節水器具
【課題】吐水量を制限しつつ、水の吐出方向を容易に調節できるようにする。
【解決手段】蛇口２の給水口３に取り付けられるケーシング１１と、内部に給水される水流を絞る通水孔２３が形成された絞り部材２１と、通水孔２３と繋がる複数の吐水孔３２が形成され、一方の面を、吐水側開口部１３に臨む吐水面３１ａとして絞り部材２１と組み合わされるノズル部材３１と、ケーシング１１内に配設され絞り部材２１と摺接するパッキン５１とを備え、絞り部材２１とノズル部材３１との組立体５４は、外面が略半球面状をなし、パッキン５１の摺接面が球面状座面をなし、組立体５４がケーシング１１内において転動し、ノズル部材３１の吐水面３１ａの角度が可変に構成される。
【解決手段】蛇口２の給水口３に取り付けられるケーシング１１と、内部に給水される水流を絞る通水孔２３が形成された絞り部材２１と、通水孔２３と繋がる複数の吐水孔３２が形成され、一方の面を、吐水側開口部１３に臨む吐水面３１ａとして絞り部材２１と組み合わされるノズル部材３１と、ケーシング１１内に配設され絞り部材２１と摺接するパッキン５１とを備え、絞り部材２１とノズル部材３１との組立体５４は、外面が略半球面状をなし、パッキン５１の摺接面が球面状座面をなし、組立体５４がケーシング１１内において転動し、ノズル部材３１の吐水面３１ａの角度が可変に構成される。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、吐水量調節可能に節水を行いながら水流の吐出方向を調節することができる節水器具に関する。
【背景技術】
【０００２】
本件出願人は、先に、下記特許文献１記載の節水器具を提案している。この節水器具では、水圧を調節することで節水を行うようにし、水圧が低減されることで、吐出孔から吐出される水流が飛散し、周囲が汚損することを防止できる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】国際公開第２００９／０４４７０３号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、吐出孔より吐出される水が飛散することを防止するには、水圧の他、吐出方向の制御も水圧や吐水量との関係で重要である。例えば、洗面化粧台の洗面器に対して吐水されるとき、水圧が高く吐水量が多すぎると、吐水や水滴が洗面器の外にまで飛散してしまうおそれがある。特に、洗面器の上の方に向かって吐水されたときには、水滴が洗面器の外にまで飛散し易い。
【０００５】
本発明は、吐水量を制限しつつ、水の吐出方向を容易に調節することができる節水器具を提供することを目的とする。
【０００６】
また、本発明は、水の吐出方向の制御の他、吐水量や吐水形態も調節することができる節水器具を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上述した課題を解決するために、本発明に係る節水器具は、給水口に取り付け得る取付開口部と、吐水側として開口した吐水側開口部と、を有してなる略筒状のケーシングと、上記ケーシング内において、上記給水口より給水される水流を絞る通水孔が形成された絞り部材と、上記通水孔と繋がる複数の吐水孔が貫穿され、上記吐水側開口部に臨む吐水面を有し、上記絞り部材と組み合わされて組立体を構成するノズル部材と、上記ケーシング内に配設され、上記組立体との水密性と上記給水口との水密性を確保するパッキンとを備える。
【０００８】
上記絞り部材と上記ノズル部材とを含んで構成される上記組立体の外表面が、略半球面状をなし、上記パッキンの上記組立体の略半球面状の外表面と接する面が、上記組立体の略半球面状の外表面に対応する略球面状の座面をなし、上記吐水側開口部の上記組立体と当接する内周部が、上記組立体の最大外径より小さい内径部を有し、上記組立体は、上記パッキンの略球面状の座面に対して摺動可能に配設され、上記吐水面の角度を可変とする。
【０００９】
上記吐水側開口部の上記組立体と当接する内周部は、上記組立体の略半球面状の外表面に対応する略球面状の座面をなすようにしても良い。
【００１０】
また、上記絞り部材と上記ノズル部材との組立体は、球体の最大直径部分を含むと共に上記吐水側開口部側に上記最大直径以下の直径の面を有する略半球状をなし、上記最大直径以下の直径の面が上記吐水面となるようにしても良い。
【００１１】
更に、上記ノズル部材は、上記複数の吐水孔によって形成された環状の吐水孔列が形成されており、上記絞り部材は、上記複数の吐水孔の内の何れかの吐水孔を選択的に閉塞する閉塞突起を有し、上記ノズル部材は、上記絞り部材に対して回転可能であり、上記ノズル部材は、回転することによって、すべての吐水孔を開放する準節水位置と上記吐水孔の何れかを上記閉塞突起で閉塞する節水位置とに切り替わるようにしても良い。
【００１２】
例えば、上記ノズル部材は、上記環状の吐水孔列が同心円をなすように複数形成され、回転することによって、上記何れかの環状の吐水孔列が上記絞り部材の閉塞突起によって閉塞され節水位置となる。
【００１３】
また、上記ノズル部材には、上記絞り部材の通水孔の開口量を調節して吐水量を調節する水量調節体を取り付けるようにしても良い。
【００１４】
例えば、上記絞り部材の通水孔には、第一の孔部が複数穿孔され、上記水量調節体には、第二の孔部が形成され、上記水量調節体は、上記ノズル部材に対して回転することで、上記第一の孔部と上記第二の孔部とのずれ量が変わり吐水量を調節する。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、ケーシング内に、絞り部材とノズル部材が設けられることで、吐水量を絞り節水することができる。加えて、絞り部材とノズル部材との組立体は、パッキン内に転動可能且つ摺動可能に取り付けられ、上記吐水面の角度を調節することが可能である。したがって、水の吐出方向を容易に調節することができる。そして、節水をしながら、水圧を上げたときにも、吐出方向を調節することで、吐水や水滴が洗面器の外にまで飛散して、洗面器の周囲が汚損することを防止できる。
【００１６】
また、本発明では、ノズル部材の環状の吐水孔列を、絞り部材の閉塞突起で選択的に閉塞するようにしたことで、吐水形態を変えて吐水量調節を行うことができる。
【００１７】
更に、本発明では、ノズル部材に絞り部材の通水孔の開口量を調節して吐水量を調節する水量調節体が取り付けられ、この水量調節体によっても吐水量を調節することができる。
【００１８】
すなわち、本発明では、吐出方向と吐水量の調節を容易に行うことができ、吐出方向と吐水量のバランスを調節することで、例えば吐水や水滴が洗面器の外にまで飛散することを簡単な操作で防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明が適用された節水器具の分解断面図である。
【図２】本発明が適用された節水器具の外周吐水孔列の吐水孔と内周吐水孔列の吐水孔がある位置の断面図である。
【図３】本発明が適用された節水器具の外周吐水孔列の吐水孔のみがある位置の断面図である。
【図４】ケーシングを示す図であり、（Ａ）は平面図、（Ｂ）は断面図、（Ｃ）は底面図である。
【図５】絞り部材を示す図であり、（Ａ）は平面図、（Ｂ）は断面図、（Ｃ）は底面図である。
【図６】ノズル部材を示す図であり、（Ａ）は平面図、（Ｂ）は外周吐水孔列の吐水孔と内周吐水孔列の吐水孔がある位置のＡ−Ａ’断面図、（Ｃ）は外周吐水孔列の吐水孔のみがある位置のＢ−Ｂ’断面図、（Ｄ）は底面図である。
【図７】閉塞突起と係合凹部の関係を示す内周吐水孔列に沿った断面図であり、（Ａ）は閉塞突起が吐水孔を閉塞した状態を示し、（Ｂ）は吐水孔を開放した状態を示す。
【図８】ノズル部材を示す図であり、（Ａ）は平面図、（Ｂ）は断面図、（Ｃ）は底面図である。
【図９】絞り部材の第一の孔部と水量調節体の第二の孔部との重なり度合いを示す平面図であり、（Ａ）、（Ｂ）の順に閉じ、（Ｃ）が最も閉じた状態であり、（Ｄ）は、再度（Ｂ）の程度まで開いた状態を示す。
【図１０】パッキンを示す図であり、（Ａ）は平面図、（Ｂ）は断面図、（Ｃ）は底面図である。
【図１１】本発明が適用された節水器具が外周吐水孔列からのみ吐水する状態を示す断面図であり、（Ａ）は真下に吐水する状態、（Ｂ）は図中左側に向けて吐水する状態、（Ｃ）は図中右側に向けて吐水する状態を示す。
【図１２】本発明が適用された節水器具が外周及び内周の吐水孔列から吐水する状態を示す断面図であり、（Ａ）は真下に吐水する状態、（Ｂ）は図中左側に向けて吐水する状態、（Ｃ）は図中右側に向けて吐水する状態を示す。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下、本発明が適用された節水器具について図面を参照して説明する。
【００２１】
［全体構成］
