自動給水装置
【課題】発電機の回転数に基づいて電磁弁を閉じるタイミングを制御する構成において、正確に定量吐水を行う。
【解決手段】使用者の動作を検知する人体感知センサ２３と、通水路の開閉を行うための電磁弁２０と、羽根車３１を有する発電機３０と、発電された電力を蓄えるキャパシタ２５と、キャパシタ２５に蓄えられた電力を用いて、人体感知センサ２３の出力信号に基づく電磁弁２０の開閉制御および羽根車３１の回転数のカウントを行うコントローラ２２と、洗浄水圧力を検出する圧力センサ６０とを備え、コントローラ２２は、人体感知センサ２３により使用者の動作が検知された後に電磁弁２０を開弁する開弁制御、および電磁弁２０を開弁した後の羽根車３１の回転数に基づいて電磁弁２０の閉弁タイミングを決定して電磁弁２０を閉弁する閉弁制御を行うとともに、圧力センサ６０によって検出される洗浄水圧力に基づき、閉弁タイミングの補正を行う。
【解決手段】使用者の動作を検知する人体感知センサ２３と、通水路の開閉を行うための電磁弁２０と、羽根車３１を有する発電機３０と、発電された電力を蓄えるキャパシタ２５と、キャパシタ２５に蓄えられた電力を用いて、人体感知センサ２３の出力信号に基づく電磁弁２０の開閉制御および羽根車３１の回転数のカウントを行うコントローラ２２と、洗浄水圧力を検出する圧力センサ６０とを備え、コントローラ２２は、人体感知センサ２３により使用者の動作が検知された後に電磁弁２０を開弁する開弁制御、および電磁弁２０を開弁した後の羽根車３１の回転数に基づいて電磁弁２０の閉弁タイミングを決定して電磁弁２０を閉弁する閉弁制御を行うとともに、圧力センサ６０によって検出される洗浄水圧力に基づき、閉弁タイミングの補正を行う。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば水洗便器に流される洗浄水等として規定量の水を自動的に吐水させる自動給水装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、水洗便器や洗面台等の水回りに備えられて規定量の水を自動的に吐水させる自動給水装置が知られている。例えば、水洗便器に流される洗浄水用の自動給水装置によれば、便器の使用者の人体がセンサにて感知され、その人体が便器から離れたことが検出されると、人体の感知時間の長さによって大洗浄・小洗浄が判別され、規定量の水が洗浄水として吐水させられる。自動給水装置における水の吐水・止水は、センサからの出力に基づいて制御される電磁弁の開閉により行われる。
【０００３】
このような自動給水装置においては、電磁弁を閉じるタイミング、つまり止水するタイミングが、吐水が開始されてからの時間によって制御されると、無駄に多くの洗浄水が流れたり、逆に少ない量でしか洗浄水が流れなかったりする等、吐水量の過不足が生じることがある。こうした現象は、水洗便器等の設置現場によって給水圧力が異なるために自動給水装置に供給される水の瞬間流量（単位時間当たりの流量）が異なること等に起因する。
【０００４】
そこで、自動給水装置において、水洗便器等の設置現場による瞬間流量のばらつき等にかかわらず定量吐水（規定量の水の供給）を行うための技術として、自動給水装置内に水の流量を計測するための流量計を設け、この流量計による計測値に基づいて定量吐水を行う技術がある（例えば、特許文献１。）。また、自動給水装置としては、エコロジーの観点等から、特許文献１にも記載されているように、自動給水装置内を流れる水の作用を受けて発電する発電機を組み込んだ自己発電式のものが知られている。
【０００５】
しかし、自己発電式の自動給水装置において、定量吐水を行うために流量計を備える構成が採用されると、流量計および発電機が装置内に組み込まれるため、装置本体が大型化してしまうという問題がある。そこで、定量吐水を行うための技術として、電磁弁を閉じるタイミングを決定するための水の流量を、発電機の回転数に基づいて検出することで、流量計を不要とするものがある（例えば、特許文献２参照。）。特許文献２には、発電機の回転数に係る出力としてのパルス信号を読み取り、このパルス信号のカウント数が一定の値に達することで電磁弁を閉じる制御を行う技術が開示されている。しかし、発電機の回転数に基づいて電磁弁を閉じるタイミングが制御される場合、次のような問題がある。
【０００６】
すなわち、自動給水装置に備えられる発電機は、自動給水装置内を流れる水の作用を受けて回転する羽根車を有し、この羽根車の回転により発電する。このため、水洗便器等の設置現場における給水圧力（自動給水装置に供給される水の圧力）により、あるいは同じ設置現場であっても水洗便器等の使用状況や同じ施設内にある他の給水装置等の使用により、自動給水装置内の水圧が変化することで、羽根車の水から受ける抵抗が変化し、発電機の回転数が変動する。発電機の回転数の変動は、発電機の回転数に基づく電磁弁の制御に影響する。つまり、電磁弁を閉じるタイミングが発電機の回転数に基づいて制御される構成においては、自動給水装置に供給される水の瞬間流量が同じであったとしても、給水圧力の変化によって、発電機の回転数が変動し、実際に吐水される水の過不足が生じる場合があるという問題がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００５−１４６７３５号公報
【特許文献２】実開昭６３−１７６１６８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明は、上記のような問題点に鑑みてなされたものであり、その解決しようとする課題は、発電機の回転数に基づいて電磁弁を閉じるタイミングを制御する構成において、正確に定量吐水を行うことができる自動給水装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の自動給水装置は、使用者の動作に基づいて自動的に吐水を行う自動給水装置であって、前記使用者の動作を検知する検知手段と、吐水される水の通路である通水路の開閉を行うための電磁弁と、前記通水路を流れる水の作用を受けて回転する羽根車を有し、該羽根車の回転により発電する発電機と、該発電機により発電された電力を蓄える蓄電手段と、該蓄電手段に蓄えられた電力を用いて、前記検知手段の出力信号に基づく前記電磁弁の開閉の制御および前記羽根車の回転数のカウントを行う制御回路と、前記通水路中の水の圧力を検出する水圧検出手段と、を備え、前記制御回路は、前記検知手段により前記使用者の動作が検知された後に前記電磁弁を開弁する開弁制御、および該開弁制御により前記電磁弁を開弁した後の前記羽根車の回転数に基づいて前記電磁弁を閉弁するタイミングを決定して該タイミングに従って前記電磁弁を閉弁する閉弁制御を行うとともに、前記水圧検出手段によって検出される前記通水路中の水の圧力に基づき、前記閉弁制御における前記タイミングの補正を行うものである。このような構成により、羽根車の回転数だけでなく、羽根車の回転数の変動の原因となる通水路中の水圧の変化も加味されて電磁弁を閉じるタイミングが決定されるので、発電機の回転数に基づいて電磁弁を閉じるタイミングを制御する構成において、正確に定量吐水を行うことができる。
【００１０】
また、本発明の自動給水装置は、使用者の動作に基づいて自動的に吐水を行う自動給水装置であって、前記使用者の動作を検知する検知手段と、吐水される水の通路である通水路の開閉を行うための電磁弁と、前記通水路を流れる水の作用を受けて回転する羽根車を有し、該羽根車の回転により発電する発電機と、該発電機により発電された電力を蓄える蓄電手段と、該蓄電手段に蓄えられた電力を用いて、前記検知手段の出力信号に基づく前記電磁弁の開閉の制御および前記羽根車の回転数のカウントを行う制御回路と、を備え、前記制御回路は、前記検知手段により前記使用者の動作が検知された後に前記電磁弁を開弁する開弁制御、および該開弁制御により前記電磁弁を開弁した後の前記羽根車の回転数に基づいて前記電磁弁を閉弁するタイミングを決定して該タイミングに従って前記電磁弁を閉弁する閉弁制御を行うとともに、前記開弁制御により前記電磁弁を開弁した直後から前記閉弁制御により前記電磁弁を閉弁する前までの一定時間における前記羽根車の回転量を計測し、計測した前記回転量に基づき、前記閉弁制御における前記タイミングの補正を行うものである。このような構成により、羽根車の回転数だけでなく、羽根車の回転数の変動の原因となる通水路中の水圧の変化が、この水圧の変化により変化する羽根車の回転数の立ち上がり度合として加味されて電磁弁を閉じるタイミングが決定されるので、発電機の回転数に基づいて電磁弁を閉じるタイミングを制御する構成において、正確に定量吐水を行うことができる。
【００１１】
また、本発明の自動給水装置は、使用者の動作に基づいて自動的に吐水を行う自動給水装置であって、前記使用者の動作を検知する検知手段と、吐水される水の通路である通水路の開閉を行うための電磁弁と、前記通水路を流れる水の作用を受けて回転する羽根車を有し、該羽根車の回転により発電する発電機と、該発電機により発電された電力を蓄える蓄電手段と、該蓄電手段に蓄えられた電力を用いて、前記検知手段の出力信号に基づく前記電磁弁の開閉の制御および前記羽根車の回転数のカウントを行う制御回路と、を備え、前記制御回路は、前記検知手段により前記使用者の動作が検知された後に前記電磁弁を開弁する開弁制御、および該開弁制御により前記電磁弁を開弁した後の前記羽根車の回転数に基づいて前記電磁弁を閉弁するタイミングを決定して該タイミングに従って前記電磁弁を閉弁する閉弁制御を行うとともに、前記開弁制御により前記電磁弁を開弁してから前記閉弁制御により前記電磁弁を閉弁するまでの前記羽根車の回転量を計測し、計測した前記回転量に基づき、前記閉弁制御における前記タイミングの補正を行うものである。このような構成により、羽根車の回転数だけでなく、羽根車の回転数の変動の原因となる通水路中の水圧の変化が、この水圧の変化により変化する羽根車の回転量として加味されて電磁弁を閉じるタイミングが決定されるので、発電機の回転数に基づいて電磁弁を閉じるタイミングを制御する構成において、正確に定量吐水を行うことができる。
【００１２】
また、本発明の自動給水装置は、使用者の動作に基づいて自動的に吐水を行う自動給水装置であって、前記使用者の動作を検知する検知手段と、吐水される水の通路である通水路の開閉を行うための電磁弁と、前記通水路を流れる水の作用を受けて回転する羽根車を有し、該羽根車の回転により発電する発電機と、該発電機により発電された電力を蓄える蓄電手段と、該蓄電手段に蓄えられた電力を用いて、前記検知手段の出力信号に基づく前記電磁弁の開閉の制御および前記羽根車の回転数のカウントを行う制御回路と、を備え、前記制御回路は、前記検知手段により前記使用者の動作が検知された後に前記電磁弁を開弁する開弁制御、および該開弁制御により前記電磁弁を開弁した後の前記羽根車の回転数に基づいて前記電磁弁を閉弁するタイミングを決定して該タイミングに従って前記電磁弁を閉弁する閉弁制御を行うとともに、前記開弁制御により前記電磁弁を開弁してから、前記羽根車の回転数があらかじめ設定された規定の回転数に達するまでの時間を計測し、計測した前記時間に基づき、前記閉弁制御における前記タイミングの補正を行うものである。このような構成により、羽根車の回転数だけでなく、羽根車の回転数の変動の原因となる通水路中の水圧の変化が、この水圧の変化により変化する羽根車の回転数の規定の回転数までの到達時間として加味されて電磁弁を閉じるタイミングが決定されるので、発電機の回転数に基づいて電磁弁を閉じるタイミングを制御する構成において、正確に定量吐水を行うことができる。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、発電機の回転数に基づいて電磁弁を閉じるタイミングを制御する構成において、正確に定量吐水を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の一実施形態に係る自動給水装置の適用例を示す図。
【図２】本発明の一実施形態に係る自動給水装置の構成を示す模式図。
【図３】本発明の一実施形態に係る発電機の構成を示す断面図。
【図４】水洗便器の洗浄についてのフロー図。
【図５】一回当たりの吐水量および瞬間流量の圧力との関係の一例を示す図。
【図６】吐水時間と羽根車の回転数との関係を示す図。
【図７】圧力の変化による吐水時間と羽根車の回転数との関係の変化を示す説明図。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
本発明は、発電機の回転数に基づいて止水タイミングを制御する構成において、発電機の回転数を変動させる水圧の変化に応じて、止水タイミングの補正を行うことで、定量吐水の精度を向上しようとするものである。以下、本発明の実施の形態を説明する。なお、以下に説明する本発明の実施の形態においては、本発明に係る自動給水装置が、水洗便器に流される洗浄水について適用される場合を例として説明する。
【００１６】
まず、本発明の第一実施形態について説明する。図１に示すように、本実施形態の自動給水装置１は、水洗便器２の使用者（以下単に「使用者」という。）の動作に基づいて自動的に吐水を行う。つまり、自動給水装置１は、使用者の動作に基づいて、給水管３を介して供給される水を水洗便器２の洗浄水として自動的に吐水させる。
【００１７】
給水管３によって供給される水は、止水栓４を介して流入管５によって自動給水装置１に流れ込む。自動給水装置１から吐水される洗浄水は、水洗便器２に接続される流出管６を介して水洗便器２に流れ込む。なお、自動給水装置１が適用される水洗便器としては、図１に示すような腰掛式の便器のほか、小便器であってもよい。
【００１８】
図２に示すように、本実施形態の自動給水装置１は、装置本体１０を、略直方体状の外形を有するケーシング１１内に備える。装置本体１０は、流入管５（図１）が接続される入水口１２を形成するとともに、流出管６（図１）が接続される出水口１３を形成する。
【００１９】
すなわち、装置本体１０においては、給水管３（図１）から供給される水が流入管５を介して入水口１２から流れ込み（矢印Ａ１参照）、装置本体１０内に形成される水の通路を通って、出水口１３から流れ出て（矢印Ａ２参照）、流出管６を介して水洗便器２（図１）へと供給される。このように、本実施形態の自動給水装置１は、吐水される水の通路である通水路（以下単に「通水路」という。）として、装置本体１０において入水口１２と出水口１３との間に形成される水の通路を有する。
【００２０】
装置本体１０においては、入水口１２の下流側に、ピストンバルブ１４が設けられている。ピストンバルブ１４は、通水路内において上下方向（水洗便器２が設置される床面に対して略垂直方向）に移動可能に設けられる。ピストンバルブ１４には、装置本体１０においてピストンバルブ１４の摺動面として形成される壁面とピストンバルブ１４との間をシールするパッキン１４ａが設けられる。以下の説明では、ピストンバルブ１４の移動方向である上下方向（図２における上下方向）を、自動給水装置１における上下方向とする。
【００２１】
装置本体１０においては、ピストンバルブ１４の上側に、背圧室１５が形成されている。背圧室１５は、ピストンバルブ１４の内部に形成される連通路１６を介して入水口１２と連通する。また、装置本体１０においては、ピストンバルブ１４の下側に、二次側水路１７が形成されている。二次側水路１７に流れ込む水は、出水口１３から流れ出る。入水口１２と二次側水路１７とは、下端位置にあるピストンバルブ１４によって非連通状態となり、ピストンバルブ１４が上昇することで連通状態となる。
【００２２】
背圧室１５は、互いに並列に設けられる第一バイパス流路１８および第二バイパス流路１９を介して二次側水路１７に連通する。第一バイパス流路１８には、電磁弁２０が設けられている。電磁弁２０は、第一バイパス流路１８の開閉を行う。つまり、電磁弁２０の開閉により、第一バイパス流路１８を介する背圧室１５と二次側水路１７との連通状態・非連通状態が切り換えられる。
【００２３】
また、第二バイパス流路１９には、手動弁２１が設けられている。手動弁２１は、第二バイパス流路１９の開閉を行う。つまり、手動弁２１の開閉により、第二バイパス流路１９を介する背圧室１５と二次側水路１７との連通状態・非連通状態が切り換えられる。手動弁２１は、ケーシング１１の外側からボタン等の操作部によって手動での開閉操作が可能に構成される補助洗浄用の開閉弁である。
【００２４】
このような構成を備える装置本体１０においては、次のようにして、水洗便器２に対する洗浄水の供給が行われる。すなわち、電磁弁２０および手動弁２１がいずれも閉じている状態においては、給水管３から流入管５を介して入水口１２に流れ込む水が、ピストンバルブ１４の連通路１６を介して、電磁弁２０および手動弁２１の上流側の背圧室１５に流れ込み、背圧室１５内に溜まる。
