JP2004336982A - Generator and automatic faucet device equipped with generator - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a generator which can be downsized by installing a generating means composed of an axial flow-type water wheel whose dimension becomes smaller in the diameter direction and in the axis direction, and to provide an automatic faucet device equipped with the generator. <P>SOLUTION: In the generater equipped with a generating means 30 which is arranged in the water passage 6 between a water source and a spout and generates electric power by rotating a water wheel 31 by the running water in the water passage 6, the generating means 30 is composed of the water wheel 31, a permanent magnet 34 fixed to the water wheel 31, and a stator coil 40 which generates electromotive force by the rotation of the permanent magnet 34. The water wheel 31 includes an axial flow-type blade part 32a which is coaxially formed with the permanent magnet 34 and constituted so as to rotate by the water flow running through the inside of the permanent magnet 34. Hereby, the generator and the automatic faucet device equipped with the generator can be downsized. <P>COPYRIGHT: (C)2005,JPO&NCIPI

Description

本発明は、水道水などの流体の流通により水車を回転して発電を行なう発電装置およびその発電装置付自動水栓装置に関するものであり、特に、軸流式の水車を用いた発電手段の構造に関するものである。   The present invention relates to a power generating device that rotates a water turbine by flowing a fluid such as tap water to generate power and an automatic faucet device with the power generating device, and in particular, the structure of a power generating means using an axial-flow water turbine. It is about.

従来、この種の発電装置では、フランシス型の水車を用いた発電手段を備えた装置が知られている。このフランシス型水車は、円盤状の背板に回転軸を貫通させて、その背板の下面に5枚の羽根部が放射状に突設され、この羽根部よりも上方に離れた部位に永久磁石を固設させたものであって、水路を流れる水流が水車の外周方向から回転軸に直行するように水路中に配設されている。   Conventionally, as this type of power generation device, a device provided with power generation means using a Francis type water turbine is known. This Francis-type water turbine has a disk-shaped back plate with a rotating shaft penetrating therethrough, five blades protruding radially from the lower surface of the back plate, and a permanent magnet at a position above and away from the blades. Is fixed in the water channel, and is disposed in the water channel so that the water flow flowing through the water channel is orthogonal to the rotation axis from the outer circumferential direction of the water turbine.

そして、水路に水流が起こると、この水流が羽根部にあたり水車が回転する。水車の回転に伴い永久磁石も回転することにより永久磁石から磁束の流れが変化し、この変化を妨げる方向にステータコイルに電流が流れ発電が行われるものである(例えば、特許文献1参照。)。
特許第3028554号公報
Then, when a water flow occurs in the water channel, the water flow hits the blades and the water wheel rotates. The flow of magnetic flux from the permanent magnet changes as the permanent magnet also rotates with the rotation of the water turbine, and current flows through the stator coil in a direction that hinders the change, and power is generated (for example, see Patent Document 1). .
Japanese Patent No. 3028554

しかしながら、水車の外周方向から水流を羽根部にあてるように構成させることで、発電手段の径方向の体格が大きくなるとともに、回転軸の軸方向の一方に羽根部を、もう一方に永久磁石を配設させることで水車の軸方向の長さが長くなる。従って、上記特許文献1のような発電装置は径方向、軸方向ともに体格が大きくなってしまう。また、水路の流れの中で、特に、この種の水車において、羽根部の個所で水平方向から一旦下方に水流の向きを変え、さらに垂直方向から水平方向に向きを変えることで、さらに体格が大きくなってしまう問題がある。   However, by configuring the water flow to impinge on the blades from the outer circumferential direction of the turbine, the physical size of the power generation means in the radial direction is increased, and the blades are provided in one of the axial directions of the rotating shaft, and the permanent magnet is provided in the other. By disposing the turbine, the axial length of the turbine becomes longer. Therefore, the power generator as disclosed in Patent Document 1 has a large physical size in both the radial direction and the axial direction. In addition, in the flow of the water channel, especially in this type of water turbine, by changing the direction of the water flow once downward from the horizontal direction at the point of the blade portion, and further changing the direction from the vertical direction to the horizontal direction, the physique is further increased. There is a problem that it becomes large.

また、近年、高齢者対応や、炊事作業の利便性の向上、節水および節電などのニーズから、発電装置付自動水栓装置が一般住宅のキッチン、洗面所などの水栓に要望されるようになっている。特に、キッチンや洗面所などにおいては、上記特許文献1のように体格が大きいと設置場所が限定されるとともに、水栓に至るまでの接続配管が複雑、かつ設置工事も大掛かりとなって自動水栓装置の普及が阻害される原因となっている。   In recent years, automatic faucets with a power generator have been demanded for faucets in kitchens, washrooms, etc. of ordinary houses due to needs for elderly people, convenience of cooking work, water saving and power saving. Has become. In particular, in a kitchen or a lavatory, the installation location is limited if the body size is large as in Patent Document 1 described above, and the connection pipes leading to the faucet are complicated, and the installation work is also large and the automatic water supply is difficult. This is a reason that the spread of the plug device is hindered.

そこで、本発明の目的は、上記点を鑑みたものであり、径方向、軸方向が小さくなる軸流式の水車からなる発電手段を配設させることで、小型化を可能とした発電装置およびその発電装置付自動水栓装置を提供することにある。   In view of the above, an object of the present invention is to provide a power generation device that can be downsized by arranging a power generation unit including an axial-flow type water turbine whose radial direction and axial direction are reduced. An object of the present invention is to provide an automatic faucet device with the power generation device.

上記、目的を達成するために、請求項1ないし請求項18に記載の技術的手段を採用する。すなわち、請求項1に記載の発明では、供給源から吐出口にかけて流体が流通する流路(6)に設けられ、この流路(6)の流通により水車(31)を回転させて発電する発電手段(30)を備える発電装置において、
発電手段(30)は、水車(31)と、水車(31)に固設された永久磁石(34)と、この永久磁石(34)の回転により起電力を発生するステータコイル(40)とから構成され、水車(31)は、永久磁石(34)と同軸状態にて形成された軸流式の羽根部(32a)を有するとともに、この羽根部(32a)が永久磁石(34)の内側を流れる流体の流通により回転されるように構成したことを特徴としている。
In order to achieve the above object, the technical means described in claims 1 to 18 is adopted. That is, in the first aspect of the present invention, the power generation is provided in the flow path (6) through which the fluid flows from the supply source to the discharge port, and the water turbine (31) is rotated by the flow of the flow path (6) to generate power. In a power generator comprising means (30),
The power generating means (30) includes a water turbine (31), a permanent magnet (34) fixed to the water turbine (31), and a stator coil (40) that generates an electromotive force by rotation of the permanent magnet (34). The water turbine (31) has an axial flow type blade (32a) formed coaxially with the permanent magnet (34), and the blade (32a) is provided inside the permanent magnet (34). It is characterized in that it is configured to be rotated by the flow of flowing fluid.

請求項1に記載の発明によれば、従来のフランシス型の水車においては、水車の外周方向から流体を羽根部にあてるように構成させることで、発電手段(30)の径方向の体格が大きくなる。しかも、水車の回転軸の下方に羽根部を、上方に永久磁石(34)を離隔して固設させることで水車の軸方向の長さが長くなることで、発電手段(30)の軸方向の体格も大きくなってしまう。   According to the first aspect of the present invention, in the conventional Francis-type water turbine, the fluid is applied to the blades from the outer peripheral direction of the water turbine, so that the physical size of the power generation means (30) in the radial direction is large. Become. Moreover, the blades are fixed below the rotating shaft of the turbine and the permanent magnets (34) are fixed above the rotating shaft, so that the length of the turbine in the axial direction is increased. Physique also becomes large.

そこで、本発明では、水車(31)の羽根部(32a)を径方向が小さくできる軸流式にし、かつ羽根部(32a)が永久磁石(34)の内側、つまり、軸方向に流れる流体の流通により回転されるように構成したことにより、永久磁石(34)を羽根部(32a)と離隔させることがないため、軸方向の長さを短くすることができる。これにより、水車(31)の径方向および軸方向を小さくすることができることで、発電手段(30)の小型化が図れる。   Therefore, in the present invention, the blade portion (32a) of the water turbine (31) is of an axial flow type capable of reducing the radial direction, and the blade portion (32a) is provided inside the permanent magnet (34), that is, for the fluid flowing in the axial direction. Since the permanent magnet (34) is not separated from the blade (32a) by being configured to be rotated by the circulation, the length in the axial direction can be shortened. Thereby, the radial direction and the axial direction of the water turbine (31) can be reduced, so that the power generation means (30) can be downsized.

請求項2に記載の発明では、永久磁石(34)は、略円筒状に形成され、かつ羽根部(32a)の外周側に配設されたことを特徴としている。請求項2に記載の発明によれば、具体的には、羽根部(32a)の外周側に永久磁石(34)を配設させたことにより、水車(31)の軸方向の長さを短くできることで軸方向の体格が小さくできる。   The invention according to claim 2 is characterized in that the permanent magnet (34) is formed in a substantially cylindrical shape and is arranged on the outer peripheral side of the blade portion (32a). According to the second aspect of the present invention, specifically, the axial length of the water wheel (31) is reduced by disposing the permanent magnet (34) on the outer peripheral side of the blade portion (32a). By doing so, the physique in the axial direction can be reduced.

請求項3に記載の発明では、水車(31)は、羽根部(32a)と永久磁石(34)とが一体成形で形成されたことを特徴としている。請求項3に記載の発明によれば、水車(31)の径方向がより小さくすることができることで発電手段(30)の小型化が図れる。   According to a third aspect of the present invention, in the water wheel (31), the blade portion (32a) and the permanent magnet (34) are formed by integral molding. According to the third aspect of the present invention, the radial direction of the water turbine (31) can be made smaller, so that the size of the power generation means (30) can be reduced.

請求項4に記載の発明では、羽根部(32a)は、水車(31)の回転軸(33)の外側に放射状に形成され、かつ少なくとも複数個形成されたことを特徴としている。請求項4に記載の発明によれば、羽根部(32a)を回転軸(33)の外側に複数個形成したことにより、水車(31)の軸方向に流れる流体の流通によるエネルギーを均等に回転力に変換できるとともに、高効率の発電電力を得ることができる。   The invention according to claim 4 is characterized in that the blade portion (32a) is formed radially outside the rotation shaft (33) of the water wheel (31), and at least a plurality of blade portions are formed. According to the fourth aspect of the present invention, since the plurality of blades (32a) are formed outside the rotary shaft (33), the energy by the flow of the fluid flowing in the axial direction of the water wheel (31) is evenly rotated. Power can be converted to power and highly efficient generated power can be obtained.

請求項5に記載の発明では、羽根部(32a)の上流には、流体の流速を高めるための噴流口(4)が少なくとも複数個設けられ、羽根部(32a)は、噴流口(4)からの噴流を受けて回転するように形成されたことを特徴としている。請求項5に記載の発明によれば、羽根部(32a)にあてる流体の流速を高めることにより、低流量の流通であっても高効率の発電電力を得ることができる。   In the invention according to claim 5, at least a plurality of jet ports (4) for increasing the flow velocity of the fluid are provided upstream of the blade section (32a), and the blade section (32a) is provided with the jet port (4). It is characterized in that it is formed so as to rotate in response to a jet flow from the air. According to the fifth aspect of the present invention, by increasing the flow velocity of the fluid applied to the blade portion (32a), it is possible to obtain highly efficient power generation even with a low flow rate distribution.

請求項6に記載の発明では、噴流口(4)は、噴流する流体の流通が水車(31)の軸方向に向けて流路(6)内を旋回するように形成されたことを特徴としている。請求項6に記載の発明によれば、例えば、噴流口(4)を傾斜させることで羽根部(32a)にあたる流体が旋回されるようになる。そして、旋回された流体を羽根部(32a)にあてることにより、低流量の流通であっても高効率の発電電力を得ることができる。   In the invention according to claim 6, the jet port (4) is formed so that the flow of the jetting fluid is swirled in the flow path (6) in the axial direction of the water wheel (31). I have. According to the sixth aspect of the present invention, for example, the fluid corresponding to the blade portion (32a) is swirled by inclining the jet port (4). By applying the swirled fluid to the blades (32a), highly efficient power generation can be obtained even with a low flow rate.

請求項7に記載の発明では、ステータコイル(40)は、永久磁石(34)の軸方向側に離隔した状態で配設されたことを特徴としている。請求項7に記載の発明によれば、ステータコイル(40)を永久磁石(34)の軸方向側、つまり、流路(6)と平行に設けることにより、永久磁石(34)の径方向の外側に配設するよりも径方向の体格をより小さくすることができる。   According to a seventh aspect of the present invention, the stator coil (40) is disposed so as to be separated from the permanent magnet (34) in the axial direction. According to the seventh aspect of the present invention, by providing the stator coil (40) in the axial direction of the permanent magnet (34), that is, in parallel with the flow path (6), the stator coil (40) is provided in the radial direction of the permanent magnet (34). The physique in the radial direction can be made smaller than that provided outside.