図１−図３に示すように、本発明が適用された節水器具１は、水道の蛇口２の給水口３に取り付けられるケーシング１１と、蛇口２の給水口３より給水される吐水量を絞る絞り部材２１と、水を吐出するノズル部材３１と、ケーシング１１内に配設されて蛇口２とケーシング１１との間の水漏れを防止する水密用のパッキン５１とを備えている。
【００２２】
［ケーシングの説明］
ケーシング１１は、図１−図４に示すように、筒状に形成され、一端が、蛇口等の給水口３に取り付けられる取付開口部１２となっており、他端が、水を吐出する側として構成される吐水側開口部１３となっている。取付開口部１２の内周面には、ねじ溝１２ａが形成されており、蛇口２のねじ部に締め付けることによって、ケーシング１１が蛇口等に取り付くようになっている。勿論、ねじ溝１２ａの形成部位は、取付開口部１２の内周面に限らず、例えば外周面であっても良く、また、給水口３に対してケーシング１１を取り付ける手段は、ねじ溝に限定されるものでもない。
【００２３】
このケーシング１１内の空間部には、上述した絞り部材２１とノズル部材３１とパッキン５１とが内蔵されることになる。吐水側開口部１３の近傍には、段部１４が形成され、パッキン５１の吐水側開口部１３側に位置する先端部が係合する。パッキン５１は、吐水側開口部１３側に位置する先端部が段部１４に係合することによって、ケーシング１１内に位置決めされた状態で取り付けられる。
【００２４】
吐水側開口部１３は、後述する絞り部材２１とノズル部材３１の組立体５４を支持する球面支持部１３ａを有し、更に、先端側に向かって拡径する吐水口１３ｂが形成されている。球面支持部１３ａは、後述するパッキン５１の拡径部５３の曲面と同じ曲率の曲面となっており、組立体５４をノズル部材３１の吐水面３１ａ近傍で支持し、組立体５４が吐水側開口部１３より脱落しないようにする。すなわち、この球面支持部１３ａは、組立体５４の最大直径より小さい直径部を有しており、外方に向かって凸状の球面状座面に構成される。また、吐水口１３ｂは、外方に向かって拡径した形状に形成されることで、吐水面３１ａを傾斜させた際にもノズル部材３１の吐水面３１ａより吐水される水流が吐水側開口部１３の周縁に触れないようにしている。
【００２５】
［絞り部材の説明］
絞り部材２１は、図１−図３及び図５に示すように、略椀形をなし、外側の湾曲面の頂部に、突出部２２が形成されている。この突出部２２には、中央部に、厚さ方向に貫通した通水孔２３が形成されている。この通水孔２３は、下流側に向かって凸状に形成された略円錐状の発条底部２３ａを有し、この発条底部２３ａには、上流側から下流側に向かって貫通した複数の第一の孔部２４が穿孔されている。複数の第一の孔部２４は、同じ大きさの孔で等間隔に穿孔され、ここでは四つ等間隔に四角形の頂部位置の配位で設けられている。なお、第一の孔部２４は、この例に特に限定されるものではなく、例えば各孔部の水量が均等になるように構成されていれば、数や形状や大きさは特に限定されるものではない。通水孔２３は、複数の第一の孔部２４によって構成することで、蛇口２の給水口３から供給される水の流量を調節可能に制限するようにしている。
【００２６】
また、外側の湾曲面の反対側の底面には、通水孔２３の周囲に複数の閉塞突起２５が複数形成され、後述のノズル部材３１からの水の吐出量を制御するための閉塞手段とされる。閉塞突起２５は、通水孔２３を中心にして、環状に等間隔に形成されている。閉塞突起２５は、次に説明するノズル部材３１の吐水孔３２を選択的に閉塞する。
【００２７】
更に、底面には、湾曲面に連続する環状のガイド片２６が形成されている。ガイド片２６の先端部には、内側に突出してガイド突起２６ａが複数形成されている。ガイド突起２６ａは、次に説明するノズル部材３１のガイド溝３３に係合することによって、絞り部材２１に対してノズル部材３１が回転し得るようにする。
【００２８】
［ノズル部材の説明］
ノズル部材３１は、図１−図３及び図６に示すように、略円柱状をなし、外周面が絞り部材２１の湾曲面と同じ曲率で湾曲するように形成されている。このノズル部材３１には、厚さ方向に貫通した多数の吐水孔３２が形成されている。吐水孔３２は、例えば直径が１ｍｍ弱の大きさとなっている。そして、ノズル部材３１の底面が吐水面３１ａとなっており、平坦に形成されている。具体的に、ノズル部材３１には、複数の吐水孔３２で構成される環状の外周吐水孔列３２ａと内周吐水孔列３２ｂとが同心円状に形成されている。外周吐水孔列３２ａは、常時吐水される部分となり、内周吐水孔列３２ｂは、絞り部材２１の閉塞突起２５によって選択的に閉塞される。
【００２９】
なお、内周吐水孔列３２ｂを構成する吐水孔３２の孔径と外周吐水孔列３２ａを構成する吐水孔３２の孔径は、同じであっても良く、また、内周吐水孔列３２ｂを構成する吐出孔３２の方が大きくても良く、更に、内周吐水孔列３２ｂを構成する吐水孔３２の方が小さくても良い。
【００３０】
また、吐水面３１ａは、平坦面の他、中心が最も窪んだ断面がサイクロイド曲線を描くような曲面といった凹部で形成しても良い。吐水面３１ａをサイクロイド曲線を描くような曲面で形成したときには、吐水孔３２より吐水される水流がやや広がり、ケーシング１１の吐水側開口部１３より吐水される水流全体を太く見せることができる。
【００３１】
具体的に、内周吐水孔列３２ｂでは、図７に示すように、内周吐水孔列３２ｂを構成する各吐水孔３２の入口に、閉塞突起２５が係合する第一の係合凹部３５が形成されている。また、隣接する吐水孔３２同士の間には、閉塞突起２５が係合する第二の係合凹部３６が形成されている。図７（Ａ）に示すように、閉塞突起２５が吐水孔３２と連続した第一の係合凹部３５に係合しているときには、吐水孔３２は閉塞され、内周吐水孔列３２ｂからは吐水されない状態となる（節水位置）。一方、図７（Ｂ）に示すように、閉塞突起２５が吐水孔３２，３２の間の第二の係合凹部３６に係合しているときには、吐水孔３２は開放され、内周吐水孔列３２ｂからも吐水される状態となる（準節水位置）。
【００３２】
ノズル部材３１の外周上端部には、絞り部材２１のガイド突起２６ａが係合するガイド溝３３が形成されている。ガイド溝３３には、ガイド突起２６ａが係合することで、絞り部材２１に対してノズル部材３１が回転するようになる。そして、絞り部材２１に対してノズル部材３１が回転することで、図７（Ａ）に示す内周吐水孔列３２ｂから吐水されない状態と図７（Ｂ）に示す内周吐水孔列３２ｂからも吐水される状態とが切り替えられることになる。
【００３３】
なお、内周吐水孔列３２ｂにおいて、隣接する吐水孔３２同士の間に設ける第一の係合凹部３５の数は、１つでも、複数であっても良い。また、閉塞突起２５の数や間隔は、内周吐水孔列３２ｂから吐出する吐水量の切換を何段階行うかによって決められるもので、本発明では特に限定されるものではない。また、同心円状に設けられる環状の吐水孔列は、２つに限定されるものではなく、１つでも、３つ以上であっても良い。吐出孔列が１つの場合は、選択的に幾つかの吐水孔が閉塞突起に閉塞される構成となる。また、吐水孔列を３つ以上設けた場合には、すべて又は幾つかの吐水孔列の吐水孔が、閉塞突起によって選択的に閉塞されるようにすれば良い。
【００３４】
ノズル部材３１の中央部には、絞り部材２１の通水孔２３の開口量を調節する水量調節手段としての水量調節体４１が取り付けられる取付孔３４が形成されている。この取付孔３４は、厚さ方向に貫通した貫通孔であり、円筒部３４ａが形成されていると共に、ノズル部材３１の上面側に拡径部３４ｂが形成されている。円筒部３４ａと拡径部３４ｂとの境界部には、縦方向の凹凸溝３４ｃが周回方向に形成されており、水量調節体４１の回転の滑り止めとなっている。
【００３５】
［水量調節体の説明］
水量調節体４１は、図１−図３及び図８に示すように、流路が形成される流路形成部４２とノズル部材３１の取付孔３４に挿嵌される嵌合部４３とを有し、流路形成部４２が嵌合部４３に対して拡径する形状となっている。流路形成部４２には、絞り部材２１の通水孔２３にある第一の孔部２４に対応する第二の孔部４４が複数形成されている。複数の第二の孔部４４は、第一の孔部２４の数に対応しており、同じ大きさの孔が等間隔に、ここでは四つ等間隔に四角形の頂部位置の配位で設けられている。第二の孔部４４のそれぞれは、上面と側面を開口する略Ｌ字状の流路によって形成され、上面に、入口４４ａが形成され、側面に、出口４４ｂが形成されている。第二の孔部４４は、この例に特に限定されるものではなく、例えば各孔部の水流が安定になるように構成されていれば、数や形状や大きさは特に限定されるものではない。
【００３６】
絞り部材２１の第一の孔部２４と水量調節体４１の第二の孔部４４の入口４４ａとが最も重なっているときは、最も絞りが開いた状態であり、吐水量も最も大きくなる。そして、図９（Ａ）、図９（Ｂ）に示すように、第一の孔部２４と第二の孔部４４の入口４４ａとの重なり度合いが小さくなると、その分、流路が狭くなり、吐水量が絞られることになる。図９（Ｃ）は、第一の孔部２４と第二の孔部４４の入口４４ａとが最もずれ、最も吐水量が絞られた状態となる。更に水量調節体４１を絞り部材２１に対して相対回転させると図９（Ｄ）に示すように再び開口量が大きくなり図９（Ｂ）と同等程度の開口量となり、回転に合わせて順次開口量が段階的に変化するように構成される。
