(57)【要約】【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、洗浄水温度を検出するサーミスタ４０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、サーミスタ４０によって検出される洗浄水温度に基づき、閉弁タイミングの補正を行う。【選択図】図２
2011064005.tif 000002
【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温度を検出する水温検出手段と、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、前記水温検出手段によって検出される前記通水路中の水の温度に基づき、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、該羽根車の回転にともなって回転する磁石、および該磁石の周りに設けられるコイルを有し、前記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、
前記コイルの抵抗値を検出するコイル抵抗検出手段と、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、前記コイル抵抗検出手段によって検出される前記コイルの抵抗値に基づき、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、該羽根車の回転にともなって回転する磁石、および該磁石の周りに設けられるコイルを有し、前記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、
前記発電機は、前記通水路中の水の温度の変化にともなう前記羽根車の回転抵抗の変化を相殺する方向へ前記磁石および前記コイルの少なくともいずれかを移動させることで、前記磁石および前記コイルの相対的な位置関係を変化させる移動手段をさらに有し、
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自動給水装置。
【請求項４】
前記移動手段は、前記通水路中の水の温度の変化にともなって伸縮する感温部材を有し、該感温部材の伸縮を用いて、前記磁石および前記コイルの相対的な位置関係を変化させる請求項３に記載の自動給水装置。
【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と、この羽根車の回転にともなって回転する磁石と、この磁石の周りに設けられるコイルとを有し、羽根車の回転により発電する。このため、季節等によって給水温度（自動給水装置に供給される水の温度）が変化すると、水の粘度（粘性）や磁石の磁力等が変化し、羽根車の回転にともなって羽根車が水から受ける抵抗や磁石を介してコイルから受ける抵抗が変化する。羽根車の水やコイルから受ける抵抗が変化すると、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、給水温度の変化によって、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温度を検出する水温検出手段と、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、前記水温検出手段によって検出される前記通水路中の水の温度に基づき、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羽根車の回転抵抗の変化を生じさせる水温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、該羽根車の回転にともなって回転する磁石、および該磁石の周りに設けられるコイルを有し、前記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、前記コイルの抵抗値を検出するコイル抵抗検出手段と、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、前記コイル抵抗検出手段によって検出される前記コイルの抵抗値に基づき、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羽根車の回転抵抗の変化を生じさせる水温の変化が、水温により変化する磁石の磁力変化にともなって変化するコイルの抵抗値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、該羽根車の回転にともなって回転する磁石、および該磁石の周りに設けられるコイルを有し、前記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、前記発電機は、前記通水路中の水の温度の変化にともなう前記羽根車の回転抵抗の変化を相殺する方向へ前記磁石および前記コイルの少なくともいずれかを移動させることで、前記磁石および前記コイルの相対的な位置関係を変化させる移動手段をさらに有し、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ものである。このような構成により、水温の変化に応じて、磁石およびコイルの少なくともいずれかが羽根車の回転数の変動を相殺する方向に移動し、羽根車の回転数が自動的に補正されるので、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】