【００２５】
背圧室１５内に水が溜まることにより、背圧室１５内の水圧によって背圧室１５内の圧力が二次側水路１７内の圧力よりも高くなってピストンバルブ１４が押し下げられ、入水口１２と二次側水路１７との間がピストンバルブ１４によって閉じられる（非連通状態となる）。つまり、電磁弁２０および手動弁２１が閉じている状態においては、入水口１２から流れこむ水が電磁弁２０、手動弁２１、およびピストンバルブ１４によってせき止められ、出水口１３からの吐水は行われない。
【００２６】
このように入水口１２と二次側水路１７との間がピストンバルブ１４によって閉じられている状態から、電磁弁２０が開状態とされると、背圧室１５内の水が第一バイパス流路１８を介して二次側水路１７に流れ込む。これにより、背圧室１５内の圧力が低下することによって入水口１２に滞留していた水がピストンバルブ１４に設けられているパッキン１４ａを押し上げ、これにともなってピストンバルブ１４が上昇（背圧室１５側に移動）する。ピストンバルブ１４が上昇することで、入水口１２と二次側水路１７とが連通状態となり、入水口１２に流れ込む水が、二次側水路１７へと流れ、出水口１３から流れ出て水洗便器２に供給される。
【００２７】
そして、電磁弁２０が開弁されることで出水口１３から水が流れ出ている状態から、電磁弁２０が閉状態とされることで、入水口１２から流れ込む水は、ピストンバルブ１４の連通路１６を介して背圧室１５に流れ込み、背圧室１５に溜まり始める。これにより、背圧室１５内の圧力が上昇するとともに二次側水路１７内の圧力が低下し、ピストンバルブ１４が押し下げられ、最終的には入水口１２と二次側水路１７との間がピストンバルブ１４によって閉じられる。つまり、出水口１３からの吐水が行われない止水状態となる。
【００２８】
このように、本実施形態の自動給水装置１が備える電磁弁２０は、通水路の開閉を行うための開閉弁であり、電磁弁２０の開閉によって、通水路の開閉、つまり自動給水装置１の吐水状態と止水状態とが切り換わる。なお、手動操作によって行われる手動弁２１の開閉によっても、電磁弁２０の場合と同様にして、通水路の開閉が切り換わる。
【００２９】
すなわち、入水口１２と二次側水路１７との間がピストンバルブ１４によって閉じられている状態から、手動弁２１が開状態とされると、背圧室１５内の水が第二バイパス流路１９を介して二次側水路１７に流れ込む。これにより、背圧室１５内の圧力が低下することで入水口１２内に滞留していた水によってピストンバルブ１４が上昇し、入水口１２に流れ込む水が、二次側水路１７へと流れ、出水口１３から流れ出て水洗便器２に供給される。そして、手動弁２１が開弁されることで出水口１３から水が流れ出ている状態から、手動弁２１が閉状態とされることで、入水口１２から流れ込む水が背圧室１５に溜まり始め、背圧室１５内と二次側水路１７内との圧力差によってピストンバルブ１４が押し下げられ、入水口１２と二次側水路１７との間がピストンバルブ１４によって閉じられる。
【００３０】
装置本体１０に設けられる電磁弁２０の開閉は、ケーシング１１内において装置本体１０の上方に設けられるコントローラ２２によって制御される。電磁弁２０は、コントローラ２２に接続され、コントローラ２２からの制御信号に従って第一バイパス流路１８の開閉を電気的に行う。
【００３１】
また、自動給水装置１は、使用者の動作を感知する人体感知センサ２３を備える。人体感知センサ２３は、ケーシング１１内において、使用者の動作を感知することができるように設けられる。人体感知センサ２３は、コントローラ２２に接続される。人体感知センサ２３から出力される信号が、コントローラ２２に入力され、人体感知センサ２３によって感知された使用者の動作が、コントローラ２２によって検知される。
【００３２】
本実施形態では、人体感知センサ２３は、水洗便器２を使用している状態にある使用者の人体を感知する。つまり、人体感知センサ２３は、自動給水装置１による給水位置に対する使用者の位置の移動を感知する。したがって、人体感知センサ２３からは、使用者の人体の有無についての信号が出力される。そして、コントローラ２２は、人体感知センサ２３による人体感知時間（人体感知センサ２３よって人体が検出されている時間）により、大洗浄・小洗浄を判別する。コントローラ２２は、例えば、人体検知時間があらかじめ設定された基準の時間よりも長い場合は大洗浄と判断し、逆に基準の時間よりも短い場合は小洗浄と判断する。
【００３３】
このように、本実施形態の自動給水装置１においては、人体感知センサ２３が、使用者の動作を検知する検知手段として機能する。なお、人体感知センサ２３による感知する対象としての使用者の動作には、自動給水装置１による給水位置に対する使用者の位置の移動のほか、例えば、使用者によるスイッチ操作、センサへの手かざし等が含まれる。
【００３４】
また、自動給水装置１は、装置本体１０において、自己発電を行うため、通水路を流れる水の作用を受けて発電する発電機３０を備える。発電機３０は、装置本体１０において二次側水路１７に設けられる。つまり、発電機３０は、二次側水路１７を流れる水を利用して発電を行う。
【００３５】
図３に示すように、発電機３０は、通水路を流れる水の作用を受けて回転する羽根車３１を有し、この羽根車３１の回転により発電する。発電機３０は、装置本体１０に対して着脱可能なユニットとして構成される。具体的には、発電機３０においては、羽根車３１は、略筒状に構成されるハウジング３２に収容された状態で、回転可能に支持される。そして、発電機３０は、ハウジング３２の部分が装置本体１０に形成される支持孔１０ａに嵌め込まれた状態で、装置本体１０に対して支持される。このように、発電機３０においては、羽根車３１を支持するハウジング３２の部分が、装置本体１０に対して着脱される。
【００３６】
羽根車３１は、略筒状に構成されるハウジング３２においてハウジング３２の筒軸方向に沿うように架け渡された状態で設けられる支持軸３３に支持される。支持軸３３は、ハウジング３２に対して固定された状態で支持される。つまり、羽根車３１は、ハウジング３２に対して固定された状態で支持される支持軸３３に対して回転可能に支持されることで、ハウジング３２内において回転可能に支持される。
【００３７】
羽根車３１は、支持軸３３に支持される部分であって略円筒状に形成される基部３１ａと、この基部３１ａの外周側に形成される複数の羽根３１ｂとを有する。複数の羽根３１ｂは、基部３１ａの周方向に隣り合う羽根３１ｂとの関係において水を通過させるための間隔を隔てて設けられる。
【００３８】
発電機３０は、羽根車３１の回転にともなって回転する磁石３４と、磁石３４の周りに設けられるコイル３５とを有する。磁石３４は、羽根車３１と一体的に形成される回転支持部３６に支持されることで、羽根車３１と一体的に回転するように設けられる。コイル３５は、環状に形成され、その内部に磁石３４が位置するように、ハウジング３２対して支持された状態で設けられる。
【００３９】
回転支持部３６は、筒軸方向が支持軸３３の軸心方向と一致するように形成される略円筒状の外形を有する部分であり、環状のコイル３５の内部に突出するように形成される円筒状の部分である磁石支持部３６ａの外周面部に磁石３４を支持する。コイル３５は、磁石支持部３６ａに支持される磁石３４の周りを円周方向に沿って囲むように設けられる。このように、発電機３０においては、磁石３４およびコイル３５は、環状に形成されるコイル３５に対して内周側から磁石３４が対向するように配置される。
【００４０】
発電機３０は、装置本体１０に対して、ハウジング３２内における羽根車３１を支持する空間が二次側水路１７に対して開放されるように設けられる。つまり、発電機３０は、二次側水路１７内から出水口１３に流れ出る水がハウジング３２内における羽根車３１を支持する空間に流れ込み羽根車３１を回転させるような状態で、装置本体１０に対して支持される。このため、ハウジング３２には、羽根車３１を支持する空間を二次側水路１７に対して開放させるための開口部３２ａが形成されている。
【００４１】
このように構成される発電機３０においては、二次側水路１７に流れ込む水がハウジング３２内に流れ込んで羽根車３１の羽根３１ｂに衝突することで、羽根車３１が回転させられる。羽根車３１が回転することで、羽根車３１とともに回転する磁石３４がコイル３５に作用することにより、コイル３５が磁石３４から受ける磁力が変化して電流が発生し、発電が行われる。
【００４２】
発電機３０によって発電された電力は、コントローラ２２に内蔵されるキャパシタ２５に充電される。キャパシタ２５に蓄えられた電気エネルギーは、コントローラ２２の駆動に使用されるとともに、自動給水装置１における電磁弁２０や人体感知センサ２３等の各部に供給される。また、自動給水装置１は、キャパシタ２５に電力を供給するための補助電池２６を備える。補助電池２６は、キャパシタ２５に対するバックアップ用の電池であり、自動給水装置１の使用開始時や長期間にわたって発電機３０による発電が行われていない状態においてキャパシタ２５に電力を供給する。このように、本実施形態の自動給水装置１においては、キャパシタ２５が、発電機３０により発電された電力を蓄える蓄電手段として機能する。
【００４３】
コントローラ２２は、キャパシタ２５に蓄えられた電力を用いて、人体感知センサ２３の出力信号に基づく電磁弁２０の開閉の制御を行う。コントローラ２２は、前記のとおり人体感知センサ２３から出力される使用者の人体の有無についての信号に基づき、所定のタイミングで電磁弁２０の開弁および閉弁を行う。
【００４４】
また、コントローラ２２は、キャパシタ２５に蓄えられた電力を用いて、発電機３０における羽根車３１の回転数（以下「羽根車回転数」という。）のカウントを行う。コントローラ２２は、羽根車３１にともなって磁石３４が回転することで生じるパルス信号に基づいて、羽根車回転数を計測する。
【００４５】
具体的には、磁石３４は、回転支持部３６において、羽根車３１に連動する回転にともなって周期的に変化する磁界を形成するように設けられる。これにより、羽根車３１とともに回転する磁石３４がコイル３５に作用することで、コイル３５において周期的なパルス信号が発生する。コントローラ２２は、羽根車３１の回転にともなってコイル３５において発生する周期的なパルス信号を読み取り、読み取ったパルス信号の単位時間あたりの数（パルス数）から、羽根車回転数を計測する。
【００４６】
このように、本実施形態の自動給水装置１においては、コントローラ２２が、キャパシタ２５に蓄えられた電力を用いて、人体感知センサ２３の出力信号に基づく電磁弁２０の開閉の制御および羽根車回転数のカウントを行う制御回路として機能する。なお、羽根車回転数をカウントするための構成は、本実施形態に限定されない。したがって、羽根車回転数をカウントするための構成としては、ホール素子やロータリエンコーダを含む構成等が採用されてもよい。
【００４７】
また、図２に示すように、自動給水装置１は、通水路中の水の圧力（以下「洗浄水圧力」という。）を検出する水圧検出手段としての圧力センサ６０を備える。圧力センサ６０は、装置本体１０における洗浄水圧力を検出することができる位置に設けられる。ここで、圧力センサ６０によって検出される洗浄水圧力は、自動給水装置１における一次圧（止水栓４からの給水圧力）である。圧力センサ６０は、コントローラ２２に接続される。圧力センサ６０から出力される検出信号が、コントローラ２２に入力され、圧力センサ６０によって検出される洗浄水圧力が、コントローラ２２によって計測される。
【００４８】
図２に示すように、本実施形態では、圧力センサ６０は、装置本体１０において背圧室１５を形成する壁面に対して支持され、背圧室１５内に存在する水の圧力を検出する。なお、圧力センサ６０が設けられる位置は、本実施形態に限定されるものではなく、装置本体１０における洗浄水圧力（一次圧）を検出することができる位置であればよい。
【００４９】
以上のような構成を備える自動給水装置１によれば、使用者による水洗便器２の使用にともない、自動的に洗浄水が水洗便器２に供給されることで、水洗便器２の洗浄が行われる。水洗便器２の洗浄は、前述したように、自動給水装置１における吐水前の状態、つまり電磁弁２０および手動弁２１が閉じている状態から、電磁弁２０が開弁されることで水洗便器２に洗浄水が吐水された後、再び電磁弁２０が閉弁されることによって行われる。
【００５０】
自動給水装置１による水洗便器２の洗浄は、コントローラ２２による制御のもと、電磁弁２０がある時間のあいだ開状態とされることで行われる。このため、自動給水装置１による水洗便器２の洗浄においては、コントローラ２２により、電磁弁２０を開く制御、および開いた電磁弁２０を所定のタイミングで閉じる制御が行われる。
【００５１】
自動給水装置１による水洗便器２の洗浄の一連の流れについて、図４に示すフロー図にしたがって説明する。図４に示すように、自動給水装置１による水洗便器２の洗浄においては、まず、人体感知センサ２３によって、使用者の人体が感知される（ステップ（以下「Ｓ」と略す。）１０）。つまり、使用者の動作が、人体感知センサ２３からの出力信号に基づき、コントローラ２２によって検知される。
【００５２】
ここで、コントローラ２２は、前記のとおり人体感知センサ２３による人体検知時間によって大洗浄・小洗浄を判別する。コントローラ２２による大洗浄・小洗浄の判別の結果は、水洗便器２に供給する洗浄水の水量の調整に用いられる。具体的には、コントローラ２２によって大洗浄と判断された場合は、小洗浄と判断された場合との比較において多量の洗浄水が吐水され、各場合について定められた水量が水洗便器２に供給される。水洗便器２に供給される洗浄水の水量の調整は、電磁弁２０を開状態に保持する時間、言い換えると開状態とされた電磁弁２０を閉状態とするタイミングの調整によって行われる。
【００５３】
次に、人体感知センサ２３において、使用者の人体の感知が切れる（Ｓ２０）。つまり、使用者が人体感知センサ２３によって感知される位置から離れることで、コントローラ２２において使用者が検知されていない状態となる。人体感知センサ２３による感知が切れることで、コントローラ２２により、電磁弁２０が開状態とされ、水洗便器２に対する洗浄水の吐水が開始される（Ｓ３０）。
【００５４】
電磁弁２０が開状態とされることにより、背圧室１５内の水が第一バイパス流路１８を介して二次側水路１７に流れ込み、背圧室１５内の圧力が急激に低下する。背圧室１５内に圧力が急激に低下することで、ピストンバルブ１４が上昇する（Ｓ４０）。つまり、背圧室１５内の圧力の低下にともなって、ピストンバルブ１４が一次側（止水栓４側）の水圧によって押し上げられる。ピストンバルブ１４が上昇することで、入水口１２に流れ込む水が二次側水路１７へと流れ、出水口１３から流れ出て水洗便器２に供給される。このように、コントローラ２２は、人体感知センサ２３により使用者の動作が検知された後に電磁弁２０を開弁する開弁制御を行う。
【００５５】
二次側水路１７に水が流れることにより、発電機３０の羽根車３１が回転する（Ｓ５０）。つまり、電磁弁２０が開いている間に二次側水路１７内を流れる洗浄水によって羽根車３１が回転させられることにより、発電機３０による発電が行われる。
【００５６】
電磁弁２０が開弁状態とされ、水洗便器２に対して洗浄水の供給が行われた後、コントローラ２２により、電磁弁２０が閉状態とされる（Ｓ６０）。ここで、コントローラ２２は、前述したようにカウントする羽根車回転数に基づいて、電磁弁２０を閉弁するタイミング（以下「閉弁タイミング」という。）を決定する。
【００５７】
具体的には、コントローラ２２は、水洗便器２の洗浄のために電磁弁２０を開弁して羽根車回転数が安定した後の一定の時間に羽根車回転数を読み込みカウントする。そして、コントローラ２２は、カウントした羽根車回転数に応じて、閉弁タイミングを決定する。つまり、コントローラ２２においては、カウントされた羽根車回転数の値に対応して、自動給水装置１に供給される洗浄水の瞬間流量（単位時間当たりの流量）が設定され、その瞬間流量に応じた閉弁タイミングが設定される。これにより、水洗便器２に供給される洗浄水が一定の量とされる。
【００５８】
このように、コントローラ２２は、開弁制御により電磁弁２０を開弁した後の羽根車回転数に基づいて閉弁タイミングを決定してこの閉弁タイミングに従って電磁弁２０を閉弁する閉弁制御を行う。コントローラ２２は、こうした羽根車回転数に基づく閉弁タイミングの決定を、閉弁制御についての基本的な制御として行う。コントローラ２２による閉弁制御の一例を以下に示す。
【００５９】