【００３７】
流路形成部４２の入口４４ａが形成された上面は、中央部が最も低くなるように形成されており、水量調節体４１の回転中心軸がズレたり振れたりしないように位置決めすると共に、絞り部材２１の発条底部２３ａによる外方に向かう付勢力によって水量調節体４１を常時付勢し、流路形成部４２とノズル部材３１の中央に穿設される取付孔３４における拡径部３４ｂとの接触面の水密性を高めつつ、水量調節体４１の意図しない回転を防止するように構成される。
【００３８】
なお、第一及び第二の孔部２４，４４の数は、特に限定されるものではない。また、第一及び第二の孔部２４，４４は、二つ以上に分岐する流路を形成するように設けることが良く、更に好ましくは、上述のように四方向に等間隔に四角形の頂部位置の配位で設けるのが良い。また、第一及び第二の孔部２４，４４の形状は、円形に限定されるものではなく、菱形等の四角形やその他の多角形であっても良い。すなわち、第二の孔部４４は、例えば各孔部の水流が安定になるように構成されていれば、数や形状や大きさは特に限定されるものではない。
【００３９】
以上のような流路形成部４２は、ノズル部材３１の中央にある取付孔３４における拡径部３４ｂに嵌合され、これらの当接面の水密性が得られるように構成されることになる。流路形成部４２に一体の嵌合部４３は、ノズル部材３１の中央にある取付孔３４の円筒部３４ａに嵌合される。嵌合部４３は、その長さが取付孔３４の吐水面３１ａよりやや突出する長さに形成され、その先端面が手触りを良くするため円弧状面となっている。なお、先端面には、水量調節体４１を回転するための「＋」や「−」のスクリュドライバの溝等を設けるようにしても良い。
【００４０】
また、嵌合部４３と流路形成部４２との境界部分には、ノズル部材３１の取付孔３４の内周面に形成された凹凸溝３４ｃに係合する凹凸部４５が形成されている。凹凸部４５は、凹凸溝３４ｃと係合することで、水量調節体４１の回転の滑り止めとなる。
【００４１】
水量調節体４１は、嵌合部４３を、ノズル部材３１の取付孔３４の円筒部３４ａに嵌合し、流路形成部４２を、拡径部３４ｂに圧接させることによって、ノズル部材３１の取付孔３４に取り付けられる。すると、流路形成部４２の上面とノズル部材３１の第一の孔部２４が形成された底面との間には、閉塞突起２５が第一の係合凹部３５又は第二の係合凹部３６に突き当たることで空間部４６が形成される。空間部４６では、水量調節体４１の第二の孔部４４の出口４４ｂから流出する水流が互いに衝合することで水圧を減圧する。水量調節体４１は、取付孔３４に取り付けられたとき、嵌合部４３の先端部がノズル部材３１の吐水面３１ａより突出する。
【００４２】
図９に示すように、流量を調節するには、吐水面３１ａより突出した嵌合部４３の先端部を押圧し持ち上げることで凹凸溝３４ｃと凹凸部４５とが係合した状態を解除し、この解除した状態で、水量調節体４１を回転することとなる。
【００４３】
［パッキンの説明］
パッキン５１は、例えばゴムパッキンであり、図１−図３及び図１０に示すように、円筒部５２と拡径部５３とが中心軸線を一致させて一体に形成されている。拡径部５３の湾曲面は、絞り部材２１の外側の湾曲面の曲率及びノズル部材３１の外周面の曲率に対応した球面座面となっている。拡径部５３の先端部は、ケーシング１１に挿入された際、ケーシング１１の吐水側開口部１３の近傍に形成された段部１４に係合する。また、円筒部５２の先端部の外周面には、係合段部５６が形成されている。この係合段部５６は、例えば蛇口２の先端が係合される。かくして、パッキン５１は、吐水側開口部１３側に位置する先端部が段部１４に係合し、係合段部５６に蛇口２が係合圧接されることで、蛇口２とケーシング１１との間の水漏れを防止する。
【００４４】
図１−図３に示すように、ノズル部材３１に水量調節体４１が取り付けられ、絞り部材２１に組み付けられた組立体５４は、略半球状をなし、拡径部５３の球面状座面を摺動し、ノズル部材３１の吐水面３１ａの角度を変更し得るように構成される。パッキン５１の円筒部５２と拡径部５３とで構成される外側のコーナ部は、摺動する組立体５４の突出部２２、すなわち絞り部材２１の突出部２２が係合し、可動範囲を規制する規制部５５となる。
【００４５】
［節水器具の組立］
以上のように構成された節水器具１は、次のように組み立てられる。先ず、ノズル部材３１の取付孔３４には、図９に示すように、絞り部材２１の第一の孔部２４と水量調節体４１の第二の孔部４４の入口４４ａとの重なり度合いを調節して、水量調節体４１が取り付けられる。次いで、ノズル部材３１は、絞り部材２１が組み合わされ、組立体５４とされる。
【００４６】
この組立体５４は、パッキン５１に組み合わされる。具体的に、パッキン５１の円筒部５２に、絞り部材２１の突出部２２を臨ませるようにして、パッキン５１の拡径部５３内に組み合わされる。この後、組立体５４が組み合わされたパッキン５１は、ケーシング１１内に配設される。具体的に、パッキン５１は、吐水側開口部１３側に位置する先端部が段部１４に係合される。
【００４７】
この後、ケーシング１１は、取付開口部１２の内周面にあるねじ溝１２ａを蛇口２のねじ部に締め付けることによって、ケーシング１１が蛇口等に取り付けられる。パッキン５１は、係合段部５６に蛇口２が係合圧接されることで、蛇口２とケーシング１１との間の水漏れを防止することができる。
【００４８】
［節水器具の動作］
以上のような節水器具１は、蛇口２の給水口３から水が供給されると、水が絞り部材２１の通水孔２３より第一の孔部２４と水量調節体４１の第二の孔部４４を通って絞り部材２１とノズル部材３１との間の空間部４６に供給される。空間部４６には、絞り部材２１等で吐水量が絞られて供給されることになる。そして、水流は、第二の孔部４４で水流の方向が曲げられ、また、空間部４６で、第二の孔部４４の出口４４ｂから流出する水流が互いに衝合することで、水圧が減圧される。この後、減圧された水は、ノズル部材３１の吐水孔３２から吐水される。
【００４９】
・吐水方向の調節
以上のような節水器具１では、図２及び図３に示すように、ノズル部材３１を絞り部材２１に組み合わせてなる組立体５４は、上半球に下半球の一部を足した完全なる半球体よりやや大きいものとなる。すなわち、この組立体５４は、この組立体５４を含む球体の最大直径Ｒ１を含む半球体となり、吐水面３１ａの直径Ｒ２が最大直径Ｒ１よりやや小さくなる形状となっている。そして、組立体５４は、絞り部材２１の外面とノズル部材３１の外面とで連続的な略半球面状の外表面を構成する。
【００５０】
パッキン５１の拡径部５３を構成する球面とケーシング１１の吐水側開口部１３近傍の球面支持部１３ａとは、組立体５４の外表面がなす略半球面に対応した連続的な球面をなし、組立体５４の転動に伴う摺動を許容する球面座面となっている。
【００５１】
なお、本発明では、少なくともパッキン５１の拡径部５３が球面座面となっていれば、組立体５４は転動可能であるから、ケーシング１１の球面支持部１３ａは必ずしも球面座面となっていなくても良い。
【００５２】
更に、球面支持部１３ａの直径Ｒ３は、組立体５４の最大直径Ｒ１より小さくなっており、組立体５４がケーシング１１より脱落しないようになっている。
【００５３】
したがって、組立体５４は、例えば、吐水面３１ａを指等で偏圧的に押圧することによって、絞り部材２１の突出部２２がパッキン５１の規制部５５に突き当たるまでの範囲内で、自在に傾けることができる。また、吐水中にあっては、パッキン５１の内側の空間において発生する内圧によって、絞り部材２１やノズル部材３１がパッキン５１に圧接されることになる。したがって、吐水面３１ａの調節した傾きが使用中にずれてしまうこともない。
【００５４】
図１１（Ａ）及び図１２（Ａ）は、吐水面３１ａの傾きを０°として、吐水方向を鉛直にした状態を示している。また、図１１（Ｂ）及び図１２（Ｂ）は、吐水面３１ａを一方に最大限傾けた状態を示している。この状態では、組立体５４を構成する絞り部材２１の突出部２２がパッキン５１の規制部５５に突き当たり、これ以上吐水面３１ａが傾かないようになっている。更に、図１１（Ｃ）及び図１２（Ｃ）は、吐水面３１ａを他方に最大限傾けた状態を示している。この状態でも、組立体５４を構成する絞り部材２１の突出部２２がパッキン５１の規制部５５に突き当たり、これ以上吐水面３１ａが傾かないようになっている。
【００５５】
なお、この吐水方向の調節を行うに当たっては、上述した水量調節体４１は必ずしも設ける必要はない。水量調節体４１を設けない場合には、ノズル部材３１の取付孔３４を設け無ければよい。また、組立体５４は、完全な半球体であっても良い。
【００５６】
・第一の水量調節