好ましくは、前記移動手段は、前記通水路中の水の温度の変化にともなって伸縮する感温部材を有し、該感温部材の伸縮を用いて、前記磁石および前記コイルの相対的な位置関係を変化させるものである。このような構成により、移動手段を簡単な構成とすることができる。
【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】本発明の他の実施形態に係る自動給水装置の構成を示す模式図。
【図６】本発明の他の実施形態に係る発電機の構成を示す断面図。
【図７】本発明の他の実施形態に係る発電機の構成を示す断面図。
【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温の変化に応じて、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、通水路中の水の温度（以下「洗浄水温度」という。）を検出する水温検出手段としてのサーミスタ４０を備える。サーミスタ４０は、装置本体１０における洗浄水温度を検出することができる位置に設けられる。サーミスタ４０は、コントローラ２２に接続される。サーミスタ４０から出力される検出信号が、コントローラ２２に入力され、サーミスタ４０によって検出される洗浄水温度が、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、サーミスタ４０は、第一バイパス流路１８に設けられ、第一バイパス流路１８内に存在する水の温度を検出する。なお、サーミスタ４０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における洗浄水温度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、洗浄水温度が変化することにより、水の粘度（粘性）等の変化に起因して変動する。つまり、洗浄水温度が変化することにより、羽根車回転数と瞬間流量との関係が変化する。したがって、上記のような洗浄水温度が常温（２０℃）の場合についての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、洗浄水温度が２０℃から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】
具体的には、洗浄水温度が低くなると、水の粘度が大きくなるため、羽根車３１が回転にともなって水から受ける抵抗が大きくなり、羽根車回転数が減少する。また、洗浄水温度が低くなると、発電機３０を構成する磁石３４の磁力が強くなるために磁石３４のコイル３５への吸引力が強くなることからも、羽根車回転数が減少する。逆に、洗浄水温度が高くなると、水の粘度が小さくなることや磁石３４の磁力が低下することから、羽根車回転数が増加する。
【００６４】
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、洗浄水温度が２０℃の場合には定量吐水のために有効となるが、洗浄水温度が２０℃よりも低くなると、羽根車回転数が減少するため、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よれば、実際に流れる洗浄水の流量に対応する羽根車回転数が少なくカウントされ、閉弁タイミングが遅くなる。言い換えると、洗浄水温度が２０℃よりも低くなると、羽根車回転数が減少するため、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羽根車回転数に対応する見かけ上の瞬間流量が実際に流れる洗浄水の流量よりも少なくなり、閉弁タイミングが遅くなる。結果として、洗浄水温度が２０℃よりも低くなると、水洗便器２に対する吐水量が過多となる。
【００６５】
逆に、洗浄水温度が２０℃よりも高くなると、羽根車回転数が増加するため、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よれば、実際に流れる洗浄水の流量に対応する羽根車回転数が多くカウントされ、閉弁タイミングが速くなる。言い換えると、洗浄水温度が２０℃よりも高くなると、羽根車回転数が増加するため、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羽根車回転数に対応する見かけ上の瞬間流量が実際に流れる洗浄水の流量よりも多くなり、閉弁タイミングが速くなる。結果として、洗浄水温度が２０℃よりも高くなると、水洗便器２に対する吐水量が不足する。