本例は、洗浄水の温度が常温（２０℃）の場合についてのものである。本例においては、コントローラ２２による羽根車回転数のカウントが、電磁弁２０の開弁時を基準（時刻ｔ＝０．０秒）として、羽根車回転数が安定する、時刻ｔが０．４秒から０．５秒となるまでの０．１秒間の間に行われる。そして、カウントされた羽根車回転数に応じて、閉弁タイミングが次のように設定される。
【００６０】
・羽根車回転数が２０００回転（ｒｐｍ）の場合、瞬間流量が８０（Ｌ／ｍｉｎ）であるとの設定のもと、閉弁タイミングが時刻ｔ＝２．２秒と設定される。
・羽根車回転数が３２００回転（ｒｐｍ）の場合、瞬間流量が１００（Ｌ／ｍｉｎ）であるとの設定のもと、閉弁タイミングが時刻ｔ＝１．６秒と設定される。
・羽根車回転数が４２００回転（ｒｐｍ）の場合、瞬間流量が１２０（Ｌ／ｍｉｎ）であるとの設定のもと、閉弁タイミングが時刻ｔ＝１．２秒と設定される。
・羽根車回転数が５８００回転（ｒｐｍ）の場合、瞬間流量が１５０（Ｌ／ｍｉｎ）であるとの設定のもと、閉弁タイミングが時刻ｔ＝１．０秒と設定される。
【００６１】
上記各羽根車回転数の値およびこれに対応する閉弁タイミングは、上記各羽根車回転数の値を基準として区切られる複数の羽根車回転数の範囲、および各範囲に対応する閉弁タイミングとして用いられたり、羽根車回転数と閉弁タイミングとの関係を表すグラフにおける基準点として用いられたりすることで、羽根車回転数と閉弁タイミングとの関係を規定する。また、羽根車回転数と閉弁タイミングとの関係は、上記各羽根車回転数の値およびこれに対応する閉弁タイミングを含むテーブルとして設定されてもよい。このような羽根車回転数と閉弁タイミングとの関係は、コントローラ２２においてあらかじめ設定され記憶される。
【００６２】
このように、羽根車回転数に応じて閉弁タイミングが設定されることで、規定の水量（例えば６Ｌ）の洗浄水が安定して水洗便器２に吐水される。しかし、羽根車回転数は、洗浄水圧力が変化することによって変動する。つまり、洗浄水圧力が変化することにより、水洗便器２の洗浄一回当たりの自動給水装置１からの吐水量が変化する。したがって、上記のような羽根車回転数と閉弁タイミングとの関係に基づく基本的な制御によれば、洗浄水圧力が変化することにより、水洗便器２に対する吐水量にばらつきが生じることとなる。
【００６３】
このように互いに影響する洗浄水圧力と吐水量との関係について、図５に示すグラフを用いて説明する。図５（ａ）は、洗浄水圧力（ＭＰａ）と水洗便器２の洗浄一回当たりの自動給水装置１からの吐水量（Ｌ）との関係の一例を示す。図５（ｂ）は、洗浄水圧力（ＭＰａ）と瞬間流量（Ｌ／ｍｉｎ）との関係の一例を示す。なお、図５（ａ）に示すグラフは、電磁弁２０が開弁状態にある時間（閉弁タイミング）が１．６秒の場合についてのデータである。
【００６４】
図５（ａ）のグラフＧ１は、同図（ｂ）のグラフＧ１１に示すように各洗浄水圧力において瞬間流量が１００（Ｌ／ｍｉｎ）となるように調整された条件下における、洗浄水圧力と一回当たりの吐水量との関係を示す。ここで、瞬間流量の調整は、止水機能および流量調整機能を有する止水栓４（図１参照）において行われる。グラフＧ１により示されるように、各洗浄水圧力において瞬間流量が１００（Ｌ／ｍｉｎ）となるように止水栓４が調整された場合であっても（図５（ｂ）、グラフＧ１１参照）、一回当たりの吐水量は洗浄水圧力によって変動する。
【００６５】
具体的には、洗浄水圧力と一回当たりの吐水量との関係においては、洗浄水圧力が低い領域で一回当たりの吐水量が少なる傾向がある。一回当たりの吐水量の変化は、羽根車回転数の変化に対応する。つまり、洗浄水圧力が低いほど、一回当たりの吐水量が少なくなって羽根車回転数が減少し、洗浄水圧力が高いほど、一回当たりの吐水量が多くなって羽根車回転数が増加する。
【００６６】
また、図５（ａ）のグラフＧ２は、止水栓４が全開の条件下における、洗浄水圧力と一回当たりの吐水量との関係を示す。止水栓４が全開の状態においては、図５（ｂ）のグラフＧ１２に示すように、洗浄水圧力の上昇にともなって瞬間流量が増加する。このため、止水栓４が全開の状態においては、洗浄水圧力の上昇にともなって一回当たりの吐水量も増加する（図５（ａ）、グラフＧ２参照）。
【００６７】
また、図５（ａ）のグラフＧ３は、同図（ｂ）のグラフＧ１３に示すように洗浄水圧力が０．２ＭＰａ時において瞬間流量が１００（Ｌ／ｍｉｎ）となるように止水栓４が調整され固定された条件下における、洗浄水圧力と一回当たりの吐水量との関係を示す。洗浄水圧力が０．２ＭＰａ時において瞬間流量が１００（Ｌ／ｍｉｎ）となるように止水栓４が固定された状態においては、図５（ｂ）のグラフＧ１３に示すように、止水栓４が全開の状態の場合（グラフＧ１２参照）との比較において緩やかではあるが、止水栓４が全開の状態の場合と同様に、洗浄水圧力の上昇にともなって瞬間流量が増加する。このため、洗浄水圧力が０．２ＭＰａ時において瞬間流量が１００（Ｌ／ｍｉｎ）となるように止水栓４が固定された状態においては、洗浄水圧力の上昇にともなって一回当たりの吐水量も比較的緩やかに増加する（図５（ａ）、グラフＧ３参照）。
【００６８】
図５（ａ）のグラフＧ２、グラフＧ３からわかるように、止水栓４による流量調整が固定（一定）の状態である場合、洗浄水圧力の変化にともなって一回当たりの吐水量が変化する。こうした洗浄水圧力の変化にともなう吐水量の変化が、上記のような羽根車回転数と閉弁タイミングとの関係に基づく基本的な制御によって是正される。つまり、上記のような羽根車回転数と閉弁タイミングとの関係に基づく基本的な制御は、止水栓４による瞬間流量の調整の代わりに、羽根車回転数から想定される瞬間流量を基に、一回当たりの吐水量が一定となるように閉弁タイミングを制御するものである。
【００６９】
このため、上記のような羽根車回転数と閉弁タイミングとの関係は、洗浄水圧力が所定の設定圧力（以下単に「設定圧力」という。）で一定の場合には定量吐水のために有効となるが、洗浄水圧力が設定圧力よりも低くなると、羽根車回転数、つまり瞬間流量が減少する。このため、上記のような羽根車回転数と閉弁タイミングとの関係によれば、実際に流れる洗浄水の流量が、対応する羽根車回転数に対して少なくなり、閉弁タイミングが速くなる。言い換えると、洗浄水圧力が設定圧力よりも低くなると、瞬間流量が減少するため、上記のような羽根車回転数と閉弁タイミングとの関係において瞬間流量に対応する見かけ上の羽根車回転数が実際の羽根車回転数よりも多くなり、閉弁タイミングが速くなる。結果として、洗浄水圧力が設定圧力よりも低くなると、水洗便器２に対する吐水量が不足する。
【００７０】
逆に、洗浄水圧力が設定圧力よりも高くなると、羽根車回転数、つまり瞬間流量が増加する。このため、上記のような羽根車回転数と閉弁タイミングとの関係によれば、実際に流れる洗浄水の流量が、対応する羽根車回転数に対して多くなり、閉弁タイミングが遅くなる。言い換えると、洗浄水圧力が設定圧力よりも高くなると、瞬間流量が増加するため、上記のような羽根車回転数と閉弁タイミングとの関係において瞬間流量に対応する見かけ上の羽根車回転数が実際の羽根車回転数よりも少なくなり、閉弁タイミングが遅くなる。結果として、洗浄水圧力が設定圧力よりも高くなると、水洗便器２に対する吐水量が過多となる。このように、上記のような羽根車回転数と閉弁タイミングとの関係に基づく基本的な制御の下においても、止水栓４によって瞬間流量が一定となるように調整された場合（図５（ａ）、グラフＧ１参照）と同様に、洗浄水圧力が変化することで、一回当たりの吐水量が変動する。
【００７１】
そこで、コントローラ２２は、洗浄水圧力の変化に応じて、羽根車回転数に基づいて決定される閉弁タイミングの補正を行う。つまり、コントローラ２２は、圧力センサ６０によって検出される洗浄水圧力に基づき、閉弁制御における閉弁タイミングの補正を行う。
【００７２】
具体的には、例えば、洗浄水圧力が比較的低水圧である０．０７ＭＰａの場合は、洗浄水圧力が設定圧力の場合との比較において羽根車回転数が減少し、吐水量が減少するため、電磁弁２０が開弁している時間が長くなるように、閉弁タイミングを０．１秒遅くする補正が行われる。つまり、上記のような羽根車回転数と閉弁タイミングとの関係においては、例えば、羽根車回転数が２０００ｒｐｍの場合、閉弁タイミングが時刻ｔ＝２．３秒と設定される。
【００７３】
また、例えば、洗浄水圧力が比較的高水圧である０．７５ＭＰａの場合は、洗浄水圧力が設定圧力の場合との比較において羽根車回転数が増加し、吐水量が増加するため、電磁弁２０が開弁している時間が短くなるように、閉弁タイミングを０．１秒速くする補正が行われる。つまり、上記のような羽根車回転数と閉弁タイミングとの関係においては、例えば、羽根車回転数が２０００ｒｐｍの場合、閉弁タイミングが時刻ｔ＝２．１秒と設定される。
【００７４】
このように、コントローラ２２による閉弁制御においては、圧力センサ６０によって検出される洗浄水圧力の変化に応じて、羽根車回転数に基づく閉弁タイミングの補正が行われる。つまり、本実施形態に係る閉弁制御は、洗浄水圧力の変化にともなう羽根車回転数および吐水量の変化に着目し、圧力センサ６０によって検知される洗浄水圧力の変化に応じて閉弁タイミングを補正することで、羽根車回転数に基づく閉弁タイミングの制御の精度を向上させようとするものである。
【００７５】
したがって、閉弁制御における洗浄水圧力に基づく閉弁タイミングの補正においては、洗浄水圧力について基準の圧力となる設定圧力との圧力差やこれに対応する閉弁タイミングの補正量等、閉弁タイミングの補正に係る数値等は、自動給水装置１が設置される現場の環境や自動給水装置１の性能等によって適宜設定される。
【００７６】
また、閉弁タイミングの補正に際して行われる圧力センサ６０の検出値に基づく洗浄水圧力の計測は、コントローラ２２により、水洗便器２の洗浄工程の前、つまり上記Ｓ３０において電磁弁２０が開状態とされる工程の前における適宜のタイミングで行われる。
【００７７】
以上のようにして、上記Ｓ６０において電磁弁２０の閉弁が行われることで、背圧室１５内の圧力が上昇するとともに二次側水路１７内の圧力が低下し、ピストンバルブ１４が下降する（Ｓ７０）。ピストンバルブ１４が下降することで、入水口１２と二次側水路１７との間がピストンバルブ１４によって閉じられ、出水口１３からの水洗便器２に対する吐水が停止される。これにより、水洗便器２の洗浄が終了する（Ｓ８０）。
【００７８】
以上のような本実施形態の自動給水装置１によれば、羽根車回転数だけでなく、羽根車回転数の変動の原因となる洗浄水圧力の変化も加味されて閉弁タイミングが決定される。このため、洗浄水圧力の変化による羽根車回転数の変化を閉弁制御に反映させることができ、定量吐水の精度を向上することができる。これにより、水洗便器２において無駄に多くの洗浄水が流れたり、逆に少ない量でしか洗浄水が流れず、洗浄不良になったりする等、水洗便器２に供給される洗浄水の過不足が生じることを防止することができる。このように、本実施形態の自動給水装置１によれば、発電機３０の回転数（羽根車回転数）に基づいて閉弁タイミングを制御する構成において、正確に定量吐水を行うことができる。
【００７９】
本発明の第二実施形態について説明する。なお、前述の第一実施形態と共通する部分については、同一の符号を用いる等して適宜説明を省略する。
【００８０】
本実施形態では、閉弁制御による閉弁タイミングの補正において、圧力センサ６０によって検出される洗浄水圧力の代わりに、コントローラ２２による開弁制御によって電磁弁２０が開かれてから羽根車回転数が安定するまでの一定時間における羽根車３１の回転量（以下「羽根車回転量」という。）、つまり電磁弁２０が開かれてからの羽根車回転数の立ち上がり度合が用いられる。
【００８１】
図６は、開弁制御による電磁弁２０の開弁時を基準（０秒）とする吐水時間（開弁時からの経過時間）（秒）と羽根車回転数（ｒｐｍ）との関係を示す。図６に示すように、羽根車回転数は、電磁弁２０が開かれた時点（点Ｐ０参照）から、洗浄水が二次側水路１７（図２）に流れ始めることで増加し、ピストンバルブ１４（図２）が全開となった時点（点Ｐ１参照）から略一定となり、電磁弁２０が閉じられた時点（点Ｐ２参照）から、二次側水路１７（図２）に流れ込む洗浄水が減っていくことで減少する。
【００８２】
そして、このように水洗便器２の一回の洗浄において変化する羽根車回転数については、洗浄水圧力が変化することで、電磁弁２０の開弁時点（点Ｐ０）からの羽根車回転数の立ち上がり度合を含め、吐水時間と羽根車回転数との関係を示すグラフ（以下「洗浄波形」とする。）が変化する。
【００８３】
図７は、洗浄水圧力の変化にともなう洗浄波形の変化を示す。図７に示すように、洗浄水圧力が高くなると、グラフＧ２１のように、羽根車回転数の立ち上がりが急になる（符号Ｂ１で示す部分参照）。また、洗浄水圧力が低くなると、グラフＧ２２のように、羽根車回転数の立ち上がりが緩やかになる（符号Ｂ２で示す部分参照）。
【００８４】
このように吐水時間と羽根車回転数との関係において洗浄水圧力によって変化する羽根車回転数の立ち上がり度合が、閉弁制御による閉弁タイミングの補正に用いられる。羽根車回転数の立ち上がり度合としては、電磁弁２０の開弁時点（点Ｐ０）から、羽根車回転数が安定し始める時点（点Ｐ１）までの過程における一定時間内の羽根車回転量が計測される。
【００８５】
本実施形態では、図６に示すように、羽根車回転数の立ち上がり度合として、電磁弁２０の開弁時点（点Ｐ０）から０．２秒間の期間Ｃ１における羽根車回転量が計測される。羽根車回転量は、前述したようにパルス信号を読み取ることで羽根車回転数を計測するコントローラ２２において計測される。つまり、本実施形態では、コントローラ２２は、電磁弁２０に対して開弁信号を送信した時点から０．２秒間の間に読み取るパルス信号に基づいて羽根車回転量を計測する。なお、図６のグラフにおいて、０．４秒〜０．５秒の間の０．１秒間の期間Ｃ２は、上記のような羽根車回転数と閉弁タイミングとの関係に用いられる羽根車回転数のカウントが行われる期間を示す。
【００８６】
このように、本実施形態の自動給水装置においては、コントローラ２２は、開弁制御により電磁弁２０を開弁した直後から閉弁制御により電磁弁２０を閉弁する前までの一定時間における羽根車回転量を計測する。つまり、ここでいう電磁弁２０を開弁した直後からの一定時間とは、図６に示す洗浄波形において羽根車回転数の立ち上がり度合を示す部分（点Ｐ０〜点Ｐ１までの部分）の少なくとも一部を含む期間を意味する。そして、コントローラ２２は、計測した羽根車回転量に基づき、閉弁制御における閉弁タイミングの補正を行う。
【００８７】
具体的には、例えば、洗浄水圧力が比較的低水圧である０．０７ＭＰａの場合に対応する０．２秒間の羽根車回転量が２９４回転の場合は、洗浄水圧力が設定圧力の場合との比較において羽根車回転数が減少し、吐水量が減少するため、電磁弁２０が開弁している時間が長くなるように、閉弁タイミングを０．１秒遅くする補正が行われる。つまり、上記のような羽根車回転数と閉弁タイミングとの関係においては、例えば、羽根車回転数が２０００ｒｐｍの場合、閉弁タイミングが時刻ｔ＝２．３秒と設定される。
【００８８】
また、例えば、洗浄水圧力が比較的高水圧である０．７５ＭＰａの場合に対応する０．２秒間の羽根車回転量が４７４回転の場合は、洗浄水圧力が設定圧力の場合との比較において羽根車回転数が増加し、吐水量が増加するため、電磁弁２０が開弁している時間が短くなるように、閉弁タイミングを０．１秒速くする補正が行われる。つまり、上記のような羽根車回転数と閉弁タイミングとの関係においては、例えば、羽根車回転数が２０００ｒｐｍの場合、閉弁タイミングが時刻ｔ＝２．１秒と設定される。なお、羽根車回転量に基づく閉弁タイミングの補正においては、計測された羽根車回転量が、コントローラ２２等において洗浄水圧力または瞬間流量に換算されて用いられてもよい。
【００８９】
また、羽根車回転量の計測、および計測された羽根車回転量に基づく閉弁タイミングの補正は、水洗便器２の洗浄について同じ回の洗浄において行われてもよく、次回以降の異なる回の洗浄において行われてもよい。すなわち、羽根車回転量の計測およびそれに基づく閉弁タイミングの補正が同じ回の洗浄において行われる場合は、図６に示すように、電磁弁２０の開弁時点（点Ｐ０）から０．２秒間の間計測された羽根車回転量に基づく閉弁タイミングの補正が、その後の閉弁タイミング（点Ｐ２）に反映される。つまりこの場合、羽根車回転量の計測およびそれに基づく閉弁タイミングの補正を、各回の洗浄においてその都度行うことができる。
【００９０】
また、羽根車回転量の計測およびそれに基づく閉弁タイミングの補正が次回以降の異なる回の洗浄において行われる場合は、ある回の洗浄において計測された羽根車回転量が、次回以降の洗浄において用いられることで、閉弁タイミングの補正が行われる。この場合、一旦計測された羽根車回転量は、コントローラ２２において記憶され、閉弁タイミングの補正に用いられるまで保持される。
