３端子レギュレータ６４の過熱を防止してこれ
を安定して作動させることができる。尚、頭部５４を直
接伝熱部として構成し、これから接触部６６を延び出さ
せるようにしても良い。

【００３３】図５は本発明の他の実施例を示している。
この例は発電機３２Ａで発生した電力の増大に応じて、
ＬＥＤ照明灯１２の点灯数を増加するようになした例で
ある。具体的には、この例では一定の個数を超える個数
のＬＥＤ照明灯１２−１〜１２−ｎのそれぞれに対応し
てコンパレータ６８−１〜６８−ｎを設けるとともに、
各コンパレータ６８−１〜６８−ｎのそれぞれに対して
可変抵抗７０−１〜７０−ｎの抵抗を変化させること
で、段階的な大きさで発生させた基準電圧を入力する一
方、発電機３２Ａで発生した電圧を各ＬＥＤ照明灯１２
−１〜１２−ｎに対応するコンパレータ６８−１〜６８
−ｎのそれぞれに分圧した上で入力し、そして発生した
電圧（詳しくはこれを分圧した電圧）の方が基準電圧よ
りも上回ったものについて、それぞれ対応するＬＥＤ照
明灯１２−１〜１２−ｎを点灯させるようになしてい
る。

【００３４】この例では、発電機３２Ａでの発生電圧が
増大するのに伴ってＬＥＤ照明灯１２の点灯数が増加
し、これによって発電機３２Ａにおける過剰な発生電力
をそれらＬＥＤ照明灯１２−１〜１２−ｎの点灯及びそ
の点灯数の増加によって吸収する。尚、図５において７
２−１〜７２−ｎは発電機３２Ａでの発生電力の増大に
応じてＬＥＤ照明灯１２の点灯数を増加するための点灯
制御回路で、７４−１〜７４−ｎはそれぞれＬＥＤ照明
灯１２−１〜１２−ｎを点灯ないし消灯させるためのス
イッチング素子としてのトランジスタである。

【００３５】本例においてはまた、点灯制御回路７２−
１〜７２−ｎの他に残灯回路７２Ａが設けてある。この
残灯回路７２Ａは、発電機３２Ａで発生した余剰の電力
を用いてＬＥＤ照明灯１２Ａを、水流停止後も所定時間
点灯保持するための回路で、基本的な回路構成は点灯制
御回路７２−１〜７２−ｎと同様である。但しこの残灯
回路７２Ａでは、余剰電力を蓄えておき水流停止後にお
いて放電するコンデンサ７５が備えられている。

【００３６】尚、場合によって点灯制御回路７２−１〜
７２−ｎを省略して残灯回路７２Ａだけを単数若しくは
複数設けておき、それらによって発電機３２Ａでの過剰
な電力を消費するようになすといったことも可能であ
る。或いはまた逆に残灯回路７２Ａを省略した形で回路
構成するといったことも可能である。

【００３７】尚ここではＬＥＤ照明灯１２の一定を超え
る個数についてのみその点灯数を１個ずつ増減制御する
ものとして説明したが、ＬＥＤ照明灯１２全体を一定の
個数ごと、例えば３個ごとにユニット化（グループ分
け）し、それら複数のユニットを、発電機３２Ａでの発
生電力の増大に伴って各ユニット単位で点灯して行くよ
うになすこともできるし、或いはまたＬＥＤ照明灯１２
全部について余剰電力の増大に応じて点灯数を１個ずつ
増加するようになすことも可能である。

【００３８】本例にあっては、発電機３２Ａでの発生電
力が少ないときにはＬＥＤ照明灯１２の点灯数を少なく
することでそれぞれに必要な照度を確保することができ
るとともに、給水圧が高いことによって発電機３２Ａで
の発生電力が過剰となった場合、これに応じてＬＥＤ照
明灯１２の点灯数を増やすことで、その過剰となった電
力を消費することができ、過剰な電力発生による不都合
を回避することができる。

【００３９】図６は本発明の更に他の実施例を示してい
る。この例は、吐水口ヘッド１０に散水孔２２と併せて
ストレート吐水口７７を設けるとともに、内部水路３４
からストレート吐水用の分岐水路７６を分岐させ、その
分岐部に逃し弁７８を設けた例である。この逃し弁７８
は、内部水路３４内の給水圧が一定以上に高まったとき
（設定圧よりも増大したとき）に開弁動作してその過大
な圧力（増大した圧力）を逃す、即ち内部水路３４から
の水を分岐水路７６に逃す作用をなす。この例において
も、発電機３２Ａで過大な電力が発生することによって
ＬＥＤ照明灯１２その他の電気部品が故障したり作動不
良となったりするのを良好に防止することができる。