請求項8に記載の発明では、給水源から吐水口にかけての水路(6)を形成するボディー(1、2、2a)と、水路(6)を開閉する電磁弁(27)と、水路(6)の流水により水車(31)を回転させて発電する発電手段(30)と、この発電手段(30)からの発電された電力を蓄えるとともに、電源を構成する蓄電手段(52)と、蓄電手段(52)から給電され人体や物を検知する検知手段(46)、および手動操作により給水、止水の指令をする操作手段(47)の少なくとも一方と、検知手段(46)からの検知信号および操作手段(47)からの操作信号に基づいて、電磁弁(27)を開閉制御して吐水口における給水、止水を制御する制御手段(50)とを備える発電装置付自動水栓装置において、
少なくともボディー(1、2、2a)、電磁弁(27)、発電手段(30)、蓄電手段(52)、および制御手段(50)が蛇口先端部(44、45)内に配設されたことを特徴としている。
In the invention described in claim 8, the body (1, 2, 2a) forming the water channel (6) from the water supply source to the water discharge port, the solenoid valve (27) for opening and closing the water channel (6), and the water channel (6). ), A power generating means (30) for rotating the water wheel (31) by the running water to generate power, a power storing means (52) for storing the power generated from the power generating means (30) and constituting a power source, and a power storing means. A detection means (46) for detecting a human body or an object fed from (52), and at least one of an operation means (47) for instructing water supply and water stoppage by manual operation, and a detection signal from the detection means (46); An automatic faucet device with a power generating device comprising: a control means (50) for controlling opening and closing of an electromagnetic valve (27) based on an operation signal from an operation means (47) to control water supply and water stop at a water discharge port;
At least the body (1, 2, 2a), the solenoid valve (27), the power generation means (30), the power storage means (52), and the control means (50) are disposed in the faucet tip (44, 45). It is characterized by.

請求項8に記載の発明によれば、自動水栓装置の各種構成部品を蛇口先端部(44、45)内に配設したことにより、従来が、ボディー(1、2、2a)、電磁弁(27)および発電手段(30)と、蓄電手段(52)および制御手段(50)とを別体もしくは一体に設けてシンク下に設置していた自動水栓装置よりも設置工事が簡素化できるとともに、装置全体の体格を小型化できる。さらに、シンク下への設置空間が不要となる。   According to the invention described in claim 8, the various components of the automatic faucet device are disposed in the faucet tip portions (44, 45), so that the conventional body (1, 2, 2a) and the solenoid valve are provided. (27) and the power generation means (30), and the power storage means (52) and the control means (50) are provided separately or integrally, and the installation work can be simplified as compared with the automatic faucet apparatus installed under the sink. At the same time, the size of the entire device can be reduced. Furthermore, the installation space under the sink becomes unnecessary.

請求項9に記載の発明では、蛇口先端部(44、45)内には、検知手段(46)を配設したことを特徴としている。請求項9に記載の発明によれば、上記請求項8に挙げた構成部品の他に、検知手段(46)を蛇口先端部(44、45)内に配設したことにより、上述の請求項8よりも、特に、電気系統の設置工事がより簡素化できる。従って、自動水栓装置の普及の促進が図れる。   According to a ninth aspect of the present invention, a detecting means (46) is provided in the faucet tip (44, 45). According to the ninth aspect of the present invention, in addition to the components described in the eighth aspect, the detecting means (46) is provided in the faucet tip (44, 45). In particular, the installation work of the electric system can be more simplified than in FIG. Therefore, the spread of the automatic faucet device can be promoted.

請求項10に記載の発明では、蓄電手段(52)をバックアップするための電池手段(53)が設けられ、蛇口先端部(44、45)内には、電池手段(53)を配設したことを特徴としている。請求項10に記載の発明によれば、この種の電池手段(53)は、従来が単三型、単四型の乾電池などを用いていたものを、例えば、ボタン型の乾電池を用いて、蛇口先端部(44、45)に配設したことにより、装置がより小型化にできるとともに、シンク下に配置されていた従来よりも電池交換の作業性が向上する。   According to the tenth aspect of the present invention, the battery means (53) for backing up the power storage means (52) is provided, and the battery means (53) is provided in the faucet tip (44, 45). It is characterized by. According to the tenth aspect of the present invention, the battery means (53) of this type uses, for example, a button-type dry battery instead of a conventional type using AA or AAA type dry batteries. By arranging them at the faucet tips (44, 45), the size of the device can be further reduced, and the workability of battery replacement can be improved as compared with the conventional case in which the device is arranged under the sink.

また、乾電池の他に、直接商用電源より電源を取り入れる方式や、商用電源(AC100V)からDC電源に変換するDCアダプターを用いて電源を取り入れる方式のものと比較して、電気系統の設置工事を不要とするこができる。   In addition to the dry batteries, the installation work of the electric system is compared with the method of taking in the power directly from the commercial power supply or the method of taking in the power using the DC adapter that converts the commercial power supply (AC100V) to the DC power supply. It can be unnecessary.

請求項11に記載の発明では、蛇口先端部(44、45)内には、操作手段(47)を配設したことを特徴としている。請求項11に記載の発明によれば、操作手段(47)を配設したことにより、蓄電手段(52)に蓄電電力が不足して検知手段(46)が検知していないときにも手動により強制的に給水、止水の操作ができるとともに、蓄電手段(52)に蓄電ができる。   An eleventh aspect of the present invention is characterized in that an operating means (47) is provided in the faucet tip (44, 45). According to the eleventh aspect of the present invention, the provision of the operation means (47) allows manual operation even when the power storage means (52) has insufficient storage power and the detection means (46) does not detect the power. Water supply and water stop operation can be performed forcibly, and power can be stored in the power storage means (52).

請求項12に記載の発明では、発電手段(30)は、水車(31)と、この水車(31)に固設された永久磁石(34)と、この永久磁石(34)の回転により起電力を発生するステータコイル(40)とから構成され、水車(31)は、永久磁石(34)と同軸状態にて形成された軸流式の羽根部(32a)を有するとともに、この羽根部(32a)が永久磁石(34)の内側を流れる水流により回転されるように構成したことを特徴としている。   According to the twelfth aspect of the present invention, the power generating means (30) generates an electromotive force by rotating the water wheel (31), the permanent magnet (34) fixed to the water wheel (31), and the permanent magnet (34). The water turbine (31) has an axial flow type blade (32a) formed coaxially with the permanent magnet (34), and the blade (32a). ) Is rotated by a water flow flowing inside the permanent magnet (34).

請求項12に記載の発明によれば、上述した請求項1と同様に、永久磁石(34)を羽根部(32a)と離隔させることがないため、軸方向の長さを短くすることができる。これにより、水車(31)の径方向および軸方向を小さくすることができるため発電手段(30)の小型化が図れる。従って、自動水栓装置を小型化することができる。   According to the twelfth aspect, similarly to the first aspect, the permanent magnet (34) is not separated from the blade part (32a), so that the axial length can be reduced. . Thus, the radial direction and the axial direction of the water turbine (31) can be reduced, so that the power generation means (30) can be downsized. Therefore, the size of the automatic faucet device can be reduced.

請求項13に記載の発明では、永久磁石(34)は、略円筒状に形成され、かつ羽根部(32a)の外周側に配設されたことを特徴としている。請求項13に記載の発明によれば、上述した請求項2と同様に、水車(31)の軸方向の長さを短くできることで軸方向の体格が小さくできる。従って、自動水栓装置を小型化することができる。   According to a thirteenth aspect of the present invention, the permanent magnet (34) is formed in a substantially cylindrical shape and is disposed on the outer peripheral side of the blade (32a). According to the thirteenth aspect, similarly to the second aspect, the axial length of the water turbine (31) can be reduced, thereby reducing the physical size in the axial direction. Therefore, the size of the automatic faucet device can be reduced.

請求項14に記載の発明では、水車(31)は、羽根部(32a)と永久磁石(34)とが一体成形で形成されたことを特徴としている。請求項14に記載の発明によれば、上述した請求項3と同様に、水車(31)の径方向がより小さくすることができることで、発電手段(30)の小型化が図れる。   According to a fourteenth aspect of the present invention, in the water wheel (31), the blade portion (32a) and the permanent magnet (34) are formed by integral molding. According to the fourteenth aspect, similarly to the third aspect, the radial direction of the water turbine (31) can be made smaller, so that the power generation means (30) can be downsized.

請求項15に記載の発明では、羽根部(32a)は、水車(31)の回転軸(33)の外側に放射状に形成され、かつ少なくとも複数個形成されたことを特徴としている。請求項15に記載の発明によれば、上述した請求項4と同様に、水車(31)の軸方向に流れる水流のエネルギーを均等に回転力に変換できるとともに、高効率の発電電力を得ることができる。従って、自動水栓装置を小型化することができる。   The invention according to claim 15 is characterized in that the blade portion (32a) is formed radially outside the rotation shaft (33) of the water wheel (31), and at least a plurality of blade portions are formed. According to the invention of claim 15, similarly to the above-described claim 4, it is possible to uniformly convert the energy of the water flow flowing in the axial direction of the water turbine (31) into rotational force, and to obtain highly efficient power generation. Can be. Therefore, the size of the automatic faucet device can be reduced.

請求項16に記載の発明では、羽根部(32a)の上流には、水流の流速を高めるための噴流口(4)が少なくとも複数個設けられ、羽根部(32a)は、噴流口(4)からの噴流を受けて回転するように形成されたことを特徴としている。請求項16に記載の発明によれば、上述した請求項5と同様に、低流量の水流であっても高効率の発電電力を得ることができる。従って、自動水栓装置を小型化することができる。   In the invention according to claim 16, at least a plurality of jet ports (4) for increasing the flow velocity of the water flow are provided upstream of the blade section (32a), and the blade section (32a) is provided with the jet port (4). It is characterized in that it is formed so as to rotate in response to a jet flow from the air. According to the sixteenth aspect, similarly to the fifth aspect, it is possible to obtain highly efficient power generation even with a low flow water flow. Therefore, the size of the automatic faucet device can be reduced.

請求項17に記載の発明では、噴流口(4)は、噴流する水流が水車(31)の軸方向に向けて水路(6)内を旋回するように形成されたことを特徴としている。請求項17に記載の発明によれば、上述した請求項6と同様に、低流量の水流であっても高効率の発電電力を得ることができる。従って、自動水栓装置を小型化することができる。   In the invention according to claim 17, the jet port (4) is characterized in that the jet stream is formed so as to turn in the water channel (6) in the axial direction of the water wheel (31). According to the seventeenth aspect, similarly to the sixth aspect, it is possible to obtain high-efficiency power generation even with a low-flow water flow. Therefore, the size of the automatic faucet device can be reduced.

請求項18に記載の発明では、ステータコイル(40)は、永久磁石(34)の軸方向側に離隔した状態で配設されたことを特徴としている。請求項18に記載の発明によれば、上述した請求項7と同様に、ステータコイル(40)を永久磁石(34)の径方向の外側に配設するよりも径方向の体格をより小さくすることができる。従って、自動水栓装置を小型化することができる。   An eighteenth aspect of the present invention is characterized in that the stator coil (40) is disposed so as to be separated from the permanent magnet (34) in the axial direction. According to the eighteenth aspect, similarly to the seventh aspect, the physical size in the radial direction is made smaller than that in the case where the stator coil (40) is disposed radially outside the permanent magnet (34). be able to. Therefore, the size of the automatic faucet device can be reduced.

なお、上記各手段の括弧内の符号は、後述する実施形態の具体的手段との対応関係を示すものである。   Note that the reference numerals in parentheses of the above means indicate the correspondence with specific means of the embodiment described later.

(第1実施形態)
以下、本発明の第1実施形態を図1ないし図3に基づいて説明する。図1は、本発明の発電装置を適用した自動水栓の給水装置の全体構成を示す模式図である。本実施形態の給水装置は、台所の流し台や洗面所の洗面器などの給水に用いるものであり、水栓(図示せず)が設置される洗面台もしくは流し台などのシンク下に給水装置を配設させて、電動にて給水および止水ができるとともに給水時に発電できるようになっている。
(1st Embodiment)
Hereinafter, a first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. FIG. 1 is a schematic diagram showing an entire configuration of a water supply device for an automatic faucet to which the power generation device of the present invention is applied. The water supply device of the present embodiment is used for supplying water to a kitchen sink or a basin of a washroom, and the water supply device is provided under a sink such as a washbasin or a sink where a faucet (not shown) is installed. It is possible to supply water and stop water electrically, and to generate electricity when supplying water.

図1に示すように、給水装置は、青銅鋳物、または樹脂材料(例えば、PPSなど)よりなるボディー1、2が図示しないボルトなどの締結部材により連結固定され、ボディー2には、流入口3、噴流口である流出口4およびこれらを連通する水路6(図中に一点鎖線で示す)と後述する水車31の回転軸33を支持する軸穴5が形成されている。   As shown in FIG. 1, in the water supply device, bodies 1 and 2 made of a bronze casting or a resin material (for example, PPS) are connected and fixed by a fastening member such as a bolt (not shown). An outlet 4 which is a jet outlet, a water channel 6 (shown by a dashed line in the figure) for communicating these, and a shaft hole 5 for supporting a rotating shaft 33 of a water wheel 31 described later are formed.

この水路6の途中にはダイヤフラム式の主弁7がボディー1、2の間に挟持されている。この主弁7にはダイヤフラムプレート8がダイヤフラムホルダ9にて固設されている。また、主弁7は弁座10に着座可能であるとともに、バネ11により着座方向に付勢されている。また、流入口3の上流側には、30メッシュ程度の図示しないフィルタが設けられている。これは水路6に大きなごみが流れて弁座10に噛みこんで、弁シール不良などを起こすのを防止するためである。合成樹脂製のダイヤフラムプレート8には、水路6と後述する主室12とを貫通するオリフィス孔8aが複数個貫通状態にて形成されている。   A main valve 7 of a diaphragm type is sandwiched between the bodies 1 and 2 in the middle of the water channel 6. A diaphragm plate 8 is fixed to the main valve 7 by a diaphragm holder 9. The main valve 7 can be seated on a valve seat 10 and is urged by a spring 11 in a seating direction. A filter (not shown) of about 30 mesh is provided on the upstream side of the inflow port 3. This is to prevent large dust from flowing into the water channel 6 and biting into the valve seat 10 to cause a defective valve seal or the like. In the diaphragm plate 8 made of synthetic resin, a plurality of orifice holes 8a penetrating the water passage 6 and a main chamber 12 described later are formed in a penetrating state.