【００９１】
また、羽根車回転数の立ち上がり度合に基づく閉弁タイミングの補正は、本実施形態に係る自動給水装置の設置現場における初回洗浄時（新設時）における吐水量の調整に用いられてもよい。この場合、自動給水装置による一回の洗浄の吐水量を、設置現場における給水圧力に応じて調整することが可能となる。
【００９２】
このように、コントローラ２２による閉弁制御においては、羽根車回転数の立ち上がり度合の変化に応じて、羽根車回転数に基づく閉弁タイミングの補正が行われる。つまり、本実施形態に係る閉弁制御は、洗浄水圧力と連動して変化する羽根車回転数の立ち上がり度合の変化に着目し、電磁弁２０の開弁時から一定時間における羽根車回転量の変化に応じて閉弁タイミングを補正することで、羽根車回転数に基づく閉弁タイミングの制御の精度を向上させようとするものである。
【００９３】
したがって、閉弁制御における羽根車回転数の立ち上がり度合に基づく閉弁タイミングの補正においては、計測される羽根車回転量について基準の圧力となる設定圧力に対応する羽根車回転量との差やこれに対応する閉弁タイミングの補正量等、閉弁タイミングの補正に係る数値等は、自動給水装置が設置される現場の環境や自動給水装置の性能等によって適宜設定される。
【００９４】
以上のような本実施形態の自動給水装置によれば、羽根車回転数だけでなく、羽根車回転数の変動の原因となる洗浄水圧力の変化が、洗浄水圧力により変化する羽根車回転数の立ち上がり度合として加味されて閉弁タイミングが決定される。このため、洗浄水圧力の変化を閉弁制御に反映させることができ、定量吐水の精度を向上することができる。これにより、水洗便器２に供給される洗浄水の過不足が生じることを防止することができる。このように、本実施形態の自動給水装置によれば、発電機３０の回転数（羽根車回転数）に基づいて閉弁タイミングを制御する構成において、正確に定量吐水を行うことができる。
【００９５】
本発明の第三実施形態について説明する。なお、前述の実施形態と共通する部分については、同一の符号を用いる等して適宜説明を省略する。
【００９６】
本実施形態では、閉弁制御による閉弁タイミングの補正において、圧力センサ６０によって検出される洗浄水圧力の代わりに、コントローラ２２による開弁制御によって電磁弁２０が開かれてから電磁弁２０が閉じられるまでにおける羽根車回転量、つまり電磁弁２０が開いてから閉じるまでの羽根車回転量の総量（以下「総回転量」という。）が用いられる。
【００９７】
前述したように洗浄水圧力の変化にともなって、洗浄波形が変化することにより（図７参照）、総回転量も変化する。具体的には、洗浄水圧力が高くなるほど、総回転量は増加し、洗浄水圧力が低くなるほど、総回転量は減少する。
【００９８】
このように吐水時間と羽根車回転数との関係において洗浄水圧力によって変化する総回転量が、閉弁制御による閉弁タイミングの補正に用いられる。本実施形態では、図６に示すように、総回転量として、電磁弁２０の開弁時点（点Ｐ０）から電磁弁２０の閉弁時点（点Ｐ２）の期間Ｃ３における羽根車回転量が計測される。つまり、本実施形態では、コントローラ２２は、電磁弁２０に対して開弁信号を送信した時点から閉弁信号を送信した時点までの間に読み取るパルス信号に基づいて総回転量を計測する。
【００９９】
このように、本実施形態の自動給水装置においては、コントローラ２２は、開弁制御により電磁弁２０を開弁してから閉弁制御により電磁弁２０を閉弁するまでの羽根車回転量（総回転量）を計測する。そして、コントローラ２２は、計測した総回転量に基づき、閉弁制御における閉弁タイミングの補正を行う。
【０１００】
具体的には、例えば、洗浄水圧力が比較的低水圧である０．０７ＭＰａの場合に対応する総回転量が１０５０回転の場合は、洗浄水圧力が設定圧力の場合との比較において羽根車回転数が減少し、吐水量が減少するため、電磁弁２０が開弁している時間が長くなるように、閉弁タイミングを０．１秒遅くする補正が行われる。つまり、上記のような羽根車回転数と閉弁タイミングとの関係においては、例えば、羽根車回転数が２０００ｒｐｍの場合、閉弁タイミングが時刻ｔ＝２．３秒と設定される。
【０１０１】
また、例えば、洗浄水圧力が比較的高水圧である０．７５ＭＰａの場合に対応する総回転量が１３５０回転の場合は、洗浄水圧力が設定圧力の場合との比較において羽根車回転数が増加し、吐水量が増加するため、電磁弁２０が開弁している時間が短くなるように、閉弁タイミングを０．１秒速くする補正が行われる。つまり、上記のような羽根車回転数と閉弁タイミングとの関係においては、例えば、羽根車回転数が２０００ｒｐｍの場合、閉弁タイミングが時刻ｔ＝２．１秒と設定される。なお、羽根車回転量に基づく閉弁タイミングの補正においては、計測された総回転量が、コントローラ２２等において洗浄水圧力または瞬間流量に換算されて用いられてもよい。
【０１０２】
また、本実施形態においては、総回転量の計測、および計測された総回転量に基づく閉弁タイミングの補正は、次回以降の異なる回の洗浄において行われる。すなわち、本実施形態では、ある回の洗浄において計測された総回転量が、次回以降の洗浄において用いられることで、閉弁タイミングの補正が行われる。この場合、一旦計測された総回転量は、コントローラ２２において記憶され、閉弁タイミングの補正に用いられるまで保持される。また、本実施形態に係る閉弁タイミングの補正は、第二実施形態と同様に、自動給水装置の設置現場における初回洗浄時（新設時）における吐水量の調整に用いられてもよい。
【０１０３】
このように、コントローラ２２による閉弁制御においては、総回転量の変化に応じて、羽根車回転数に基づく閉弁タイミングの補正が行われる。つまり、本実施形態に係る閉弁制御は、洗浄水圧力と連動して変化する総回転量の変化に応じて閉弁タイミングを補正することで、羽根車回転数に基づく閉弁タイミングの制御の精度を向上させようとするものである。したがって、閉弁制御における総回転量に基づく閉弁タイミングの補正においては、第二実施形態と同様に、閉弁タイミングの補正に係る数値等は、自動給水装置が設置される現場の環境や自動給水装置の性能等によって適宜設定される。
【０１０４】
以上のような本実施形態の自動給水装置によれば、羽根車回転数だけでなく、羽根車回転数の変動の原因となる洗浄水圧力の変化が、洗浄水圧力により変化する総回転量として加味されて閉弁タイミングが決定される。このため、洗浄水圧力の変化を閉弁制御に反映させることができ、定量吐水の精度を向上することができる。これにより、水洗便器２に供給される洗浄水の過不足が生じることを防止することができる。このように、本実施形態の自動給水装置によれば、発電機３０の回転数（羽根車回転数）に基づいて閉弁タイミングを制御する構成において、正確に定量吐水を行うことができる。
【０１０５】
本発明の第四実施形態について説明する。なお、前述の実施形態と共通する部分については、同一の符号を用いる等して適宜説明を省略する。
【０１０６】
本実施形態では、閉弁制御による閉弁タイミングの補正において、圧力センサ６０によって検出される洗浄水圧力の代わりに、コントローラ２２による開弁制御によって電磁弁２０が開かれてから羽根車回転数がある一定の回転数に達するのに要した時間（以下「回転数到達時間」という。）が用いられる。
【０１０７】
前述したように洗浄水圧力の変化にともなって、洗浄波形が変化することにより（図７参照）、回転数到達時間も変化する。具体的には、洗浄水圧力が高くなるほど、回転数到達時間は短くなり、洗浄水圧力が低くなるほど、回転数到達時間は長くなる。
【０１０８】
このように吐水時間と羽根車回転数との関係において洗浄水圧力によって変化する回転数到達時間が、閉弁制御による閉弁タイミングの補正に用いられる。本実施形態では、図６に示すように、回転数到達時間として、電磁弁２０の開弁時点（点Ｐ０）から羽根車回転数があらかじめ設定された規定の回転数Ｒ１（ｒｐｍ）に達するまでの時間が計測される。したがって、図６に示す洗浄波形においては、回転数到達時間はＴ１（秒）となる。回転数到達時間は、コントローラ２２において計測される。つまり、本実施形態では、コントローラ２２において規定の回転数Ｒ１があらかじめ設定され記憶されており、コントローラ２２は、電磁弁２０に対して開弁信号を送信した時点から、計測する羽根車回転数が規定の回転数Ｒ１に達するまでの時間（回転数到達時間）を計測する。
【０１０９】
このように、本実施形態の自動給水装置においては、コントローラ２２は、開弁制御により電磁弁２０を開弁してから、羽根車回転数があらかじめ設定された規定の回転数Ｒ１に達するまでの時間（回転数到達時間）を計測する。そして、コントローラ２２は、計測した回転数到達時間に基づき、閉弁制御における閉弁タイミングの補正を行う。
【０１１０】
具体的には、例えば、洗浄水圧力が比較的低水圧である０．０７ＭＰａの場合に対応する回転数到達時間が５．０秒の場合は、洗浄水圧力が設定圧力の場合との比較において羽根車回転数が減少し、吐水量が減少するため、電磁弁２０が開弁している時間が長くなるように、閉弁タイミングを０．１秒遅くする補正が行われる。つまり、上記のような羽根車回転数と閉弁タイミングとの関係においては、例えば、羽根車回転数が２０００ｒｐｍの場合、閉弁タイミングが時刻ｔ＝２．３秒と設定される。
【０１１１】
また、例えば、洗浄水圧力が比較的高水圧である０．７５ＭＰａの場合に対応する回転数到達時間が３．８秒の場合は、洗浄水圧力が設定圧力の場合との比較において羽根車回転数が増加し、吐水量が増加するため、電磁弁２０が開弁している時間が短くなるように、閉弁タイミングを０．１秒速くする補正が行われる。つまり、上記のような羽根車回転数と閉弁タイミングとの関係においては、例えば、羽根車回転数が２０００ｒｐｍの場合、閉弁タイミングが時刻ｔ＝２．１秒と設定される。なお、羽根車回転量に基づく閉弁タイミングの補正においては、計測された回転数到達時間が、コントローラ２２等において洗浄水圧力または瞬間流量に換算されて用いられてもよい。
【０１１２】
また、本実施形態においては、回転数到達時間の計測、および計測された回転数到達時間に基づく閉弁タイミングの補正は、第二実施形態と同様に、水洗便器２の洗浄について同じ回の洗浄において行われてもよく、次回以降の異なる回の洗浄において行われてもよい。なお、回転数到達時間の計測およびそれに基づく閉弁タイミングの補正が同じ回の洗浄において行われる場合は、図６に示すように、電磁弁２０の開弁時点（点Ｐ０）から、羽根車回転数が規定の回転数Ｒ１に達するまでの時間Ｔ１に基づく閉弁タイミングの補正が、その後の閉弁タイミング（点Ｐ２）に反映される。また、回転数到達時間の計測およびそれに基づく閉弁タイミングの補正が次回以降の異なる回の洗浄において行われる場合は、一旦計測された回転数到達時間は、コントローラ２２において記憶され、閉弁タイミングの補正に用いられるまで保持される。また、本実施形態に係る閉弁タイミングの補正は、第二実施形態と同様に、自動給水装置の設置現場における初回洗浄時（新設時）における吐水量の調整に用いられてもよい。
【０１１３】
このように、コントローラ２２による閉弁制御においては、回転数到達時間の変化に応じて、羽根車回転数に基づく閉弁タイミングの補正が行われる。つまり、本実施形態に係る閉弁制御は、洗浄水圧力と連動して変化する回転数到達時間の変化に応じて閉弁タイミングを補正することで、羽根車回転数に基づく閉弁タイミングの制御の精度を向上させようとするものである。したがって、閉弁制御における回転数到達時間に基づく閉弁タイミングの補正においては、第二実施形態と同様に、閉弁タイミングの補正に係る数値等は、自動給水装置が設置される現場の環境や自動給水装置の性能等によって適宜設定される。
【０１１４】
以上のような本実施形態の自動給水装置によれば、羽根車回転数だけでなく、羽根車回転数の変動の原因となる洗浄水圧力の変化が、洗浄水圧力により変化する回転数到達時間として加味されて閉弁タイミングが決定される。このため、洗浄水圧力の変化を閉弁制御に反映させることができ、定量吐水の精度を向上することができる。これにより、水洗便器２に供給される洗浄水の過不足が生じることを防止することができる。このように、本実施形態の自動給水装置によれば、発電機３０の回転数（羽根車回転数）に基づいて閉弁タイミングを制御する構成において、正確に定量吐水を行うことができる。
【符号の説明】
【０１１５】
１ 自動給水装置
２０ 電磁弁
２２ コントローラ（制御回路）
２３ 人体感知センサ（検知手段）
２５ キャパシタ（蓄電手段）
３０ 発電機
３１ 羽根車
６０ 圧力センサ
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば水洗便器に流される洗浄水等として規定量の水を自動的に吐水させる自動給水装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、水洗便器や洗面台等の水回りに備えられて規定量の水を自動的に吐水させる自動給水装置が知られている。例えば、水洗便器に流される洗浄水用の自動給水装置によれば、便器の使用者の人体がセンサにて感知され、その人体が便器から離れたことが検出されると、人体の感知時間の長さによって大洗浄・小洗浄が判別され、規定量の水が洗浄水として吐水させられる。自動給水装置における水の吐水・止水は、センサからの出力に基づいて制御される電磁弁の開閉により行われる。
【０００３】
このような自動給水装置においては、電磁弁を閉じるタイミング、つまり止水するタイミングが、吐水が開始されてからの時間によって制御されると、無駄に多くの洗浄水が流れたり、逆に少ない量でしか洗浄水が流れなかったりする等、吐水量の過不足が生じることがある。こうした現象は、水洗便器等の設置現場によって給水圧力が異なるために自動給水装置に供給される水の瞬間流量（単位時間当たりの流量）が異なること等に起因する。
【０００４】
そこで、自動給水装置において、水洗便器等の設置現場による瞬間流量のばらつき等にかかわらず定量吐水（規定量の水の供給）を行うための技術として、自動給水装置内に水の流量を計測するための流量計を設け、この流量計による計測値に基づいて定量吐水を行う技術がある（例えば、特許文献１。）。また、自動給水装置としては、エコロジーの観点等から、特許文献１にも記載されているように、自動給水装置内を流れる水の作用を受けて発電する発電機を組み込んだ自己発電式のものが知られている。
【０００５】
しかし、自己発電式の自動給水装置において、定量吐水を行うために流量計を備える構成が採用されると、流量計および発電機が装置内に組み込まれるため、装置本体が大型化してしまうという問題がある。そこで、定量吐水を行うための技術として、電磁弁を閉じるタイミングを決定するための水の流量を、発電機の回転数に基づいて検出することで、流量計を不要とするものがある（例えば、特許文献２参照。）。特許文献２には、発電機の回転数に係る出力としてのパルス信号を読み取り、このパルス信号のカウント数が一定の値に達することで電磁弁を閉じる制御を行う技術が開示されている。しかし、発電機の回転数に基づいて電磁弁を閉じるタイミングが制御される場合、次のような問題がある。
【０００６】
すなわち、自動給水装置に備えられる発電機は、自動給水装置内を流れる水の作用を受けて回転する羽根車を有し、この羽根車の回転により発電する。このため、水洗便器等の設置現場における給水圧力（自動給水装置に供給される水の圧力）により、あるいは同じ設置現場であっても水洗便器等の使用状況や同じ施設内にある他の給水装置等の使用により、自動給水装置内の水圧が変化することで、羽根車の水から受ける抵抗が変化し、発電機の回転数が変動する。発電機の回転数の変動は、発電機の回転数に基づく電磁弁の制御に影響する。つまり、電磁弁を閉じるタイミングが発電機の回転数に基づいて制御される構成においては、自動給水装置に供給される水の瞬間流量が同じであったとしても、給水圧力の変化によって、発電機の回転数が変動し、実際に吐水される水の過不足が生じる場合があるという問題がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００５−１４６７３５号公報