節水器具１では、ノズル部材３１を絞り部材２１に対して回転させることで、節水の程度を調節することができる。具体的に、この節水器具１において、外周吐水孔列３２ａからは、常時吐水され、吐水される水流が常に太く見えるようにしている。これに対して、内周吐水孔列３２ｂでは、絞り部材２１の閉塞突起２５によって、ノズル部材３１の吐水孔３２が選択的に閉塞される。具体的に、図７（Ａ）及び図１１（Ａ）−（Ｃ）に示すように、閉塞突起２５が吐水孔３２と連続した第一の係合凹部３５に係合しているときには、吐水孔３２は閉塞され、内周吐水孔列３２ｂからは吐水されない状態となる（節水位置）。一方、図７（Ｂ）及び図１２（Ａ）−（Ｃ）に示すように、閉塞突起２５が吐水孔３２，３２の間の第二の係合凹部３６に係合しているときには、吐水孔３２は開放され、内周吐水孔列３２ｂからも吐水される状態となる（準節水位置）。すなわち、ノズル部材３１が準節水位置にあるとき、吐水面３１ａからの流線は、二重となり、節水位置にあるとき、流線は一重となる。
【００５７】
節水器具１では、常に、ノズル部材３１が節水位置にあるとき、外周吐水孔列３２ａから吐水され、その内側で内周吐水孔列３２ｂから吐水されないようになっている。したがって、節水器具１では、内周吐水孔列３２ｂから吐水されず吐水量が減ったことを見た目で分からないようにしながら節水を行うことができる。
【００５８】
このノズル部材３１の回転操作の方法は特に限定されるものではなく、節水器具１が分解された状態において、絞り部材２１に対してノズル部材３１を回転させても良い他、分解するまでもなく、組立後の状態において、指や治具を使って、ケーシング１１の吐水側開口部１３より臨むノズル部材３１を回転させても良い。更に、ノズル部材３１に、ケーシング１１より外部に臨む操作突起を設けて、この操作突起を用いてノズル部材３１を回転させても良い。また、絞り部材２１、ノズル部材３１の何れか一方に、突起を設け、他方に、突起が選択的に係合される凹部を複数設け、絞り部材２１とノズル部材３１とが相対回転することで、突起が凹部に選択的に係合するようにして、絞り部材２１とノズル部材３１の相対的位置を一定に保持するようにしても良い。更に、ケーシング１１を開口部を設けて、何れの凹部に突起部が係合されているのかを目視できるようにし、設定状態を確認できるようにしても良い。
【００５９】
なお、この節水調節を行うに当たっては、上述した水量調節体４１を必ずしも設ける必要はない。水量調節体４１を設けない場合には、上述のように、ノズル部材３１の取付孔３４を設けなければよい。
【００６０】
・第二の水量調節
節水器具１では、水量調節体４１を回転することによって、吐水量を調節することができる。絞り部材２１の第一の孔部２４と水量調節体４１の第二の孔部４４の入口４４ａとが最も重なっているときは、最も絞りが開いた状態であり、吐水量も最も多くなる。そして、図９（Ａ）、図９（Ｂ）に示すように、第一の孔部２４と第二の孔部４４の入口４４ａとの重なり度合いが小さくなると、その分、流路が小さくなり、吐水量が絞られることになる。図９（Ｃ）は、第一の孔部２４と第二の孔部４４の入口４４ａとが最もずれ、最も吐水量が絞られた状態となる。更に水量調節体４１を絞り部材２１に対して相対回転させると図９（Ｄ）に示すように再び開口量が大きくなり図９（Ｂ）と同等程度の開口量となり、回転に合わせて順次開口量が段階的乃至連続的に変化するようになっている。
【００６１】
この水量調節は、例えば、節水器具１が組み立てられた状態において、吐水面３１ａより突出した嵌合部４３の先端部を押圧し持ち上げることで凹凸溝３４ｃと凹凸部４５とが係合した状態を解除乃至弱めて解放し、この解放した状態で、水量調節体４１を回転させることによってなされる。
【００６２】
［節水器具の効果］
以上のような節水器具１によれば、ケーシング１１内に、絞り部材２１とノズル部材３１が設けられることで、吐水量を絞り節水することができる。具体的に、絞り部材によって絞られた水流が、更にノズル部材３１によって適度な吐水量と水勢に調節されて吐出孔列３２ａ，３２ｂから吐水されるので、使用感の良好な節水を行うことができる。更に、水量調節体４１によって、外部からの簡単な操作で吐出孔列３２ａ，３２ｂに供給される吐水量を調節することもでき、これにより、水圧や吐水量の微調整を行うことが可能となる。
【００６３】
加えて、絞り部材２１とノズル部材３１との組立体５４は、パッキン５１内に摺動可能に取り付けられ、吐水面３１ａの角度を可変とする。したがって、外部からの簡単な操作で水の吐出方向を容易に調節することができる。これによって、節水を行いながら、水圧を上げたときにも、吐出方向を調節することで、水滴が洗面器の外にまで飛散して、洗面器の周囲が汚損することを防止できる。すなわち、節水器具１では、吐水や水滴が洗面器の外にまで飛散しない範囲で、使い勝手が良いように、吐水量や吐出方向を容易に微調節することができる。
【００６４】
［節水器具の変形例］
なお、以上、本発明が適用された節水器具１について説明したが、節水器具１は、本発明の一例であり、節水器具１は、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々変形しても良い。
【符号の説明】
【００６５】
１ 節水器具、２ 蛇口、１１ ケーシング、１２ 取付開口部、１２ａ ねじ溝、１３ 吐水側開口部、１３ａ 球面支持部、１３ｂ 吐水口、１４ 段部、２１ 絞り部材、２２ 突出部、２３ 通水孔、２３ａ 発条底部、２４ 第一の孔部、２５ 閉塞突起、２６ ガイド片、２６ａ ガイド突起、３１ ノズル部材、３１ａ 吐水面、３２ 吐水孔、３２ａ 外周吐水孔列、３２ｂ 内周吐水孔列、３３ ガイド溝、３４ 取付孔、３４ａ 円筒部、３４ｂ 拡径部、３４ｃ 凹凸溝、３５ 第一の係合凹部、３６ 第二の係合凹部、４１ 水量調節体、４２ 流路形成部、４３ 嵌合部、４４ 第二の孔部、４４ａ 入口、４４ｂ 出口、４５ 凹凸部、４６ 空間部、５１ パッキン、５２ 円筒部、５３ 拡径部、５４ 組立体、５５ 規制部、５６ 係合段部、６１ 突起、６２ 凹部
【技術分野】
【０００１】
本発明は、吐水量調節可能に節水を行いながら水流の吐出方向を調節することができる節水器具に関する。
【背景技術】
【０００２】
本件出願人は、先に、下記特許文献１記載の節水器具を提案している。この節水器具では、水圧を調節することで節水を行うようにし、水圧が低減されることで、吐出孔から吐出される水流が飛散し、周囲が汚損することを防止できる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】国際公開第２００９／０４４７０３号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、吐出孔より吐出される水が飛散することを防止するには、水圧の他、吐出方向の制御も水圧や吐水量との関係で重要である。例えば、洗面化粧台の洗面器に対して吐水されるとき、水圧が高く吐水量が多すぎると、吐水や水滴が洗面器の外にまで飛散してしまうおそれがある。特に、洗面器の上の方に向かって吐水されたときには、水滴が洗面器の外にまで飛散し易い。
【０００５】
本発明は、吐水量を制限しつつ、水の吐出方向を容易に調節することができる節水器具を提供することを目的とする。
【０００６】
また、本発明は、水の吐出方向の制御の他、吐水量や吐水形態も調節することができる節水器具を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上述した課題を解決するために、本発明に係る節水器具は、給水口に取り付け得る取付開口部と、吐水側として開口した吐水側開口部と、を有してなる略筒状のケーシングと、上記ケーシング内において、上記給水口より給水される水流を絞る通水孔が形成された絞り部材と、上記通水孔と繋がる複数の吐水孔が貫穿され、上記吐水側開口部に臨む吐水面を有し、上記絞り部材と組み合わされて組立体を構成するノズル部材と、上記ケーシング内に配設され、上記組立体との水密性と上記給水口との水密性を確保するパッキンとを備える。
【０００８】
上記絞り部材と上記ノズル部材とを含んで構成される上記組立体の外表面が、略半球面状をなし、上記パッキンの上記組立体の略半球面状の外表面と接する面が、上記組立体の略半球面状の外表面に対応する略球面状の座面をなし、上記吐水側開口部の上記組立体と当接する内周部が、上記組立体の最大外径より小さい内径部を有し、上記組立体は、上記パッキンの略球面状の座面に対して摺動可能に配設され、上記吐水面の角度を可変とする。
【０００９】
上記吐水側開口部の上記組立体と当接する内周部は、上記組立体の略半球面状の外表面に対応する略球面状の座面をなすようにしても良い。
【００１０】
また、上記絞り部材と上記ノズル部材との組立体は、球体の最大直径部分を含むと共に上記吐水側開口部側に上記最大直径以下の直径の面を有する略半球状をなし、上記最大直径以下の直径の面が上記吐水面となるようにしても良い。
【００１１】