また、噴流口である流出口4は、下流側に設けられる後述する水車31にあてる水流の流速を高めるとともに、その水流が水車31の軸方向に対して旋回するように構成されている。因みに、本実施形態では、軸穴5を中心として外側の円周方向に複数(例えば、2〜4個)の小孔(例えば、φ2〜3ミリ程度)を形成するとともに、これらの小孔が斜め(例えば、45°程度)に傾けて形成されている。   The outlet 4 serving as a jet outlet is configured to increase the flow velocity of a water flow directed to a water turbine 31 provided on the downstream side, which will be described later, and to turn the water flow in the axial direction of the water turbine 31. Incidentally, in the present embodiment, a plurality of (for example, about 2 to 4) small holes (for example, about φ2 to 3 mm) are formed in the outer circumferential direction around the shaft hole 5, and these small holes are formed. It is formed to be inclined (for example, about 45 °).

次に、主室12は、主弁7にて区画形成され、この主室12はダイヤフラムプレート8のオリフィス孔8aにて、主弁7の上流側水路6と連通している。また、主室12はボディー2に形成された通路15を介して副室16に連通され、副室16は通路17を介して流出口4と連通している。   Next, the main chamber 12 is defined by the main valve 7, and the main chamber 12 communicates with the upstream water passage 6 of the main valve 7 at the orifice hole 8 a of the diaphragm plate 8. The main chamber 12 communicates with a sub-chamber 16 through a passage 15 formed in the body 2, and the sub-chamber 16 communicates with the outlet 4 through a passage 17.

そして、通路15と通路17とを開閉するための電磁弁27が配設されている。この電磁弁27は、副室16内に円柱状の可動コア18が設けられ、可動コア18の先端面が通路17の開口面に着座して通路17を閉塞し得るようになっている。また、可動コア18の後端面は僅かに隙間して固定コア19が対向配置されている。この固定コア19はコイル20内に固定され、コイル20はヨーク21、第1リング22、環状磁石23、第2リング24を介してボディー1に固定されている。   An electromagnetic valve 27 for opening and closing the passage 15 and the passage 17 is provided. In the solenoid valve 27, a columnar movable core 18 is provided in the sub-chamber 16, and the distal end surface of the movable core 18 is seated on the opening surface of the passage 17 so that the passage 17 can be closed. The fixed core 19 is arranged to face the rear end surface of the movable core 18 with a slight gap. The fixed core 19 is fixed in a coil 20, and the coil 20 is fixed to the body 1 via a yoke 21, a first ring 22, an annular magnet 23, and a second ring 24.

環状磁石23は板厚方向に着磁されている。さらに、コイル20、リング22、24、環状磁石23の内孔を貫通するように円筒状シリンダ25が設けられ、その内部に固定コア19が挿入されるとともに、可動コア18が軸線方向に移動可能に挿入されている。また、可動コア18と固定コア19との間には圧縮コイルバネ26が介在され、可動コア18を着座方向に付勢している。なお、電磁弁27は図示しない電気制御装置から開閉信号を受けて制御される。   The annular magnet 23 is magnetized in the thickness direction. Further, a cylindrical cylinder 25 is provided so as to penetrate through the inner holes of the coil 20, the rings 22, 24, and the annular magnet 23, and the fixed core 19 is inserted therein and the movable core 18 is movable in the axial direction. Has been inserted. Further, a compression coil spring 26 is interposed between the movable core 18 and the fixed core 19, and urges the movable core 18 in the seating direction. The electromagnetic valve 27 is controlled by receiving an open / close signal from an electric control device (not shown).

次に、本発明の要部である発電装置である発電手段30について説明する。本実施形態の発電手段30は、水路6を流れる水流を当てて回転する水車31、水車に固設された永久磁石34、および永久磁石34の回転により起電力を発生するステータコイル40から構成され、ボディー2の流出口4に図示しない締結部材により連結固定されている。   Next, the power generation means 30 which is a power generation device as a main part of the present invention will be described. The power generation means 30 according to the present embodiment includes a water wheel 31 that rotates by applying a water flow flowing through the water channel 6, a permanent magnet 34 fixed to the water wheel, and a stator coil 40 that generates an electromotive force by rotation of the permanent magnet 34. Are connected and fixed to the outflow port 4 of the body 2 by a fastening member (not shown).

水車31は、図2(a)および図2(b)に示すように、軸流式の水車31であり、ポリアセタール製の水車本体32にステンレス鋼製の回転軸33が貫通した状態で固定されている。そして、水車本体32には、流出口4からの水流をあてるための複数個(例えば、4枚)の羽根部32aが回転軸33の外側に放射状に設け、本実施形態では、上述した流出口4の傾き(例えば、45°程度)に応じた傾き角(例えば、30から45°程度)を有するものである。これにより、流出口4からの水流が水車31の軸方向に対して旋回する水量のエネルギーをあて易いように形成したものである。   As shown in FIGS. 2A and 2B, the water wheel 31 is an axial-flow type water wheel 31 and is fixed to a polyacetal water wheel main body 32 with a stainless steel rotating shaft 33 penetrating therethrough. ing. A plurality of (for example, four) blade portions 32a for applying a water flow from the outlet 4 are provided radially outside the rotary shaft 33 in the water turbine main body 32. In the present embodiment, the above-described outlet 4 has an inclination angle (for example, about 30 to 45 °) corresponding to the inclination (for example, about 45 °). Thereby, the water flow from the outlet 4 is formed so as to easily apply the energy of the amount of water turning in the axial direction of the water wheel 31.

また、水車31の一端には、羽根部32aの外側に円周が帯状の外筒部32bおよび突起部32cが形成されている。そして、この外筒部32bおよび突起部32cの端面に当接するように略円筒形状からなる永久磁石34が固設されている。従って、流出口4からの水流が外筒部32bおよび永久磁石34の内側を流れるように構成させている。なお、この永久磁石34は、水車31の円周方向にN、S極が交互に着磁されている。   Further, at one end of the water wheel 31, an outer cylindrical portion 32b and a protrusion 32c having a belt-like circumference are formed outside the blade portion 32a. A permanent magnet 34 having a substantially cylindrical shape is fixed so as to contact the end surfaces of the outer cylindrical portion 32b and the protruding portion 32c. Therefore, the water flow from the outlet 4 is configured to flow inside the outer cylindrical portion 32b and the permanent magnet 34. The permanent magnet 34 has N and S poles alternately magnetized in the circumferential direction of the water wheel 31.

また、図1に示すように、水車31の回転軸33の下端部は支持部材35に固設されたテフロン(登録商標)系樹脂よりなるラジアル軸受36にて支持されるとともに、上端部はボディー2に形成された軸孔5に枢軸されている。そして、水車31、永久磁石34および支持部材35を覆うようにステンレス鋼の薄板よりなるケース37が設けられている。   As shown in FIG. 1, the lower end of the rotating shaft 33 of the water wheel 31 is supported by a radial bearing 36 made of Teflon (registered trademark) resin fixed to a support member 35, and the upper end is formed of a body. It is pivoted on a shaft hole 5 formed in the shaft 2. A case 37 made of a stainless steel thin plate is provided so as to cover the water wheel 31, the permanent magnet 34, and the support member 35.

さらに、永久磁石34の外周側におけるケース37に接するように軟磁性材料よりなるヨーク38がボディー2に図示しない締結部材にて固定され、ヨーク38の内部にはステータコイル40を巻装したコイルボビン41が装着されている。このステータコイル40は図示しない端子を介して外部の図示しない蓄電手段に接続されている。   Further, a yoke 38 made of a soft magnetic material is fixed to the body 2 by a fastening member (not shown) so as to be in contact with the case 37 on the outer peripheral side of the permanent magnet 34, and a coil bobbin 41 around which the stator coil 40 is wound is provided inside the yoke 38. Is installed. The stator coil 40 is connected to an external power storage unit (not shown) via a terminal (not shown).

なお、ボディー2とケース37とはOリング39にて密閉されている。また、35aは、支持部材35に形成された流出口であり、下流側の水栓(図示せず)に接続される。このように、水車31および永久磁石34は、水路6中を流れる水が直接あたる位置に配置されている。従って、給水時に、流出口4から流れる水流を永久磁石34の内周側に流すことで、羽根部32aに水流を当てて水車31、および永久磁石34を回転させる。   The body 2 and the case 37 are sealed by an O-ring 39. An outlet 35a formed in the support member 35 is connected to a downstream faucet (not shown). Thus, the water wheel 31 and the permanent magnet 34 are arranged at positions where water flowing in the water channel 6 directly hits. Therefore, at the time of water supply, by flowing the water flow flowing from the outlet 4 to the inner peripheral side of the permanent magnet 34, the water flow is applied to the blade portion 32a to rotate the water wheel 31 and the permanent magnet 34.

また、流出口35aの下流に設けられる水栓(図示せず)には、人体(例えば、人の手)や物を検知する検知手段である発光素子および受光素子からなる赤外線センサ(図示せず)と、この赤外線センサ(図示せず)からの検知信号に基づいて上述の電磁弁27の開閉を制御する制御手段である電気制御装置(図示せず)とを設けて、水栓の吐水口近傍における人の手などの有無を赤外線センサ(図示せず)によって検知するとともに、電気制御装置により電磁弁27の開閉を制御して、吐水口における給水、止水を制御するように構成されている。   A faucet (not shown) provided downstream of the outlet 35a has an infrared sensor (not shown) including a light-emitting element and a light-receiving element, which are detection means for detecting a human body (for example, a human hand) or an object. ) And an electric control device (not shown) as control means for controlling the opening and closing of the electromagnetic valve 27 based on a detection signal from the infrared sensor (not shown). Infrared sensors (not shown) detect the presence or absence of a human hand or the like in the vicinity, and the electric control unit controls opening and closing of the electromagnetic valve 27 to control water supply and water stop at the water discharge port. I have.

次に、以上の発電手段30を流出口4に構成した給水装置の作動を説明する。図1に示すように、まず、赤外線センサ(図示せず)により人の手の有りが検知されることで電気制御装置(図示せず)により電磁弁27が制御される。つまり、電磁弁27において、可動コア18の閉弁状態においてコイル20に通電しないときには、環状磁石23からの磁束が第2リング24、可動コア18、固定コア19、ヨーク21、第1リング22、環状磁石23の順に流れる。   Next, the operation of the water supply device in which the above-described power generation means 30 is provided at the outlet 4 will be described. As shown in FIG. 1, first, when the presence of a human hand is detected by an infrared sensor (not shown), the electromagnetic valve 27 is controlled by an electric control device (not shown). That is, in the solenoid valve 27, when the coil 20 is not energized in the closed state of the movable core 18, the magnetic flux from the annular magnet 23 causes the second ring 24, the movable core 18, the fixed core 19, the yoke 21, the first ring 22, It flows in the order of the annular magnet 23.

これにより、可動コア18と固定コア19との間には吸引力が働く。しかし、固定コア19と可動コア18との離反距離が大きいので、これらコア同志の吸引力は弱く、バネ26の付勢力が磁気吸引力を上回り、可動コア18は閉弁状態を継続する。   Thus, a suction force acts between the movable core 18 and the fixed core 19. However, since the separation distance between the fixed core 19 and the movable core 18 is large, the attraction force of these cores is weak, the urging force of the spring 26 exceeds the magnetic attraction force, and the movable core 18 continues to close the valve.

そして、可動コア18の閉弁状態においてコイル20に上記磁束と同方向の磁束が発生する方向(これを正方向と定義する)に電流を流すと環状磁石23による磁気吸引力が増大し、可動コア18はバネ26の付勢力に打ち勝って固定コア19に接近する。そして、一度、可動コア18が固定コア19に接近し始めるとこれらコア18、19間のギャップが小さくなり、磁束吸引力がさらに大きくなり、可動コア18は強固に吸引保持され、可動コア18が開弁状態となる。   When a current is applied to the coil 20 in a direction in which a magnetic flux in the same direction as the above-described magnetic flux is generated in the closed state of the movable core 18 (this direction is defined as a positive direction), the magnetic attraction force of the annular magnet 23 increases, and The core 18 approaches the fixed core 19 by overcoming the urging force of the spring 26. Once the movable core 18 starts to approach the fixed core 19, the gap between the cores 18 and 19 becomes smaller, the magnetic flux attracting force further increases, and the movable core 18 is firmly attracted and held. The valve is opened.

この可動コア18が開弁状態になったときにコイル20への通電を停止してもコア18、19間のギャップが小さいので環状磁石23の磁束による磁気吸引力だけでバネ26の付勢力を上回り、可動コア18は開弁状態を継続する。この可動コア18の開弁状態から前記永久磁石34の磁束と逆方向に磁束を発生するように(これを逆方向と定義する)コイル20に通電すると、固定コア19に環状磁石23からの磁束と反対向きの磁束が生じ、バネ26の付勢力が磁気吸引力を上回り、可動コア18は固定コア19から離反し閉弁状態になる。   Even when the energization of the coil 20 is stopped when the movable core 18 is opened, the gap between the cores 18 and 19 is small, so that the biasing force of the spring 26 can be reduced only by the magnetic attraction by the magnetic flux of the annular magnet 23. Moving upward, the movable core 18 continues the valve-open state. When the coil 20 is energized so as to generate a magnetic flux in a direction opposite to the magnetic flux of the permanent magnet 34 from the valve-open state of the movable core 18 (this is defined as a reverse direction), the magnetic flux from the annular magnet 23 is applied to the fixed core 19. The movable core 18 separates from the fixed core 19 to be in a valve-closed state.

