JPH0565661B2 - - Google Patents

Description

請求の範囲 １ 蛇口を通る流体の流れを制御する流れ制御装
置において、 Ａ 装置入口と装置出口を有するハウジング； Ｂ 該ハウジング内に配置されていて、入口から
出口に流体を導くための流体導管； Ｃ ハウジング上にあつて、装置入口を蛇口出口
及び蛇口の外側に置かれた導管と流体連通させ
て前記装置を蛇口に着脱可能に取り付けるため
の装着手段； Ｄ 該装着手段がハウジングを蛇口に装着したと
き、装置入口を蛇口出口に対してシールし、流
れ制御装置を通つてのみ流体が蛇口から連通可
能であるようになすシール手段； Ｅ 前記導管中に介設され、弁が導管を通る流体
の流れを可能とする開状態と、弁が導管を通る
流体の流れを妨げる閉状態との間で切り換わる
ように制御信号の入力に応じて動作可能な電気
弁であつて、該弁が状態が変化するときにのみ
電力を必要とし、開状態にあつて電力が印加さ
れないときはその開状態に留まり、また閉状態
にあつて電力が印加されないときはその閉状態
に留まるラツチ型弁であること； Ｆ 前記電気弁に電力を供給する駆動源；及び Ｇ 前記装置に近いターゲツト領域内における物
体の存在を検知し、被検知物体の少なくとも１
つの所定の特徴に応じて前記導管を通る流体の
流れを制御する制御信号を前記弁に入力するセ
ンサ回路； を備えた流れ制御装置。

２ 前記センサ回路は、少なくとも１つの動作モ
ードにおいて、 Ａ センサ回路が移動物体を検知したときには、
弁を開状態とする制御信号を弁に入力し、 Ｂ センサ回路が移動物体を検知しないときに
は、弁を閉状態とする制御信号を弁に入力す
る、 ための手段を有する請求の範囲第１項記載の流れ
制御装置。

３ 前記センサ回路は、別々の時点で被検知物体
の位置間の変化を検知することにより物体の動き
を検知するための手段を含む請求の範囲第２項記
載の流れ制御装置。

４ 前記センサ回路は、被検知物体の距離を連続
して測定し、連続測定値が所定の最小距離よりも
大きく異なる場合に動きが生じたと決定すること
によつて物体の動きを検知するための手段を含む
請求の範囲第３項記載の流れ制御装置。

５ 前記導管が流体通路のみを含み、前記弁の閉
鎖が蛇口を通る流体の流れを妨げる請求の範囲第
１項記載の流れ制御装置。

６ 前記センサ回路は、 Ａ 前記センサ回路が移動物体を検知したときに
は、少なくとも１つの動作モードにおいてセン
サ回路が前記弁を開状態とする制御信号を弁に
入力し、 Ｂ 前記センサ回路が移動物体を検知しないとき
には、弁を閉状態とする制御信号に弁に入力す
る、 ための手段を有する請求の範囲第５項記載の流れ
制御装置。

７ 前記センサ回路は、別々の時点で被検知物体
の位置間の変化を検知することにより物体の動き
を検知するための手段を含む請求の範囲第６項記
載の流れ制御装置。

８ 前記センサ回路は、被検知物体の距離を連続
して測定し、連続測定値が所定の最小距離よりも
大きく異なる場合に動きが生じたと決定すること
によつて物体の動きを検知するための手段を含む
請求の範囲第７項記載の流れ制御装置。

９ 前記駆動源が、 Ａ 前記導管中に配設され、該導管を通る水の流
れによつて駆動されるタービン；及び Ｂ 前記タービンにそれによつて駆動されるよう
に接続され、タービンが水の流れによつて駆動
されるのに伴つて電力を発生する発電機で、該
発電機が前記センサ回路と電気的に接続されて
電源をセンサ回路に供給する； を含む請求の範囲第１項記載の流れ制御装置。

１０ Ａ 前記駆動源が更に、前記発電機とセン
サ回路の間に介設され、発電機から供給される
エネルギを蓄えそのエネルギをセンサ回路に供
給するエネルギ貯蔵回路を含み、該エネルギ貯
蔵回路が、(i)少なくとも１つのコンデンサ、(ii)
少なくとも１つの誘導子、及び(iii)少なくとも１
つのコンデンサと誘導子の内にもつぱらエネル
ギを蓄え；及び Ｂ 前記発電機とエネルギ貯蔵回路が前記センサ
回路への唯一の電源である； 請求の範囲第９項記載の流れ制御装置。

１１ 前記駆動源が更に、前記発電機とセンサ回
路との間に介設され、発電機から供給されるエネ
ルギを蓄えそのエネルギをセンサ回路に供給する
再充電可能なバツテリーを具備したエネルギ貯蔵
回路を含む請求の範囲第９項記載の流れ制御装
置。

１２ Ａ 前記流れ制御装置が更に、空気室から
空気が逃げるのを防ぐように内部下方の発電機
レベルより上方に実質上液密である空気室を与
える発電機ハウジングを含み、該空気室が下方
の発電機レベルより上方に空気塊を含む； Ｂ 前記発電機が、下方の発電機レベルより上方
の空気室内で空気塊内に配設されている；及び Ｃ 前記タービンが発電機の下方に配設され、発
電機がそれを取り巻く空気の圧力によつて水と
の接触から保護される； 請求の範囲第９項記載の流れ制御装置。

１３ 前記タービンがドラグ型タービンである請
求の範囲第９項記載の流れ制御装置。

１４ 前記発電機が水中機能型発電機である請求
の範囲第９項記載の流れ制御装置。

１５ 前記駆動源が、センサ回路に電気的に接続
されていて、光を電力に変換し該電力をセンサ回
路に供給するための太陽電池を含む請求の範囲第
１項記載の流れ制御装置。

１６ Ａ 前記センサ回路が電力を検知信号に変
換することによつて物体を検知し、次の少なく
とも２つのモードで作動する； センサ回路が第１の比較的高い平均電力レ
ベルをセンサ信号に変換し、第１の比較的長
い範囲にわたつて物体を検知する第１の作動
モード；及び センサ回路が第２の比較的低い平均電力レ
ベルをセンサ信号に変換し、第２の比較的短
い範囲にわたつて物体を検知する第２の受動
モード；更に Ｂ 前記センサ回路が、第１の範囲内で所定の時
間にわたり所定の特徴を有する移動物体を検知
しないと作動モードから受動モードに切り換わ
り、第２の範囲内で物体を検知すると作動モー
ドに戻る； 請求の範囲第１項記載の流れ制御装置。

１７ 前記センサ回路は、第２の範囲内で第２の
所定の特徴を有する物体を検知した後、第２の範
囲内で第２の所定の特徴を有する物体の不在を検
知するとき受動モードから作動モードに切り換え
る手段を含む請求の範囲第１６項記載の自動流れ
制御装置。