【００６６】
そこで、コントローラ２２は、洗浄水温度の変化に応じて、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、サーミスタ４０によって検出される洗浄水温度に基づき、閉弁制御における閉弁タイミングの補正を行う。
【００６７】
具体的には、例えば、洗浄水温度が５℃の場合は、洗浄水温度が２０℃の場合との比較において羽根車回転数が減少するため、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。
【００６８】
また、例えば、洗浄水温度が３５℃の場合は、洗浄水温度が２０℃の場合との比較において羽根車回転数が増加するため、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。
【００６９】
このように、コントローラ２２による閉弁制御においては、サーミスタ４０によって検出される洗浄水温度の変化に応じて、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、洗浄水温度の変化にともなう洗浄水の粘度や磁石３４の磁力の変化に着目し、サーミスタ４０によって検知される洗浄水温度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。
【００７０】
したがって、閉弁制御における洗浄水温度に基づく閉弁タイミングの補正においては、洗浄水温度について基準の温度となる常温（２０℃）との温度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。
【００７１】
また、閉弁タイミングの補正に際して行われるサーミスタ４０の検出値に基づく洗浄水温度の計測は、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。
【００７２】
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）。
【００７３】
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羽根車３１の回転抵抗の変化を生じさせる洗浄水温度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、洗浄水温度の変化による羽根車３１の回転抵抗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。
【００７４】
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。
【００７５】
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、洗浄水温度の代わりに、発電機３０を構成するコイル３５の抵抗値（コイル３５を構成する銅線の巻線抵抗値、以下「コイル抵抗値」という。）が用いられる。
【００７６】
コイル抵抗値は、洗浄水温度が変化することによって変化する。コイル抵抗値が低いほど、洗浄水温度は低く、コイル抵抗値が高いほど、洗浄水温度は高い。そこで、本実施形態では、コントローラ２２は、コイル抵抗値の変化に応じて、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。
【００７７】
そこで、図５に示すように、本実施形態の自動給水装置２０１は、コイル抵抗値を検出するコイル抵抗検出手段としてのコイル抵抗検出回路４５を備える。コイル抵抗検出回路４５は、発電機３０のコイル３５（図３参照）に電気的に接続される。コイル抵抗検出回路４５は、コイル３５に対して一定の定格電圧を印加する回路部分と、定格電圧の印加時にコイル３５に流れる電流を検出する回路部分とを備える。そして、コイル抵抗検出回路４５は、コイル３５に対して印加する電圧値と、電圧の印加時に検出した電流値とから、コイル抵抗値を算出し、その算出したコイル抵抗値を検出信号として出力する。
【００７８】
コイル抵抗検出回路４５は、コントローラ２２に接続される。コイル抵抗検出回路４５から出力される検出信号が、コントローラ２２に入力され、コイル抵抗検出回路４５によって検出されるコイル抵抗値が、コントローラ２２によって検知される。コイル抵抗検出回路４５は、ケーシング１１内における適宜の位置に設けられる。
【００７９】