図1に示すように、可動コア18が閉弁し主弁7が弁座10に着座した状態においては、主弁7よりも上流側の水路6と主室12がオリフィス孔8aを介して連通して、上流側水路6と主室12内との水圧が等しくなりバネ11の付勢力と受圧面積との差分の水圧による力が働き、主弁7が弁座10に着座した状態が保持される。   As shown in FIG. 1, in a state where the movable core 18 is closed and the main valve 7 is seated on the valve seat 10, the water passage 6 upstream of the main valve 7 and the main chamber 12 communicate with each other through the orifice hole 8a. As a result, the water pressure in the upstream water passage 6 and the inside of the main chamber 12 become equal, and the force by the water pressure of the difference between the urging force of the spring 11 and the pressure receiving area acts, and the state where the main valve 7 is seated on the valve seat 10 is maintained. You.

この状態において、コイル20に正方向の電流を通電すると可動コア18が移動して通路17の開口部が開き、通路15、副室16、通路17、流出口4が連通して主室12内が水車31の上流側と連通する。これにより、主室12の水が通路15、副室16、通路17、流出口4を通って水車31に流出し主室12の圧力が上流側水路6の圧力より低くなり、主弁7の上流側水路6の水圧により主弁7が弁座10から離れ、通水状態となる。この通水状態において、コイル20に逆方向の電流を流すと可動コア18が閉弁し、オリフィス孔8aを通って水が徐々に主室12内に流れ込み、主弁7が次第に弁座10に接近しついには止水状態になる。   In this state, when a positive current is applied to the coil 20, the movable core 18 moves to open the opening of the passage 17, and the passage 15, the sub-chamber 16, the passage 17, and the outlet 4 communicate with each other, and Communicates with the upstream side of the water wheel 31. As a result, the water in the main chamber 12 flows out of the water turbine 31 through the passage 15, the sub-chamber 16, the passage 17, and the outlet 4, and the pressure in the main chamber 12 becomes lower than the pressure in the upstream water passage 6. The main valve 7 separates from the valve seat 10 due to the water pressure in the upstream water passage 6, and the water flows. In this water flowing state, when a current in the opposite direction is applied to the coil 20, the movable core 18 closes, water gradually flows into the main chamber 12 through the orifice hole 8a, and the main valve 7 gradually moves to the valve seat 10. When approaching, the water stops.

次に、発電手段30の作動を説明すると、図1に示すように、主弁7が閉じている状態においては、止水状態であり、水車31および永久磁石34は静止状態となっている。そして、この状態から主弁7が開くと、水車31の羽根部32aに流出口4からの水流があたり水車31が回転する。このようにして、5〜15L/分の給水が行われるとともに、水車31の回転にともない永久磁石34が回転し、永久磁石34からヨーク38に伝わる磁束の流れが変化し、この変化を妨げる方向にステータコイル40に電流が流れ発電が行われるものである。   Next, the operation of the power generation means 30 will be described. As shown in FIG. 1, when the main valve 7 is closed, the water is stopped, and the water wheel 31 and the permanent magnet 34 are in a stationary state. Then, when the main valve 7 is opened from this state, the water flow from the outlet 4 hits the blade 32 a of the water wheel 31, and the water wheel 31 rotates. In this manner, water is supplied at a rate of 5 to 15 L / min. At the same time, the permanent magnet 34 rotates with the rotation of the water wheel 31, and the flow of the magnetic flux transmitted from the permanent magnet 34 to the yoke 38 changes. Current flows through the stator coil 40 to generate electric power.

ここで、水流の流速を高めるための噴流口である流出口4の個数を、本実施形態では、2〜4個が良いと説明したが、これを図3に基づいて説明する。図3は、流出口4を2〜4個に可変させたときの水車31の回転数と流量との関係を示す特性図であり、同一の穴径(例えば、φ2ミリ程度)および同一の羽根部32a(例えば、羽根数を4個とする。)における流量に応じた水車31の回転数を測定した結果である。図3に示すAは流出口4の個数が2個、Bは3個、Cが4個であって、Dは従来品であるフランシス型の水車における回転数と流量との関係を示している。   Here, in the present embodiment, it has been described that the number of the outflow ports 4 which are the jet ports for increasing the flow velocity of the water flow is preferably two to four, but this will be described with reference to FIG. FIG. 3 is a characteristic diagram showing the relationship between the number of rotations of the water turbine 31 and the flow rate when the number of outlets 4 is changed to two to four, and the same hole diameter (for example, about φ2 mm) and the same blade It is a result of measuring the rotation speed of the water turbine 31 according to the flow rate in the portion 32a (for example, the number of blades is four). A shown in FIG. 3 indicates that the number of outlets 4 is 2, B is 3, and C is 4, and D indicates the relationship between the rotational speed and the flow rate in a conventional Francis type water turbine. .

これによると、Bに示す3個のときがDに示す従来品と略同等の特性を示すとともに、図示していない圧力損失においてもDに示す従来品と略同等の特性が得られた。これにより、好ましくは流出口4の個数が4個で、より好ましくは2もしくは3個とすることで、低流量であっても発電能力の高い発電装置ができる。   According to this, the three cases shown in B show substantially the same characteristics as the conventional product shown in D, and the pressure loss (not shown) also obtained the characteristics almost equivalent to the conventional product shown in D. Thereby, the number of the outlets 4 is preferably four, and more preferably two or three, whereby a power generation device having a high power generation capability even at a low flow rate can be obtained.

以上の第1実施形態の発電手段30によれば、従来のフランシス型の水車においては、水車31の外周方向から水流を羽根部32aにあてるように構成させることで、発電手段30の径方向の体格が大きくなる。しかも、水車31の回転軸33の下方に羽根部32aを、上方に永久磁石34を離隔して固設させることで水車31の軸方向の長さが長くなることで、発電手段30の軸方向の体格も大きくなってしまう。   According to the power generating means 30 of the first embodiment described above, in the conventional Francis-type water turbine, the water flow is applied to the blade portion 32a from the outer peripheral direction of the water turbine 31 so that the radial direction of the power generating means 30 is improved. Your physique grows. Moreover, the blade portion 32a is fixed below the rotating shaft 33 of the water turbine 31 and the permanent magnet 34 is fixed above the rotating shaft 33, so that the length of the water turbine 31 in the axial direction becomes longer. Physique also becomes large.

そこで、本発明では、水車31の羽根部32aを径方向が小さくできる軸流式にし、かつ羽根部32aが永久磁石34の内側、つまり、軸方向に流れる水流により回転されるように構成したことにより、永久磁石34を羽根部32aと離隔させることがないため、軸方向の長さを短くすることができる。これにより、水車31の径方向および軸方向を小さくすることができるため、発電手段30の小型化が図れる。また、羽根部32aを回転軸33の外側に複数個形成したことにより、軸方向に流れる水流のエネルギーを均等に回転力に変換できるとともに、高効率の発電電力を得ることができる。   Therefore, in the present invention, the blade portion 32a of the water wheel 31 is of an axial flow type capable of reducing the radial direction, and the blade portion 32a is configured to be rotated by the water flow flowing inside the permanent magnet 34, that is, the axial direction. Accordingly, the permanent magnet 34 is not separated from the blade 32a, so that the axial length can be shortened. Thereby, the radial direction and the axial direction of the water turbine 31 can be reduced, so that the size of the power generation means 30 can be reduced. In addition, since a plurality of blade portions 32a are formed outside the rotation shaft 33, the energy of the water flow flowing in the axial direction can be uniformly converted into rotation force, and highly efficient power generation can be obtained.

また、羽根部32aにあてる水流の流速を高める複数の流出口4を設けることにより、低流量の水流であっても高効率の発電電力を得ることができる。さらに、流出口4を傾斜させることで羽根部32aにあたる水流が旋回するようにできる。そして、旋回された水流を羽根部32aにあてることにより、低流量の水流であっても高効率の発電電力を得ることができる。   Further, by providing a plurality of outlets 4 for increasing the flow velocity of the water flow applied to the blade 32a, it is possible to obtain highly efficient power generation even with a low flow water flow. Further, by inclining the outlet 4, the water flow hitting the blade 32a can be swirled. By applying the swirled water flow to the blade 32a, it is possible to obtain highly efficient power generation even with a low flow water flow.

(第2実施形態)
以上の第1実施形態では、永久磁石34と羽根部32aを形成した水車31とが永久磁石34の内側に羽根部32aが収納されるように固設させたが、これに限らず、図4(a)および図4(b)に示すように、永久磁石34の上流側に羽根部32aを形成しても良い。つまり、本実施形態では、永久磁石34の内側は、水車31の羽根部32aの下流端であって、この部位には羽根部32aに当たった水流が流れる水路を形成されたものである。
(2nd Embodiment)
In the above-described first embodiment, the permanent magnet 34 and the water wheel 31 having the blade 32a are fixed so that the blade 32a is housed inside the permanent magnet 34. However, the present invention is not limited to this. As shown in FIG. 4A and FIG. 4B, a blade 32a may be formed on the upstream side of the permanent magnet 34. That is, in the present embodiment, the inside of the permanent magnet 34 is the downstream end of the blade portion 32a of the water wheel 31, and a water channel in which the water flow hitting the blade portion 32a flows is formed in this portion.

これによると、第1実施形態よりも永久磁石34内側の通水損失の低減ができるので、径方向の体格を小型化できるが、軸方向の長さが第1実施形態よりも長くなるため体格がやや大きくなる。しかし、従来のフランシス型の水車よりも小型化が図れる。   According to this, since the water flow loss inside the permanent magnet 34 can be reduced as compared with the first embodiment, the size in the radial direction can be reduced, but the length in the axial direction is longer than in the first embodiment, so the size is larger. Slightly larger. However, the size can be reduced as compared with the conventional Francis type turbine.

なお、本実施形態では、発電手段30を水路6中に配置した給水装置であって、自動水栓の給水装置とは限らず、本発明は、水車31に水流を当てて永久磁石34を回転させて起電力を発生する発電装置に適用されるものである。また、図4(a)および図4(a)中の2および2aは水路6を形成するボディーである。また、図中に示す符号は、第1実施形態と同じ構成のものは、第1実施形態と同じ符号を付して説明は省略している。   In the present embodiment, the water supply device in which the power generation means 30 is disposed in the water channel 6 is not limited to a water supply device of an automatic faucet, and the present invention applies a water flow to the water wheel 31 to rotate the permanent magnet 34. The present invention is applied to a power generation device that generates an electromotive force. 4 (a) and 2 and 2a in FIG. 4 (a) are bodies forming the water channel 6. In addition, the reference numerals shown in the drawing denote the same components as those in the first embodiment, and the description thereof will be omitted with the same reference numerals as in the first embodiment.

(第3実施形態)
以上の実施形態では、永久磁石34の径方向の外側にヨーク38を介してステータコイル40を配設したが、これに限らず、永久磁石34の軸方向にステータコイル40およびヨーク38を配設しても良い。具体的には、図5(a)および図5(b)に示すように、水車本体31の羽根部32aの外周側に略円筒形状からなる永久磁石34が固設している。従って、以上の実施形態と同様に、流出口4からの水流は、永久磁石34の内側を流れるように構成させている。
(Third embodiment)
In the above embodiment, the stator coil 40 is disposed outside the permanent magnet 34 in the radial direction via the yoke 38. However, the present invention is not limited to this, and the stator coil 40 and the yoke 38 are disposed in the axial direction of the permanent magnet 34. You may. Specifically, as shown in FIGS. 5A and 5B, a substantially cylindrical permanent magnet 34 is fixedly provided on the outer peripheral side of the blade portion 32a of the water turbine main body 31. Therefore, similarly to the above embodiment, the water flow from the outlet 4 is configured to flow inside the permanent magnet 34.

また、図5(a)に示すように、水車31、永久磁石34を覆うようにステンレス鋼の薄板よりなるケース37が設けられ、永久磁石34の軸方向、つまり、永久磁石34の左側端面側におけるケース37に接するようにヨーク38がボディー2に図示しない締結部材にて固定され、ヨーク38の内部にステータコイル40を巻装したコイルボビン41が装着されている。   As shown in FIG. 5A, a case 37 made of a stainless steel thin plate is provided so as to cover the water wheel 31 and the permanent magnet 34, and is provided in the axial direction of the permanent magnet 34, that is, on the left end surface side of the permanent magnet 34. The yoke 38 is fixed to the body 2 with a fastening member (not shown) so as to be in contact with the case 37 in FIG. 1, and a coil bobbin 41 around which a stator coil 40 is wound is mounted inside the yoke 38.

ここで、本実施形態の永久磁石34では、永久磁石34の着磁方向を、図6(a)に示すように、アキシャル配向(軸方向)にN、S極が交互に着磁させることで、ヨーク38およびステータコイル40を永久磁石34の軸方向に配設ができるものである。因みに、以上の実施形態の永久磁石34では、永久磁石34の着磁方向を、図6(b)に示すように、ラジアル配向(円周方向)にN、S極が交互に着磁させることで、ヨーク38およびステータコイル40が永久磁石34の径方向の外側に配設される。以上の第3実施形態の発電手段30によれば、永久磁石34の径方向の外側に配設する第1、第2実施形態よりも径方向の体格をより小さくすることができる。   Here, in the permanent magnet 34 of the present embodiment, as shown in FIG. 6A, the magnetization direction of the permanent magnet 34 is such that the N and S poles are alternately magnetized in an axial orientation (axial direction). , Yoke 38 and stator coil 40 can be arranged in the axial direction of permanent magnet 34. By the way, in the permanent magnet 34 of the above embodiment, the magnetization direction of the permanent magnet 34 is such that the N and S poles are alternately magnetized in a radial orientation (circumferential direction) as shown in FIG. Thus, the yoke 38 and the stator coil 40 are disposed outside the permanent magnet 34 in the radial direction. According to the power generating means 30 of the third embodiment described above, the physical size in the radial direction can be made smaller than that of the first and second embodiments arranged outside the permanent magnet 34 in the radial direction.