１８ 前記センサ回路は、第１の範囲内で所定の
時間にわたり第１の所定の特徴を有する物体の不
在を検知したとき作動モードから受動モードに切
り換え、かつ、第２の範囲内で第１の所定の特徴
とは異なる第２の所定の特徴を有する物体を検知
したとき作動モードに変換し次いで第２の範囲内
で第２の所定の特徴を有する物体の不在を検知す
るための手段を含む請求の範囲第１６項記載の自
動流れ制御装置。

１９ 前記センサ回路は、第１の範囲内で所定の
時間にわたり可動物体の不在を検知したときに作
動モードから受動モードに切り換え、第２の範囲
内で第２の所定の特徴を有する物体を検知したと
きに作動モードに切り換え、そして、第２の範囲
内で物体を検知し次いで第２の範囲内で物体の不
在を検知したときに受動モードから作動モードに
切り換えるための手段を含む請求の範囲第１６項
記載の自動流れ制御装置。

２０ 前記センサ回路は、第１の範囲内で所定の
時間にわたり第１の所定の特徴を有する物体の不
在を検知したとき作動モードから受動モードに切
り換え、かつ、第２の範囲内で第１の特徴とは異
なる第２の所定の特徴を有する物体を検知したと
き作動モードに変換するための手段を含む請求の
範囲第１６項に記載の自動流れ制御装置。

２１ 前記センサ回路は、第１の範囲内で所定の
時間にわたり可動物体の不在を検知したとき作動
モードから受動モードに切り換え、かつ、第２の
範囲内で物体を検知したとき作動モードに切り換
えるための手段を含む請求の範囲第１６項記載の
自動流れ制御装置。

２２ 蛇口を通る流体の流れを制御する流れ制御
装置において、 Ａ 装置入口と装置出口を有するハウジング； Ｂ 該ハウジング内に配置されていて、入口から
出口に流体を導くための流体導管； Ｃ ハウジング上にあつて、装置入口を蛇口出口
及び蛇口の外側に置かれた導管と流体連通させ
て前記装置を蛇口に着脱可能に取り付けるため
の装着手段； Ｄ 該装着手段がハウジングを蛇口に装着したと
き、装置入口を蛇口出口に対してシールし、流
れ制御装置を通つてのみ流体が蛇口から連通可
能であるようになすシール手段； Ｅ 前記導管中に介設され、弁が導管を通る流体
の流れを可能とする開状態と、弁が導管を通る
流体の流れを妨げる閉状態との間で切り換わる
ように制御信号の入力に応じて動作可能な電気
弁であつて、該弁が状態が変化するときにのみ
電力を必要とし、開状態にあつて電力が印加さ
れないときはその開状態に留まり、また閉状態
にあつて電力が印加されないときはその閉状態
に留まるラツチ型弁であること； Ｆ 前記電気弁に電力を供給する駆動源； Ｇ 前記装置に近いターゲツト領域内における物
体の存在を検知し、被検知物体の少なくとも１
つの所定の特徴に応じて前記導管を通る流体の
流れを制御する制御信号を前記弁に入力するセ
ンサ回路；及び、 Ｈ (i) 第２の出口と、 (ii) 該第２の出口と流体連通して石鹸を収容す
るためのものであつて、第２の出口によつて
石鹸を計量分配するように作動される石鹸計
量分配機構； とからなり、前記センサ回路は、計量分配ター
ゲツト領域内における物体の存在を検知し、か
つ、計量分配ターゲツト領域内で検知された物
体の少なくとも１つの所定の計量分配制御特性
に応答して石鹸計量分配機構を作動するための
手段を有する流れ制御装置。

２３ Ａ 前記石鹸計量分配機構は、 (i) 石鹸を収容するためのものであつて、加圧
流体を室に入れるための室入口を有する石鹸
収容室と、 (ii) 室を、室入口を含む加圧流体領域と第２の
出口と連通した石鹸収容領域とに分割するた
め室内に移動可能に設けられていて、圧力が
加圧流体領域から加えられたときに石鹸を第
２の出口から押し出すための加圧プレート
と、 (iii) 装置入口と室入口とを流体連通させる分配
導管と、 (iv) 装置入口と室入口との間で分配導管に介設
され、装置入口から室入口への流体の流れを
可能とする開状態と、かかる流体の流れを妨
げる閉状態との間で切り換わるように制御信
号を入力することによつて作動される電動式
分配弁とを有し、 Ｂ 前記センサ回路が分与弁に制御信号を入力
し、前記分配特徴を有する物体を分配ターゲツ
ト領域内に検出したときには分配弁を開放する
が、かかる物体を検出しないときには分配弁を
閉鎖するように分配弁に制御信号を入力するた
めの手段を有し、これにより、装置入口に充分
な圧力ヘツドが存在する場合に、センサ回路が
分配特徴を有する物体を分配ターゲツト領域内
に検出したとき、前記室内に収容された石鹸が
分配出口から押し出される、請求の範囲第２２
項記載の流れ制御装置。

２４ Ａ 前記石鹸計量分配機構は、 (i) 第２の出口と流体連通し、石鹸を収容する
ための石鹸収容室と、 (ii) 前記室内に移動可能に設けられていて、石
鹸を第２の出口から押し出す加圧プレート
と、 (iii) 前記加圧プレートに作動連結され、そし
て、加圧プレートを室内の石鹸に押圧して石
鹸を第２の出口から押し出すため制御信号の
入力によつて作動されるモータとを有し、 Ｂ 前記センサ回路は、分配弁に制御信号を入力
し、前記分配特徴を有する物体を分与ターゲツ
ト領域内に検出したときには分配弁を開放する
が、かかる物体を検出しないときには分配弁を
閉じるための手段を有し、装置入口に充分な圧
力ヘツドが存在する場合に、センサ回路が前記
分配特徴を有する物体を分配ターゲツト領域内
に検出したとき、前記室内に収容された石鹸が
分配出口から押し出される請求の範囲第２２項
記載の流れ制御装置。

２５ 蛇口を通る流体の流れを制御するための流
れ制御装置であつて、 Ａ 装置入口と第１及び第２の装置出口とを有す
るハウジングと、 Ｂ ハウジングに配置されていて、流体を入口か
ら出口に案内するための第１の導管と、 Ｃ ハウジングに配置されていて、流体を入口か
ら第２の装置出口に案内するための第２の導管
と、 Ｄ ハウジングに設けられていて、装置を蛇口に
着脱可能に取り付けて装置を蛇口出口と連通さ
せるための取り付け手段と、 Ｅ 流れ制御装置を通つて流れることによつての
み流体が蛇口から流れることができるように取
り付け手段がハウジングを蛇口に取り付けてい
るときに、装置入口を蛇口出口に密封するため
の密封手段と、 Ｆ 弁が第１の導管を通る流体の流れを可能とす
る開状態と、弁が第１の導管を通る流体の流れ
を妨げる閉状態との間で切り換わるように制御
信号の入力に応じて動作可能な電気弁であつ
て、該弁が状態が変化するときにのみ電力を必
要とし、開状態にあつて電力が印加されないと
きはその開状態に留まり、また閉状態にあつて
電力が印加されないときはその閉状態に留まる
ラツチ型弁であることと、 Ｇ 前記電気弁に電力を供給する駆動源と、 Ｈ 第２の導管に介在されており、弁が第１の導
管を通る流体の流れを可能とするとき第２の導
管を通つて流体が流れないようにするのに充分
な流れ抵抗を与えるフイルタ要素とを含み、該
フイルタ要素は、濾過された水が第２の出口を
通つて流れるように弁が閉鎖されるときに、流
体の流れを可能にし、 Ｉ 第２の出口近くの物体の存在を検知するため
のものであつて、第２の出口近くに物体を検知
するときに弁を閉鎖するセンサ回路をさらに含
み、流れ制御装置は、第１の出口の近くに物体
が検知されないとき第１の出口を通る非濾過水
の流れを可能とし、物体が第２の出口の近くに
あるとき濾過水が第２の出口を通つて流れるよ
うに流体の長さをフイルタ要素に差し向ける流
れ制御装置。