なお、コイル抵抗検出回路４５の構成は、コイル抵抗値を検出することができるものであれば限定されない。コイル抵抗検出回路４５の構成としては、例えば、上記構成のほか、コイル３５に対して一定の定格電流を供給する回路部分と、定格電流の供給時にコイル３５に生じる電圧を検出する回路部分とを備え、コイル３５に供給する電流値と、電流の供給時に検出した電圧値とからコイル抵抗値を算出する構成等であってもよい。また、コイル抵抗検出回路４５については、コイル抵抗値を検出するための回路構成がコントローラ２２に内蔵される構成であってもよい。この場合、コントローラ２２が、コイル抵抗値を検出するコイル抵抗検出手段として機能する。
【００８０】
このように、コイル抵抗検出回路４５を備える構成において、コントローラ２２は、コイル抵抗検出回路４５によって検出されるコイル抵抗値に基づき、閉弁制御における閉弁タイミングの補正を行う。
【００８１】
具体的には、例えば、洗浄水温度が５℃の場合に対応するコイル抵抗値が１２．５Ωの場合は、洗浄水温度が２０℃の場合に対応するコイル抵抗値１３．３Ωとの比較において羽根車回転数が減少するため、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。
【００８２】
また、例えば、洗浄水温度が３５℃の場合に対応するコイル抵抗値が１４．１Ωの場合は、洗浄水温度が２０℃の場合に対応するコイル抵抗値１３．３Ωとの比較において羽根車回転数が増加するため、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。なお、コイル抵抗値に基づく閉弁タイミングの補正においては、コイル抵抗検出回路４５によって検出されたコイル抵抗値が、コントローラ２２等において温度に換算されて用いられてもよい。
【００８３】
このように、コントローラ２２による閉弁制御においては、コイル抵抗検出回路４５によって検出されるコイル抵抗値の変化に応じて、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、洗浄水温度と連動して変化するコイル抵抗値の変化にともなう洗浄水の粘度や磁石３４の磁力の変化に着目し、コイル抵抗検出回路４５によって検知されるコイル抵抗値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。
【００８４】
したがって、閉弁制御におけるコイル抵抗値に基づく閉弁タイミングの補正においては、コイル抵抗値について基準の温度となる常温（２０℃）に対応する抵抗値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２０１が設置される現場の環境や自動給水装置２０１の性能等によって適宜設定される。
【００８５】
また、閉弁タイミングの補正に際して行われるコイル抵抗検出回路４５の検出値に基づくコイル抵抗値の計測は、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。
【００８６】
以上のような本実施形態の自動給水装置２０１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羽根車３１の回転抵抗の変化を生じさせる洗浄水温度の変化が、洗浄水温度により変化する磁石３４の磁力変化にともなって変化するコイル抵抗値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、洗浄水温度の変化による羽根車３１の回転抵抗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２０１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。
【００８７】
また、本実施形態においては、コイル抵抗検出回路４５によって検出されるコイル抵抗値が換算されることで得られる温度を、自動給水装置２０１における凍結防止に用いることができる。具体的には、例えば、コントローラ２２において、コイル抵抗値が換算されることで得られた温度が、０℃または０℃近傍の規定の温度以下であると判断されると、コントローラ２２により、電磁弁２０が一時的に開状態とされる。ここで、コントローラ２２による電磁弁２０の開弁制御は、間欠的なものであってもよい。
【００８８】
このように、コイル抵抗値に基づいて得られる洗浄水温度が０℃または０℃付近まで低下することで電磁弁２０が開かれることにより、洗浄水が凍結する前に一時的にあるいは間欠的に吐水が行われることとなるので、自動給水装置２０１の通水路において凍結が生じることを防止することができる。これにより、２０１を含む設備の保護を行うことができる。
【００８９】
本発明の第三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。
【００９０】
本実施形態では、閉弁制御による閉弁タイミングの補正が、機械的な構成によって実現される。つまり、本実施形態の自動給水装置においては、洗浄水温度の変化にともなって羽根車３１の回転抵抗を変化させるような構成が備えられる。そこで、本実施形態の自動給水装置においては、発電機３３０は、洗浄水温度の変化にともなう羽根車３１の回転抵抗の変化を相殺する方向へ磁石３４を移動させることで、磁石３４およびコイル３５の相対的な位置関係を変化させる移動手段を有する。