更に、上記ノズル部材は、上記複数の吐水孔によって形成された環状の吐水孔列が形成されており、上記絞り部材は、上記複数の吐水孔の内の何れかの吐水孔を選択的に閉塞する閉塞突起を有し、上記ノズル部材は、上記絞り部材に対して回転可能であり、上記ノズル部材は、回転することによって、すべての吐水孔を開放する準節水位置と上記吐水孔の何れかを上記閉塞突起で閉塞する節水位置とに切り替わるようにしても良い。
【００１２】
例えば、上記ノズル部材は、上記環状の吐水孔列が同心円をなすように複数形成され、回転することによって、上記何れかの環状の吐水孔列が上記絞り部材の閉塞突起によって閉塞され節水位置となる。
【００１３】
また、上記ノズル部材には、上記絞り部材の通水孔の開口量を調節して吐水量を調節する水量調節体を取り付けるようにしても良い。
【００１４】
例えば、上記絞り部材の通水孔には、第一の孔部が複数穿孔され、上記水量調節体には、第二の孔部が形成され、上記水量調節体は、上記ノズル部材に対して回転することで、上記第一の孔部と上記第二の孔部とのずれ量が変わり吐水量を調節する。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、ケーシング内に、絞り部材とノズル部材が設けられることで、吐水量を絞り節水することができる。加えて、絞り部材とノズル部材との組立体は、パッキン内に転動可能且つ摺動可能に取り付けられ、上記吐水面の角度を調節することが可能である。したがって、水の吐出方向を容易に調節することができる。そして、節水をしながら、水圧を上げたときにも、吐出方向を調節することで、吐水や水滴が洗面器の外にまで飛散して、洗面器の周囲が汚損することを防止できる。
【００１６】
また、本発明では、ノズル部材の環状の吐水孔列を、絞り部材の閉塞突起で選択的に閉塞するようにしたことで、吐水形態を変えて吐水量調節を行うことができる。
【００１７】
更に、本発明では、ノズル部材に絞り部材の通水孔の開口量を調節して吐水量を調節する水量調節体が取り付けられ、この水量調節体によっても吐水量を調節することができる。
【００１８】
すなわち、本発明では、吐出方向と吐水量の調節を容易に行うことができ、吐出方向と吐水量のバランスを調節することで、例えば吐水や水滴が洗面器の外にまで飛散することを簡単な操作で防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明が適用された節水器具の分解断面図である。
【図２】本発明が適用された節水器具の外周吐水孔列の吐水孔と内周吐水孔列の吐水孔がある位置の断面図である。
【図３】本発明が適用された節水器具の外周吐水孔列の吐水孔のみがある位置の断面図である。
【図４】ケーシングを示す図であり、（Ａ）は平面図、（Ｂ）は断面図、（Ｃ）は底面図である。
【図５】絞り部材を示す図であり、（Ａ）は平面図、（Ｂ）は断面図、（Ｃ）は底面図である。
【図６】ノズル部材を示す図であり、（Ａ）は平面図、（Ｂ）は外周吐水孔列の吐水孔と内周吐水孔列の吐水孔がある位置のＡ−Ａ’断面図、（Ｃ）は外周吐水孔列の吐水孔のみがある位置のＢ−Ｂ’断面図、（Ｄ）は底面図である。
【図７】閉塞突起と係合凹部の関係を示す内周吐水孔列に沿った断面図であり、（Ａ）は閉塞突起が吐水孔を閉塞した状態を示し、（Ｂ）は吐水孔を開放した状態を示す。
【図８】ノズル部材を示す図であり、（Ａ）は平面図、（Ｂ）は断面図、（Ｃ）は底面図である。
【図９】絞り部材の第一の孔部と水量調節体の第二の孔部との重なり度合いを示す平面図であり、（Ａ）、（Ｂ）の順に閉じ、（Ｃ）が最も閉じた状態であり、（Ｄ）は、再度（Ｂ）の程度まで開いた状態を示す。
【図１０】パッキンを示す図であり、（Ａ）は平面図、（Ｂ）は断面図、（Ｃ）は底面図である。
【図１１】本発明が適用された節水器具が外周吐水孔列からのみ吐水する状態を示す断面図であり、（Ａ）は真下に吐水する状態、（Ｂ）は図中左側に向けて吐水する状態、（Ｃ）は図中右側に向けて吐水する状態を示す。
【図１２】本発明が適用された節水器具が外周及び内周の吐水孔列から吐水する状態を示す断面図であり、（Ａ）は真下に吐水する状態、（Ｂ）は図中左側に向けて吐水する状態、（Ｃ）は図中右側に向けて吐水する状態を示す。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下、本発明が適用された節水器具について図面を参照して説明する。
【００２１】
［全体構成］
図１−図３に示すように、本発明が適用された節水器具１は、水道の蛇口２の給水口３に取り付けられるケーシング１１と、蛇口２の給水口３より給水される吐水量を絞る絞り部材２１と、水を吐出するノズル部材３１と、ケーシング１１内に配設されて蛇口２とケーシング１１との間の水漏れを防止する水密用のパッキン５１とを備えている。
【００２２】
［ケーシングの説明］
ケーシング１１は、図１−図４に示すように、筒状に形成され、一端が、蛇口等の給水口３に取り付けられる取付開口部１２となっており、他端が、水を吐出する側として構成される吐水側開口部１３となっている。取付開口部１２の内周面には、ねじ溝１２ａが形成されており、蛇口２のねじ部に締め付けることによって、ケーシング１１が蛇口等に取り付くようになっている。勿論、ねじ溝１２ａの形成部位は、取付開口部１２の内周面に限らず、例えば外周面であっても良く、また、給水口３に対してケーシング１１を取り付ける手段は、ねじ溝に限定されるものでもない。
【００２３】
このケーシング１１内の空間部には、上述した絞り部材２１とノズル部材３１とパッキン５１とが内蔵されることになる。吐水側開口部１３の近傍には、段部１４が形成され、パッキン５１の吐水側開口部１３側に位置する先端部が係合する。パッキン５１は、吐水側開口部１３側に位置する先端部が段部１４に係合することによって、ケーシング１１内に位置決めされた状態で取り付けられる。
【００２４】
吐水側開口部１３は、後述する絞り部材２１とノズル部材３１の組立体５４を支持する球面支持部１３ａを有し、更に、先端側に向かって拡径する吐水口１３ｂが形成されている。球面支持部１３ａは、後述するパッキン５１の拡径部５３の曲面と同じ曲率の曲面となっており、組立体５４をノズル部材３１の吐水面３１ａ近傍で支持し、組立体５４が吐水側開口部１３より脱落しないようにする。すなわち、この球面支持部１３ａは、組立体５４の最大直径より小さい直径部を有しており、外方に向かって凸状の球面状座面に構成される。また、吐水口１３ｂは、外方に向かって拡径した形状に形成されることで、吐水面３１ａを傾斜させた際にもノズル部材３１の吐水面３１ａより吐水される水流が吐水側開口部１３の周縁に触れないようにしている。
【００２５】
［絞り部材の説明］
絞り部材２１は、図１−図３及び図５に示すように、略椀形をなし、外側の湾曲面の頂部に、突出部２２が形成されている。この突出部２２には、中央部に、厚さ方向に貫通した通水孔２３が形成されている。この通水孔２３は、下流側に向かって凸状に形成された略円錐状の発条底部２３ａを有し、この発条底部２３ａには、上流側から下流側に向かって貫通した複数の第一の孔部２４が穿孔されている。複数の第一の孔部２４は、同じ大きさの孔で等間隔に穿孔され、ここでは四つ等間隔に四角形の頂部位置の配位で設けられている。なお、第一の孔部２４は、この例に特に限定されるものではなく、例えば各孔部の水量が均等になるように構成されていれば、数や形状や大きさは特に限定されるものではない。通水孔２３は、複数の第一の孔部２４によって構成することで、蛇口２の給水口３から供給される水の流量を調節可能に制限するようにしている。
【００２６】
また、外側の湾曲面の反対側の底面には、通水孔２３の周囲に複数の閉塞突起２５が複数形成され、後述のノズル部材３１からの水の吐出量を制御するための閉塞手段とされる。閉塞突起２５は、通水孔２３を中心にして、環状に等間隔に形成されている。閉塞突起２５は、次に説明するノズル部材３１の吐水孔３２を選択的に閉塞する。
【００２７】
更に、底面には、湾曲面に連続する環状のガイド片２６が形成されている。ガイド片２６の先端部には、内側に突出してガイド突起２６ａが複数形成されている。ガイド突起２６ａは、次に説明するノズル部材３１のガイド溝３３に係合することによって、絞り部材２１に対してノズル部材３１が回転し得るようにする。
【００２８】
［ノズル部材の説明］
ノズル部材３１は、図１−図３及び図６に示すように、略円柱状をなし、外周面が絞り部材２１の湾曲面と同じ曲率で湾曲するように形成されている。このノズル部材３１には、厚さ方向に貫通した多数の吐水孔３２が形成されている。吐水孔３２は、例えば直径が１ｍｍ弱の大きさとなっている。そして、ノズル部材３１の底面が吐水面３１ａとなっており、平坦に形成されている。具体的に、ノズル部材３１には、複数の吐水孔３２で構成される環状の外周吐水孔列３２ａと内周吐水孔列３２ｂとが同心円状に形成されている。外周吐水孔列３２ａは、常時吐水される部分となり、内周吐水孔列３２ｂは、絞り部材２１の閉塞突起２５によって選択的に閉塞される。