２６ 前記駆動源が、 Ａ 前記第１の導管中に配設され、該導管を通る
水の流れによつて駆動されるタービンと、 Ｂ 前記タービンにそれによつて駆動されるよう
に接続されていて、タービンが水の流れによつ
て駆動されるときに電力を発生させるための発
電機を含み、該発電機はセンサ回路に電気的に
接続されセンサ回路に電力を供給する、 請求の範囲第２５項記載の流れ制御装置。

２７ Ａ 前記駆動源は、発電機とセンサ回路と
の間に介在されていて、発電機から供給される
エネルギを蓄えそのエネルギとセンサ回路に供
給するためのエネルギ貯蔵回路をさらに有し、
該エネルギ貯蔵回路は、 (i) 少なくとも１つのコンデンサ、 (ii) 少なくとも１つの誘導子、 (iii) 少なくとも１つのコンデンサ及び少なくと
も１つの誘導子、 のうち１つにもつぱらエネルギを貯蔵し、 Ｂ 発電機とエネルギ貯蔵回路はセンサ回路への
唯一の電力源である、 請求の範囲第２６項記載の流れ制御装置。

２８ 蛇口を通る流体の流れを制御する流れ制御
装置において、 Ａ 入口と出口を有し、入口から出口へ流体を導
く流体導管； Ｂ 前記入口を蛇口出口と流体連通させて前記装
置を蛇口に着脱可能に取り付けるための装置手
段； Ｃ 前記入口を蛇口出口に対してシールし、流れ
制御装置を通つてのみ流体が蛇口から連通可能
であるようになすシール手段； Ｄ 前記導管中に介設され、弁が導管を通る流体
の流れを可能とする開状態と、弁が導管を通る
流体の流れを妨げる閉状態との間で切り換わる
ように制御信号の入力に応じて動作可能な電気
弁であつて、該弁が状態が変化するときにのみ
電力を必要とし、開状態にあつて電力が印加さ
れないときはその開状態に留まり、また閉状態
にあつて電力が印加されないときはその閉状態
に留まるラツチ型弁であること； Ｅ 前記電気弁に電力を供給する駆動源； Ｆ 前記装置の出口に近いターゲツト領域内にお
ける物体の存在を検知し、ターゲツト領域内の
所定の存在モード領域内における少なくとも物
体の存在に応じて前記導管を通る流体の流れを
制御する制御信号を前記弁に入力するセンサ回
路；及び Ｇ 前記存在モード領域の外側に位置した自動位
置と、存在モード領域の内側に位置した手段位
置との間で手動操作自在に移動可能に装着され
たフラツグで、該フラツグが手動位置にある間
前記弁が流体の流れを可能とする； を備えた自動流れ制御装置。

２９ 前記センサ回路は、前記存在モード領域外
のターゲツト領域内における存在だけでなく動き
に応じて、前記導管を通る流体の流れを可能とす
る制御信号を前記弁に入力する請求の範囲第２８
項記載の自動流れ制御装置。

発明の背景 本発明は、流体の流れを自動的に制御する装置
に関する。特に本発明は、台所の流しや浴室の洗
面台、シヤワーの噴射口における水流の制御など
家庭での使用に特別の用途を有するが、家庭以外
の用途にも関する。

ペツパー（Pepper）の米国特許第4402095号の
自動蛇口など、従来提案されている自動流れ制御
装置は、普通の家庭環境では幾つかの欠点を有す
る。例えば、既存のほとんどの自動蛇口は、設置
するのが通常の手動蛇口ほど容易でない。これ
は、ほとんどの自動蛇口が新築の建造物でなく、
既存の家屋に設置されるために余計問題となる。
つまり家庭の所要者は、自らが既存の蛇口を取り
除いて新たな蛇口を設置する技術とやる気を持ち
合わせていなければ、配管工を雇つて既存の手動
蛇口を自動蛇口と交換するという追加の経費負担
を強いられる。

別の問題は、現在利用可能な自動蛇口が電源を
必要とすることである。既存の建造物の場合、こ
のことは電源が普通の家庭用電気回路であれば、
配管工だけでなく電気工も雇わなければならない
ことを意味する。この問題は、多くの場合電気の
コンセントが都合よく蛇口近くに位置しないので
一層悪化する。

他の例では、電源を自動蛇口自体に装備するこ
ともできる；例えば、蛇口がバツテリパツクを含
み得る。しかし、電気式動作弁の動作は著しい電
力消費を引き起こすので、バツテリーを容認でき
ないほど頻繁に交換する必要が生じる。

従つて、本発明の一局面の目的は、自動蛇口の
設置を簡単化することにある。本発明の別局面の
目的は、自動蛇口の電源要求を減じることにあ
る。

発明の要旨 上記及びその他関連目的の一部は、既存の手動
蛇口へ簡単にネジ止めされるか、あるいはその他
同様に簡単な方法で取り付けられる付加型装置に
おいて達成される。本付加型装置は、入口、出
口、及び入口から出口に至る内部導管を有する。
付加型装置が蛇口にネジ止めされると、該装置の
入口が蛇口の出口と連通し、これによつて蛇口か
ら装置の出口に至る流体路が与えられる。この流
体路がそこに介設された電気式動作弁によつて制
御され、装置近傍のターゲツト領域中に存在する
物体を検知する超音波トランスデユーサ等のセン
サからの信号に応じて制御回路が弁を動作する。
手動蛇口が水の流れを可能とする位置にあると
き、装置内の制御回路によつて流れが可能とされ
るかまたは防止されるように、蛇口と付加型装置
との間にシールが設けられる。かかる装置によれ
ば、家屋の所有者は、蛇口を設置する技能を持ち
合わせなくともよくしかもまだ完全に使える手動
蛇口を処分する必要なく、自分で自動蛇口の能力
を装備することができる。