【００９１】
発電機３０を構成する磁石３４とコイル３５との距離が変化することにより、磁石３４からコイル３５に作用する磁力の強さが変化する。磁石３４とコイル３５との距離が小さくなるほど、磁石３４からコイル３５に作用する磁力は強くなり、磁石３４とコイル３５との距離が大きくなるほど、磁石３４からコイル３５に作用する磁力は弱くなる。そして、前述したように、磁石３４がコイル３５に作用させる磁力の強さは、磁石３４の３５への吸引力との関係から、羽根車３１の回転抵抗、つまり羽根車回転数に影響する。そこで、本実施形態においては、洗浄水温度の変化に応じて磁石３４とコイル３５との相対的な位置関係、つまり互いの間の距離を変化させることにより、閉弁制御による閉弁タイミングの補正が行われる。
【００９２】
図６に示すように、本実施形態に係る発電機３３０は、洗浄水温度の変化にともなって磁石３４およびコイル３５の相対的な位置関係を変化させるための構成として、ワックスエレメント５０を備える。ワックスエレメント５０は、洗浄水温度の変化にともなって伸縮する感温部材である。ワックスエレメント５０は、羽根車３１と磁石３４との間に設けられ、羽根車３１と磁石３４とを連結するとともに、これら羽根車３１および磁石３４と一体的に回転する。ワックスエレメント５０により、コイル３５に対して磁石３４が移動可能に支持される。
【００９３】
ワックスエレメント５０は、全体として略筒状の外形を有し、その筒軸方向に沿って支持軸３３を貫通させた状態で、支持軸３３に支持される。ワックスエレメント５０は、羽根車３１に固定される部分であるスリーブ部５１と、このスリーブ部５１に対して筒軸方向におけるコイル３５側（図６における左側）に突出するように設けられるピストン部５２とを有する。スリーブ部５１の内部には、温度変化にともなって体積を膨張・収縮させるサーモワックスが封入されている。ピストン部５２は、スリーブ部５１内に封入されるサーモワックスの体積変化により、スリーブ部５１からの突出量を変化させる。
【００９４】
このように、洗浄水温度の変化にともなってピストン部５２のスリーブ部５１からの突出量の変化により伸縮するワックスエレメント５０は、その伸縮にともなって移動する部分であるピストン部５２の部分に、磁石３４を支持する。磁石３４は、略円筒状の外形を有するピストン部５２の外周面部に支持される。
【００９５】
ワックスエレメント５０は、洗浄水温度が低下することにより、スリーブ部５１内のサーモワックスが収縮することで、ピストン部５２のスリーブ部５１からの突出量を減少させる。これにより、磁石３４をコイル３５から遠ざける（図６において右側に移動させる）。また、ワックスエレメント５０は、洗浄水温度が上昇することにより、スリーブ部５１内のサーモワックスが膨張することで、ピストン部５２のスリーブ部５１からの突出量を増加させる。これにより、磁石３４をコイル３５に近付ける（図６において左側に移動させる）。このように、ワックスエレメント５０は、洗浄水温度の変化にともなう伸縮を用いて、磁石３４およびコイル３５の相対的な位置関係を変化させる。
【００９６】
そして、洗浄水温度の変化にともなってワックスエレメント５０によって変化させられる磁石３４とコイル３５との距離の変化量が、同じく洗浄水温度の変化にともなう羽根車回転数の変動が相殺されるように調整される。
【００９７】
例えば、洗浄水温度が５℃の場合は、洗浄水温度が２０℃の場合との比較において、洗浄水の粘度が大きくなること、および磁石３４の磁力が強くなることから羽根車回転数が減少する。そこで、ワックスエレメント５０においては、洗浄水温度の変化による磁石３４の移動量が、洗浄水温度が５℃の場合に、磁石３４がコイル３５から遠ざかる方向（図６において右方向）に５ｍｍ移動するように設定される。これにより、羽根車回転数を増加させる作用が得られ、洗浄水温度が５℃の場合における羽根車回転数が、洗浄水温度が２０℃の場合と同等にされる。
【００９８】
また、例えば、洗浄水温度が３５℃の場合は、洗浄水温度が２０℃の場合との比較において、洗浄水の粘度が小さくなること、および磁石３４の磁力が弱くなることから羽根車回転数が増加する。そこで、ワックスエレメント５０においては、洗浄水温度の変化による磁石３４の移動量が、洗浄水温度が３５℃の場合に、磁石３４がコイル３５に近付く方向（図６において左方向）に５ｍｍ移動するように（コイル３５の奥に入るように）設定される。これにより、羽根車回転数を減少させる作用が得られ、洗浄水温度が３５℃の場合における羽根車回転数が、洗浄水温度が２０℃の場合と同等にされる。
【００９９】