(第4実施形態)
以上の実施形態では、軸流式の水車31を用いた発電装置である発電手段30をシンク下に設ける自動水栓の給水装置に適用させたが、これに限らず、軸流式の水車31を用いる発電手段30を有し、かつ給水装置を構成する構成部品を台所のシンクに給水する水栓内に配設させても良い。
(Fourth embodiment)
In the above embodiment, the power generation means 30 which is the power generation device using the axial flow type water turbine 31 is applied to the water supply device of the automatic faucet provided below the sink. However, the invention is not limited to this. May be provided in a faucet for supplying water to a kitchen sink having the power generating means 30 using the water supply device.

本実施形態では、台所用水栓の蛇口の先端部、つまり、吐水口の近傍に給水装置を構成する各構成部品を配設させたものであり、以下、図7ないし図10に基づいて説明する。図7および図8は、本発明による発電装置付自動水栓装置の概略構成を示す構成図であり、図9は、発電装置付自動水栓装置の外観を示す(a)正面図、(b)側面図であり、図10は発電装置付自動水栓装置に係わる各構成部品の電気ブロック図である。   In the present embodiment, the components of the water supply device are arranged near the tip of the faucet of the kitchen faucet, that is, in the vicinity of the spout, and will be described below with reference to FIGS. 7 to 10. . 7 and 8 are schematic diagrams showing a schematic configuration of an automatic faucet device with a power generating device according to the present invention, and FIGS. 9A and 9B are external views of the automatic faucet device with a power generating device. 10) is a side view, and FIG. 10 is an electric block diagram of each component related to the automatic faucet device with a power generating device.

本実施形態の発電装置付自動水栓装置は、図7および図8に示すように、給水源から吐水口にかけての水路6を形成するボディー1、2と、この水路6を開閉する電磁弁27と、水路6の流水により水車31を回転させて発電する発電手段30と、人体や物を検知する検知手段である赤外線センサ46と、赤外線センサ46の他に手動操作により給水、止水をする操作手段であるマニアルスイッチ47と、発電手段30からの発電された電力を蓄えるとともに、後述する電気制御装置50の電源を構成する蓄電手段である複数個のコンデンサ52および赤外線センサ46からの検知信号およびマニアルスイッチ47からの操作信号に基づいて電磁弁27を開閉制御する制御手段である電気制御装置50と、蓄電手段であるコンデンサ52をバックアップするための電池手段であるボタン電池53とを備えている。なお、42は整流板であり支持部材35の流出口35aから吐水された水流を動圧から静圧に整流させて吐水口42aから外部に吐水するようになっている。   As shown in FIGS. 7 and 8, the automatic faucet device with a power generating device according to the present embodiment includes bodies 1 and 2 that form a water channel 6 from a water supply source to a water discharge port, and a solenoid valve 27 that opens and closes the water channel 6. In addition to the power generation means 30 that rotates the water wheel 31 by flowing water in the water channel 6 to generate power, the infrared sensor 46 that is a detection means for detecting a human body or an object, and the water supply and water stoppage by manual operation in addition to the infrared sensor 46. A manual switch 47, which is an operation means, stores the electric power generated from the power generation means 30, and detects signals from a plurality of capacitors 52 and an infrared sensor 46, which are power storage means constituting a power supply of an electric control device 50 to be described later. And an electric control device 50 as control means for controlling the opening and closing of the solenoid valve 27 based on an operation signal from the manual switch 47, and a capacitor 52 as power storage means. And a button battery 53 is a battery unit for up. Reference numeral 42 denotes a rectifying plate, which rectifies the water flow discharged from the outlet 35a of the support member 35 from dynamic pressure to static pressure, and discharges water to the outside from the water discharge port 42a.

そして、これらの構成部品は、図7ないし図9に示すように、蛇口の吐水口近傍、つまり、蛇口先端部である上カバー44、および下カバー45内に配設されている。43は蛇口パイプであって、下流端が上カバー44、下カバーおよびボディー1、2に固定され、上流端が給水源に接続されて、給水が水路6に導かれるように構成している。   These components are disposed near the water outlet of the faucet, that is, in the upper cover 44 and the lower cover 45, which are the faucet tips, as shown in FIGS. Reference numeral 43 denotes a faucet pipe, the downstream end of which is fixed to the upper cover 44, the lower cover and the bodies 1 and 2, the upstream end of which is connected to a water supply source, and the water supply is guided to the water channel 6.

なお、これらの構成部品のうち、水路6、ボディー1、2、電磁弁27、発電手段30については、第1ないし第3実施形態で説明したので同一の符号を付して説明は省略する。ここでは、これら以外の構成部品である検出手段である赤外線センサ46、蓄電手段であるコンデンサ52、制御手段である電気制御装置50、操作手段であるマニアルスイッチ47、電池手段であるボタン電池53について図10に示す電気ブロック図に基づいて構成およびそれぞれの作動を説明する。   In addition, among these components, the water channel 6, the bodies 1, 2, the solenoid valve 27, and the power generation means 30 have been described in the first to third embodiments, and thus the same reference numerals are given and the description will be omitted. Here, other components such as an infrared sensor 46 as a detection unit, a capacitor 52 as a power storage unit, an electric control device 50 as a control unit, a manual switch 47 as an operation unit, and a button battery 53 as a battery unit are described. The configuration and each operation will be described based on the electric block diagram shown in FIG.

まず、電気制御装置50は、図10に示すように、夫々、CPU、ROM、RAMを中心とした周知のマイクロコンピュータからなるCPU51a、電磁弁27を駆動する駆動回路51b、および発電手段30からの電力を整流、蓄電する整流蓄電回路51cを有する電子制御部品類から構成された二つに分割した回路基板51d(図8参照)であってボディー1、2に固設している。   First, as shown in FIG. 10, the electric control device 50 receives a signal from a CPU 51 a composed of a well-known microcomputer centering on a CPU, a ROM, and a RAM, a driving circuit 51 b for driving the electromagnetic valve 27, and a power generation unit 30. A circuit board 51d (see FIG. 8) divided into two parts, which is composed of electronic control parts having a rectifying and storing circuit 51c for rectifying and storing electric power, is fixed to the bodies 1 and 2.

そして、電磁弁27が駆動回路51bに接続され、コンデンサ52が複数個(例えば、3個)設けて、CPU51aと整流蓄電回路51cに接続するように二つの回路基板51d(図8参照)にそれぞれ配設されている。これにより、電磁弁27が作動して水路6に水流が流れると、発電手段30からの発電された電力をコンデンサ52に蓄えることができる。   Then, the solenoid valve 27 is connected to the drive circuit 51b, and a plurality of (for example, three) capacitors 52 are provided on the two circuit boards 51d (see FIG. 8) so as to be connected to the CPU 51a and the rectification storage circuit 51c. It is arranged. Thereby, when the electromagnetic valve 27 is operated and the water flow flows through the water channel 6, the electric power generated from the power generation means 30 can be stored in the capacitor 52.

次に、赤外線センサ46は、吐水口42a下方に差し入れする人体(本実施形態では、人の手)の有無を検知するためのセンサで有り、吐水口42aの近傍に下方に向けて設けられている。この赤外線センサ46は赤外線を吐水口42a下方へ向けて発光する発光素子と、それ自身に入射される赤外線の量に応じて受光電圧を発する受光素子を備えており、この受光電圧が電気制御装置50のCPU51aに入力されるものである。   Next, the infrared sensor 46 is a sensor for detecting the presence or absence of a human body (in this embodiment, a human hand) inserted below the water outlet 42a, and is provided downward near the water outlet 42a. I have. The infrared sensor 46 includes a light emitting element that emits infrared light toward the lower part of the water outlet 42a, and a light receiving element that emits a light receiving voltage in accordance with the amount of infrared light incident on itself. The data is input to the CPU 51a.

これにより、吐水口42a下方における人の手などの有無を検知することにより、受光素子が受光する赤外線量が変化し受光電圧が変化する。この受光電圧の変化に基づいて電気制御装置50が電磁弁27の開閉を制御して、吐水口42aにおける給水、止水を制御する。なお、この赤外線センサ46の作動は、上述したコンデンサ52からの電源の給電により検知するものであって、このコンデンサ52の蓄電容量に応じて人体検知する検知周期を可変させるとともに、低い蓄電容量のときには検知を停止するようになっている。   Thus, by detecting the presence or absence of a human hand or the like below the water outlet 42a, the amount of infrared light received by the light receiving element changes and the light receiving voltage changes. The electric control device 50 controls the opening and closing of the electromagnetic valve 27 based on the change of the received light voltage, and controls the water supply and the water stop at the water discharge port 42a. The operation of the infrared sensor 46 is detected by the power supply from the capacitor 52 described above. The detection cycle for detecting the human body is varied according to the storage capacity of the capacitor 52, and the operation of the low storage capacity is performed. Sometimes, the detection is stopped.

従って、コンデンサ52の蓄電容量が低い時のバックアップ電源として乾電池であるボタン電池53を設けるとともに、コンデンサ52と電気的に接続するように構成して回路基板51dの近傍に配置している。さらに、コンデンサ52の蓄電容量が低く、かつボタン電池53の電池容量が低下したときには、手動操作によるマニアルスイッチ47を操作するようにしている。   Therefore, a button battery 53, which is a dry battery, is provided as a backup power supply when the storage capacity of the capacitor 52 is low, and is configured so as to be electrically connected to the capacitor 52, and is disposed near the circuit board 51d. Further, when the storage capacity of the capacitor 52 is low and the battery capacity of the button battery 53 is low, the manual switch 47 is operated manually.

このマニアルスイッチ47は操作のし易い蛇口先端頭部に設けられており、このスイッチ47を手動操作することで、操作信号が電気制御装置50に入力されて赤外線センサ46による検知信号がなくても電磁弁27の開閉を制御するようにしてある。従って、マニアルスイッチ47を操作することで電磁弁27の開閉を制御して吐水口42aから給水するとともに、流水により発電手段30が発電されてコンデンサ52に電力が蓄えられることになる。   The manual switch 47 is provided at the faucet tip head which is easy to operate. By manually operating the switch 47, an operation signal is input to the electric control device 50 and even if there is no detection signal from the infrared sensor 46. The opening and closing of the solenoid valve 27 is controlled. Therefore, by operating the manual switch 47, the opening and closing of the electromagnetic valve 27 is controlled to supply water from the water outlet 42a, and the power generation means 30 is generated by the flowing water so that electric power is stored in the capacitor 52.

なお、本実施形態では、水路6を形成するボディー1、2、電磁弁27、発電手段30、赤外線センサ46、コンデンサ52、電気制御装置50、マニアルスイッチ47、ボタン電池53を全て蛇口先端の上カバー44、下カバー45内に配設したが、これに限らず、少なくともボディー1、2、電磁弁27、発電手段30、赤外線センサ46、コンデンサ52、電気制御装置50を蛇口先端の上カバー44、下カバー45内に配設することが望ましい。   In the present embodiment, the bodies 1 and 2 forming the water channel 6, the electromagnetic valve 27, the power generating means 30, the infrared sensor 46, the capacitor 52, the electric control device 50, the manual switch 47, and the button battery 53 are all placed above the faucet tip. The cover 44 and the lower cover 45 are provided in the upper cover 44. However, the present invention is not limited to this, and at least the bodies 1 and 2, the electromagnetic valve 27, the power generator 30, the infrared sensor 46, the capacitor 52, and the electric control device 50 , Is desirably disposed in the lower cover 45.

また、本実施形態では、上記構成部品を台所用水栓の蛇口先端部に配設したが、これに限らず、キッチン用シャワー水栓の先端に構成するシャワーヘッド部内に上記構成部品を配設しても良い。この場合には、赤外線センサ46を用いずに、マニアルスイッチ47を配設し、このマニアルスイッチ47による操作信号に基づいて電磁弁27の開閉制御をさせるようにしても良い。また、発電手段30において、第3実施形態のように、永久磁石34の軸方向にステータコイル40を配設しても良い。   Further, in the present embodiment, the above-mentioned components are disposed at the faucet end of the kitchen faucet, but the present invention is not limited to this, and the above-mentioned components are disposed in the shower head portion formed at the tip of the kitchen shower faucet. May be. In this case, a manual switch 47 may be provided without using the infrared sensor 46, and the opening and closing of the electromagnetic valve 27 may be controlled based on an operation signal from the manual switch 47. Further, in the power generating means 30, the stator coil 40 may be disposed in the axial direction of the permanent magnet 34 as in the third embodiment.

以上の構成による発電装置付自動水栓装置によれば、水車31の外周方向から水流を羽根部32aにあてるように構成する発電手段30を有するとともに、自動水栓装置を構成する上記構成部品を蛇口先端の上カバー44、下カバー45内に配設したことにより、従来が、水栓に設けられた赤外線センサ46と、ボディー1、2、電磁弁27および発電手段30と、コンデンサ52および電気制御装置50とを別体もしくは一体に設けてシンク下に設置していた給水装置よりも設置工事が簡素化できるとともに、装置全体の体格を小型化できる。従って、シンク下への設置空間が不要となる。   According to the automatic faucet device with the power generating device having the above-described configuration, the power generating means 30 configured to direct the water flow to the blade portion 32a from the outer peripheral direction of the water wheel 31 is provided, and the above components constituting the automatic faucet device are included. By disposing the faucet tip in the upper cover 44 and the lower cover 45, the infrared sensor 46 provided on the faucet, the bodies 1, 2, the solenoid valve 27 and the power generation means 30, the condenser 52 and the electric The installation work can be simplified as compared with the water supply device that is provided separately or integrally with the control device 50 and installed under the sink, and the physical size of the entire device can be reduced. Therefore, an installation space under the sink becomes unnecessary.