【特許文献２】実開昭６３−１７６１６８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明は、上記のような問題点に鑑みてなされたものであり、その解決しようとする課題は、発電機の回転数に基づいて電磁弁を閉じるタイミングを制御する構成において、正確に定量吐水を行うことができる自動給水装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の自動給水装置は、使用者の動作に基づいて自動的に吐水を行う自動給水装置であって、前記使用者の動作を検知する検知手段と、吐水される水の通路である通水路の開閉を行うための電磁弁と、前記通水路を流れる水の作用を受けて回転する羽根車を有し、該羽根車の回転により発電する発電機と、該発電機により発電された電力を蓄える蓄電手段と、該蓄電手段に蓄えられた電力を用いて、前記検知手段の出力信号に基づく前記電磁弁の開閉の制御および前記羽根車の回転数のカウントを行う制御回路と、前記通水路中の水の圧力を検出する水圧検出手段と、を備え、前記制御回路は、前記検知手段により前記使用者の動作が検知された後に前記電磁弁を開弁する開弁制御、および該開弁制御により前記電磁弁を開弁した後の前記羽根車の回転数に基づいて前記電磁弁を閉弁するタイミングを決定して該タイミングに従って前記電磁弁を閉弁する閉弁制御を行うとともに、前記水圧検出手段によって検出される前記通水路中の水の圧力に基づき、前記閉弁制御における前記タイミングの補正を行うものである。このような構成により、羽根車の回転数だけでなく、羽根車の回転数の変動の原因となる通水路中の水圧の変化も加味されて電磁弁を閉じるタイミングが決定されるので、発電機の回転数に基づいて電磁弁を閉じるタイミングを制御する構成において、正確に定量吐水を行うことができる。
【００１０】
また、本発明の自動給水装置は、使用者の動作に基づいて自動的に吐水を行う自動給水装置であって、前記使用者の動作を検知する検知手段と、吐水される水の通路である通水路の開閉を行うための電磁弁と、前記通水路を流れる水の作用を受けて回転する羽根車を有し、該羽根車の回転により発電する発電機と、該発電機により発電された電力を蓄える蓄電手段と、該蓄電手段に蓄えられた電力を用いて、前記検知手段の出力信号に基づく前記電磁弁の開閉の制御および前記羽根車の回転数のカウントを行う制御回路と、を備え、前記制御回路は、前記検知手段により前記使用者の動作が検知された後に前記電磁弁を開弁する開弁制御、および該開弁制御により前記電磁弁を開弁した後の前記羽根車の回転数に基づいて前記電磁弁を閉弁するタイミングを決定して該タイミングに従って前記電磁弁を閉弁する閉弁制御を行うとともに、前記開弁制御により前記電磁弁を開弁した直後から前記閉弁制御により前記電磁弁を閉弁する前までの一定時間における前記羽根車の回転量を計測し、計測した前記回転量に基づき、前記閉弁制御における前記タイミングの補正を行うものである。このような構成により、羽根車の回転数だけでなく、羽根車の回転数の変動の原因となる通水路中の水圧の変化が、この水圧の変化により変化する羽根車の回転数の立ち上がり度合として加味されて電磁弁を閉じるタイミングが決定されるので、発電機の回転数に基づいて電磁弁を閉じるタイミングを制御する構成において、正確に定量吐水を行うことができる。
【００１１】
また、本発明の自動給水装置は、使用者の動作に基づいて自動的に吐水を行う自動給水装置であって、前記使用者の動作を検知する検知手段と、吐水される水の通路である通水路の開閉を行うための電磁弁と、前記通水路を流れる水の作用を受けて回転する羽根車を有し、該羽根車の回転により発電する発電機と、該発電機により発電された電力を蓄える蓄電手段と、該蓄電手段に蓄えられた電力を用いて、前記検知手段の出力信号に基づく前記電磁弁の開閉の制御および前記羽根車の回転数のカウントを行う制御回路と、を備え、前記制御回路は、前記検知手段により前記使用者の動作が検知された後に前記電磁弁を開弁する開弁制御、および該開弁制御により前記電磁弁を開弁した後の前記羽根車の回転数に基づいて前記電磁弁を閉弁するタイミングを決定して該タイミングに従って前記電磁弁を閉弁する閉弁制御を行うとともに、前記開弁制御により前記電磁弁を開弁してから前記閉弁制御により前記電磁弁を閉弁するまでの前記羽根車の回転量を計測し、計測した前記回転量に基づき、前記閉弁制御における前記タイミングの補正を行うものである。このような構成により、羽根車の回転数だけでなく、羽根車の回転数の変動の原因となる通水路中の水圧の変化が、この水圧の変化により変化する羽根車の回転量として加味されて電磁弁を閉じるタイミングが決定されるので、発電機の回転数に基づいて電磁弁を閉じるタイミングを制御する構成において、正確に定量吐水を行うことができる。
【００１２】
また、本発明の自動給水装置は、使用者の動作に基づいて自動的に吐水を行う自動給水装置であって、前記使用者の動作を検知する検知手段と、吐水される水の通路である通水路の開閉を行うための電磁弁と、前記通水路を流れる水の作用を受けて回転する羽根車を有し、該羽根車の回転により発電する発電機と、該発電機により発電された電力を蓄える蓄電手段と、該蓄電手段に蓄えられた電力を用いて、前記検知手段の出力信号に基づく前記電磁弁の開閉の制御および前記羽根車の回転数のカウントを行う制御回路と、を備え、前記制御回路は、前記検知手段により前記使用者の動作が検知された後に前記電磁弁を開弁する開弁制御、および該開弁制御により前記電磁弁を開弁した後の前記羽根車の回転数に基づいて前記電磁弁を閉弁するタイミングを決定して該タイミングに従って前記電磁弁を閉弁する閉弁制御を行うとともに、前記開弁制御により前記電磁弁を開弁してから、前記羽根車の回転数があらかじめ設定された規定の回転数に達するまでの時間を計測し、計測した前記時間に基づき、前記閉弁制御における前記タイミングの補正を行うものである。このような構成により、羽根車の回転数だけでなく、羽根車の回転数の変動の原因となる通水路中の水圧の変化が、この水圧の変化により変化する羽根車の回転数の規定の回転数までの到達時間として加味されて電磁弁を閉じるタイミングが決定されるので、発電機の回転数に基づいて電磁弁を閉じるタイミングを制御する構成において、正確に定量吐水を行うことができる。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、発電機の回転数に基づいて電磁弁を閉じるタイミングを制御する構成において、正確に定量吐水を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の一実施形態に係る自動給水装置の適用例を示す図。
【図２】本発明の一実施形態に係る自動給水装置の構成を示す模式図。
【図３】本発明の一実施形態に係る発電機の構成を示す断面図。
【図４】水洗便器の洗浄についてのフロー図。
【図５】一回当たりの吐水量および瞬間流量の圧力との関係の一例を示す図。
【図６】吐水時間と羽根車の回転数との関係を示す図。
【図７】圧力の変化による吐水時間と羽根車の回転数との関係の変化を示す説明図。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
本発明は、発電機の回転数に基づいて止水タイミングを制御する構成において、発電機の回転数を変動させる水圧の変化に応じて、止水タイミングの補正を行うことで、定量吐水の精度を向上しようとするものである。以下、本発明の実施の形態を説明する。なお、以下に説明する本発明の実施の形態においては、本発明に係る自動給水装置が、水洗便器に流される洗浄水について適用される場合を例として説明する。
【００１６】
まず、本発明の第一実施形態について説明する。図１に示すように、本実施形態の自動給水装置１は、水洗便器２の使用者（以下単に「使用者」という。）の動作に基づいて自動的に吐水を行う。つまり、自動給水装置１は、使用者の動作に基づいて、給水管３を介して供給される水を水洗便器２の洗浄水として自動的に吐水させる。
【００１７】
給水管３によって供給される水は、止水栓４を介して流入管５によって自動給水装置１に流れ込む。自動給水装置１から吐水される洗浄水は、水洗便器２に接続される流出管６を介して水洗便器２に流れ込む。なお、自動給水装置１が適用される水洗便器としては、図１に示すような腰掛式の便器のほか、小便器であってもよい。
【００１８】
図２に示すように、本実施形態の自動給水装置１は、装置本体１０を、略直方体状の外形を有するケーシング１１内に備える。装置本体１０は、流入管５（図１）が接続される入水口１２を形成するとともに、流出管６（図１）が接続される出水口１３を形成する。
【００１９】
すなわち、装置本体１０においては、給水管３（図１）から供給される水が流入管５を介して入水口１２から流れ込み（矢印Ａ１参照）、装置本体１０内に形成される水の通路を通って、出水口１３から流れ出て（矢印Ａ２参照）、流出管６を介して水洗便器２（図１）へと供給される。このように、本実施形態の自動給水装置１は、吐水される水の通路である通水路（以下単に「通水路」という。）として、装置本体１０において入水口１２と出水口１３との間に形成される水の通路を有する。
【００２０】
装置本体１０においては、入水口１２の下流側に、ピストンバルブ１４が設けられている。ピストンバルブ１４は、通水路内において上下方向（水洗便器２が設置される床面に対して略垂直方向）に移動可能に設けられる。ピストンバルブ１４には、装置本体１０においてピストンバルブ１４の摺動面として形成される壁面とピストンバルブ１４との間をシールするパッキン１４ａが設けられる。以下の説明では、ピストンバルブ１４の移動方向である上下方向（図２における上下方向）を、自動給水装置１における上下方向とする。
【００２１】
装置本体１０においては、ピストンバルブ１４の上側に、背圧室１５が形成されている。背圧室１５は、ピストンバルブ１４の内部に形成される連通路１６を介して入水口１２と連通する。また、装置本体１０においては、ピストンバルブ１４の下側に、二次側水路１７が形成されている。二次側水路１７に流れ込む水は、出水口１３から流れ出る。入水口１２と二次側水路１７とは、下端位置にあるピストンバルブ１４によって非連通状態となり、ピストンバルブ１４が上昇することで連通状態となる。
【００２２】
背圧室１５は、互いに並列に設けられる第一バイパス流路１８および第二バイパス流路１９を介して二次側水路１７に連通する。第一バイパス流路１８には、電磁弁２０が設けられている。電磁弁２０は、第一バイパス流路１８の開閉を行う。つまり、電磁弁２０の開閉により、第一バイパス流路１８を介する背圧室１５と二次側水路１７との連通状態・非連通状態が切り換えられる。
【００２３】
また、第二バイパス流路１９には、手動弁２１が設けられている。手動弁２１は、第二バイパス流路１９の開閉を行う。つまり、手動弁２１の開閉により、第二バイパス流路１９を介する背圧室１５と二次側水路１７との連通状態・非連通状態が切り換えられる。手動弁２１は、ケーシング１１の外側からボタン等の操作部によって手動での開閉操作が可能に構成される補助洗浄用の開閉弁である。
【００２４】
このような構成を備える装置本体１０においては、次のようにして、水洗便器２に対する洗浄水の供給が行われる。すなわち、電磁弁２０および手動弁２１がいずれも閉じている状態においては、給水管３から流入管５を介して入水口１２に流れ込む水が、ピストンバルブ１４の連通路１６を介して、電磁弁２０および手動弁２１の上流側の背圧室１５に流れ込み、背圧室１５内に溜まる。
【００２５】
背圧室１５内に水が溜まることにより、背圧室１５内の水圧によって背圧室１５内の圧力が二次側水路１７内の圧力よりも高くなってピストンバルブ１４が押し下げられ、入水口１２と二次側水路１７との間がピストンバルブ１４によって閉じられる（非連通状態となる）。つまり、電磁弁２０および手動弁２１が閉じている状態においては、入水口１２から流れこむ水が電磁弁２０、手動弁２１、およびピストンバルブ１４によってせき止められ、出水口１３からの吐水は行われない。
【００２６】
このように入水口１２と二次側水路１７との間がピストンバルブ１４によって閉じられている状態から、電磁弁２０が開状態とされると、背圧室１５内の水が第一バイパス流路１８を介して二次側水路１７に流れ込む。これにより、背圧室１５内の圧力が低下することによって入水口１２に滞留していた水がピストンバルブ１４に設けられているパッキン１４ａを押し上げ、これにともなってピストンバルブ１４が上昇（背圧室１５側に移動）する。ピストンバルブ１４が上昇することで、入水口１２と二次側水路１７とが連通状態となり、入水口１２に流れ込む水が、二次側水路１７へと流れ、出水口１３から流れ出て水洗便器２に供給される。
【００２７】
そして、電磁弁２０が開弁されることで出水口１３から水が流れ出ている状態から、電磁弁２０が閉状態とされることで、入水口１２から流れ込む水は、ピストンバルブ１４の連通路１６を介して背圧室１５に流れ込み、背圧室１５に溜まり始める。これにより、背圧室１５内の圧力が上昇するとともに二次側水路１７内の圧力が低下し、ピストンバルブ１４が押し下げられ、最終的には入水口１２と二次側水路１７との間がピストンバルブ１４によって閉じられる。つまり、出水口１３からの吐水が行われない止水状態となる。
【００２８】
このように、本実施形態の自動給水装置１が備える電磁弁２０は、通水路の開閉を行うための開閉弁であり、電磁弁２０の開閉によって、通水路の開閉、つまり自動給水装置１の吐水状態と止水状態とが切り換わる。なお、手動操作によって行われる手動弁２１の開閉によっても、電磁弁２０の場合と同様にして、通水路の開閉が切り換わる。
【００２９】
すなわち、入水口１２と二次側水路１７との間がピストンバルブ１４によって閉じられている状態から、手動弁２１が開状態とされると、背圧室１５内の水が第二バイパス流路１９を介して二次側水路１７に流れ込む。これにより、背圧室１５内の圧力が低下することで入水口１２内に滞留していた水によってピストンバルブ１４が上昇し、入水口１２に流れ込む水が、二次側水路１７へと流れ、出水口１３から流れ出て水洗便器２に供給される。そして、手動弁２１が開弁されることで出水口１３から水が流れ出ている状態から、手動弁２１が閉状態とされることで、入水口１２から流れ込む水が背圧室１５に溜まり始め、背圧室１５内と二次側水路１７内との圧力差によってピストンバルブ１４が押し下げられ、入水口１２と二次側水路１７との間がピストンバルブ１４によって閉じられる。
【００３０】
装置本体１０に設けられる電磁弁２０の開閉は、ケーシング１１内において装置本体１０の上方に設けられるコントローラ２２によって制御される。電磁弁２０は、コントローラ２２に接続され、コントローラ２２からの制御信号に従って第一バイパス流路１８の開閉を電気的に行う。
【００３１】
また、自動給水装置１は、使用者の動作を感知する人体感知センサ２３を備える。人体感知センサ２３は、ケーシング１１内において、使用者の動作を感知することができるように設けられる。人体感知センサ２３は、コントローラ２２に接続される。人体感知センサ２３から出力される信号が、コントローラ２２に入力され、人体感知センサ２３によって感知された使用者の動作が、コントローラ２２によって検知される。
【００３２】
本実施形態では、人体感知センサ２３は、水洗便器２を使用している状態にある使用者の人体を感知する。つまり、人体感知センサ２３は、自動給水装置１による給水位置に対する使用者の位置の移動を感知する。したがって、人体感知センサ２３からは、使用者の人体の有無についての信号が出力される。そして、コントローラ２２は、人体感知センサ２３による人体感知時間（人体感知センサ２３よって人体が検出されている時間）により、大洗浄・小洗浄を判別する。コントローラ２２は、例えば、人体検知時間があらかじめ設定された基準の時間よりも長い場合は大洗浄と判断し、逆に基準の時間よりも短い場合は小洗浄と判断する。
【００３３】
このように、本実施形態の自動給水装置１においては、人体感知センサ２３が、使用者の動作を検知する検知手段として機能する。なお、人体感知センサ２３による感知する対象としての使用者の動作には、自動給水装置１による給水位置に対する使用者の位置の移動のほか、例えば、使用者によるスイッチ操作、センサへの手かざし等が含まれる。
【００３４】
また、自動給水装置１は、装置本体１０において、自己発電を行うため、通水路を流れる水の作用を受けて発電する発電機３０を備える。発電機３０は、装置本体１０において二次側水路１７に設けられる。つまり、発電機３０は、二次側水路１７を流れる水を利用して発電を行う。
【００３５】
図３に示すように、発電機３０は、通水路を流れる水の作用を受けて回転する羽根車３１を有し、この羽根車３１の回転により発電する。発電機３０は、装置本体１０に対して着脱可能なユニットとして構成される。具体的には、発電機３０においては、羽根車３１は、略筒状に構成されるハウジング３２に収容された状態で、回転可能に支持される。そして、発電機３０は、ハウジング３２の部分が装置本体１０に形成される支持孔１０ａに嵌め込まれた状態で、装置本体１０に対して支持される。このように、発電機３０においては、羽根車３１を支持するハウジング３２の部分が、装置本体１０に対して着脱される。