以上のように、本実施形態においては、洗浄水温度の変化による羽根車回転数の変動が、ワックスエレメント５０による磁石３４のコイル３５に対する移動によって自動的に補正される。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いて閉弁制御についての基本的な制御が行われることで、羽根車回転数に基づく閉弁タイミングが機械的制御によって自動的に補正される。
【０１００】
したがって、本実施形態では、コントローラ２２は、開弁制御により電磁弁２０を開弁した後の、ワックスエレメント５０による磁石３４およびコイル３５の相対的な位置関係の変化にともなって変化する羽根車回転数に基づいて閉弁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。
【０１０１】
以上のような本実施形態の自動給水装置によれば、洗浄水温度の変化に応じて、磁石３４がコイル３５に対して羽根車回転数の変動（羽根車３１の回転抵抗）を相殺する方向に移動し、羽根車回転数が自動的に補正される。このため、洗浄水温度の変化による羽根車３１の回転抵抗の変化が防止され、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３３０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。
【０１０２】
また、本実施形態においては、洗浄水温度の変化にともなう羽根車３１の回転抵抗の変化を相殺する方向へ磁石３４を移動させることで、磁石３４およびコイル３５の相対的な位置関係を変化させる移動手段が、感温部材としてのワックスエレメント５０によって構成される。これにより、洗浄水温度の変化に応じて磁石３４をコイル３５に対して移動させるための構成を簡単に実現することができる。なお、本実施形態では、磁石３４が移動することによって磁石３４とコイル３５との相対的な位置関係が変化する構成が採用されているが、コイル３５が移動可能に設けられる構成が採用されてもよい。つまり、磁石３４およびコイル３５の相対的な位置関係を変化させるための構成は、磁石３４およびコイル３５の少なくともいずれかを、羽根車３１の回転抵抗の変化を相殺する方向へ移動させるものであればよい。
【０１０３】
また、本実施形態においては、磁石３４およびコイル３５の相対的な位置関係を変化させる感温部材として、形状記憶合金（ＳＭＡ；Ｓｈａｐｅ  Ｍｅｍｏｒｙ  Ａｌｌｏｙ）により構成されるコイルバネが用いられてもよい。感温部材として形状記憶合金のコイルバネを備える構成を、本実施形態に係る発電機の別構成として説明する。
【０１０４】
図７は、本構成に係る発電機４３０を示す。本構成に係る発電機４３０は、羽根車３１と一体的に回転する磁石として、支持軸３３の軸方向（以下単に「軸方向」という。）に移動不能に設けられる定位置磁石３４ａと、軸方向に移動可能に設けられる移動磁石３４ｂとを有する。定位置磁石３４ａおよび移動磁石３４ｂは、いずれも略同径の円柱状または円板状の外形を有し、その中心軸が支持軸３３の中心軸と略一致するように、支持軸３３を貫通させた状態で設けられる。本構成においては、一個の移動磁石３４ｂに対して二個の定位置磁石３４ａが軸方向の両側に配置される。
【０１０５】
定位置磁石３４ａおよび移動磁石３４ｂは、連結機構３７によって連結される。連結機構３７は、定位置磁石３４ａおよび移動磁石３４ｂがいずれも羽根車３１と一体的に回転するように、かつ、移動磁石３４ｂが二個の定位置磁石３４ａの間においての軸方向に沿って移動可能となるよう連結する。移動磁石３４ｂに対して羽根車３１側（図７において右側）に位置する定位置磁石３４ａは、羽根車３１に対して固定されることで、羽根車３１と一体的に回転する。
【０１０６】
そして、移動磁石３４ｂと一方の（図７において右側の）定位置磁石３４ａとの間には、形状記憶合金のコイルバネである感温バネ５５が設けられている。感温バネ５５は、洗浄水温度の変化によって移動磁石３４ｂに作用させる付勢力を変化させ、移動磁石３４ｂを移動させる。感温バネ５５による移動磁石３４ｂに対する付勢力は、洗浄水温度が高くなることによって増加し、洗浄水温度が低くなることによって減少する。
【０１０７】
また、移動磁石３４ｂと他方の（図７において左側の）定位置磁石３４ａとの間には、バイアスバネ５６が設けられている。このように、移動磁石３４ｂは、感温バネ５５およびバイアスバネ５６によって軸方向の両側から付勢された状態で支持される。つまり、感温バネ５５およびバイアスバネ５６によって移動磁石３４ｂに作用する付勢力（押圧力）は、互いに対向し、感温バネ５５の付勢力とバイアスバネ５６の付勢力とが釣り合う位置に、移動磁石３４ｂが移動する。
【０１０８】
このように、本構成に係る発電機４３０は、洗浄水温度の変化にともなって移動磁石３４ｂおよびコイル３５の相対的な位置関係を変化させるための構成として、感温バネ５５およびバイアスバネ５６を含む構成を備える。感温バネ５５は、洗浄水温度の変化にともなって伸縮する感温部材であり、バイアスバネ５６とともに、洗浄水温度の変化にともなう伸縮を用いて、移動磁石３４ｂおよびコイル３５の相対的な位置関係を変化させる。