また、赤外線センサ46と電磁弁27、発電手段30と、コンデンサ52および電気制御装置50とを蛇口先端の上カバー44、下カバー45内に配設したことにより、特に、電気系統の設置工事がより簡素化できる。従って、自動水栓装置の普及の促進が図れる。また、コンデンサ52をバックアップするための電池を従来が単三型、単四型の乾電池などを用いていたものを、例えば、ボタン型の乾電池を用いて、蛇口先端の上カバー44、下カバー45内に配設したことにより、装置がより小型化にできるとともに、シンク下に配置されていた従来よりも電池交換の作業性が向上する。   In addition, since the infrared sensor 46, the electromagnetic valve 27, the power generation means 30, the capacitor 52, and the electric control device 50 are disposed in the upper cover 44 and the lower cover 45 of the faucet end, particularly, the installation work of the electric system can be performed. It can be more simplified. Therefore, the spread of the automatic faucet device can be promoted. In addition, a battery for backing up the capacitor 52 which used to be a conventional AA or AAA battery is replaced with, for example, a button-type battery. By arranging them inside, the size of the device can be further reduced, and the workability of battery replacement is improved as compared with the related art which is arranged below the sink.

さらに、乾電池の他に、直接商用電源より電源を取り入れる方式や、商用電源(AC100V)からDC電源に変換するDCアダプターを用いて電源を取り入れる方式のものと比較して、電気系統の設置工事を不要とするこができる。また、手動操作によるマニアルスイッチ47を蛇口先端の上カバー44、下カバー45内に配設したことにより、コンデンサ52に蓄電電力が不足して赤外線センサ46が検知していないときにも手動により強制的に給水、止水の操作ができる。   Furthermore, in addition to the dry batteries, the installation work of the electric system is more complicated than the method of taking in the power from the commercial power supply directly or the method of taking in the power using the DC adapter that converts the commercial power supply (AC100V) to the DC power supply. It can be unnecessary. In addition, since the manual switch 47 by manual operation is disposed in the upper cover 44 and the lower cover 45 of the faucet tip, even when the storage power is insufficient in the capacitor 52 and the infrared sensor 46 is not detecting, the manual switch is forcibly performed. Water supply and stop water operation can be performed.

(第5実施形態)
以上の第4実施形態では、軸流式の水車31を用いる発電手段30を有する発電装置付自動水栓装置を構成する各構成部品を台所用水栓の蛇口先端部内に配設したが、これに限らず、洗面器に給水する手洗い用水栓に軸流式の水車31を用いる発電手段30を有する発電装置付自動水栓装置を構成する各構成部品を蛇口先端部内に配設しても良い。
(Fifth embodiment)
In the above-described fourth embodiment, the respective components constituting the automatic faucet device with the power generating device having the power generating means 30 using the axial-flow type water turbine 31 are arranged inside the faucet tip of the kitchen faucet. However, the components of the automatic faucet device with the power generating device having the power generating means 30 using the axial-flow water wheel 31 for the hand-washing faucet for supplying water to the basin may be arranged in the faucet tip.

具体的には、図11に示すように、手洗い用水栓の吐水口近傍に、水路6を形成するボディー1、2、電磁弁27、発電手段30、赤外線センサ46、コンデンサ52、電気制御装置50、マニアルスイッチ47、ボタン電池53を蛇口先端の上カバー44、下カバー45内に配設したものである。   Specifically, as shown in FIG. 11, the bodies 1 and 2 forming the water channel 6, the electromagnetic valve 27, the power generation means 30, the infrared sensor 46, the condenser 52, the electric control device 50 are formed near the water outlet of the hand-washing faucet. , A manual switch 47 and a button battery 53 are disposed in the upper cover 44 and the lower cover 45 of the faucet end.

以上の手洗い用の発電装置付自動水栓装置によれば、従来の自動水栓の給水装置では、赤外線センサ46以外が洗面器下に設置されていた方式よりも、設置工事が簡素化できるとともに、装置全体の体格を小型化できる。従って、シンク下への設置空間が不要となる。   According to the automatic faucet device with a power generator for hand washing as described above, installation work can be simplified with a conventional automatic faucet water supply device as compared with a system in which the infrared sensor 46 is installed under a basin. In addition, the size of the entire device can be reduced. Therefore, an installation space under the sink becomes unnecessary.

なお、本実施形態では人体を検知する検知手段として赤外線センサ46およびマニアルスイッチ47を用いたが、これらの他に非接触式タイプの操作手段であるスイッチ47aを設けても良い。このスイッチ47aはフリップフロップ式のスイッチであって、一度手を翳すと作動しもう一度翳すと停止するスイッチである。   In this embodiment, the infrared sensor 46 and the manual switch 47 are used as detecting means for detecting a human body. However, a switch 47a, which is a non-contact type operating means, may be provided in addition to the infrared sensor 46 and the manual switch 47. The switch 47a is a flip-flop type switch, which is activated when the hand is once held, and is stopped when the hand is again held.

具体的には、図12に示すように、蛇口上部にスイッチ47aを設け、このスイッチ47aに一度手を翳すことで操作信号が電気制御装置に入力されて電磁弁27が開弁されて給水、もう一度手を翳すことにより電磁弁27が閉弁されて止水が行なわれる。これにより、操作性が良好であるとともに、赤外線センサ46を不要とすることで人体検知の制御回路が簡素にできるため回路基板51dが小型にできる。なお、発電手段30を第3実施形態のように、永久磁石34の軸方向にステータコイル40を配設することにより手洗い用水栓の外形を小型化ができる。   Specifically, as shown in FIG. 12, a switch 47a is provided above the faucet, and once the hand is held over the switch 47a, an operation signal is input to the electric control device, and the electromagnetic valve 27 is opened to supply water. By holding the hand again, the electromagnetic valve 27 is closed and the water is stopped. Thereby, the operability is good, and the control circuit for detecting the human body can be simplified by eliminating the need for the infrared sensor 46, so that the circuit board 51d can be reduced in size. The outer shape of the hand-washing faucet can be reduced by disposing the stator coil 40 in the axial direction of the permanent magnet 34 as in the third embodiment.

(第6実施形態)
以上の第4、第5実施形態では、軸流式の水車31を用いる発電手段30を有し、かつ給水装置を構成する構成部品を台所のシンクに給水する水栓内および手洗い用水栓内に配設したが、これに限らず、湯張り用定量止水栓に応用しても良い。
(Sixth embodiment)
In the above fourth and fifth embodiments, the power generation means 30 using the axial-flow type water turbine 31 is provided, and the components constituting the water supply device are supplied to the inside of the faucet for supplying water to the sink of the kitchen and the inside of the faucet for hand washing. Although it is provided, it is not limited to this, and may be applied to a fixed water stopcock for hot water filling.

本実施形態の湯張り用定量止水栓100は、図13に示すような外観を示しており、浴室内の壁面に取り付けるタイプであって、特に、浴槽内にお湯張りを行なうときに、水栓本体110の上方に設けられた操作パネル120内の操作手段であるお湯張りスイッチ47bをタッチすることで、吐水管130より所望する湯温の混合水を自動で吐水して、予め設定された目標お湯張り量分のお湯張りを完了したときに自動止水する自動水栓装置である。   The fixed water stopcock 100 for hot water filling according to the present embodiment has an appearance as shown in FIG. 13 and is a type attached to a wall surface in a bathroom. By touching a hot water switch 47b, which is an operation means in an operation panel 120 provided above the plug body 110, a mixed water of a desired hot water temperature is automatically discharged from the water discharge pipe 130, and a preset water temperature is set. It is an automatic faucet device that automatically stops water when hot water filling for the target hot water filling amount is completed.

また、水栓本体110の右端面に温調ハンドル140が設けられ、この温調ハンドル140を回転させることで、後述する湯水混合手段200による混合水の湯温の設定温度を可変できるようになっている。また、水栓本体110の左端面には、流路切換ハンドル150が設けられ、流路切換ハンドル150を回すことにより、混合水を吐水管130またはシャワーホース160のいずれか一方に吐水するように切り換える。   Further, a temperature control handle 140 is provided on the right end face of the faucet main body 110, and by turning the temperature control handle 140, the set temperature of the mixed water by the hot and cold water mixing means 200 described later can be changed. ing. On the left end surface of the faucet main body 110, a flow path switching handle 150 is provided. By turning the flow path switching handle 150, the mixed water is discharged to either the water discharge pipe 130 or the shower hose 160. Switch.

なお、水栓本体110の下方には、図示しない給水配管を介して上水(水道管)に接続され、常温の水が流入される冷水流水路170と、図13では図示されてないが、図示しない給湯配管を介して給湯器などに接続され、給湯器から吐出される湯が流入される温水流水路180とが備えられている。   In addition, below the faucet main body 110, a cold water flow passage 170 that is connected to clean water (water pipe) through a water supply pipe (not shown) and into which normal-temperature water flows is not illustrated in FIG. A hot water flow passage 180 is connected to a water heater or the like via a hot water supply pipe (not shown), and into which hot water discharged from the water heater flows.

ここで、本実施形態では、特願2001−283595号明細書にて出願した自動水栓装置において、水栓本体110内部に構成する湯と水とを混合する湯水混合手段200の下流側に構成する各構成部品を上記構成部品に置き換えたものである。具体的には、図14に示すように、冷水流水路170および温水流水路180には、湯水混合手段200の上流側に、それぞれ水側流量調整弁170a、湯側流量調整弁180aおよびストレーナ付き逆止弁170b、180bが配設されている。水側流量調整弁170aおよび湯側流量調整弁180aは、冷水流水路170および温水流水路180に流入される水と湯の流量を調整するための調整弁である。   Here, in the present embodiment, in the automatic faucet apparatus filed in the specification of Japanese Patent Application No. 2001-283595, a configuration is provided on the downstream side of the hot and cold water mixing means 200 for mixing hot water and water formed inside the water faucet main body 110. Each of the constituent parts described above is replaced with the above-described constituent parts. Specifically, as shown in FIG. 14, the cold water flow channel 170 and the hot water flow channel 180 are provided with a water-side flow control valve 170a, a hot-water flow control valve 180a, and a strainer, respectively, on the upstream side of the hot and cold water mixing means 200. Check valves 170b and 180b are provided. The water-side flow control valve 170a and the hot-water flow control valve 180a are control valves for adjusting the flow rates of water and hot water flowing into the cold water flow passage 170 and the hot water flow passage 180.

また、ストレーナ付き逆止弁170b、180bは、流入される水および湯に含まれる鉄錆、砂利などの固形物をろ過するストレーナと、上流側の給湯器および上水(水道水)側に逆流することを防止する逆止弁とで構成されている。   In addition, the check valves 170b and 180b with strainers are used to filter the solid matter such as iron rust and gravel contained in the incoming water and hot water, and to return to the upstream water heater and the tap water (tap water) side. And a check valve that prevents the

次に、湯水混合手段200は、内部にサーモワックスなどの感温体が収容されたサーモスタットからなり、温調ハンドル140によって設定された設定温度に応じて水と湯との混合比を調節する弁体である。そして、所望の湯温に混合された混合水は、スリット孔220cより流出され、本実施形態では、3方向に分岐される。そのうちの一つはお湯張り制御用の水路6に導かれ、その他は浴槽の洗い場またはシャワーなどに混合水を吐水するための混合水用の水路6aに設けられた流水路切換調整弁70に導かれる。   Next, the hot and cold water mixing means 200 is made of a thermostat in which a thermosensitive material such as thermowax is housed, and a valve for adjusting the mixing ratio of water and hot water according to the set temperature set by the temperature control handle 140. Body. Then, the mixed water mixed to the desired hot water temperature flows out of the slit hole 220c, and is branched in three directions in the present embodiment. One of them is guided to a water channel 6 for controlling hot water filling, and the other is guided to a flowing water channel switching adjustment valve 70 provided in a mixed water channel 6a for discharging the mixed water to a washing tub or a shower of a bathtub. I will

次に、お湯張り制御用の水路6には、その流水路を開閉する流水開閉手段300と、この流水開閉手段300の下流に、混合水の流水エネルギーにより水車31を回転させて発電する発電手段30とで構成されている。なお、このお湯張り制御用の水路6は、上流端が湯水混合手段200のスリット孔220cに接続され下流端が吐水管130に接続されている。   Next, in the water channel 6 for hot water filling, a flowing water opening / closing means 300 for opening and closing the flowing water channel, and a power generating means for rotating the water wheel 31 by the flowing water energy of the mixed water downstream of the flowing water opening / closing means 300 to generate power. 30. The hot water filling control water passage 6 has an upstream end connected to the slit hole 220 c of the hot / water mixing means 200 and a downstream end connected to the water discharge pipe 130.

この流水開閉手段30には、ソレノイドなどからなる電磁弁27とこの電磁弁27により開閉動作を行なうオリフィス孔8aと、ダイヤフラムなどからなる主弁7とで構成され、電磁弁27を通電させて、混合水の一部を導いたオリフィス孔8aを開弁することで、ダイヤフラムを作用させて主弁7を開弁させるようになっている。なお、電磁弁27は、制御手段である電気制御装置50により制御される。   The running water opening / closing means 30 includes an electromagnetic valve 27 made of a solenoid or the like, an orifice hole 8a opened and closed by the electromagnetic valve 27, and a main valve 7 made of a diaphragm or the like. By opening the orifice hole 8a that has led a part of the mixed water, the diaphragm is actuated to open the main valve 7. The electromagnetic valve 27 is controlled by an electric control device 50 that is a control unit.

次に、発電手段30は、以上の実施形態と同様の水車31と、この水車31に固設された永久磁石34と、この永久磁石34の回転により起電力を発生するステータコイル40とから構成されている。そして、ステータコイル40で発電された電力は電気制御装置50を介してコンデンサ52に蓄えるように構成されている。   Next, the power generation means 30 includes a water wheel 31 similar to the above embodiment, a permanent magnet 34 fixed to the water wheel 31, and a stator coil 40 that generates an electromotive force by rotation of the permanent magnet 34. Have been. The electric power generated by the stator coil 40 is stored in the capacitor 52 via the electric control device 50.