【００２９】
なお、内周吐水孔列３２ｂを構成する吐水孔３２の孔径と外周吐水孔列３２ａを構成する吐水孔３２の孔径は、同じであっても良く、また、内周吐水孔列３２ｂを構成する吐出孔３２の方が大きくても良く、更に、内周吐水孔列３２ｂを構成する吐水孔３２の方が小さくても良い。
【００３０】
また、吐水面３１ａは、平坦面の他、中心が最も窪んだ断面がサイクロイド曲線を描くような曲面といった凹部で形成しても良い。吐水面３１ａをサイクロイド曲線を描くような曲面で形成したときには、吐水孔３２より吐水される水流がやや広がり、ケーシング１１の吐水側開口部１３より吐水される水流全体を太く見せることができる。
【００３１】
具体的に、内周吐水孔列３２ｂでは、図７に示すように、内周吐水孔列３２ｂを構成する各吐水孔３２の入口に、閉塞突起２５が係合する第一の係合凹部３５が形成されている。また、隣接する吐水孔３２同士の間には、閉塞突起２５が係合する第二の係合凹部３６が形成されている。図７（Ａ）に示すように、閉塞突起２５が吐水孔３２と連続した第一の係合凹部３５に係合しているときには、吐水孔３２は閉塞され、内周吐水孔列３２ｂからは吐水されない状態となる（節水位置）。一方、図７（Ｂ）に示すように、閉塞突起２５が吐水孔３２，３２の間の第二の係合凹部３６に係合しているときには、吐水孔３２は開放され、内周吐水孔列３２ｂからも吐水される状態となる（準節水位置）。
【００３２】
ノズル部材３１の外周上端部には、絞り部材２１のガイド突起２６ａが係合するガイド溝３３が形成されている。ガイド溝３３には、ガイド突起２６ａが係合することで、絞り部材２１に対してノズル部材３１が回転するようになる。そして、絞り部材２１に対してノズル部材３１が回転することで、図７（Ａ）に示す内周吐水孔列３２ｂから吐水されない状態と図７（Ｂ）に示す内周吐水孔列３２ｂからも吐水される状態とが切り替えられることになる。
【００３３】
なお、内周吐水孔列３２ｂにおいて、隣接する吐水孔３２同士の間に設ける第一の係合凹部３５の数は、１つでも、複数であっても良い。また、閉塞突起２５の数や間隔は、内周吐水孔列３２ｂから吐出する吐水量の切換を何段階行うかによって決められるもので、本発明では特に限定されるものではない。また、同心円状に設けられる環状の吐水孔列は、２つに限定されるものではなく、１つでも、３つ以上であっても良い。吐出孔列が１つの場合は、選択的に幾つかの吐水孔が閉塞突起に閉塞される構成となる。また、吐水孔列を３つ以上設けた場合には、すべて又は幾つかの吐水孔列の吐水孔が、閉塞突起によって選択的に閉塞されるようにすれば良い。
【００３４】
ノズル部材３１の中央部には、絞り部材２１の通水孔２３の開口量を調節する水量調節手段としての水量調節体４１が取り付けられる取付孔３４が形成されている。この取付孔３４は、厚さ方向に貫通した貫通孔であり、円筒部３４ａが形成されていると共に、ノズル部材３１の上面側に拡径部３４ｂが形成されている。円筒部３４ａと拡径部３４ｂとの境界部には、縦方向の凹凸溝３４ｃが周回方向に形成されており、水量調節体４１の回転の滑り止めとなっている。
【００３５】
［水量調節体の説明］
水量調節体４１は、図１−図３及び図８に示すように、流路が形成される流路形成部４２とノズル部材３１の取付孔３４に挿嵌される嵌合部４３とを有し、流路形成部４２が嵌合部４３に対して拡径する形状となっている。流路形成部４２には、絞り部材２１の通水孔２３にある第一の孔部２４に対応する第二の孔部４４が複数形成されている。複数の第二の孔部４４は、第一の孔部２４の数に対応しており、同じ大きさの孔が等間隔に、ここでは四つ等間隔に四角形の頂部位置の配位で設けられている。第二の孔部４４のそれぞれは、上面と側面を開口する略Ｌ字状の流路によって形成され、上面に、入口４４ａが形成され、側面に、出口４４ｂが形成されている。第二の孔部４４は、この例に特に限定されるものではなく、例えば各孔部の水流が安定になるように構成されていれば、数や形状や大きさは特に限定されるものではない。
【００３６】
絞り部材２１の第一の孔部２４と水量調節体４１の第二の孔部４４の入口４４ａとが最も重なっているときは、最も絞りが開いた状態であり、吐水量も最も大きくなる。そして、図９（Ａ）、図９（Ｂ）に示すように、第一の孔部２４と第二の孔部４４の入口４４ａとの重なり度合いが小さくなると、その分、流路が狭くなり、吐水量が絞られることになる。図９（Ｃ）は、第一の孔部２４と第二の孔部４４の入口４４ａとが最もずれ、最も吐水量が絞られた状態となる。更に水量調節体４１を絞り部材２１に対して相対回転させると図９（Ｄ）に示すように再び開口量が大きくなり図９（Ｂ）と同等程度の開口量となり、回転に合わせて順次開口量が段階的に変化するように構成される。
【００３７】
流路形成部４２の入口４４ａが形成された上面は、中央部が最も低くなるように形成されており、水量調節体４１の回転中心軸がズレたり振れたりしないように位置決めすると共に、絞り部材２１の発条底部２３ａによる外方に向かう付勢力によって水量調節体４１を常時付勢し、流路形成部４２とノズル部材３１の中央に穿設される取付孔３４における拡径部３４ｂとの接触面の水密性を高めつつ、水量調節体４１の意図しない回転を防止するように構成される。
【００３８】
なお、第一及び第二の孔部２４，４４の数は、特に限定されるものではない。また、第一及び第二の孔部２４，４４は、二つ以上に分岐する流路を形成するように設けることが良く、更に好ましくは、上述のように四方向に等間隔に四角形の頂部位置の配位で設けるのが良い。また、第一及び第二の孔部２４，４４の形状は、円形に限定されるものではなく、菱形等の四角形やその他の多角形であっても良い。すなわち、第二の孔部４４は、例えば各孔部の水流が安定になるように構成されていれば、数や形状や大きさは特に限定されるものではない。
【００３９】
以上のような流路形成部４２は、ノズル部材３１の中央にある取付孔３４における拡径部３４ｂに嵌合され、これらの当接面の水密性が得られるように構成されることになる。流路形成部４２に一体の嵌合部４３は、ノズル部材３１の中央にある取付孔３４の円筒部３４ａに嵌合される。嵌合部４３は、その長さが取付孔３４の吐水面３１ａよりやや突出する長さに形成され、その先端面が手触りを良くするため円弧状面となっている。なお、先端面には、水量調節体４１を回転するための「＋」や「−」のスクリュドライバの溝等を設けるようにしても良い。
【００４０】
また、嵌合部４３と流路形成部４２との境界部分には、ノズル部材３１の取付孔３４の内周面に形成された凹凸溝３４ｃに係合する凹凸部４５が形成されている。凹凸部４５は、凹凸溝３４ｃと係合することで、水量調節体４１の回転の滑り止めとなる。
【００４１】
水量調節体４１は、嵌合部４３を、ノズル部材３１の取付孔３４の円筒部３４ａに嵌合し、流路形成部４２を、拡径部３４ｂに圧接させることによって、ノズル部材３１の取付孔３４に取り付けられる。すると、流路形成部４２の上面とノズル部材３１の第一の孔部２４が形成された底面との間には、閉塞突起２５が第一の係合凹部３５又は第二の係合凹部３６に突き当たることで空間部４６が形成される。空間部４６では、水量調節体４１の第二の孔部４４の出口４４ｂから流出する水流が互いに衝合することで水圧を減圧する。水量調節体４１は、取付孔３４に取り付けられたとき、嵌合部４３の先端部がノズル部材３１の吐水面３１ａより突出する。
【００４２】
図９に示すように、流量を調節するには、吐水面３１ａより突出した嵌合部４３の先端部を押圧し持ち上げることで凹凸溝３４ｃと凹凸部４５とが係合した状態を解除し、この解除した状態で、水量調節体４１を回転することとなる。
【００４３】
［パッキンの説明］
パッキン５１は、例えばゴムパッキンであり、図１−図３及び図１０に示すように、円筒部５２と拡径部５３とが中心軸線を一致させて一体に形成されている。拡径部５３の湾曲面は、絞り部材２１の外側の湾曲面の曲率及びノズル部材３１の外周面の曲率に対応した球面座面となっている。拡径部５３の先端部は、ケーシング１１に挿入された際、ケーシング１１の吐水側開口部１３の近傍に形成された段部１４に係合する。また、円筒部５２の先端部の外周面には、係合段部５６が形成されている。この係合段部５６は、例えば蛇口２の先端が係合される。かくして、パッキン５１は、吐水側開口部１３側に位置する先端部が段部１４に係合し、係合段部５６に蛇口２が係合圧接されることで、蛇口２とケーシング１１との間の水漏れを防止する。
【００４４】
図１−図３に示すように、ノズル部材３１に水量調節体４１が取り付けられ、絞り部材２１に組み付けられた組立体５４は、略半球状をなし、拡径部５３の球面状座面を摺動し、ノズル部材３１の吐水面３１ａの角度を変更し得るように構成される。パッキン５１の円筒部５２と拡径部５３とで構成される外側のコーナ部は、摺動する組立体５４の突出部２２、すなわち絞り部材２１の突出部２２が係合し、可動範囲を規制する規制部５５となる。