上記及びその他関連目的の別の一部は、電気式
動作弁が状態を変える、すなわち閉から開へある
いは開から閉へと変化させるのに電源を必要とす
るが、何れかの状態に留まるのに電源を必要とし
ないラツチ型の弁である自動蛇口において達成さ
れる。このような構成は、弁の平均の電源要求を
減少させ、バツテリーを変換するまでの期間を長
くするか、あるいはバツテリーの交換を全く不要
とする。

【図面の簡単な説明】

以上本発明の上記及びその他の特徴と利点を、
添付の図面に基づいて説明する： 第１図は本発明の流れ制御装置の等角図； 第２図は第１図の装置の概略系統図； 第３図は第１図の装置の別の実施例の概略系統
図； 第４図は第１図の装置で使われるコネクタの分
解斜視図； 第５図は第１図の装置の断面図； 第６図は本発明の流れ制御装置の別の実施例の
断面図； 第７図は第６図の装置のタービン発電機組体の
平面図； 第８図は第７図の８−８線に沿つたタービン発
電機組体断面図； 第９図は第６図の装置のタービン発電機組体の
上方タービン部の平面図； 第１０図は第９図の１０−１０線に沿つた上方
タービン部の平面図； 第１１図は第６図の装置の発電及び充電回路の
電気配線図； 第１２図は第６図の装置のタービン発電義組体
の別の構成の断面図； 第１３図は電源として太陽電池を用いた流れ制
御装置の実施例の等角図； 第１４図は第１３図の実施例の充電回路の概略
図； 第１５図は本発明の水フイルタ用実施例の等角
図； 第１６図は第１５図の装置の概略系統図； 第１７図は第１５図の装置の断面図； 第１８図は本発明の石鹸デイスペンサ用実施例
の概略系統図； 第１９図は別の石鹸デイスペンサ用実施例の概
略系統図；及び 第２０図は別の自動蛇口の実地例の等角図であ
る。

好適実施例の詳細な説明 第１図は、蛇口に取り付けられ、その蛇口を通
る水の流れを自動的に制御する付加型流れ制御装
置１０を示す。装置のハウジング１２は、その上
面にあつて装置の入口１５を取り囲むコネクタ１
４を含む。コネクタ１４が、流れ制御装置１０を
第１図中想像線で示した蛇口１６に取り付ける。
流れ制御装置が水の流れを許容する状態のとき、
水は装置の入口１５から流入し、その出口１８か
ら流出する。センサ２０がターゲツト領域内の物
体を検知し、水の流れを可能にしてよいのかどう
かを判定するため、関連の回路がセンサ２０から
の信号を処理する。

センサ２０は一般に、ターゲツト領域内に超音
波を送り、その結果生じたエコーを検出する超音
波トランスデユーサであるが、赤外線、マイクロ
波、及び容量型センサなどその他の種類のセンサ
も代わりに使える。超音波装置の場合には、一方
は発信用、他方は生じたエコーの受信用である２
つの超音波トランスデユーサを用いる。しかし当
業者には自明であるように、１つのトランスデユ
ーサだけで両方の機能を果たすこともできる。タ
ーゲツト領域は一般に、洗うべき装置または満た
すべき容器がそこに位置される出口１８下方の領
域である。しかし、手術用の洗浄室など一部の環
境では、所定の時間中水を流し続けたい手術医ま
たは看護婦の手以外の物によつてその領域が占め
られる可能性が低い側方に、ターゲツト領域を位
置させるのが好ましいこともある。

流れ制御装置１０上のボタン２２は、蛇口が手
で制御され、流れ制御装置１０がどんな場合でも
蛇口を通つて水が流れるのを可能とする手動モー
ドか、あるいは流れ制御装置がセンサからの信号
に応じて流れを制御する自動モードのどちらで蛇
口が動作しているのかを指示すために、ユーザに
よつて使われる。

第２図は、流れ制御装置１０の内部機構を概略
的に示す。バツテリ２４が制御回路２６に電力を
供給し、制御回路２６がセンサ２０を駆動して、
センサ２０が受信したエコー信号を処理する。制
御回路２６は更に、弁３０を動作する駆動コイル
２８も制御する。弁３０が、流れ制御装置１０の
内部にあつて蛇口１６と装置の出口１８との間を
流体連通する導管３２を通る水の流れを制御す
る。

第２図に示した例において、流れ制御装置は、
ボタンスイツチ２２が押されたかどうかを検知す
るのに充分なだけの電力をバツテリー２４が供給
し、従つて物体の検知は生じない待機モードを有
する。このモードでは、ユーザがボタンスイツチ
２２を押すまで弁３は開いたままで、押されると
制御回路２６が後述する作動モードを開始する。

第３図は、流れ制御装置が待機モードにあると
き電力を必要としない別の例を示す。第３図は、
導管３２が分岐した２つの並列な流体ライン３８
と４０中に、２つの弁３４と３６がそれぞれ配設
されている。手動操作レバー４２が、一方の弁３
４と、バツテリ２４を制御回路２６に接続するス
イツチ４３とを動作する。レバー４２の一位置に
おいて、弁３４とスイツチ４３は共に開なので、
蛇口は手動モードで動作し、制御回路２６はオフ
である。他方の位置において、弁３４とスイツチ
４３は共に閉である。従つて、水が流れるとき
は、流体ライン４０と、制御回路２６の制御下に
ある他方の弁３６とを通つて流けなければならな
い。ここでスイツチ４３は閉じているので、制御
回路２６はバツテリー２４から電力を受け取る。

第４図はコネクタ１４を詳しく示している。雌
ネジ４６を有するキヤツプ４４が、装置の入口１
５を取り囲み且つハウジング１２と一体状の雄ネ
ジの切られた環状カラー４８上にネジ止めされ
る。環状カラー４８の雄ネジ５０が、キヤツプ４
４の雌ネジ４６と噛み合う。このようにキヤツプ
４４がカラー４８に固着されると、そのキヤツプ
がアダプタ装着リング５２を所定位置に保持し、
リング５２の雌ネジ（不図示）が２直径型アダプ
タ５６の大径部の一組の雄ネジと噛み合う。アダ
プタ５６は、雌ネジの切られた蛇口に挿入され
る。つまり、アダプタ５６はその小径部に別の一
組の雄ネジ５６を有し、これが蛇口１６の雌ネジ
と噛み合う。流れ制御装置１０が雄ネジの切られ
た蛇口に取り付けられる場合には、異なる形状の
アダプタが使われ、アダプタ５６は蛇口の種類に
よつて変われるコネクタの一部に過ぎない。

流れ制御装置１０を蛇口１６に設置するため、
ゴム等の弾性材料から成るワツシヤ６０が、アタ
プタ５６の大径部の上面に形成された肩６１の上
に置かれる。キヤツプ４４が蛇口１６の端部周囲
に嵌合され、アダプタ５６が蛇口１６内にネジ止
めされて、ワツシヤ６０をアダプタ５６と蛇口１
６の間で圧縮し両者間にシールを形成する。別の
弾性ワツシヤ６２がカラー４８内の内部肩６３
（第５図）上に置かれ、第３の弾性ワツシヤ６４
がアダプタ装着リング５２の内部肩上に置かれ
る。次に、アダプタ装着リング５２がアダプタ５
６にネジ止めされ、ワツシヤ６４を圧縮してアダ
プタ５６とアダプタ装着リング５２との間にシー
ルを形成する。その後キヤツプ４４がカラー４８
上にネジ止めされ、ワツシヤ６２が装着リング５
２とカラー４８内の肩６３との間で圧縮される。
こうして、流れ制御装置が蛇口に装着される。