【００３６】
羽根車３１は、略筒状に構成されるハウジング３２においてハウジング３２の筒軸方向に沿うように架け渡された状態で設けられる支持軸３３に支持される。支持軸３３は、ハウジング３２に対して固定された状態で支持される。つまり、羽根車３１は、ハウジング３２に対して固定された状態で支持される支持軸３３に対して回転可能に支持されることで、ハウジング３２内において回転可能に支持される。
【００３７】
羽根車３１は、支持軸３３に支持される部分であって略円筒状に形成される基部３１ａと、この基部３１ａの外周側に形成される複数の羽根３１ｂとを有する。複数の羽根３１ｂは、基部３１ａの周方向に隣り合う羽根３１ｂとの関係において水を通過させるための間隔を隔てて設けられる。
【００３８】
発電機３０は、羽根車３１の回転にともなって回転する磁石３４と、磁石３４の周りに設けられるコイル３５とを有する。磁石３４は、羽根車３１と一体的に形成される回転支持部３６に支持されることで、羽根車３１と一体的に回転するように設けられる。コイル３５は、環状に形成され、その内部に磁石３４が位置するように、ハウジング３２対して支持された状態で設けられる。
【００３９】
回転支持部３６は、筒軸方向が支持軸３３の軸心方向と一致するように形成される略円筒状の外形を有する部分であり、環状のコイル３５の内部に突出するように形成される円筒状の部分である磁石支持部３６ａの外周面部に磁石３４を支持する。コイル３５は、磁石支持部３６ａに支持される磁石３４の周りを円周方向に沿って囲むように設けられる。このように、発電機３０においては、磁石３４およびコイル３５は、環状に形成されるコイル３５に対して内周側から磁石３４が対向するように配置される。
【００４０】
発電機３０は、装置本体１０に対して、ハウジング３２内における羽根車３１を支持する空間が二次側水路１７に対して開放されるように設けられる。つまり、発電機３０は、二次側水路１７内から出水口１３に流れ出る水がハウジング３２内における羽根車３１を支持する空間に流れ込み羽根車３１を回転させるような状態で、装置本体１０に対して支持される。このため、ハウジング３２には、羽根車３１を支持する空間を二次側水路１７に対して開放させるための開口部３２ａが形成されている。
【００４１】
このように構成される発電機３０においては、二次側水路１７に流れ込む水がハウジング３２内に流れ込んで羽根車３１の羽根３１ｂに衝突することで、羽根車３１が回転させられる。羽根車３１が回転することで、羽根車３１とともに回転する磁石３４がコイル３５に作用することにより、コイル３５が磁石３４から受ける磁力が変化して電流が発生し、発電が行われる。
【００４２】
発電機３０によって発電された電力は、コントローラ２２に内蔵されるキャパシタ２５に充電される。キャパシタ２５に蓄えられた電気エネルギーは、コントローラ２２の駆動に使用されるとともに、自動給水装置１における電磁弁２０や人体感知センサ２３等の各部に供給される。また、自動給水装置１は、キャパシタ２５に電力を供給するための補助電池２６を備える。補助電池２６は、キャパシタ２５に対するバックアップ用の電池であり、自動給水装置１の使用開始時や長期間にわたって発電機３０による発電が行われていない状態においてキャパシタ２５に電力を供給する。このように、本実施形態の自動給水装置１においては、キャパシタ２５が、発電機３０により発電された電力を蓄える蓄電手段として機能する。
【００４３】
コントローラ２２は、キャパシタ２５に蓄えられた電力を用いて、人体感知センサ２３の出力信号に基づく電磁弁２０の開閉の制御を行う。コントローラ２２は、前記のとおり人体感知センサ２３から出力される使用者の人体の有無についての信号に基づき、所定のタイミングで電磁弁２０の開弁および閉弁を行う。
【００４４】
また、コントローラ２２は、キャパシタ２５に蓄えられた電力を用いて、発電機３０における羽根車３１の回転数（以下「羽根車回転数」という。）のカウントを行う。コントローラ２２は、羽根車３１にともなって磁石３４が回転することで生じるパルス信号に基づいて、羽根車回転数を計測する。
【００４５】
具体的には、磁石３４は、回転支持部３６において、羽根車３１に連動する回転にともなって周期的に変化する磁界を形成するように設けられる。これにより、羽根車３１とともに回転する磁石３４がコイル３５に作用することで、コイル３５において周期的なパルス信号が発生する。コントローラ２２は、羽根車３１の回転にともなってコイル３５において発生する周期的なパルス信号を読み取り、読み取ったパルス信号の単位時間あたりの数（パルス数）から、羽根車回転数を計測する。
【００４６】
このように、本実施形態の自動給水装置１においては、コントローラ２２が、キャパシタ２５に蓄えられた電力を用いて、人体感知センサ２３の出力信号に基づく電磁弁２０の開閉の制御および羽根車回転数のカウントを行う制御回路として機能する。なお、羽根車回転数をカウントするための構成は、本実施形態に限定されない。したがって、羽根車回転数をカウントするための構成としては、ホール素子やロータリエンコーダを含む構成等が採用されてもよい。
【００４７】
また、図２に示すように、自動給水装置１は、通水路中の水の圧力（以下「洗浄水圧力」という。）を検出する水圧検出手段としての圧力センサ６０を備える。圧力センサ６０は、装置本体１０における洗浄水圧力を検出することができる位置に設けられる。ここで、圧力センサ６０によって検出される洗浄水圧力は、自動給水装置１における一次圧（止水栓４からの給水圧力）である。圧力センサ６０は、コントローラ２２に接続される。圧力センサ６０から出力される検出信号が、コントローラ２２に入力され、圧力センサ６０によって検出される洗浄水圧力が、コントローラ２２によって計測される。
【００４８】
図２に示すように、本実施形態では、圧力センサ６０は、装置本体１０において背圧室１５を形成する壁面に対して支持され、背圧室１５内に存在する水の圧力を検出する。なお、圧力センサ６０が設けられる位置は、本実施形態に限定されるものではなく、装置本体１０における洗浄水圧力（一次圧）を検出することができる位置であればよい。
【００４９】
以上のような構成を備える自動給水装置１によれば、使用者による水洗便器２の使用にともない、自動的に洗浄水が水洗便器２に供給されることで、水洗便器２の洗浄が行われる。水洗便器２の洗浄は、前述したように、自動給水装置１における吐水前の状態、つまり電磁弁２０および手動弁２１が閉じている状態から、電磁弁２０が開弁されることで水洗便器２に洗浄水が吐水された後、再び電磁弁２０が閉弁されることによって行われる。
【００５０】
自動給水装置１による水洗便器２の洗浄は、コントローラ２２による制御のもと、電磁弁２０がある時間のあいだ開状態とされることで行われる。このため、自動給水装置１による水洗便器２の洗浄においては、コントローラ２２により、電磁弁２０を開く制御、および開いた電磁弁２０を所定のタイミングで閉じる制御が行われる。
【００５１】
自動給水装置１による水洗便器２の洗浄の一連の流れについて、図４に示すフロー図にしたがって説明する。図４に示すように、自動給水装置１による水洗便器２の洗浄においては、まず、人体感知センサ２３によって、使用者の人体が感知される（ステップ（以下「Ｓ」と略す。）１０）。つまり、使用者の動作が、人体感知センサ２３からの出力信号に基づき、コントローラ２２によって検知される。
【００５２】
ここで、コントローラ２２は、前記のとおり人体感知センサ２３による人体検知時間によって大洗浄・小洗浄を判別する。コントローラ２２による大洗浄・小洗浄の判別の結果は、水洗便器２に供給する洗浄水の水量の調整に用いられる。具体的には、コントローラ２２によって大洗浄と判断された場合は、小洗浄と判断された場合との比較において多量の洗浄水が吐水され、各場合について定められた水量が水洗便器２に供給される。水洗便器２に供給される洗浄水の水量の調整は、電磁弁２０を開状態に保持する時間、言い換えると開状態とされた電磁弁２０を閉状態とするタイミングの調整によって行われる。
【００５３】
次に、人体感知センサ２３において、使用者の人体の感知が切れる（Ｓ２０）。つまり、使用者が人体感知センサ２３によって感知される位置から離れることで、コントローラ２２において使用者が検知されていない状態となる。人体感知センサ２３による感知が切れることで、コントローラ２２により、電磁弁２０が開状態とされ、水洗便器２に対する洗浄水の吐水が開始される（Ｓ３０）。
【００５４】
電磁弁２０が開状態とされることにより、背圧室１５内の水が第一バイパス流路１８を介して二次側水路１７に流れ込み、背圧室１５内の圧力が急激に低下する。背圧室１５内に圧力が急激に低下することで、ピストンバルブ１４が上昇する（Ｓ４０）。つまり、背圧室１５内の圧力の低下にともなって、ピストンバルブ１４が一次側（止水栓４側）の水圧によって押し上げられる。ピストンバルブ１４が上昇することで、入水口１２に流れ込む水が二次側水路１７へと流れ、出水口１３から流れ出て水洗便器２に供給される。このように、コントローラ２２は、人体感知センサ２３により使用者の動作が検知された後に電磁弁２０を開弁する開弁制御を行う。
【００５５】
二次側水路１７に水が流れることにより、発電機３０の羽根車３１が回転する（Ｓ５０）。つまり、電磁弁２０が開いている間に二次側水路１７内を流れる洗浄水によって羽根車３１が回転させられることにより、発電機３０による発電が行われる。
【００５６】
電磁弁２０が開弁状態とされ、水洗便器２に対して洗浄水の供給が行われた後、コントローラ２２により、電磁弁２０が閉状態とされる（Ｓ６０）。ここで、コントローラ２２は、前述したようにカウントする羽根車回転数に基づいて、電磁弁２０を閉弁するタイミング（以下「閉弁タイミング」という。）を決定する。
【００５７】
具体的には、コントローラ２２は、水洗便器２の洗浄のために電磁弁２０を開弁して羽根車回転数が安定した後の一定の時間に羽根車回転数を読み込みカウントする。そして、コントローラ２２は、カウントした羽根車回転数に応じて、閉弁タイミングを決定する。つまり、コントローラ２２においては、カウントされた羽根車回転数の値に対応して、自動給水装置１に供給される洗浄水の瞬間流量（単位時間当たりの流量）が設定され、その瞬間流量に応じた閉弁タイミングが設定される。これにより、水洗便器２に供給される洗浄水が一定の量とされる。
【００５８】
このように、コントローラ２２は、開弁制御により電磁弁２０を開弁した後の羽根車回転数に基づいて閉弁タイミングを決定してこの閉弁タイミングに従って電磁弁２０を閉弁する閉弁制御を行う。コントローラ２２は、こうした羽根車回転数に基づく閉弁タイミングの決定を、閉弁制御についての基本的な制御として行う。コントローラ２２による閉弁制御の一例を以下に示す。
【００５９】
本例は、洗浄水の温度が常温（２０℃）の場合についてのものである。本例においては、コントローラ２２による羽根車回転数のカウントが、電磁弁２０の開弁時を基準（時刻ｔ＝０．０秒）として、羽根車回転数が安定する、時刻ｔが０．４秒から０．５秒となるまでの０．１秒間の間に行われる。そして、カウントされた羽根車回転数に応じて、閉弁タイミングが次のように設定される。
【００６０】
・羽根車回転数が２０００回転（ｒｐｍ）の場合、瞬間流量が８０（Ｌ／ｍｉｎ）であるとの設定のもと、閉弁タイミングが時刻ｔ＝２．２秒と設定される。
・羽根車回転数が３２００回転（ｒｐｍ）の場合、瞬間流量が１００（Ｌ／ｍｉｎ）であるとの設定のもと、閉弁タイミングが時刻ｔ＝１．６秒と設定される。
・羽根車回転数が４２００回転（ｒｐｍ）の場合、瞬間流量が１２０（Ｌ／ｍｉｎ）であるとの設定のもと、閉弁タイミングが時刻ｔ＝１．２秒と設定される。
・羽根車回転数が５８００回転（ｒｐｍ）の場合、瞬間流量が１５０（Ｌ／ｍｉｎ）であるとの設定のもと、閉弁タイミングが時刻ｔ＝１．０秒と設定される。
【００６１】
上記各羽根車回転数の値およびこれに対応する閉弁タイミングは、上記各羽根車回転数の値を基準として区切られる複数の羽根車回転数の範囲、および各範囲に対応する閉弁タイミングとして用いられたり、羽根車回転数と閉弁タイミングとの関係を表すグラフにおける基準点として用いられたりすることで、羽根車回転数と閉弁タイミングとの関係を規定する。また、羽根車回転数と閉弁タイミングとの関係は、上記各羽根車回転数の値およびこれに対応する閉弁タイミングを含むテーブルとして設定されてもよい。このような羽根車回転数と閉弁タイミングとの関係は、コントローラ２２においてあらかじめ設定され記憶される。
【００６２】
このように、羽根車回転数に応じて閉弁タイミングが設定されることで、規定の水量（例えば６Ｌ）の洗浄水が安定して水洗便器２に吐水される。しかし、羽根車回転数は、洗浄水圧力が変化することによって変動する。つまり、洗浄水圧力が変化することにより、水洗便器２の洗浄一回当たりの自動給水装置１からの吐水量が変化する。したがって、上記のような羽根車回転数と閉弁タイミングとの関係に基づく基本的な制御によれば、洗浄水圧力が変化することにより、水洗便器２に対する吐水量にばらつきが生じることとなる。
【００６３】
このように互いに影響する洗浄水圧力と吐水量との関係について、図５に示すグラフを用いて説明する。図５（ａ）は、洗浄水圧力（ＭＰａ）と水洗便器２の洗浄一回当たりの自動給水装置１からの吐水量（Ｌ）との関係の一例を示す。図５（ｂ）は、洗浄水圧力（ＭＰａ）と瞬間流量（Ｌ／ｍｉｎ）との関係の一例を示す。なお、図５（ａ）に示すグラフは、電磁弁２０が開弁状態にある時間（閉弁タイミング）が１．６秒の場合についてのデータである。
【００６４】
図５（ａ）のグラフＧ１は、同図（ｂ）のグラフＧ１１に示すように各洗浄水圧力において瞬間流量が１００（Ｌ／ｍｉｎ）となるように調整された条件下における、洗浄水圧力と一回当たりの吐水量との関係を示す。ここで、瞬間流量の調整は、止水機能および流量調整機能を有する止水栓４（図１参照）において行われる。グラフＧ１により示されるように、各洗浄水圧力において瞬間流量が１００（Ｌ／ｍｉｎ）となるように止水栓４が調整された場合であっても（図５（ｂ）、グラフＧ１１参照）、一回当たりの吐水量は洗浄水圧力によって変動する。
【００６５】
具体的には、洗浄水圧力と一回当たりの吐水量との関係においては、洗浄水圧力が低い領域で一回当たりの吐水量が少なる傾向がある。一回当たりの吐水量の変化は、羽根車回転数の変化に対応する。つまり、洗浄水圧力が低いほど、一回当たりの吐水量が少なくなって羽根車回転数が減少し、洗浄水圧力が高いほど、一回当たりの吐水量が多くなって羽根車回転数が増加する。
【００６６】
また、図５（ａ）のグラフＧ２は、止水栓４が全開の条件下における、洗浄水圧力と一回当たりの吐水量との関係を示す。止水栓４が全開の状態においては、図５（ｂ）のグラフＧ１２に示すように、洗浄水圧力の上昇にともなって瞬間流量が増加する。このため、止水栓４が全開の状態においては、洗浄水圧力の上昇にともなって一回当たりの吐水量も増加する（図５（ａ）、グラフＧ２参照）。
【００６７】
また、図５（ａ）のグラフＧ３は、同図（ｂ）のグラフＧ１３に示すように洗浄水圧力が０．２ＭＰａ時において瞬間流量が１００（Ｌ／ｍｉｎ）となるように止水栓４が調整され固定された条件下における、洗浄水圧力と一回当たりの吐水量との関係を示す。洗浄水圧力が０．２ＭＰａ時において瞬間流量が１００（Ｌ／ｍｉｎ）となるように止水栓４が固定された状態においては、図５（ｂ）のグラフＧ１３に示すように、止水栓４が全開の状態の場合（グラフＧ１２参照）との比較において緩やかではあるが、止水栓４が全開の状態の場合と同様に、洗浄水圧力の上昇にともなって瞬間流量が増加する。このため、洗浄水圧力が０．２ＭＰａ時において瞬間流量が１００（Ｌ／ｍｉｎ）となるように止水栓４が固定された状態においては、洗浄水圧力の上昇にともなって一回当たりの吐水量も比較的緩やかに増加する（図５（ａ）、グラフＧ３参照）。
【００６８】
図５（ａ）のグラフＧ２、グラフＧ３からわかるように、止水栓４による流量調整が固定（一定）の状態である場合、洗浄水圧力の変化にともなって一回当たりの吐水量が変化する。こうした洗浄水圧力の変化にともなう吐水量の変化が、上記のような羽根車回転数と閉弁タイミングとの関係に基づく基本的な制御によって是正される。つまり、上記のような羽根車回転数と閉弁タイミングとの関係に基づく基本的な制御は、止水栓４による瞬間流量の調整の代わりに、羽根車回転数から想定される瞬間流量を基に、一回当たりの吐水量が一定となるように閉弁タイミングを制御するものである。
【００６９】