【００４５】
［節水器具の組立］
以上のように構成された節水器具１は、次のように組み立てられる。先ず、ノズル部材３１の取付孔３４には、図９に示すように、絞り部材２１の第一の孔部２４と水量調節体４１の第二の孔部４４の入口４４ａとの重なり度合いを調節して、水量調節体４１が取り付けられる。次いで、ノズル部材３１は、絞り部材２１が組み合わされ、組立体５４とされる。
【００４６】
この組立体５４は、パッキン５１に組み合わされる。具体的に、パッキン５１の円筒部５２に、絞り部材２１の突出部２２を臨ませるようにして、パッキン５１の拡径部５３内に組み合わされる。この後、組立体５４が組み合わされたパッキン５１は、ケーシング１１内に配設される。具体的に、パッキン５１は、吐水側開口部１３側に位置する先端部が段部１４に係合される。
【００４７】
この後、ケーシング１１は、取付開口部１２の内周面にあるねじ溝１２ａを蛇口２のねじ部に締め付けることによって、ケーシング１１が蛇口等に取り付けられる。パッキン５１は、係合段部５６に蛇口２が係合圧接されることで、蛇口２とケーシング１１との間の水漏れを防止することができる。
【００４８】
［節水器具の動作］
以上のような節水器具１は、蛇口２の給水口３から水が供給されると、水が絞り部材２１の通水孔２３より第一の孔部２４と水量調節体４１の第二の孔部４４を通って絞り部材２１とノズル部材３１との間の空間部４６に供給される。空間部４６には、絞り部材２１等で吐水量が絞られて供給されることになる。そして、水流は、第二の孔部４４で水流の方向が曲げられ、また、空間部４６で、第二の孔部４４の出口４４ｂから流出する水流が互いに衝合することで、水圧が減圧される。この後、減圧された水は、ノズル部材３１の吐水孔３２から吐水される。
【００４９】
・吐水方向の調節
以上のような節水器具１では、図２及び図３に示すように、ノズル部材３１を絞り部材２１に組み合わせてなる組立体５４は、上半球に下半球の一部を足した完全なる半球体よりやや大きいものとなる。すなわち、この組立体５４は、この組立体５４を含む球体の最大直径Ｒ１を含む半球体となり、吐水面３１ａの直径Ｒ２が最大直径Ｒ１よりやや小さくなる形状となっている。そして、組立体５４は、絞り部材２１の外面とノズル部材３１の外面とで連続的な略半球面状の外表面を構成する。
【００５０】
パッキン５１の拡径部５３を構成する球面とケーシング１１の吐水側開口部１３近傍の球面支持部１３ａとは、組立体５４の外表面がなす略半球面に対応した連続的な球面をなし、組立体５４の転動に伴う摺動を許容する球面座面となっている。
【００５１】
なお、本発明では、少なくともパッキン５１の拡径部５３が球面座面となっていれば、組立体５４は転動可能であるから、ケーシング１１の球面支持部１３ａは必ずしも球面座面となっていなくても良い。
【００５２】
更に、球面支持部１３ａの直径Ｒ３は、組立体５４の最大直径Ｒ１より小さくなっており、組立体５４がケーシング１１より脱落しないようになっている。
【００５３】
したがって、組立体５４は、例えば、吐水面３１ａを指等で偏圧的に押圧することによって、絞り部材２１の突出部２２がパッキン５１の規制部５５に突き当たるまでの範囲内で、自在に傾けることができる。また、吐水中にあっては、パッキン５１の内側の空間において発生する内圧によって、絞り部材２１やノズル部材３１がパッキン５１に圧接されることになる。したがって、吐水面３１ａの調節した傾きが使用中にずれてしまうこともない。
【００５４】
図１１（Ａ）及び図１２（Ａ）は、吐水面３１ａの傾きを０°として、吐水方向を鉛直にした状態を示している。また、図１１（Ｂ）及び図１２（Ｂ）は、吐水面３１ａを一方に最大限傾けた状態を示している。この状態では、組立体５４を構成する絞り部材２１の突出部２２がパッキン５１の規制部５５に突き当たり、これ以上吐水面３１ａが傾かないようになっている。更に、図１１（Ｃ）及び図１２（Ｃ）は、吐水面３１ａを他方に最大限傾けた状態を示している。この状態でも、組立体５４を構成する絞り部材２１の突出部２２がパッキン５１の規制部５５に突き当たり、これ以上吐水面３１ａが傾かないようになっている。
【００５５】
なお、この吐水方向の調節を行うに当たっては、上述した水量調節体４１は必ずしも設ける必要はない。水量調節体４１を設けない場合には、ノズル部材３１の取付孔３４を設け無ければよい。また、組立体５４は、完全な半球体であっても良い。
【００５６】
・第一の水量調節
節水器具１では、ノズル部材３１を絞り部材２１に対して回転させることで、節水の程度を調節することができる。具体的に、この節水器具１において、外周吐水孔列３２ａからは、常時吐水され、吐水される水流が常に太く見えるようにしている。これに対して、内周吐水孔列３２ｂでは、絞り部材２１の閉塞突起２５によって、ノズル部材３１の吐水孔３２が選択的に閉塞される。具体的に、図７（Ａ）及び図１１（Ａ）−（Ｃ）に示すように、閉塞突起２５が吐水孔３２と連続した第一の係合凹部３５に係合しているときには、吐水孔３２は閉塞され、内周吐水孔列３２ｂからは吐水されない状態となる（節水位置）。一方、図７（Ｂ）及び図１２（Ａ）−（Ｃ）に示すように、閉塞突起２５が吐水孔３２，３２の間の第二の係合凹部３６に係合しているときには、吐水孔３２は開放され、内周吐水孔列３２ｂからも吐水される状態となる（準節水位置）。すなわち、ノズル部材３１が準節水位置にあるとき、吐水面３１ａからの流線は、二重となり、節水位置にあるとき、流線は一重となる。
【００５７】
節水器具１では、常に、ノズル部材３１が節水位置にあるとき、外周吐水孔列３２ａから吐水され、その内側で内周吐水孔列３２ｂから吐水されないようになっている。したがって、節水器具１では、内周吐水孔列３２ｂから吐水されず吐水量が減ったことを見た目で分からないようにしながら節水を行うことができる。
【００５８】
このノズル部材３１の回転操作の方法は特に限定されるものではなく、節水器具１が分解された状態において、絞り部材２１に対してノズル部材３１を回転させても良い他、分解するまでもなく、組立後の状態において、指や治具を使って、ケーシング１１の吐水側開口部１３より臨むノズル部材３１を回転させても良い。更に、ノズル部材３１に、ケーシング１１より外部に臨む操作突起を設けて、この操作突起を用いてノズル部材３１を回転させても良い。また、絞り部材２１、ノズル部材３１の何れか一方に、突起を設け、他方に、突起が選択的に係合される凹部を複数設け、絞り部材２１とノズル部材３１とが相対回転することで、突起が凹部に選択的に係合するようにして、絞り部材２１とノズル部材３１の相対的位置を一定に保持するようにしても良い。更に、ケーシング１１を開口部を設けて、何れの凹部に突起部が係合されているのかを目視できるようにし、設定状態を確認できるようにしても良い。
【００５９】
なお、この節水調節を行うに当たっては、上述した水量調節体４１を必ずしも設ける必要はない。水量調節体４１を設けない場合には、上述のように、ノズル部材３１の取付孔３４を設けなければよい。
【００６０】
・第二の水量調節
節水器具１では、水量調節体４１を回転することによって、吐水量を調節することができる。絞り部材２１の第一の孔部２４と水量調節体４１の第二の孔部４４の入口４４ａとが最も重なっているときは、最も絞りが開いた状態であり、吐水量も最も多くなる。そして、図９（Ａ）、図９（Ｂ）に示すように、第一の孔部２４と第二の孔部４４の入口４４ａとの重なり度合いが小さくなると、その分、流路が小さくなり、吐水量が絞られることになる。図９（Ｃ）は、第一の孔部２４と第二の孔部４４の入口４４ａとが最もずれ、最も吐水量が絞られた状態となる。更に水量調節体４１を絞り部材２１に対して相対回転させると図９（Ｄ）に示すように再び開口量が大きくなり図９（Ｂ）と同等程度の開口量となり、回転に合わせて順次開口量が段階的乃至連続的に変化するようになっている。
【００６１】
この水量調節は、例えば、節水器具１が組み立てられた状態において、吐水面３１ａより突出した嵌合部４３の先端部を押圧し持ち上げることで凹凸溝３４ｃと凹凸部４５とが係合した状態を解除乃至弱めて解放し、この解放した状態で、水量調節体４１を回転させることによってなされる。
【００６２】
［節水器具の効果］
以上のような節水器具１によれば、ケーシング１１内に、絞り部材２１とノズル部材３１が設けられることで、吐水量を絞り節水することができる。具体的に、絞り部材によって絞られた水流が、更にノズル部材３１によって適度な吐水量と水勢に調節されて吐出孔列３２ａ，３２ｂから吐水されるので、使用感の良好な節水を行うことができる。更に、水量調節体４１によって、外部からの簡単な操作で吐出孔列３２ａ，３２ｂに供給される吐水量を調節することもでき、これにより、水圧や吐水量の微調整を行うことが可能となる。
【００６３】