また、本実施形態では、吐水管130から流出する吐水量を測定するために、水車31の回転数を検出するための吐水量測定手段である回転センサ40cが設けられ、検出した回転数信号を制御装置50に出力するように接続されている。なお、ここで説明する吐水量は、混合水が吐水管130から吐水する流量L/minを示すものであって、この吐水量と水車31の回転数との関係は、回転数に基づいて吐水量が求められるように予め設定されている。   Further, in the present embodiment, in order to measure the amount of water discharged from the water discharge pipe 130, a rotation sensor 40c as a water discharge amount measuring means for detecting the number of rotations of the water wheel 31 is provided. It is connected to output to the control device 50. The water discharge amount described here indicates the flow rate L / min of the mixed water discharged from the water discharge pipe 130. The relationship between the water discharge amount and the rotation speed of the water wheel 31 is based on the rotation speed. It is preset so that the amount of water can be obtained.

従って、回転数を検出することで吐水量が測定できるようにしてある。なお、ここでは、吐水量を測定するために回転センサ40cを設けたが、これに限らず、ステータコイル40で出力される出力波形カウントすることで回転数の信号としても良い。   Therefore, the amount of water discharged can be measured by detecting the number of rotations. Although the rotation sensor 40c is provided to measure the amount of water discharged here, the invention is not limited to this, and a rotation speed signal may be obtained by counting the output waveform output from the stator coil 40.

以上の構成による湯張り用定量止水栓100によれば、水車31の外周方向から水流を羽根部32aにあてるように構成する発電手段30を有するとともに、その他の構成部品を水栓本体110内に配設することにより、上述した第4、第5実施形態と同様に湯張り用定量止水栓100が小型にできる効果を奏する。   According to the fixed water stopcock for hot water filling 100 having the above-described configuration, the power generation means 30 configured to direct the water flow to the blade portion 32a from the outer peripheral direction of the water wheel 31 is provided, and other components are installed in the water faucet main body 110. By disposing in this manner, there is an effect that the fixed-quantity water stopcock 100 for filling water can be reduced in size as in the above-described fourth and fifth embodiments.

また、本実施形態では、軸流式の水車31を用いる発電手段30を湯張り用定量止水栓100に適用させたが、これに限らず、冷水と給湯器からの温水を所望する湯温に混合させる湯水混合水栓に適用させても良い。具体的には、図15に示すように、周知の湯水混合水栓100aの吐出管130aに少なくとも、水路6を形成するボディー1、2、電磁弁27、発電手段30、コンデンサ52、電気制御装置50、マニアルスイッチ47、ボタン電池53を蛇口先端の上カバー44、下カバー45内に配設しても良い。これにより、周知の湯水混合水栓100aが容易に定量方式の自動水栓装置に変更することができる。   Further, in the present embodiment, the power generation means 30 using the axial-flow type water turbine 31 is applied to the fixed water stopcock 100 for hot water filling. However, the present invention is not limited to this. It may be applied to a hot and cold water mixing faucet to be mixed. More specifically, as shown in FIG. 15, at least the body 1 and 2 forming the water passage 6, the electromagnetic valve 27, the power generating means 30, the condenser 52, the electric control device are formed in the discharge pipe 130 a of the well-known hot and cold water mixing faucet 100 a. The 50, the manual switch 47, and the button battery 53 may be provided in the upper cover 44 and the lower cover 45 of the faucet end. As a result, the well-known hot and cold water mixing faucet 100a can be easily changed to an automatic faucet apparatus of a quantitative system.

(他の実施形態)
以上の実施形態の永久磁石34は、水車31のラジアル方向およびアキシャル方向にN、S極が交互に着磁させた略円筒状に一体に形成したが、これに限らず、断面形状を略円筒状とは限らず多角形状に形成しても良い。
(Other embodiments)
The permanent magnet 34 of the above embodiment is integrally formed in a substantially cylindrical shape in which N and S poles are alternately magnetized in the radial direction and the axial direction of the water wheel 31. However, the present invention is not limited to this. The shape is not limited to the shape, and may be a polygonal shape.

また、以上の実施形態では、永久磁石34を水車31の外周側に固設して一体に形成したが、これに限らず、水車本体32、羽根部32a、外筒部32bなどを永久磁石34と同じ塑性特性を有する磁性材料(例えば、プラチックスマグネット材)で形成し、塑性加工による一体成形で形成しても良い。これによれば、水車31の径方向がより小さくすることができることで発電手段30の小型化が図れる。   In the above embodiment, the permanent magnet 34 is fixed to the outer peripheral side of the water wheel 31 and integrally formed. However, the present invention is not limited to this, and the water turbine main body 32, the blade portion 32a, the outer cylindrical portion 32b, It may be formed of a magnetic material (for example, a platinum magnet material) having the same plastic characteristics as that of the above, and may be formed by integral molding by plastic working. According to this, since the radial direction of the water turbine 31 can be made smaller, the size of the power generation means 30 can be reduced.

また、以上の実施形態の発電装置付自動水栓装置は、台所の流し台や洗面器などの給水用および湯張り用の水栓に適用したが、これに限らず、公共向けの手洗い用自動水栓装置、公共向けのトイレ用自動水栓などにも適用できるのは勿論である。さらに、以上の実施形態の発電装置は、水道水や温水などの流体が流通する流路である水路6に設けて流体の流通により水車31を回転させて発電させたが、水道水、温水などの流体の他にオイル、海水、空気などの流体を流通させ、その流体の流通により水車31を回転させて発電させても良い。   In addition, the automatic faucet device with a power generating device of the above embodiment is applied to a faucet for water supply and hot water filling such as a kitchen sink or a basin. Needless to say, the present invention can also be applied to a stopper device, an automatic faucet for a toilet for public use, and the like. Further, the power generation device of the above embodiment is provided in the water channel 6 which is a flow path through which a fluid such as tap water or hot water flows, and the water turbine 31 is rotated by the flow of the fluid to generate power. In addition to the above fluid, a fluid such as oil, seawater, or air may be circulated, and the water turbine 31 may be rotated by the circulated fluid to generate power.

なお、本実施形態に示した具体的な数値はあくまでも一例であり、本発明はこれらに限定されるものではない。   Note that the specific numerical values shown in the present embodiment are merely examples, and the present invention is not limited to these.

本発明の第1実施形態における発電装置30の全体構成を示す模式図である。FIG. 1 is a schematic diagram illustrating an entire configuration of a power generation device 30 according to a first embodiment of the present invention. 本発明の第1実施形態における(a)は水車31および永久磁石34の形状を示す斜視図、(b)は水車31および永久磁石34の構成を示す分解斜視図である。FIG. 2A is a perspective view showing the shapes of the water turbine 31 and the permanent magnet 34 in the first embodiment of the present invention, and FIG. 2B is an exploded perspective view showing the configuration of the water turbine 31 and the permanent magnet 34. 本発明の第1実施形態における水車31の回転数と流量との関係を示す特性図である。FIG. 4 is a characteristic diagram illustrating a relationship between a rotation speed and a flow rate of the water turbine 31 according to the first embodiment of the present invention. 本発明の第2実施形態における(a)は発電装置30の全体構成を示す模式図、(b)は水車31および永久磁石34の構成を示す分解斜視図である。(A) in the second embodiment of the present invention is a schematic diagram showing the entire configuration of a power generator 30, and (b) is an exploded perspective view showing the configuration of a water turbine 31 and a permanent magnet 34. 本発明の第3実施形態における(a)は発電装置30の全体構成を示す模式図、(b)は水車31および永久磁石34の構成を示す分解斜視図である。(A) in the third embodiment of the present invention is a schematic diagram showing an overall configuration of a power generator 30, and (b) is an exploded perspective view showing configurations of a water turbine 31 and a permanent magnet 34. (a)は本発明の第3実施形態における永久磁石34の着磁方向を示す説明図、(b)は第1、第2実施形態における永久磁石34の着磁方向を示す説明図である。(A) is an explanatory view showing the magnetization direction of the permanent magnet 34 in the third embodiment of the present invention, and (b) is an explanatory view showing the magnetization direction of the permanent magnet 34 in the first and second embodiments. 本発明の第4実施形態における発電装置付自動水栓装置の全体構成を示す構成図である。It is a block diagram which shows the whole structure of the automatic faucet apparatus with a power generator in 4th Embodiment of this invention. 本発明の第4実施形態における発電装置付自動水栓装置の上カバー44を外したときの構成を示す平面図である。It is a top view which shows the structure at the time of removing the upper cover 44 of the automatic faucet apparatus with a power generation device in 4th Embodiment of this invention. (a)は、図7に示す発電装置付自動水栓装置の外観を示す正面図、(b)は図7に示す発電装置付自動水栓装置の外観を示す側面図である。(A) is a front view which shows the external appearance of the automatic faucet device with a power generation device shown in FIG. 7, (b) is a side view which shows the external appearance of the automatic faucet device with a power generation device shown in FIG. 本発明の第4実施形態における発電装置付自動水栓装置の構成部品間の電気系統を示す電気ブロック図である。It is an electric block diagram showing an electric system between constituent parts of an automatic faucet device with a power generator in a fourth embodiment of the present invention. 本発明の第5実施形態における発電装置付自動水栓装置の全体構成を示す構成図である。It is a block diagram which shows the whole structure of the automatic faucet apparatus with a power generator in 5th Embodiment of this invention. 本発明の第5実施形態における発電装置付自動水栓装置の全体構成を示す構成図である。It is a block diagram which shows the whole structure of the automatic faucet apparatus with a power generator in 5th Embodiment of this invention. 本発明の第6実施形態における発電装置付自動水栓装置の外観を示す斜視図である。It is a perspective view showing the appearance of the automatic faucet device with a power generator in a 6th embodiment of the present invention. 本発明の第6実施形態における発電装置付自動水栓装置の全体構成を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the whole structure of the automatic faucet apparatus with a power generator in 6th Embodiment of this invention. 他の実施形態における発電装置付自動水栓装置の外観を示す斜視図である。It is a perspective view showing appearance of an automatic faucet device with a power generator in other embodiments.

符号の説明Explanation of reference numerals

1、2、2a…ボディー
4…流出口(噴流口)
6…水路(流路)
27…電磁弁
30…発電手段
31…水車
32a…羽根部
33…回転軸
34…永久磁石
40…ステータコイル
44…上カバー(蛇口先端部)
45…下カバー(蛇口先端部)
46…赤外線センサ(検知手段)
47…マニアルスイッチ(操作手段)
50…電気制御装置(制御手段)
52…コンデンサ(蓄電手段)
53…ボタン電池(電池手段)
1, 2, 2a: Body 4: Outlet (spout)
6 ... water channel
27 ... solenoid valve 30 ... power generation means 31 ... water wheel 32a ... blade part 33 ... rotating shaft 34 ... permanent magnet 40 ... stator coil 44 ... top cover (faucet tip)
45 Bottom cover (faucet tip)
46 ... Infrared sensor (detection means)
47… Manual switch (operation means)
50: Electric control device (control means)
52 ... Capacitor (power storage means)
53 ... button battery (battery means)

Claims (18)