【００４０】図７は本発明の更に他の実施例を示してい
る。この例は内部水路３４上且つ発電機３２Ａの上流部
に減圧弁８０を設け、その減圧弁８０の作用によって、
発電機３２Ａに作用する水流の勢いを安定化させるよう
にした例である。この例においても、給水圧が高くなる
ことによって発電機３２Ａが過大な電力を発生し、これ
によってＬＥＤ照明灯１２その他の電気部品が故障した
り作動不良となったりするのを良好に防止することがで
きる。

【００４１】以上本発明の実施例を詳述したがこれはあ
くまで一例示である。例えば本発明は浴室におけるシャ
ワーヘッドを備えた水栓その他各種水栓に対して適用す
ることが可能であるなど、本発明はその主旨を逸脱しな
い範囲において種々変更を加えた形態で構成可能であ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例であるＬＥＤ照明灯付水栓に
おける吐水口ヘッドを示す図である。

【図２】図１の吐水口ヘッドの内部構造を示す図であ
る。

【図３】図２の各部材を分解して示す図である。

【図４】図２及び図３における制御基板とこれに備えら
れた３端子レギュレータを周辺部とともに示す図であ
る。

【図５】本発明の他の実施例の要部を示す図である。

【図６】本発明の更に他の実施例を示す図である。

【図７】本発明の更に他の実施例を示す図である。

【符号の説明】

１０吐水口ヘッド１２，１２−１〜１２−ｎ，１２ＡＬＥＤ照明灯３２Ａ発電機（水力発電機）３４内部水路３８水車５４頭部（金属部品）６０伝熱リング（伝熱部）６４３端子レギュレータ（電圧安定化素子）６６接触部７６分岐水路７８逃し弁８０減圧弁

フロントページの続き (72)発明者松本修愛知県常滑市鯉江本町５丁目１番地株式会社イナックス内Ｆターム(参考） 2D060 BA03 BA05 BC30 BE01

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】（イ）複数のＬＥＤ照明灯と、（ロ）内部
水路を流通する水流の勢いで回転する水車を有する水力
発電機とを設け、該水力発電機からの電力を電圧安定化
素子により電圧安定化した上で該ＬＥＤ照明灯に供給し
てこれを点灯させるようになすとともに、該水流により
冷却される金属部品と該電圧安定化素子とを金属製の伝
熱部で接触状態に接続し、該電圧安定化素子における放
熱を促進するようになしたことを特徴とするＬＥＤ照明
灯付水栓。
【請求項２】（イ）複数のＬＥＤ照明灯と、（ロ）内部
水路を流通する水流の勢いで回転する水車を有する水力
発電機とを設け、該水力発電機からの電力を該ＬＥＤ照
明灯に供給してこれを点灯させるようになすとともに、
該水力発電機による発生電力の増大に応じて前記ＬＥＤ
照明灯の点灯数を増加するようになしたことを特徴とす
るＬＥＤ照明灯付水栓。
【請求項３】（イ）複数のＬＥＤ照明灯と、（ロ）内部
水路を流通する水流の勢いで回転する水車を有する水力
発電機とを設け、該水力発電機からの電力を該ＬＥＤ照
明灯に供給してこれを点灯させるようになすとともに、
給水圧が設定圧よりも増大したときに該増大した圧力を
逃す逃し弁を前記内部水路上に設けたことを特徴とする
ＬＥＤ照明灯付水栓。
【請求項４】請求項３において、前記逃し弁が前記内
部水路からの水を前記内部水路から分岐した分岐水路に
逃すものとなしてあることを特徴とするＬＥＤ照明灯付
水栓。
【請求項５】（イ）複数のＬＥＤ照明灯と、（ロ）内部
水路を流通する水流の勢いで回転する水車を有する水力
発電機とを設け、該水力発電機からの電力を該ＬＥＤ照
明灯に供給してこれを点灯させるようになすとともに、
前記内部水路上且つ前記水力発電機の上流部に、該水力
発電機に作用する水流の勢いを安定化する減圧弁を設け
たことを特徴とするＬＥＤ照明灯付水栓。