流れ制御装置１０の内部機構の構成が、第５図
に示してある。ハウジング１２は、底部プレート
６８が取り付けられた本体６６を含むものとして
簡単化した形で示してある。本体６６の上面に
は、雄ネジの切られた円形カラー７０が形成さ
れ、そこにバツテリキヤツプ７２がネジ止めされ
る。カラー７０に形成された円形の内部肩７４が
バツテリー２４を支持するバツテリー支持プレー
ト７６を支持し、バツテリー２４は支持プレート
７６とバツテリーキヤツプ７２の内面によつて形
成された室８０内に配置される。バツテリー２４
へ電気的に接続されたリード８２が支持プレート
７６の孔８４を通つて延びて制御回路２６に接続
され、制御回路２６は本体６６、バツテリー支持
プレート７６及び底部プレート６８によつて形成
された室８６内に配置されている。導管３２が本
体６６内に形成され、内部に弁３０が装着される
凹部を更に与える。簡単にするため本体は一体片
として示してあるが、実際には導管及び凹部が型
成形によつて容易に形成できるように、２つの部
品から構成される。前面プレート８８が本体６６
に固着され、スイツチ組体２２を所定の位置に保
持する。

動作時、蛇口が手動で操作されるとき弁３０が
開となり、蛇口が通常の方法で開かれ度に水が流
れる。自動動作へ切り換えるためには、ユーザが
蛇口を手でそのオン位置に回して、水を流し始め
る。次に、ボタン２２を押す。これによつて制御
回路２６が初期設定処理され、この間制御回路２
６が弁３０を所定の時間だけ開状態に保つ。この
時間中に、ユーザは水の温度を調整できる。所定
の時間が終了すると、制御回路２６の制御下で超
音波トランスデユーサが超音波のパルスを装置出
口１８の下方領域へと発信し、その結果生じるエ
コーを検知する。生じたエコーが所定の特徴を有
するターゲツト、すなわち好ましい実施例では、
出口１８下方の所定のターゲツト領域内に位置し
た少なくとも所定の最小強度のエコーを発生する
移動ターゲツトの存在を指示すると、制御回路２
６により弁３０は開状態に留まる。さもないと、
制御回路が電気式動作弁３０のコイルを動作し、
弁３０をその閉状態に切り換える結果、水の流れ
は停止する。弁３０は磁気ラツチ型で、一状態か
ら他状態へと切り換えるときには電力の印加を必
要とするが、何れかの状態に保持するのには電源
を必要としない。

弁を開に保つ規準は、それぞれの用途によつて
異なる。流れを制御する際に特に有利な規準は、
連続的な距離測定を行つて動きを検知することで
ある。すなわち、超音波パルスをターゲツト領域
に発信し、その結果生じた少なくとも所定の最小
振幅を有する第１のエコーを測定する。続けてこ
のプロセスを繰り返し、２回の測定間の差が別の
所定の最小値より大きければ、移動物体が存在す
ることなので水が流される。移動物体に応じて水
の流れをトリガすることは、例えば静止している
重ね皿によつてトリガーされるのを避けられる点
で望ましい。かかる規準は、別のものと混合させ
ることもできる。例えば、物体が充分に近いとき
はただ存在するだけで水の流れをトリガーさせる
が、物体が離れているときはトリガーするのに動
きを必要とするように、制御回路を構成するのも
可能である。導管３２内に配設され、そこの水温
を測定する熱電対８９に応じた別の規準を設けて
もよい。熱電対８９を制御回路２６へ電気的に接
続され、水が熱過ぎるとき、他の規準に優先して
弁３０を閉状態に保つように制御回路２６が構成
される。これは火傷の事故を防ぎ、シヤワーの用
途で特に有利である。さらに、上記以外の規準を
加えることもできる。

動きが検出されている間、ターゲツト領域へ向
けてのパルスの発信は継続され、距離の比較が行
われ続ける。動きが検出されなくなると、制御回
路２６は弁を閉じ、水の流れは停止する。動きの
不在が約１分以上続くと、制御回路は受動モード
に切り換わり、トランスデユーサに印加される電
力が大幅に減少される。このモードを設けること
は、バツテリー２４のエネルギーを節約するのに
役立つ。一実施例において、受動モードのとき６
ボルトの電源から引き出される電流は70ミクロア
ンペアなのに対し、弁コイル２８を駆動しない作
動モードで制御回路２６が要求する電流は300〜
400ミリアンペアである。（同じ実施例での待機モ
ードは17ミクロアンペア。） 受動モードでは、トランスデユーサが少ない電
力で駆動され、制御回路は装置の出口１８から５
センチ（２インチ）より少ない物体だけを検出す
るので、この距離を越えて位置する移動物体は水
の流れを生じない。しかし、制御回路はその距離
内における物体の存在に応答し、流れ制御装置１
０が受動モードに切り換わつていることに気付い
たユーザは、物体をトランスデユーサ２０の近く
に持つていつた後それを遠ざけることによつて作
動モードに切り換えることができる。一方、ユー
ザが待機モードすなわち手動動作に戻したいとき
には、ボタン２２を再び押せば、弁３０が開くか
または開いたままとなる。

上記の説明から推測されるように、第１〜５図
の構成は非常にわずかな電力を必要とするように
作製できるので、バツテリーは長期間にわたつて
持続可能である。上記した電力消費率は弁作動に
必要な２アンペアの電流を含んでなかつたが、２
コンペアは状態の各変換毎に５〜10ｍsecの間だ
け必要なので、弁によつて消費される平均の電力
は低い。磁気ラツチ型の弁は、米国コネチカツト
州ニユーブリテン所在のスキナー・バルブ
（Skinner Valve）社等のメーカーから市販され
ている。平均的家庭の台所で使う場合、１つの６
ボルトリチウムバツテリーは18ケ月間持続可能と
見積られている。その他シヤワーの噴射口で本装
置を用いる場合など、バツテリーの寿命はもつと
大幅に長くなることもある。

用途によつては、それほどの頻度でもバツテリ
ーを交換するのは好ましくないことがある。第６
〜１２図の実施例は、このような用途に有利であ
る。第６図は、同様な流れ制御装置の第５図と同
様な断面図である。第６図において、第５図中の
部分と対応した部分は同じ参照番号を有する。タ
ービン発電機組体９０が、装置の入口１５と弁３
０の間で導管３２に配設され、この実施例では制
御回路２６内に含まれた充電回路へ電気的に接続
されている。