供給源から吐出口にかけて流体が流通する流路(6)に設けられ、前記流路(6)の流通により水車(31)を回転させて発電する発電手段(30)を備える発電装置において、
前記発電手段(30)は、前記水車(31)と、前記水車(31)に固設された永久磁石(34)と、前記永久磁石(34)の回転により起電力を発生するステータコイル(40)とから構成され、前記水車(31)は、前記永久磁石(34)と同軸状態にて形成された軸流式の羽根部(32a)を有するとともに、前記羽根部(32a)が前記永久磁石(34)の内側を流れる流体の流通により回転されるように構成したことを特徴とする発電装置。
A power generator provided in a flow path (6) through which a fluid flows from a supply source to a discharge port, the power generation means (30) being configured to rotate the water wheel (31) by the flow of the flow path (6) to generate power,
The power generating means (30) includes: a turbine (31); a permanent magnet (34) fixed to the turbine (31); and a stator coil (40) that generates an electromotive force by rotation of the permanent magnet (34). ), The water wheel (31) has an axial flow type blade (32a) formed coaxially with the permanent magnet (34), and the blade (32a) is (34) A power generator, wherein the power generator is configured to be rotated by the flow of a fluid flowing inside.
前記永久磁石(34)は、略円筒状に形成され、かつ前記羽根部(32a)の外周側に配設されたことを特徴とする請求項1に記載の発電装置。   The power generator according to claim 1, wherein the permanent magnet (34) is formed in a substantially cylindrical shape, and is disposed on an outer peripheral side of the blade (32a). 前記水車(31)は、前記羽根部(32a)と前記永久磁石(34)とが一体成形で形成されたことを特徴とする請求項1または請求項2に記載の発電装置。   3. The power generator according to claim 1, wherein the water wheel (31) is formed by integrally molding the blade portion (32 a) and the permanent magnet (34). 4. 前記羽根部(32a)は、前記水車(31)の回転軸(33)の外側に放射状に形成され、かつ少なくとも複数個形成されたことを特徴とする請求項1ないし請求項3のいずれか一項に記載の発電装置。   4. The blade according to claim 1, wherein at least a plurality of the blades are formed radially outside a rotation shaft of the water wheel. 5. A power generator according to the item. 前記羽根部(32a)の上流には、流体の流速を高めるための噴流口(4)が少なくとも複数個設けられ、前記羽根部(32a)は、前記噴流口(4)からの噴流を受けて回転するように形成されたことを特徴とする請求項1ないし請求項4のいずれか一項に記載の発電装置。   Upstream of the blade (32a), at least a plurality of jets (4) for increasing the flow velocity of the fluid are provided, and the blade (32a) receives the jet from the jet (4). The power generator according to any one of claims 1 to 4, wherein the power generator is formed to rotate. 前記噴流口(4)は、噴流する流体が前記水車(31)の軸方向に向けて流路(6)内を旋回するように形成されたことを特徴とする請求項5に記載の発電装置。   The power generator according to claim 5, wherein the jet port (4) is formed so that the jetting fluid turns in the flow path (6) in the axial direction of the water turbine (31). . 前記ステータコイル(40)は、前記永久磁石(34)の軸方向に離隔した状態で配設されたことを特徴とする請求項1ないし請求項6のいずれか一項に記載の発電装置。   The power generator according to any one of claims 1 to 6, wherein the stator coil (40) is disposed so as to be separated in an axial direction of the permanent magnet (34). 給水源から吐水口にかけての水路(6)を形成するボディー(1、2、2a)と、
前記水路(6)を開閉する電磁弁(27)と、
前記水路(6)の流水により水車(31)を回転させて発電する発電手段(30)と、
前記発電手段(30)からの発電された電力を蓄えるとともに、電源を構成する蓄電手段(52)と、
前記蓄電手段(52)から給電され人体や物を検知する検知手段(46)、および手動操作により給水、止水の指令をする操作手段(47)の少なくとも一方と、
前記検知手段(46)からの検知信号および前記操作手段(47)からの操作信号に基づいて、前記電磁弁(27)を開閉制御して吐水口における給水、止水を制御する制御手段(50)とを備える発電装置付自動水栓装置において、
少なくとも前記ボディー(1、2、2a)、前記電磁弁(27)、前記発電手段(30)、前記蓄電手段(52)、および前記制御手段(50)が蛇口先端部(44、45)内に配設されたことを特徴とする発電装置付自動水栓装置。
A body (1, 2, 2a) forming a water channel (6) from a water supply source to a water outlet;
An electromagnetic valve (27) for opening and closing the water channel (6);
A power generating means (30) for generating power by rotating a water wheel (31) by flowing water in the water channel (6);
A power storage means (52) for storing power generated from the power generation means (30) and constituting a power supply;
At least one of a detection unit (46) that is supplied with power from the power storage unit (52) and detects a human body or an object, and an operation unit (47) that instructs water supply and water stoppage by manual operation;
Control means (50) for controlling the opening and closing of the solenoid valve (27) to control the water supply and the water stop at the water discharge port based on the detection signal from the detection means (46) and the operation signal from the operation means (47). ) With an automatic faucet device with a power generator,
At least the body (1, 2, 2a), the electromagnetic valve (27), the power generation means (30), the power storage means (52), and the control means (50) are located inside the faucet tip (44, 45). An automatic faucet device with a power generator, which is provided.
前記蛇口先端部(44、45)内には、前記検知手段(46)が配設されたことを特徴とする請求項8に記載の発電装置付自動水栓装置。   The automatic faucet device with a power generating device according to claim 8, wherein the detecting means (46) is disposed in the faucet tip (44, 45). 前記蓄電手段(52)をバックアップするための電池手段(53)が設けられ、前記蛇口先端部(44、45)内には、前記電池手段(53)が配設されたことを特徴とする請求項8に記載の発電装置付自動水栓装置。   A battery means (53) for backing up the power storage means (52) is provided, and the battery means (53) is provided in the faucet tip (44, 45). Item 9. An automatic faucet device with a power generator according to Item 8. 前記蛇口先端部(44、45)内には、前記操作手段(47)が配設されたことを特徴とする請求項8に記載の発電装置付自動水栓装置。   The automatic faucet device with a power generating device according to claim 8, wherein the operating means (47) is disposed in the faucet tip (44, 45). 前記発電手段(30)は、前記水車(31)と、前記水車(31)に固設された永久磁石(34)と、前記永久磁石(34)の回転により起電力を発生するステータコイル(40)とから構成され、前記水車(31)は、前記永久磁石(34)と同軸状態にて形成された軸流式の羽根部(32a)を有するとともに、前記羽根部(32a)が前記永久磁石(34)の内側を流れる水流により回転されるように構成したことを特徴とする請求項8ないし請求項11のいずれか一項に記載の発電装置付自動水栓装置。   The power generating means (30) includes: a turbine (31); a permanent magnet (34) fixed to the turbine (31); and a stator coil (40) that generates an electromotive force by rotation of the permanent magnet (34). ), The water wheel (31) has an axial flow type blade (32a) formed coaxially with the permanent magnet (34), and the blade (32a) is formed of the permanent magnet (32). The automatic faucet device with a power generator according to any one of claims 8 to 11, wherein the automatic faucet device is configured to be rotated by a water flow flowing inside the (34). 前記永久磁石(34)は、略円筒状に形成され、かつ前記羽根部(32a)の外周側に配設されたことを特徴とする請求項12に記載の発電装置付自動水栓装置。   The automatic faucet device with a power generator according to claim 12, wherein the permanent magnet (34) is formed in a substantially cylindrical shape, and is disposed on an outer peripheral side of the blade portion (32a). 前記水車(31)は、前記羽根部(32a)と前記永久磁石(34)とが一体成形で形成されたことを特徴とする請求項12または請求項13に記載の発電装置付自動水栓装置。   14. The automatic water faucet device with a power generator according to claim 12, wherein in the water wheel (31), the blade portion (32 a) and the permanent magnet (34) are formed by integral molding. 15. . 前記羽根部(32a)は、前記水車(31)の回転軸(33)の外側に放射状に形成され、かつ少なくとも複数個形成されたことを特徴とする請求項12ないし請求項14のいずれか一項に記載の発電装置付自動水栓装置。   The said blade part (32a) is formed radially outside the rotating shaft (33) of the said water wheel (31), and at least two or more are formed, The one of Claim 12 thru | or 14 characterized by the above-mentioned. An automatic faucet device with a power generating device according to the item. 前記羽根部(32a)の上流には、水流の流速を高めるための噴流口(4)が少なくとも複数個設けられ、前記羽根部(32a)は、前記噴流口(4)からの噴流を受けて回転するように形成されたことを特徴とする請求項12ないし請求項15のいずれか一項に記載の発電装置付自動水栓装置。   Upstream of the blade (32a), at least a plurality of jets (4) for increasing the flow velocity of the water flow are provided, and the blade (32a) receives the jet from the jet (4). The automatic faucet device with a power generator according to any one of claims 12 to 15, wherein the automatic faucet device is formed to rotate. 前記噴流口(4)は、噴流する水流が前記水車(31)の軸方向に向けて水路内を旋回するように形成されたことを特徴とする請求項16に記載の発電装置付自動水栓装置。   17. The automatic faucet with a power generator according to claim 16, wherein the jet port (4) is formed such that the jetting water stream turns in a water channel in the axial direction of the water turbine (31). apparatus. 前記ステータコイル(40)は、前記永久磁石(34)の軸方向に離隔した状態で配設されたことを特徴とする請求項12ないし請求項17のいずれか一項に記載の発電装置付自動水栓装置。   The automatic generator-equipped automatic generator according to any one of claims 12 to 17, wherein the stator coil (40) is disposed in a state of being separated in an axial direction of the permanent magnet (34). Faucet equipment.
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Cited By (25)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007274858A (en) * 2006-03-31 2007-10-18 Toto Ltd Generator for faucet, and automatic faucet device with generator
JP2007274857A (en) * 2006-03-31 2007-10-18 Toto Ltd Generator for faucet, and automatic faucet device with generator
JP2008050852A (en) * 2006-08-24 2008-03-06 Toto Ltd Water faucet fitting
JP2008050850A (en) * 2006-08-24 2008-03-06 Toto Ltd Generator for water faucet
JP2008054472A (en) * 2006-08-28 2008-03-06 Toto Ltd Generator for faucet
WO2008026537A1 (en) * 2006-08-28 2008-03-06 Toto Ltd. Power generator for faucet
JP2008148392A (en) * 2006-12-06 2008-06-26 Toto Ltd Generator and faucet device
JP2008245381A (en) * 2007-03-26 2008-10-09 Toto Ltd Power generator for faucet
JP2008248474A (en) * 2007-03-29 2008-10-16 Toto Ltd Automatic faucet
JP2008263684A (en) * 2007-04-10 2008-10-30 Toto Ltd Power generator for faucet and faucet device
JP2008261250A (en) * 2007-04-10 2008-10-30 Toto Ltd Generator for faucet and faucet device
WO2009013878A1 (en) 2007-07-23 2009-01-29 Toto Ltd. Dynamo for faucet
WO2009013882A1 (en) * 2007-07-23 2009-01-29 Toto Ltd. Generator for faucet
JP2009071949A (en) * 2007-09-12 2009-04-02 Nidec Sankyo Corp Axial-flow generator
WO2009144979A1 (en) 2008-05-27 2009-12-03 Toto株式会社 Faucet generator
JP2009303351A (en) * 2008-06-11 2009-12-24 Toto Ltd Power generator for faucet
FR2938712A1 (en) * 2008-11-19 2010-05-21 Wirecom Technologies TURBINE THERMOSTATIC VALVE
WO2010084593A1 (en) * 2009-01-22 2010-07-29 Toto株式会社 Generator for a faucet
JP2011099318A (en) * 2010-12-28 2011-05-19 Toto Ltd Automatic faucet
US7956480B2 (en) 2007-11-02 2011-06-07 Toto Ltd. Faucet generator
WO2011096281A1 (en) * 2010-02-02 2011-08-11 Toto株式会社 Electricity generator for faucet
US20110233935A1 (en) * 2003-10-09 2011-09-29 Access Business Group International Llc Miniature hydro-power generation system
JP2013531964A (en) * 2010-07-06 2013-08-08 フォンダツィオーネ・イスティトゥート・イタリアーノ・ディ・テクノロジャ Device for generating power from a source of air or other gas or liquid under pressure
CN105372017A (en) * 2015-12-16 2016-03-02 江苏南方雄狮建设工程有限公司 Self-detection water dropping prompt LED lam
JP2019173484A (en) * 2018-03-29 2019-10-10 株式会社Lixil Faucet device

Cited By (34)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20110233935A1 (en) * 2003-10-09 2011-09-29 Access Business Group International Llc Miniature hydro-power generation system
JP2007274858A (en) * 2006-03-31 2007-10-18 Toto Ltd Generator for faucet, and automatic faucet device with generator
JP2007274857A (en) * 2006-03-31 2007-10-18 Toto Ltd Generator for faucet, and automatic faucet device with generator
JP2008050852A (en) * 2006-08-24 2008-03-06 Toto Ltd Water faucet fitting
JP2008050850A (en) * 2006-08-24 2008-03-06 Toto Ltd Generator for water faucet
JP2008054472A (en) * 2006-08-28 2008-03-06 Toto Ltd Generator for faucet
WO2008026537A1 (en) * 2006-08-28 2008-03-06 Toto Ltd. Power generator for faucet
JP2008148392A (en) * 2006-12-06 2008-06-26 Toto Ltd Generator and faucet device
JP2008245381A (en) * 2007-03-26 2008-10-09 Toto Ltd Power generator for faucet
JP4692507B2 (en) * 2007-03-29 2011-06-01 Toto株式会社 Automatic faucet
JP2008248474A (en) * 2007-03-29 2008-10-16 Toto Ltd Automatic faucet
JP2008263684A (en) * 2007-04-10 2008-10-30 Toto Ltd Power generator for faucet and faucet device
JP2008261250A (en) * 2007-04-10 2008-10-30 Toto Ltd Generator for faucet and faucet device
US7919877B2 (en) 2007-07-23 2011-04-05 Toto Ltd. Faucet generator
WO2009013878A1 (en) 2007-07-23 2009-01-29 Toto Ltd. Dynamo for faucet
WO2009013882A1 (en) * 2007-07-23 2009-01-29 Toto Ltd. Generator for faucet
US7608936B2 (en) 2007-07-23 2009-10-27 Toto Ltd. Faucet generator
JP2009071949A (en) * 2007-09-12 2009-04-02 Nidec Sankyo Corp Axial-flow generator
US7956480B2 (en) 2007-11-02 2011-06-07 Toto Ltd. Faucet generator
CN102037634A (en) * 2008-05-27 2011-04-27 Toto株式会社 Faucet generator
WO2009144979A1 (en) 2008-05-27 2009-12-03 Toto株式会社 Faucet generator
JP2009303351A (en) * 2008-06-11 2009-12-24 Toto Ltd Power generator for faucet
WO2010057957A1 (en) * 2008-11-19 2010-05-27 Wirecom Technologies Thermostatic valve having an impeller
FR2938668A1 (en) * 2008-11-19 2010-05-21 Wirecom Technologies TURBINE THERMOSTATIC VALVE
FR2938712A1 (en) * 2008-11-19 2010-05-21 Wirecom Technologies TURBINE THERMOSTATIC VALVE
WO2010084593A1 (en) * 2009-01-22 2010-07-29 Toto株式会社 Generator for a faucet
WO2011096281A1 (en) * 2010-02-02 2011-08-11 Toto株式会社 Electricity generator for faucet
JP2011157889A (en) * 2010-02-02 2011-08-18 Toto Ltd Electricity generator for faucet
JP2013531964A (en) * 2010-07-06 2013-08-08 フォンダツィオーネ・イスティトゥート・イタリアーノ・ディ・テクノロジャ Device for generating power from a source of air or other gas or liquid under pressure
KR101847666B1 (en) * 2010-07-06 2018-04-10 폰다치오네 이스티튜토 이탈리아노 디 테크놀로지아 Device for generating electric power from a source of air or other gas or fluid under pressure
JP2011099318A (en) * 2010-12-28 2011-05-19 Toto Ltd Automatic faucet
CN105372017A (en) * 2015-12-16 2016-03-02 江苏南方雄狮建设工程有限公司 Self-detection water dropping prompt LED lam
JP2019173484A (en) * 2018-03-29 2019-10-10 株式会社Lixil Faucet device
JP7051535B2 (en) 2018-03-29 2022-04-11 株式会社Lixil Faucet device

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