このため、上記のような羽根車回転数と閉弁タイミングとの関係は、洗浄水圧力が所定の設定圧力（以下単に「設定圧力」という。）で一定の場合には定量吐水のために有効となるが、洗浄水圧力が設定圧力よりも低くなると、羽根車回転数、つまり瞬間流量が減少する。このため、上記のような羽根車回転数と閉弁タイミングとの関係によれば、実際に流れる洗浄水の流量が、対応する羽根車回転数に対して少なくなり、閉弁タイミングが速くなる。言い換えると、洗浄水圧力が設定圧力よりも低くなると、瞬間流量が減少するため、上記のような羽根車回転数と閉弁タイミングとの関係において瞬間流量に対応する見かけ上の羽根車回転数が実際の羽根車回転数よりも多くなり、閉弁タイミングが速くなる。結果として、洗浄水圧力が設定圧力よりも低くなると、水洗便器２に対する吐水量が不足する。
【００７０】
逆に、洗浄水圧力が設定圧力よりも高くなると、羽根車回転数、つまり瞬間流量が増加する。このため、上記のような羽根車回転数と閉弁タイミングとの関係によれば、実際に流れる洗浄水の流量が、対応する羽根車回転数に対して多くなり、閉弁タイミングが遅くなる。言い換えると、洗浄水圧力が設定圧力よりも高くなると、瞬間流量が増加するため、上記のような羽根車回転数と閉弁タイミングとの関係において瞬間流量に対応する見かけ上の羽根車回転数が実際の羽根車回転数よりも少なくなり、閉弁タイミングが遅くなる。結果として、洗浄水圧力が設定圧力よりも高くなると、水洗便器２に対する吐水量が過多となる。このように、上記のような羽根車回転数と閉弁タイミングとの関係に基づく基本的な制御の下においても、止水栓４によって瞬間流量が一定となるように調整された場合（図５（ａ）、グラフＧ１参照）と同様に、洗浄水圧力が変化することで、一回当たりの吐水量が変動する。
【００７１】
そこで、コントローラ２２は、洗浄水圧力の変化に応じて、羽根車回転数に基づいて決定される閉弁タイミングの補正を行う。つまり、コントローラ２２は、圧力センサ６０によって検出される洗浄水圧力に基づき、閉弁制御における閉弁タイミングの補正を行う。
【００７２】
具体的には、例えば、洗浄水圧力が比較的低水圧である０．０７ＭＰａの場合は、洗浄水圧力が設定圧力の場合との比較において羽根車回転数が減少し、吐水量が減少するため、電磁弁２０が開弁している時間が長くなるように、閉弁タイミングを０．１秒遅くする補正が行われる。つまり、上記のような羽根車回転数と閉弁タイミングとの関係においては、例えば、羽根車回転数が２０００ｒｐｍの場合、閉弁タイミングが時刻ｔ＝２．３秒と設定される。
【００７３】
また、例えば、洗浄水圧力が比較的高水圧である０．７５ＭＰａの場合は、洗浄水圧力が設定圧力の場合との比較において羽根車回転数が増加し、吐水量が増加するため、電磁弁２０が開弁している時間が短くなるように、閉弁タイミングを０．１秒速くする補正が行われる。つまり、上記のような羽根車回転数と閉弁タイミングとの関係においては、例えば、羽根車回転数が２０００ｒｐｍの場合、閉弁タイミングが時刻ｔ＝２．１秒と設定される。
【００７４】
このように、コントローラ２２による閉弁制御においては、圧力センサ６０によって検出される洗浄水圧力の変化に応じて、羽根車回転数に基づく閉弁タイミングの補正が行われる。つまり、本実施形態に係る閉弁制御は、洗浄水圧力の変化にともなう羽根車回転数および吐水量の変化に着目し、圧力センサ６０によって検知される洗浄水圧力の変化に応じて閉弁タイミングを補正することで、羽根車回転数に基づく閉弁タイミングの制御の精度を向上させようとするものである。
【００７５】
したがって、閉弁制御における洗浄水圧力に基づく閉弁タイミングの補正においては、洗浄水圧力について基準の圧力となる設定圧力との圧力差やこれに対応する閉弁タイミングの補正量等、閉弁タイミングの補正に係る数値等は、自動給水装置１が設置される現場の環境や自動給水装置１の性能等によって適宜設定される。
【００７６】
また、閉弁タイミングの補正に際して行われる圧力センサ６０の検出値に基づく洗浄水圧力の計測は、コントローラ２２により、水洗便器２の洗浄工程の前、つまり上記Ｓ３０において電磁弁２０が開状態とされる工程の前における適宜のタイミングで行われる。
【００７７】
以上のようにして、上記Ｓ６０において電磁弁２０の閉弁が行われることで、背圧室１５内の圧力が上昇するとともに二次側水路１７内の圧力が低下し、ピストンバルブ１４が下降する（Ｓ７０）。ピストンバルブ１４が下降することで、入水口１２と二次側水路１７との間がピストンバルブ１４によって閉じられ、出水口１３からの水洗便器２に対する吐水が停止される。これにより、水洗便器２の洗浄が終了する（Ｓ８０）。
【００７８】
以上のような本実施形態の自動給水装置１によれば、羽根車回転数だけでなく、羽根車回転数の変動の原因となる洗浄水圧力の変化も加味されて閉弁タイミングが決定される。このため、洗浄水圧力の変化による羽根車回転数の変化を閉弁制御に反映させることができ、定量吐水の精度を向上することができる。これにより、水洗便器２において無駄に多くの洗浄水が流れたり、逆に少ない量でしか洗浄水が流れず、洗浄不良になったりする等、水洗便器２に供給される洗浄水の過不足が生じることを防止することができる。このように、本実施形態の自動給水装置１によれば、発電機３０の回転数（羽根車回転数）に基づいて閉弁タイミングを制御する構成において、正確に定量吐水を行うことができる。
【００７９】
本発明の第二実施形態について説明する。なお、前述の第一実施形態と共通する部分については、同一の符号を用いる等して適宜説明を省略する。
【００８０】
本実施形態では、閉弁制御による閉弁タイミングの補正において、圧力センサ６０によって検出される洗浄水圧力の代わりに、コントローラ２２による開弁制御によって電磁弁２０が開かれてから羽根車回転数が安定するまでの一定時間における羽根車３１の回転量（以下「羽根車回転量」という。）、つまり電磁弁２０が開かれてからの羽根車回転数の立ち上がり度合が用いられる。
【００８１】
図６は、開弁制御による電磁弁２０の開弁時を基準（０秒）とする吐水時間（開弁時からの経過時間）（秒）と羽根車回転数（ｒｐｍ）との関係を示す。図６に示すように、羽根車回転数は、電磁弁２０が開かれた時点（点Ｐ０参照）から、洗浄水が二次側水路１７（図２）に流れ始めることで増加し、ピストンバルブ１４（図２）が全開となった時点（点Ｐ１参照）から略一定となり、電磁弁２０が閉じられた時点（点Ｐ２参照）から、二次側水路１７（図２）に流れ込む洗浄水が減っていくことで減少する。
【００８２】
そして、このように水洗便器２の一回の洗浄において変化する羽根車回転数については、洗浄水圧力が変化することで、電磁弁２０の開弁時点（点Ｐ０）からの羽根車回転数の立ち上がり度合を含め、吐水時間と羽根車回転数との関係を示すグラフ（以下「洗浄波形」とする。）が変化する。
【００８３】
図７は、洗浄水圧力の変化にともなう洗浄波形の変化を示す。図７に示すように、洗浄水圧力が高くなると、グラフＧ２１のように、羽根車回転数の立ち上がりが急になる（符号Ｂ１で示す部分参照）。また、洗浄水圧力が低くなると、グラフＧ２２のように、羽根車回転数の立ち上がりが緩やかになる（符号Ｂ２で示す部分参照）。
【００８４】
このように吐水時間と羽根車回転数との関係において洗浄水圧力によって変化する羽根車回転数の立ち上がり度合が、閉弁制御による閉弁タイミングの補正に用いられる。羽根車回転数の立ち上がり度合としては、電磁弁２０の開弁時点（点Ｐ０）から、羽根車回転数が安定し始める時点（点Ｐ１）までの過程における一定時間内の羽根車回転量が計測される。
【００８５】
本実施形態では、図６に示すように、羽根車回転数の立ち上がり度合として、電磁弁２０の開弁時点（点Ｐ０）から０．２秒間の期間Ｃ１における羽根車回転量が計測される。羽根車回転量は、前述したようにパルス信号を読み取ることで羽根車回転数を計測するコントローラ２２において計測される。つまり、本実施形態では、コントローラ２２は、電磁弁２０に対して開弁信号を送信した時点から０．２秒間の間に読み取るパルス信号に基づいて羽根車回転量を計測する。なお、図６のグラフにおいて、０．４秒〜０．５秒の間の０．１秒間の期間Ｃ２は、上記のような羽根車回転数と閉弁タイミングとの関係に用いられる羽根車回転数のカウントが行われる期間を示す。
【００８６】
このように、本実施形態の自動給水装置においては、コントローラ２２は、開弁制御により電磁弁２０を開弁した直後から閉弁制御により電磁弁２０を閉弁する前までの一定時間における羽根車回転量を計測する。つまり、ここでいう電磁弁２０を開弁した直後からの一定時間とは、図６に示す洗浄波形において羽根車回転数の立ち上がり度合を示す部分（点Ｐ０〜点Ｐ１までの部分）の少なくとも一部を含む期間を意味する。そして、コントローラ２２は、計測した羽根車回転量に基づき、閉弁制御における閉弁タイミングの補正を行う。
【００８７】
具体的には、例えば、洗浄水圧力が比較的低水圧である０．０７ＭＰａの場合に対応する０．２秒間の羽根車回転量が２９４回転の場合は、洗浄水圧力が設定圧力の場合との比較において羽根車回転数が減少し、吐水量が減少するため、電磁弁２０が開弁している時間が長くなるように、閉弁タイミングを０．１秒遅くする補正が行われる。つまり、上記のような羽根車回転数と閉弁タイミングとの関係においては、例えば、羽根車回転数が２０００ｒｐｍの場合、閉弁タイミングが時刻ｔ＝２．３秒と設定される。
【００８８】
また、例えば、洗浄水圧力が比較的高水圧である０．７５ＭＰａの場合に対応する０．２秒間の羽根車回転量が４７４回転の場合は、洗浄水圧力が設定圧力の場合との比較において羽根車回転数が増加し、吐水量が増加するため、電磁弁２０が開弁している時間が短くなるように、閉弁タイミングを０．１秒速くする補正が行われる。つまり、上記のような羽根車回転数と閉弁タイミングとの関係においては、例えば、羽根車回転数が２０００ｒｐｍの場合、閉弁タイミングが時刻ｔ＝２．１秒と設定される。なお、羽根車回転量に基づく閉弁タイミングの補正においては、計測された羽根車回転量が、コントローラ２２等において洗浄水圧力または瞬間流量に換算されて用いられてもよい。
【００８９】
また、羽根車回転量の計測、および計測された羽根車回転量に基づく閉弁タイミングの補正は、水洗便器２の洗浄について同じ回の洗浄において行われてもよく、次回以降の異なる回の洗浄において行われてもよい。すなわち、羽根車回転量の計測およびそれに基づく閉弁タイミングの補正が同じ回の洗浄において行われる場合は、図６に示すように、電磁弁２０の開弁時点（点Ｐ０）から０．２秒間の間計測された羽根車回転量に基づく閉弁タイミングの補正が、その後の閉弁タイミング（点Ｐ２）に反映される。つまりこの場合、羽根車回転量の計測およびそれに基づく閉弁タイミングの補正を、各回の洗浄においてその都度行うことができる。
【００９０】
また、羽根車回転量の計測およびそれに基づく閉弁タイミングの補正が次回以降の異なる回の洗浄において行われる場合は、ある回の洗浄において計測された羽根車回転量が、次回以降の洗浄において用いられることで、閉弁タイミングの補正が行われる。この場合、一旦計測された羽根車回転量は、コントローラ２２において記憶され、閉弁タイミングの補正に用いられるまで保持される。
【００９１】
また、羽根車回転数の立ち上がり度合に基づく閉弁タイミングの補正は、本実施形態に係る自動給水装置の設置現場における初回洗浄時（新設時）における吐水量の調整に用いられてもよい。この場合、自動給水装置による一回の洗浄の吐水量を、設置現場における給水圧力に応じて調整することが可能となる。
【００９２】
このように、コントローラ２２による閉弁制御においては、羽根車回転数の立ち上がり度合の変化に応じて、羽根車回転数に基づく閉弁タイミングの補正が行われる。つまり、本実施形態に係る閉弁制御は、洗浄水圧力と連動して変化する羽根車回転数の立ち上がり度合の変化に着目し、電磁弁２０の開弁時から一定時間における羽根車回転量の変化に応じて閉弁タイミングを補正することで、羽根車回転数に基づく閉弁タイミングの制御の精度を向上させようとするものである。
【００９３】
したがって、閉弁制御における羽根車回転数の立ち上がり度合に基づく閉弁タイミングの補正においては、計測される羽根車回転量について基準の圧力となる設定圧力に対応する羽根車回転量との差やこれに対応する閉弁タイミングの補正量等、閉弁タイミングの補正に係る数値等は、自動給水装置が設置される現場の環境や自動給水装置の性能等によって適宜設定される。
【００９４】
以上のような本実施形態の自動給水装置によれば、羽根車回転数だけでなく、羽根車回転数の変動の原因となる洗浄水圧力の変化が、洗浄水圧力により変化する羽根車回転数の立ち上がり度合として加味されて閉弁タイミングが決定される。このため、洗浄水圧力の変化を閉弁制御に反映させることができ、定量吐水の精度を向上することができる。これにより、水洗便器２に供給される洗浄水の過不足が生じることを防止することができる。このように、本実施形態の自動給水装置によれば、発電機３０の回転数（羽根車回転数）に基づいて閉弁タイミングを制御する構成において、正確に定量吐水を行うことができる。
【００９５】
本発明の第三実施形態について説明する。なお、前述の実施形態と共通する部分については、同一の符号を用いる等して適宜説明を省略する。
【００９６】
本実施形態では、閉弁制御による閉弁タイミングの補正において、圧力センサ６０によって検出される洗浄水圧力の代わりに、コントローラ２２による開弁制御によって電磁弁２０が開かれてから電磁弁２０が閉じられるまでにおける羽根車回転量、つまり電磁弁２０が開いてから閉じるまでの羽根車回転量の総量（以下「総回転量」という。）が用いられる。
【００９７】
前述したように洗浄水圧力の変化にともなって、洗浄波形が変化することにより（図７参照）、総回転量も変化する。具体的には、洗浄水圧力が高くなるほど、総回転量は増加し、洗浄水圧力が低くなるほど、総回転量は減少する。
【００９８】
このように吐水時間と羽根車回転数との関係において洗浄水圧力によって変化する総回転量が、閉弁制御による閉弁タイミングの補正に用いられる。本実施形態では、図６に示すように、総回転量として、電磁弁２０の開弁時点（点Ｐ０）から電磁弁２０の閉弁時点（点Ｐ２）の期間Ｃ３における羽根車回転量が計測される。つまり、本実施形態では、コントローラ２２は、電磁弁２０に対して開弁信号を送信した時点から閉弁信号を送信した時点までの間に読み取るパルス信号に基づいて総回転量を計測する。
【００９９】
このように、本実施形態の自動給水装置においては、コントローラ２２は、開弁制御により電磁弁２０を開弁してから閉弁制御により電磁弁２０を閉弁するまでの羽根車回転量（総回転量）を計測する。そして、コントローラ２２は、計測した総回転量に基づき、閉弁制御における閉弁タイミングの補正を行う。
【０１００】
具体的には、例えば、洗浄水圧力が比較的低水圧である０．０７ＭＰａの場合に対応する総回転量が１０５０回転の場合は、洗浄水圧力が設定圧力の場合との比較において羽根車回転数が減少し、吐水量が減少するため、電磁弁２０が開弁している時間が長くなるように、閉弁タイミングを０．１秒遅くする補正が行われる。つまり、上記のような羽根車回転数と閉弁タイミングとの関係においては、例えば、羽根車回転数が２０００ｒｐｍの場合、閉弁タイミングが時刻ｔ＝２．３秒と設定される。
【０１０１】
また、例えば、洗浄水圧力が比較的高水圧である０．７５ＭＰａの場合に対応する総回転量が１３５０回転の場合は、洗浄水圧力が設定圧力の場合との比較において羽根車回転数が増加し、吐水量が増加するため、電磁弁２０が開弁している時間が短くなるように、閉弁タイミングを０．１秒速くする補正が行われる。つまり、上記のような羽根車回転数と閉弁タイミングとの関係においては、例えば、羽根車回転数が２０００ｒｐｍの場合、閉弁タイミングが時刻ｔ＝２．１秒と設定される。なお、羽根車回転量に基づく閉弁タイミングの補正においては、計測された総回転量が、コントローラ２２等において洗浄水圧力または瞬間流量に換算されて用いられてもよい。
【０１０２】
また、本実施形態においては、総回転量の計測、および計測された総回転量に基づく閉弁タイミングの補正は、次回以降の異なる回の洗浄において行われる。すなわち、本実施形態では、ある回の洗浄において計測された総回転量が、次回以降の洗浄において用いられることで、閉弁タイミングの補正が行われる。この場合、一旦計測された総回転量は、コントローラ２２において記憶され、閉弁タイミングの補正に用いられるまで保持される。また、本実施形態に係る閉弁タイミングの補正は、第二実施形態と同様に、自動給水装置の設置現場における初回洗浄時（新設時）における吐水量の調整に用いられてもよい。
【０１０３】