充電回路が、この実施例では再充電可能なニツ
ケル−カドミウムバツテリーであるバツテリー２
４の充電を調整する。流れ制御装置を通過する流
れが発電機を駆動し、発電機が充電回路に電力を
供給して、バツテリー２４を充電する。この構成
によれば、バツテリーを交換するまでの時間が大
きく延長される。事実、本発明の一部の実施例で
は、バツテリーを完全に省くこともできる。

第６図の構成では、導管３２が上下のチヤネル
９２と９４に分割され、水の流れを上下のタービ
ン部分９６と９８に分配する。これらのタービン
部分が、タービン発電機組体９０の永久磁石ロー
タ１００を駆動する。第７及び８図に最も明瞭に
示すように、チヤネル９２は弧状の水路１０６に
よつて接続された２つの相補部分１０２と１０４
を有し、上方タービン部分９６の外側部分が水路
１０６内に配設されている。

第９及び１０図は、上方タービン部分９６を示
す。これらの図面は合わせて、上方タービン部分
９６の周辺部分すなわち水路１０６内に配設され
た部分が、半径方向に延びる突起１１０をそれぞ
れの間に残すように彫られた多数の領域１０８を
有することを示している。これらの突起と周辺の
表面によつて与えられる流れの抵抗で、水の流れ
がタービン部分９６を回転させ、永久磁石ロータ
１００を駆動する。ロータ１００の駆動を助ける
ように、下方のタービン部分９８についても同様
の水路１１２（第８図）が設けられている。

ドラグ型タービンの使用が、この用途において
特に有利である。一般的な提案として、軸方向流
型タービンの方が潜在的に高い効率を有するが、
ドラグ型タービンの効率より軸方向流型タービン
の効率の方がそれらの羽根と流れチヤネルの壁と
の間のギヤツプサイズによつてはるかに大きく左
右される。ドラグ型タービンを用いることで、家
庭用の装置に信頼性の問題を引き起こすほどギヤ
ツプサイズを小さくする必要なく、許容可能な効
率レベルを得ることができる。

ロータ１００の回転は発電機の巻線１１４で占
められた領域内に変化する磁束密度を発生する結
果、起電力が通常の方法で巻線内に誘起され、制
御回路が電流を要求するのに応じて、電力が制御
回路２６の帯電部分に送られる。制御回路２６の
関連部分が第１１図に概略的に示してある。

第１１図において、巻線１１４はＹ結線方式で
整流ダイオード１１６に接続されるもとのして示
してあり、整流ダイオード１１６を介して巻線１
１４がコンデンサ１１８を充電する。このコンデ
ンサ１１８の電圧が、電界効果トランジスタ１２
０のドレン端子に印加される。トランジスタ１２
０のソース端子は、誘導子１２２とコンデンサ１
２４から成る低域フイルタに接続されている。こ
の低域フイルタの出力が電流制限抵抗１２６を介
してバツテリー２４に加えられ、バツテリー２４
の電圧が制御回路２６の残部１２８に加えられ
る。

電圧調整回路１３０がその入力として、抵抗１
２６の両端における電圧を受け取る。これらの入
力から、バツテリー２４と制御回路２６の残部１
２８によつて消費される電流の合計を推定でき
る。かかる量に応じて、電圧調整回路１３０がト
ランジスタの電流をパルス巾変調してバツテリー
充電電流を通常の方法で調整するように、トラン
ジスタ１２０のゲート端子に信号を加えてそれを
オン／オフせしめる。

第１１図の回路はバツテリー２４を含んでいる
が、一部の例ではバツテリー２４を全く省き、エ
ネルギー貯蔵の仕事をもつぱらコンデンサ１２４
に任せることが望ましいこともある。このような
構成は、手動動作と自動動作間での切り換えが第
３図に関連して説明したような方法で生じる場
合、つまり蛇口が手動で操作されるときにエネル
ギーを消費する待機モードが存在せず、しかも制
御回路２６が電力を必要とする前に水が流れてコ
ンデンサ１２４を帯電する場合に最も良好に作動
する。

家庭用の装置は、ほとんどあるいは全く保守を
必要としないように設計されることが重要であ
る。これに関連して、第８図の構成はシールなし
でハウジング内に回転可能に軸受されたロータと
タービンを有することに留意されたい。これは、
回転シールが保守上の問題と原因と成り得るため
に有利である。第６〜１１図の実施例において、
発電機は水中機能型で、水が発電機内に入つても
構わないためシールを回避できる。すなわち、直
径約１cmのロータの磁石の場合、約1.5mmのロー
タとステータ間のクリアランスが残されるのに対
し、もつと一般的なクリアランスは0.05−0.10mm
の範囲である。この追加のクリアランスは、許容
し得ないほど高い剪断抗力を引き起こさずに、発
電機を水中に沈めるのに充分な大きさである。水
中機能型発電機は水を排除する必要がないので、
回転シールを省け、これは装置の信頼性を高め
る。

第１２図の構成が示しているように、水中機能
型発電機を用いない場合でも回転シールを回避で
きる。同図の構成では、円筒状の上方ハウジング
１３２がその内面の下端で弾性シールリング１３
４により、上方ベース部材１３８の上面に形成さ
れたカラー１３６の外面に対してシールされる。
上方ベース部１３８と下方ベース部材１４０が協
働して、ドラグ型タービン１４４が内部に装着さ
れるタービン室１４２を形成する。タービン室１
４２の半径方向最外部が水路１０６と同様な水路
１４５を形成し、そこを通つて流れる水がタービ
ン１４４を駆動する。タービン１４４はシヤフト
１４８に装着されて、それを駆動する。シヤフト
１４８は下方室の壁で回転可能に軸受され、ハウ
ジング１３２と上方ベース部材１３８によつて形
成された空気室１５０内へと上方ベース部材１３
８を貫き延びている。さらにシヤフト１４８は空
気室１５０から、シヤフトと共に回転するようシ
ヤフトに装着された永久磁石ロータ１５２を貫通
している。またシヤフト１４８は、ハウジング１
３２の上方内面の凹部１５６内に装着された軸受
１５４によつて回転可能に支持される。ロータ１
５２はステータ巻線１５８の内部に同心円状に配
設され、その回転につれて巻線１５８内に超電力
を誘起する。

シールリング１３４がハウジング１３２と上方
ベース部材１３８の間に空密シールを形成するた
め、流体が空気室１５０内に入り込める経路は、
シヤフト１４８がそこを貫いて空気室内へと延び
ている孔１６０だけである。水が孔１６０を通つ
て空気室１５０内に入ると、水より軽い空気は孔
１６０を通つて逃げられずしかも他に逃げられる
経路が存在しないので、室内の空気圧が上昇す
る。このため、わずかな量の水しか空気室１５０
内に入れず、水は発電機の構成部品、すなわちロ
ータ１５２及びステータ１５８に達しない。これ
は、水中機能型発電機を使わずに達成される。し
かし、水中機能型発電機の方が装置の設置向きに
依存しないという利点を有し、第１２図の構成で
は必ず発電機がタービンの上方にくる必要があ
る。