【０１０９】
具体的には、洗浄水温度が低下することにより、感温バネ５５の付勢力がバイアスバネ５６の付勢力を下回ることで、移動磁石３４ｂが感温バネ５５の付勢力に抗してコイル３５から遠ざかる（図７において右側に移動する）。また、洗浄水温度が上昇することにより、感温バネ５５の付勢力がバイアスバネ５６の付勢力を上回ることで、移動磁石３４ｂがバイアスバネ５６の付勢力に抗してコイル３５に近付く（図７において左側に移動する）。
【０１１０】
このように洗浄水温度の変化にともなって感温バネ５５およびバイアスバネ５６によって変化させられる移動磁石３４ｂと、コイル３５との距離の変化量が、同じく洗浄水温度の変化にともなう羽根車回転数の変動が相殺されるように調整される。
【０１１１】
例えば、洗浄水温度が５℃の場合は、洗浄水温度が２０℃の場合との比較において、洗浄水の粘度が大きくなることならびに定位置磁石３４ａおよび移動磁石３４ｂの磁力が強くなることから羽根車回転数が減少する。そこで、感温バネ５５およびバイアスバネ５６においては、洗浄水温度の変化による移動磁石３４ｂの移動量が、洗浄水温度が５℃の場合に、移動磁石３４ｂがコイル３５から遠ざかる方向（図７において右方向）に５ｍｍ移動するように設定される。これにより、羽根車回転数を増加させる作用が得られ、洗浄水温度が５℃の場合における羽根車回転数が、洗浄水温度が２０℃の場合と同等にされる。
【０１１２】
また、例えば、洗浄水温度が３５℃の場合は、洗浄水温度が２０℃の場合との比較において、洗浄水の粘度が小さくなることならびに定位置磁石３４ａおよび移動磁石３４ｂの磁力が弱くなることから羽根車回転数が増加する。そこで、感温バネ５５およびバイアスバネ５６においては、洗浄水温度の変化による移動磁石３４ｂの移動量が、洗浄水温度が３５℃の場合に、移動磁石３４ｂがコイル３５に近付く方向（図７において左方向）に５ｍｍ移動するように（コイル３５の奥に入るように）設定される。これにより、洗浄水温度が３５℃の場合における羽根車回転数が、洗浄水温度が２０℃の場合と同等にされる。
【０１１３】
以上のように、本構成においては、洗浄水温度の変化による羽根車回転数の変動が、感温バネ５５およびバイアスバネ５６による移動磁石３４ｂのコイル３５に対する移動によって自動的に補正される。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いて閉弁制御についての基本的な制御が行われることで、羽根車回転数に基づく閉弁タイミングが機械的制御によって自動的に補正される。
【０１１４】
したがって、本構成では、コントローラ２２は、開弁制御により電磁弁２０を開弁した後の、感温バネ５５およびバイアスバネ５６による移動磁石３４ｂおよびコイル３５の相対的な位置関係の変化にともなって変化する羽根車回転数に基づいて閉弁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。
【０１１５】
以上のような構成が採用されることにより、前述したようなワックスエレメント５０を備える構成の場合と同様の効果を得ることができる。なお、移動磁石３４ｂの両側に配置される感温バネ５５およびバイアスバネ５６については、互いに逆の配置であったり、両方ともに感温バネが用いられたりしてもよい。
【０１１６】
以上のように、本実施形態に係る閉弁制御は、洗浄水温度の変化によって伸縮する感温部材を用いて磁石３４または移動磁石３４ｂをコイル３５に対して移動させることにより、洗浄水温度の変化に応じて羽根車回転数を補正することで、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。
【０１１７】
したがって、本実施形態に係る発電機３３０または発電機４３０においては、ワックスエレメント５０または感温バネ５５およびバイアスバネ５６において設定される、洗浄水温度の変化量に対応する磁石３４または移動磁石３４ｂの移動量等は、本実施形態の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。
【符号の説明】
【０１１８】
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
３４    磁石
３４ｂ  移動磁石
３５    コイル
４０    サーミスタ（水温検出手段）
４５    コイル抵抗検出回路（コイル抵抗検出手段）
５０    ワックスエレメント（感温部材）
５５    感温バネ（感温部材）
５６    バイアスバネ
２０１  自動給水装置
３３０  発電機
４３０  発電機
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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