このように、コントローラ２２による閉弁制御においては、総回転量の変化に応じて、羽根車回転数に基づく閉弁タイミングの補正が行われる。つまり、本実施形態に係る閉弁制御は、洗浄水圧力と連動して変化する総回転量の変化に応じて閉弁タイミングを補正することで、羽根車回転数に基づく閉弁タイミングの制御の精度を向上させようとするものである。したがって、閉弁制御における総回転量に基づく閉弁タイミングの補正においては、第二実施形態と同様に、閉弁タイミングの補正に係る数値等は、自動給水装置が設置される現場の環境や自動給水装置の性能等によって適宜設定される。
【０１０４】
以上のような本実施形態の自動給水装置によれば、羽根車回転数だけでなく、羽根車回転数の変動の原因となる洗浄水圧力の変化が、洗浄水圧力により変化する総回転量として加味されて閉弁タイミングが決定される。このため、洗浄水圧力の変化を閉弁制御に反映させることができ、定量吐水の精度を向上することができる。これにより、水洗便器２に供給される洗浄水の過不足が生じることを防止することができる。このように、本実施形態の自動給水装置によれば、発電機３０の回転数（羽根車回転数）に基づいて閉弁タイミングを制御する構成において、正確に定量吐水を行うことができる。
【０１０５】
本発明の第四実施形態について説明する。なお、前述の実施形態と共通する部分については、同一の符号を用いる等して適宜説明を省略する。
【０１０６】
本実施形態では、閉弁制御による閉弁タイミングの補正において、圧力センサ６０によって検出される洗浄水圧力の代わりに、コントローラ２２による開弁制御によって電磁弁２０が開かれてから羽根車回転数がある一定の回転数に達するのに要した時間（以下「回転数到達時間」という。）が用いられる。
【０１０７】
前述したように洗浄水圧力の変化にともなって、洗浄波形が変化することにより（図７参照）、回転数到達時間も変化する。具体的には、洗浄水圧力が高くなるほど、回転数到達時間は短くなり、洗浄水圧力が低くなるほど、回転数到達時間は長くなる。
【０１０８】
このように吐水時間と羽根車回転数との関係において洗浄水圧力によって変化する回転数到達時間が、閉弁制御による閉弁タイミングの補正に用いられる。本実施形態では、図６に示すように、回転数到達時間として、電磁弁２０の開弁時点（点Ｐ０）から羽根車回転数があらかじめ設定された規定の回転数Ｒ１（ｒｐｍ）に達するまでの時間が計測される。したがって、図６に示す洗浄波形においては、回転数到達時間はＴ１（秒）となる。回転数到達時間は、コントローラ２２において計測される。つまり、本実施形態では、コントローラ２２において規定の回転数Ｒ１があらかじめ設定され記憶されており、コントローラ２２は、電磁弁２０に対して開弁信号を送信した時点から、計測する羽根車回転数が規定の回転数Ｒ１に達するまでの時間（回転数到達時間）を計測する。
【０１０９】
このように、本実施形態の自動給水装置においては、コントローラ２２は、開弁制御により電磁弁２０を開弁してから、羽根車回転数があらかじめ設定された規定の回転数Ｒ１に達するまでの時間（回転数到達時間）を計測する。そして、コントローラ２２は、計測した回転数到達時間に基づき、閉弁制御における閉弁タイミングの補正を行う。
【０１１０】
具体的には、例えば、洗浄水圧力が比較的低水圧である０．０７ＭＰａの場合に対応する回転数到達時間が５．０秒の場合は、洗浄水圧力が設定圧力の場合との比較において羽根車回転数が減少し、吐水量が減少するため、電磁弁２０が開弁している時間が長くなるように、閉弁タイミングを０．１秒遅くする補正が行われる。つまり、上記のような羽根車回転数と閉弁タイミングとの関係においては、例えば、羽根車回転数が２０００ｒｐｍの場合、閉弁タイミングが時刻ｔ＝２．３秒と設定される。
【０１１１】
また、例えば、洗浄水圧力が比較的高水圧である０．７５ＭＰａの場合に対応する回転数到達時間が３．８秒の場合は、洗浄水圧力が設定圧力の場合との比較において羽根車回転数が増加し、吐水量が増加するため、電磁弁２０が開弁している時間が短くなるように、閉弁タイミングを０．１秒速くする補正が行われる。つまり、上記のような羽根車回転数と閉弁タイミングとの関係においては、例えば、羽根車回転数が２０００ｒｐｍの場合、閉弁タイミングが時刻ｔ＝２．１秒と設定される。なお、羽根車回転量に基づく閉弁タイミングの補正においては、計測された回転数到達時間が、コントローラ２２等において洗浄水圧力または瞬間流量に換算されて用いられてもよい。
【０１１２】
また、本実施形態においては、回転数到達時間の計測、および計測された回転数到達時間に基づく閉弁タイミングの補正は、第二実施形態と同様に、水洗便器２の洗浄について同じ回の洗浄において行われてもよく、次回以降の異なる回の洗浄において行われてもよい。なお、回転数到達時間の計測およびそれに基づく閉弁タイミングの補正が同じ回の洗浄において行われる場合は、図６に示すように、電磁弁２０の開弁時点（点Ｐ０）から、羽根車回転数が規定の回転数Ｒ１に達するまでの時間Ｔ１に基づく閉弁タイミングの補正が、その後の閉弁タイミング（点Ｐ２）に反映される。また、回転数到達時間の計測およびそれに基づく閉弁タイミングの補正が次回以降の異なる回の洗浄において行われる場合は、一旦計測された回転数到達時間は、コントローラ２２において記憶され、閉弁タイミングの補正に用いられるまで保持される。また、本実施形態に係る閉弁タイミングの補正は、第二実施形態と同様に、自動給水装置の設置現場における初回洗浄時（新設時）における吐水量の調整に用いられてもよい。
【０１１３】
このように、コントローラ２２による閉弁制御においては、回転数到達時間の変化に応じて、羽根車回転数に基づく閉弁タイミングの補正が行われる。つまり、本実施形態に係る閉弁制御は、洗浄水圧力と連動して変化する回転数到達時間の変化に応じて閉弁タイミングを補正することで、羽根車回転数に基づく閉弁タイミングの制御の精度を向上させようとするものである。したがって、閉弁制御における回転数到達時間に基づく閉弁タイミングの補正においては、第二実施形態と同様に、閉弁タイミングの補正に係る数値等は、自動給水装置が設置される現場の環境や自動給水装置の性能等によって適宜設定される。
【０１１４】
以上のような本実施形態の自動給水装置によれば、羽根車回転数だけでなく、羽根車回転数の変動の原因となる洗浄水圧力の変化が、洗浄水圧力により変化する回転数到達時間として加味されて閉弁タイミングが決定される。このため、洗浄水圧力の変化を閉弁制御に反映させることができ、定量吐水の精度を向上することができる。これにより、水洗便器２に供給される洗浄水の過不足が生じることを防止することができる。このように、本実施形態の自動給水装置によれば、発電機３０の回転数（羽根車回転数）に基づいて閉弁タイミングを制御する構成において、正確に定量吐水を行うことができる。
【符号の説明】
【０１１５】
１ 自動給水装置
２０ 電磁弁
２２ コントローラ（制御回路）
２３ 人体感知センサ（検知手段）
２５ キャパシタ（蓄電手段）
３０ 発電機
３１ 羽根車
６０ 圧力センサ
【特許請求の範囲】
【請求項１】
使用者の動作に基づいて自動的に吐水を行う自動給水装置であって、
前記使用者の動作を検知する検知手段と、
吐水される水の通路である通水路の開閉を行うための電磁弁と、
前記通水路を流れる水の作用を受けて回転する羽根車を有し、該羽根車の回転により発電する発電機と、
該発電機により発電された電力を蓄える蓄電手段と、
該蓄電手段に蓄えられた電力を用いて、前記検知手段の出力信号に基づく前記電磁弁の開閉の制御および前記羽根車の回転数のカウントを行う制御回路と、
前記通水路中の水の圧力を検出する水圧検出手段と、を備え、
前記制御回路は、前記検知手段により前記使用者の動作が検知された後に前記電磁弁を開弁する開弁制御、および該開弁制御により前記電磁弁を開弁した後の前記羽根車の回転数に基づいて前記電磁弁を閉弁するタイミングを決定して該タイミングに従って前記電磁弁を閉弁する閉弁制御を行うとともに、前記水圧検出手段によって検出される前記通水路中の水の圧力に基づき、前記閉弁制御における前記タイミングの補正を行う自動給水装置。
【請求項２】
使用者の動作に基づいて自動的に吐水を行う自動給水装置であって、
前記使用者の動作を検知する検知手段と、
吐水される水の通路である通水路の開閉を行うための電磁弁と、
前記通水路を流れる水の作用を受けて回転する羽根車を有し、該羽根車の回転により発電する発電機と、
該発電機により発電された電力を蓄える蓄電手段と、
該蓄電手段に蓄えられた電力を用いて、前記検知手段の出力信号に基づく前記電磁弁の開閉の制御および前記羽根車の回転数のカウントを行う制御回路と、を備え、
前記制御回路は、前記検知手段により前記使用者の動作が検知された後に前記電磁弁を開弁する開弁制御、および該開弁制御により前記電磁弁を開弁した後の前記羽根車の回転数に基づいて前記電磁弁を閉弁するタイミングを決定して該タイミングに従って前記電磁弁を閉弁する閉弁制御を行うとともに、
前記開弁制御により前記電磁弁を開弁した直後から前記閉弁制御により前記電磁弁を閉弁する前までの一定時間における前記羽根車の回転量を計測し、計測した前記回転量に基づき、前記閉弁制御における前記タイミングの補正を行う自動給水装置。
【請求項３】
使用者の動作に基づいて自動的に吐水を行う自動給水装置であって、
前記使用者の動作を検知する検知手段と、
吐水される水の通路である通水路の開閉を行うための電磁弁と、
前記通水路を流れる水の作用を受けて回転する羽根車を有し、該羽根車の回転により発電する発電機と、
該発電機により発電された電力を蓄える蓄電手段と、
該蓄電手段に蓄えられた電力を用いて、前記検知手段の出力信号に基づく前記電磁弁の開閉の制御および前記羽根車の回転数のカウントを行う制御回路と、を備え、
前記制御回路は、前記検知手段により前記使用者の動作が検知された後に前記電磁弁を開弁する開弁制御、および該開弁制御により前記電磁弁を開弁した後の前記羽根車の回転数に基づいて前記電磁弁を閉弁するタイミングを決定して該タイミングに従って前記電磁弁を閉弁する閉弁制御を行うとともに、
前記開弁制御により前記電磁弁を開弁してから前記閉弁制御により前記電磁弁を閉弁するまでの前記羽根車の回転量を計測し、計測した前記回転量に基づき、前記閉弁制御における前記タイミングの補正を行う自動給水装置。
【請求項４】
使用者の動作に基づいて自動的に吐水を行う自動給水装置であって、
前記使用者の動作を検知する検知手段と、
吐水される水の通路である通水路の開閉を行うための電磁弁と、
前記通水路を流れる水の作用を受けて回転する羽根車を有し、該羽根車の回転により発電する発電機と、
該発電機により発電された電力を蓄える蓄電手段と、
該蓄電手段に蓄えられた電力を用いて、前記検知手段の出力信号に基づく前記電磁弁の開閉の制御および前記羽根車の回転数のカウントを行う制御回路と、を備え、
前記制御回路は、前記検知手段により前記使用者の動作が検知された後に前記電磁弁を開弁する開弁制御、および該開弁制御により前記電磁弁を開弁した後の前記羽根車の回転数に基づいて前記電磁弁を閉弁するタイミングを決定して該タイミングに従って前記電磁弁を閉弁する閉弁制御を行うとともに、
前記開弁制御により前記電磁弁を開弁してから、前記羽根車の回転数があらかじめ設定された規定の回転数に達するまでの時間を計測し、計測した前記時間に基づき、前記閉弁制御における前記タイミングの補正を行う自動給水装置。
【請求項１】
使用者の動作に基づいて自動的に吐水を行う自動給水装置であって、
前記使用者の動作を検知する検知手段と、
吐水される水の通路である通水路の開閉を行うための電磁弁と、
前記通水路を流れる水の作用を受けて回転する羽根車を有し、該羽根車の回転により発電する発電機と、
該発電機により発電された電力を蓄える蓄電手段と、
該蓄電手段に蓄えられた電力を用いて、前記検知手段の出力信号に基づく前記電磁弁の開閉の制御および前記羽根車の回転数のカウントを行う制御回路と、
前記通水路中の水の圧力を検出する水圧検出手段と、を備え、
前記制御回路は、前記検知手段により前記使用者の動作が検知された後に前記電磁弁を開弁する開弁制御、および該開弁制御により前記電磁弁を開弁した後の前記羽根車の回転数に基づいて前記電磁弁を閉弁するタイミングを決定して該タイミングに従って前記電磁弁を閉弁する閉弁制御を行うとともに、前記水圧検出手段によって検出される前記通水路中の水の圧力に基づき、前記閉弁制御における前記タイミングの補正を行う自動給水装置。
【請求項２】
使用者の動作に基づいて自動的に吐水を行う自動給水装置であって、
前記使用者の動作を検知する検知手段と、
吐水される水の通路である通水路の開閉を行うための電磁弁と、
前記通水路を流れる水の作用を受けて回転する羽根車を有し、該羽根車の回転により発電する発電機と、
該発電機により発電された電力を蓄える蓄電手段と、
該蓄電手段に蓄えられた電力を用いて、前記検知手段の出力信号に基づく前記電磁弁の開閉の制御および前記羽根車の回転数のカウントを行う制御回路と、を備え、
前記制御回路は、前記検知手段により前記使用者の動作が検知された後に前記電磁弁を開弁する開弁制御、および該開弁制御により前記電磁弁を開弁した後の前記羽根車の回転数に基づいて前記電磁弁を閉弁するタイミングを決定して該タイミングに従って前記電磁弁を閉弁する閉弁制御を行うとともに、
前記開弁制御により前記電磁弁を開弁した直後から前記閉弁制御により前記電磁弁を閉弁する前までの一定時間における前記羽根車の回転量を計測し、計測した前記回転量に基づき、前記閉弁制御における前記タイミングの補正を行う自動給水装置。
【請求項３】
使用者の動作に基づいて自動的に吐水を行う自動給水装置であって、
前記使用者の動作を検知する検知手段と、
吐水される水の通路である通水路の開閉を行うための電磁弁と、
前記通水路を流れる水の作用を受けて回転する羽根車を有し、該羽根車の回転により発電する発電機と、
該発電機により発電された電力を蓄える蓄電手段と、
該蓄電手段に蓄えられた電力を用いて、前記検知手段の出力信号に基づく前記電磁弁の開閉の制御および前記羽根車の回転数のカウントを行う制御回路と、を備え、
前記制御回路は、前記検知手段により前記使用者の動作が検知された後に前記電磁弁を開弁する開弁制御、および該開弁制御により前記電磁弁を開弁した後の前記羽根車の回転数に基づいて前記電磁弁を閉弁するタイミングを決定して該タイミングに従って前記電磁弁を閉弁する閉弁制御を行うとともに、
前記開弁制御により前記電磁弁を開弁してから前記閉弁制御により前記電磁弁を閉弁するまでの前記羽根車の回転量を計測し、計測した前記回転量に基づき、前記閉弁制御における前記タイミングの補正を行う自動給水装置。
【請求項４】
使用者の動作に基づいて自動的に吐水を行う自動給水装置であって、
前記使用者の動作を検知する検知手段と、
吐水される水の通路である通水路の開閉を行うための電磁弁と、
前記通水路を流れる水の作用を受けて回転する羽根車を有し、該羽根車の回転により発電する発電機と、
該発電機により発電された電力を蓄える蓄電手段と、
該蓄電手段に蓄えられた電力を用いて、前記検知手段の出力信号に基づく前記電磁弁の開閉の制御および前記羽根車の回転数のカウントを行う制御回路と、を備え、
前記制御回路は、前記検知手段により前記使用者の動作が検知された後に前記電磁弁を開弁する開弁制御、および該開弁制御により前記電磁弁を開弁した後の前記羽根車の回転数に基づいて前記電磁弁を閉弁するタイミングを決定して該タイミングに従って前記電磁弁を閉弁する閉弁制御を行うとともに、
前記開弁制御により前記電磁弁を開弁してから、前記羽根車の回転数があらかじめ設定された規定の回転数に達するまでの時間を計測し、計測した前記時間に基づき、前記閉弁制御における前記タイミングの補正を行う自動給水装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【公開番号】特開２０１１−７４６１８（Ｐ２０１１−７４６１８Ａ）
【公開日】平成２３年４月１４日（２０１１．４．１４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−２２５２５９（Ｐ２００９−２２５２５９）
【出願日】平成２１年９月２９日（２００９．９．２９）
【出願人】（００００１００８７）ＴＯＴＯ株式会社 (3,889)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年４月１４日（２０１１．４．１４）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年９月２９日（２００９．９．２９）
【出願人】（００００１００８７）ＴＯＴＯ株式会社 (3,889)
【Ｆターム（参考）】
[ Back to top ]