移動するタービン発電機部品を使わずにバツテ
リーの交換時間を延長させる１つの方法は、電源
として太陽電池を用いることである。第１３図の
構成では、太陽電池１６２がハウジング１２の上
面に配列されている。太陽電池は第１４図に示す
ように直列に接続されるか、または直−並列織り
混ぜて配列され、こうして得られた組合せがダイ
オード１６４を介しバツテリー２４に接続され
る。ある最小強度より強い光が太陽電池のアレイ
を照らすと、その結果生じた電圧でバツテリーが
充電される。この点を除き、第１３及び１４図の
太陽電池の構成は、前記した実施例と同等の方法
で動作する。

本発明の教示の一部は、他の種類の付加型装置
にも適用可能である。例えば、第１５図に示した
水フイルタ装置１６６は、フイルタ機能と非フイ
ルタ機能との間で自動的に切り換わる。この装置
のハウジング１６８は、第１図のコネクタ１４と
同様で同じく入口１７２の周囲に配設されるコネ
クタ１７０を有する。装置１６６は更に２つの出
口１７４と１７６、及び主ハウジング１６８に装
着されたフイルタハウジング１７８を有する。フ
イルタハウジング１７８は内部に、入口１７２内
へ流入する水を濾過するフイルタを収納してい
る。水フイルタ装置１６６の一動作モードでは、
水がフイルタを流れず、直接出口１７４を通つて
流れる。別の動作モードでは、水がフイルタを通
つて流れ、他方の出口１７６から流出する。

第１６図が水フイルタ装置の概略系統図を示す
一方、第１７図はその断面図である。超音波トラ
ンスデユーサ１８０が、２つの出口１７４と第１
７６の間だか第２の出口１７６へ近い方に配設さ
れている。超音波トランスデユーサ１８０は制御
回路１８２によつて駆動され、図中制御回路１８
２はバツテリー１８４からのみ電力を供給される
ように示してあるが、勿論前記したその他の電源
を備えることもできる。制御回路１８２はターゲ
ツト領域内の物体から生じたエコーをトランスデ
ユーサが検出することに応じ、入口１７２から出
口１７４に至る導管１８８内に介設された弁１８
６を作動する。

ターゲツト領域内に検出物体が存在しないと、
弁１８６は開状態にあり、水が導管１８８を通つ
て流れるのを可能とする。分岐部１９０から出口
１７４に至る通路の流れ抵抗は、分岐部１９０に
おける圧力が低くなるように充分に低い。別の導
管１９２が分岐部１９０から第２の出口へと延
び、この導管中にフイルタ１９４が介設されてい
る。分岐部１９０における圧力が低い値で且つフ
イルタ１９４の流れ抵抗が比較的高いため、水が
導管１９２及びフイルタ１９４を通つて駆動され
ることはない。従つて、水は第１の出口１７４か
らのみ流出する。

トランスデユーサが第２出口１７６の下方にコ
ツプ等物体の存在を検出すると、駆動コイル１９
６が駆動されて弁１８６を閉じる。弁１８６が閉
じると、導管１９２及びフイルタ１９４を通つて
水が第２の出口１７６から流出するのに充分な高
さレベルにまで分岐部１９０における圧力が上昇
する。従つて、フイルタ装置１６６から流出する
水は濾過されることとなる。その後物体が取り除
かれると、トランスデユーサ１８０はもはや充分
な大きさのエコーを受信せず、制御回路はこれに
応じて弁１８６を開き、分岐部１９０における圧
力を下げてフイルタ１９４を通る水の流れを停止
する。弁１８６が閉じているときフイルタ１９４
から第２の出口１７６へと水が流れるのを可能と
する第２導管１９２内の逆止弁１９８が、弁１８
６の開時に生じる圧力低下に応じ、第２の出力か
ら水が洩れるのを防ぐ。

前述したように、バツテリー１８４以外の電源
も水フイルタ装置１６６で使える。バツテリーを
用いないタービン発電機の構成が、フイルタ型装
置に特に適していると考えられる。一般にユーザ
はコツプを満たす前にそれが冷えるようにするた
め短い時間の間水を流すので、制御回路がフイル
タの出口近くのコツプを検知する必要が生じる前
に、発電機がコンデンサを充電する時間が存在す
る。実際上、これはユーザがボタンをオン／オフ
動作する必要がない単一モードの装置となる。

すなわち、まずユーザが手動蛇口を開くと、発
電機が駆動されてコンデンサを充電する。コンデ
ンサの電圧が所定の最小値に達するやいなや、検
知が開始され、物体がフイルタの出口近くで検知
されると水がフイルタを通つて流れる。最後に、
ユーザが蛇口をオフすると、発電機はコンデンサ
の充電を停止する。コンデンサの電圧が所定の最
小値以下に下がるまで、検知は続けられる。その
後、水の流れによつて再び発電機がコンデンサを
所定の最小電圧に帯電するまで、検知は停止す
る。別の例において、制御回路は不要なエネルギ
ーの使用を防止するため、発電機の電圧不在を検
知し、それに応じて検知を終了するように構成す
ることもできる。

本発明の一部の特徴は、上記以外の種類の装置
でも実施可能である。第１８及び１９図は、石鹸
を追加分与する流れ制御装置を概略的に示す。第
１８図の石鹸分与装置（デイスペンサ）２００
は、その入口２０４から出口２０６へと流体を導
く導管２０２を含む。この導管と第１８図中概略
的に示したその他の要素が、他の実施例に関連し
て前記したハウジングと同様なハウジング（不図
示）内に収納されている。つまりそれらは、入口
２０４を蛇口の出口と連通させながら装置２００
を蛇口に装着せしめるアダプタを含んだハウジン
グ内に収納されている。導管２０２中に介設され
た電気式動作弁２０８が、制御回路２１０から加
えられる信号に応じ導管２０２を通る流れを制御
する。制御回路２１０はモータ２１２も制御し、
モータ２１２が石鹸容器２１６の内部へと延びた
シヤフト２１４を駆動する。石鹸容器２１６はそ
の内部の下方領域２１８に石鹸を含み、該下方領
域２１８はシヤフト２１４とネジ噛み合いする加
圧プレート２２０によつて限定され、モータ２１
２の回転が加圧プレート２２０を上下移動させ
る。モータ２１２が加圧プレート２２０を下降さ
せると、これに応じて容器２１６内の石鹸が導管
２２を通り、デイスペンサの出口２２４から押し
出される。

制御回路２１０は２つの超音波トランスデユー
サ２２６と２２８を駆動し、生じたエコーに応じ
て弁２０８とモータ２１２を制御する。一方のト
ランスデユーサ２２６は水の出口２０６に近いタ
ーゲツト領域内の物体を検知するように配置且つ
動作され、他方のトランスデユーサ２２８は石鹸
の出口２２４に近いターゲツト領域内の物体を検
知するように配置且つ動作されている。水の流れ
を制御する規準は例えば、第１〜５図の実施例に
関連して前述したものと同じにし得る。石鹸を分
与するのにも、同じ規準を使うことができる。つ
まり、石鹸の出口２２４近くで移動する手によつ
て、石鹸を分与可能である。但しこの例では、石
鹸の出口２２４のすぐ近くに物体がただ存在する
というのが有利な条件であると考えられる。