加えて、絞り部材２１とノズル部材３１との組立体５４は、パッキン５１内に摺動可能に取り付けられ、吐水面３１ａの角度を可変とする。したがって、外部からの簡単な操作で水の吐出方向を容易に調節することができる。これによって、節水を行いながら、水圧を上げたときにも、吐出方向を調節することで、水滴が洗面器の外にまで飛散して、洗面器の周囲が汚損することを防止できる。すなわち、節水器具１では、吐水や水滴が洗面器の外にまで飛散しない範囲で、使い勝手が良いように、吐水量や吐出方向を容易に微調節することができる。
【００６４】
［節水器具の変形例］
なお、以上、本発明が適用された節水器具１について説明したが、節水器具１は、本発明の一例であり、節水器具１は、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々変形しても良い。
【符号の説明】
【００６５】
１ 節水器具、２ 蛇口、１１ ケーシング、１２ 取付開口部、１２ａ ねじ溝、１３ 吐水側開口部、１３ａ 球面支持部、１３ｂ 吐水口、１４ 段部、２１ 絞り部材、２２ 突出部、２３ 通水孔、２３ａ 発条底部、２４ 第一の孔部、２５ 閉塞突起、２６ ガイド片、２６ａ ガイド突起、３１ ノズル部材、３１ａ 吐水面、３２ 吐水孔、３２ａ 外周吐水孔列、３２ｂ 内周吐水孔列、３３ ガイド溝、３４ 取付孔、３４ａ 円筒部、３４ｂ 拡径部、３４ｃ 凹凸溝、３５ 第一の係合凹部、３６ 第二の係合凹部、４１ 水量調節体、４２ 流路形成部、４３ 嵌合部、４４ 第二の孔部、４４ａ 入口、４４ｂ 出口、４５ 凹凸部、４６ 空間部、５１ パッキン、５２ 円筒部、５３ 拡径部、５４ 組立体、５５ 規制部、５６ 係合段部、６１ 突起、６２ 凹部
【特許請求の範囲】
【請求項１】
給水口に取り付け得る取付開口部と、吐水側として開口した吐水側開口部と、を有してなる略筒状のケーシングと、
上記ケーシング内において、上記給水口より給水される水流を絞る通水孔が形成された絞り部材と、
上記通水孔と繋がる複数の吐水孔が貫穿され、上記吐水側開口部に臨む吐水面を有し、上記絞り部材と組み合わされて組立体を構成するノズル部材と、
上記ケーシング内に配設され、上記組立体との水密性と上記給水口との水密性を確保するパッキンとを備え、
上記絞り部材と上記ノズル部材とを含んで構成される上記組立体の外表面が、略半球面状をなし、
上記パッキンの上記組立体の略半球面状の外表面と接する面が、上記組立体の略半球面状の外表面に対応する略球面状の座面をなし、
上記吐水側開口部の上記組立体と当接する内周部が、上記組立体の最大外径より小さい内径部を有し、
上記組立体は、上記パッキンの略球面状の座面に対して摺動可能に配設され、上記吐水面の角度を可変とすることを特徴とする節水器具。
【請求項２】
上記吐水側開口部の上記組立体と当接する内周部は、上記組立体の略半球面状の外表面に対応する略球面状の座面をなすことを特徴とする請求項１に記載の節水器具。
【請求項３】
上記絞り部材は、上記通水孔の入り口が凸設された突出部となっており、
上記突出部が上記パッキンの内周壁に突き当たることで、上記組立体の可動範囲が規制されることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の節水器具。
【請求項４】
上記絞り部材と上記ノズル部材との組立体は、球体の最大直径部分を含むと共に上記吐水側開口部側に上記最大直径以下の直径の面を有する略半球状をなし、
上記最大直径以下の直径の面が上記吐水面となっていることを特徴とする請求項１−請求項３の何れかに記載の節水器具。
【請求項５】
上記ノズル部材は、上記複数の吐水孔によって形成された環状の吐水孔列が形成されており、
上記絞り部材は、上記複数の吐水孔の内の何れかの吐水孔を選択的に閉塞する閉塞突起を有し、
上記ノズル部材は、上記絞り部材に対して回転可能であり、
上記ノズル部材は、回転することによって、すべての吐水孔を開放する準節水位置と上記吐水孔の何れかを上記閉塞突起で閉塞する節水位置とに切り替わることを特徴とする請求項１−請求項４の何れかに記載の節水器具。
【請求項６】
上記ノズル部材は、上記環状の吐水孔列が同心円をなすように複数形成され、
回転することによって、上記何れかの環状の吐水孔列が上記絞り部材の閉塞突起によって閉塞され節水位置となることを特徴とする請求項５に記載の節水器具。
【請求項７】
上記ノズル部材には、上記絞り部材の通水孔の開口量を調節して吐水量を調節する水量調節体が取り付けられていることを特徴とする請求項１−請求項６の何れかに記載の節水器具。
【請求項８】
上記絞り部材の通水孔には、第一の孔部が複数穿孔され、
上記水量調節体には、第二の孔部が形成され、
上記水量調節体は、上記ノズル部材に対して回転することで、上記第一の孔部と上記第二の孔部とのずれ量が変わり吐水量を調節することを特徴とする請求項７に記載の節水器具。
【請求項１】
給水口に取り付け得る取付開口部と、吐水側として開口した吐水側開口部と、を有してなる略筒状のケーシングと、
上記ケーシング内において、上記給水口より給水される水流を絞る通水孔が形成された絞り部材と、
上記通水孔と繋がる複数の吐水孔が貫穿され、上記吐水側開口部に臨む吐水面を有し、上記絞り部材と組み合わされて組立体を構成するノズル部材と、
上記ケーシング内に配設され、上記組立体との水密性と上記給水口との水密性を確保するパッキンとを備え、
上記絞り部材と上記ノズル部材とを含んで構成される上記組立体の外表面が、略半球面状をなし、
上記パッキンの上記組立体の略半球面状の外表面と接する面が、上記組立体の略半球面状の外表面に対応する略球面状の座面をなし、
上記吐水側開口部の上記組立体と当接する内周部が、上記組立体の最大外径より小さい内径部を有し、
上記組立体は、上記パッキンの略球面状の座面に対して摺動可能に配設され、上記吐水面の角度を可変とすることを特徴とする節水器具。
【請求項２】
上記吐水側開口部の上記組立体と当接する内周部は、上記組立体の略半球面状の外表面に対応する略球面状の座面をなすことを特徴とする請求項１に記載の節水器具。
【請求項３】
上記絞り部材は、上記通水孔の入り口が凸設された突出部となっており、
上記突出部が上記パッキンの内周壁に突き当たることで、上記組立体の可動範囲が規制されることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の節水器具。
【請求項４】
上記絞り部材と上記ノズル部材との組立体は、球体の最大直径部分を含むと共に上記吐水側開口部側に上記最大直径以下の直径の面を有する略半球状をなし、
上記最大直径以下の直径の面が上記吐水面となっていることを特徴とする請求項１−請求項３の何れかに記載の節水器具。
【請求項５】
上記ノズル部材は、上記複数の吐水孔によって形成された環状の吐水孔列が形成されており、
上記絞り部材は、上記複数の吐水孔の内の何れかの吐水孔を選択的に閉塞する閉塞突起を有し、
上記ノズル部材は、上記絞り部材に対して回転可能であり、
上記ノズル部材は、回転することによって、すべての吐水孔を開放する準節水位置と上記吐水孔の何れかを上記閉塞突起で閉塞する節水位置とに切り替わることを特徴とする請求項１−請求項４の何れかに記載の節水器具。
【請求項６】
上記ノズル部材は、上記環状の吐水孔列が同心円をなすように複数形成され、
回転することによって、上記何れかの環状の吐水孔列が上記絞り部材の閉塞突起によって閉塞され節水位置となることを特徴とする請求項５に記載の節水器具。
【請求項７】
上記ノズル部材には、上記絞り部材の通水孔の開口量を調節して吐水量を調節する水量調節体が取り付けられていることを特徴とする請求項１−請求項６の何れかに記載の節水器具。
【請求項８】
上記絞り部材の通水孔には、第一の孔部が複数穿孔され、
上記水量調節体には、第二の孔部が形成され、
上記水量調節体は、上記ノズル部材に対して回転することで、上記第一の孔部と上記第二の孔部とのずれ量が変わり吐水量を調節することを特徴とする請求項７に記載の節水器具。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【公開番号】特開２０１１−２５６６６８（Ｐ２０１１−２５６６６８Ａ）
【公開日】平成２３年１２月２２日（２０１１．１２．２２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−１３４１７５（Ｐ２０１０−１３４１７５）
【出願日】平成２２年６月１１日（２０１０．６．１１）
【出願人】（３９５０１７４０５）
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年１２月２２日（２０１１．１２．２２）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年６月１１日（２０１０．６．１１）
【出願人】（３９５０１７４０５）
【Ｆターム（参考）】
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