動作時、ユーザが自分の手を石鹸の出口２２４
下方に置くと、制御回路がその手の存在を検知
し、所定の持続時間モータ２１２を駆動した後停
止する。これによつて加圧プレート２２０がわず
かな距離だけ下降し、少量の石鹸をユーザの手に
押し出す。加圧プレート２２０が停止すると、一
方では石鹸の粘性が流れに対して比較的高い抵抗
を与え、また他方では加圧プレート２２０が下方
領域２１８を加圧プレート２２０より上方の空気
に対してシールし、石鹸がその出口２２４での圧
力によつて留められるために、石鹸も停止する。
その後、ユーザが水の出口２０６下方へと手を動
かすと、制御回路２１０によつて弁２０８が開
き、水がユーザの手と流れるのを可能とする。ユ
ーザが自分の手を取り除くかまたはその動きを止
めると、弁２０８が閉じて水が停止する。

石鹸デイスペンサ用の別の実施例が第１９図に
示してあり、図中第１８図のものに対応する要素
は同じ参照番号で表されている。第１９図の構成
は、加圧プレート２２０がモータでなく水圧によ
つて駆動される点が異なる。すなわち、導管２３
０が装置の入口２０４と加圧プレート２２０の上
方で容器２１６に設けられた入口２３２との間に
流体連通を与える。弁２３４が、装置の入口２０
４と容器内室の入口２３２との間で導管２３０中
に介設されている。

石鹸が分与されるべきことを制御回路２１０が
判定すると、弁２３４を開く一方弁２０８を閉状
態に保ち、かなりの圧力ヘツドが２つの導管の分
岐部２３６に留まる。この圧力が、加圧プレート
２２０を介して下方領域２１８内の石鹸に伝えら
れる。この結果、石鹸は分与導管２２２を通つて
石鹸分与出口２２４から押し出される。その後制
御回路２１０が弁２３４を閉じると、石鹸と加圧
プレート２２０の境界での圧力が正から負に変化
することによつて、石鹸の流れが停止する。

水の出口２０６を通る流れは、第１８図の実施
例と同じように制御される。

上記した多くの装置は、手動動作と自動動作と
を切り換えるスイツチ２２等のスイツチを備えた
ものとして示されている。かかるスイツチの必要
を取り除いた別の構成が、第２０図に示してあ
る。第２０図の付加型装置２３８は第１図の装置
１０と同様だが、第１図のスイツチ２２に対応し
たスイツチを有していない。さらに装置２３８
は、第１図のトランスデユーサ２０に対応したト
ランスデユーサ２４２に近くで下面に旋回自在に
取り付けられたフラツグ２４０を含む。フラツグ
２４０はアーム２４４を含み、図示の位置から、
フラツグがセンサから約3/4センチ（1/4インチ）
だけ離れて位置する想像線で示した位置へとフラ
ツグ２４０を旋回させるのにこのアーム２４４が
ユーザによつて使われる。想像線の位置では、蛇
口が手動で動作される。フラツグが実線位置にあ
るときは、自動的に動作される。

こうする理由は、物体がセンサ２４２の５セン
チ（２インチ）以内にあるとき、作動モードで水
の流れる規準は単に存在することであるが、検知
物体がセンサからそれより離れていれば物体の動
きが規準となるようにする点にある。つまり、検
知物体が５センチより近くにあると、物体が静止
していても、制御回路は弁を開状態に保つ。従つ
て、フラツグ２３６が静止している場合でも、フ
ラツグが想像線で示した位置にあるときには水の
流れが可能となる。

この構成でも尚、受動モードの利点は保持され
る。作動モードは最初の５センチの範囲における
水の流れ規準のように、動きでなく単なる存在を
用いるが、センサ２４２の５センチ以内に物体が
存在しても動きの検知が生ぜずに１分が経過する
と、制御回路が受動モードへの変換を行う。つま
り、フラツグが想像線で支持された位置に１分間
留まつていると、システムはそのエネルギーを節
約する受動モードに変換される。その後、受動モ
ード中のシステムが最初の５センチ以内で物体を
検出しないと、つまりフラツグ２４０が図示の位
置に旋回されると、システムは作動モードに戻
る。

上記最後の点、すなわちフラツグ２４０が想像
線位置から旋回されたときの作動モードへの変換
は、普通の受動モード動作と一致している。フラ
ツグ２４０が図示位置（自動モード）にありしか
も装置がその受動モードにある場合、センサ２４
２の５センチ以内で何の物体も検出されない間、
装置は受動モードに留まる。ユーザが作動モード
を再スタートしたいときは、例えば自分の手をセ
ンサ２４２の間近におく。ここで水が流れ始める
が、ユーザの手が最初の５センチ以内に留まつて
いる間、装置は受動モードのままである。その手
を取り除くと、作動モードが始まる。

本発明の利点は、次のような認識を出発点とし
てもたらされるものである。即ち、水の流れを自
動的に制御するために、既存の蛇口に対して容易
に装着され得る流れ制御装置となすためには、そ
の装置が外部電源に対する電気的な接続を必要と
しないということが要求される。換言すれば、そ
の装置は電池のような独立電源により作動可能で
なければならない。電磁弁に代表されるような電
気弁は、電気エネルギーを多く消費するため外部
電源を必要とし、この種の装置に使用するには適
さない。しかしながらラツチ弁を用いれば、他の
電気弁、即ち非ラツチ形の弁と比較して明らかな
利点がもたらされる。なぜならラツチ弁は、開閉
の間で状態を変化する時にのみエネルギーを必要
とし、状態保持のためにはエネルギーを必要とし
ないから、弁を作動するのに必要とされるエネル
ギーの量を劇的に減少するからである。非ラツチ
の弁は、弁を開放し、使用の間その開状態を維持
するためにエネルギーが必要とされる。ラツチ弁
はこのようなエネルギーを10分の１から100分の
１以下へと減少させることができる。従つて本発
明の装置はラツチ弁使用することにより、電源、
センサ回路及び制御用の弁を、適切な大きさのハ
ウジング内に一体化することを可能としたもので
ある。

以上の説明から、本発明は従来の装置と比べ著
しい利点を与えることが明らかであろう。本発明
の一部の特徴によれば、既存の蛇口を交換しなく
てもよいので、無駄が避けられる。また、付加型
装置はそれ自体容易に設置できるので、設置の追
加経費も避けられる。さらに、ラツチ型弁を使う
ことでエネルギーの使用が最少に抑えられるた
め、バツテリーを交換するまでの時間が延長され
るか、あるいはバツテリーを完全に省くことがで
きる。従つて、本発明は当該分野を著しく発展さ
せるものである。

新規且つ所望のものとして、本特許出願で請求
される範囲は下記の通りである：