(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
水道栓の出口側管に介装する節水弁であって、口部に外鍔を有する有底内筒の上部へ、外筒の上部を螺合すると共に、前記内筒に設けた通水孔と、前記内筒の外壁と外筒の内壁との間隙の大小により節水率を決めるようにした節水弁において、前記内筒の外壁は、下方へ拡大したテーパー壁５ａとし、前記外筒は円筒状であって、その上部内側を内筒上部へ昇降自在に螺合させ、前記内筒のテーパー壁と、前記外筒の環状突条６ａにより通水面積を調節し、前記内筒内へ、内筒の通水孔７と重なる位置で、同一大きさの通水孔７ａを設けた調節筒を回転可能に内装したことを特徴とする流量調節用節水弁。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、水道栓における消費水量を合理的に節減し、設置者（設置施主）に負担をかけることなく、節水することを目的とした流量調節用節水弁に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来節水弁としては、通水孔のみ又は通水孔と通水間隙を規制して流量を調節するようにした節水弁が知られている（特開平９−１６５８０５号）。
【０００３】
【発明により解決しようとする課題】
前記従来の節水弁は、通水孔と通水間隙とは一定であったから、水圧に対応させる為には、予め水圧を想定して複数種の節水弁を備えていた。然し乍ら、高層ビルの上層と下層では各階毎に水圧が異なったり、使用時の開度によって節水量に大差を生じるなどの問題点があった。
【０００４】
また節水弁を大量に設置する場合には、一種の設備投資になるので、資金面の制約もあった。
【０００５】
【課題を解決する為の手段】
この発明は、節水孔と間隙の一方又は両方を調節できるようにして、水圧の変化に対応させることができるようにして前記従来の問題点を改善したのである。
【０００６】
また節水量の算定に際しては、水圧のみならず、使用時の弁開度も考慮し、節水率の精度を向上した。
【０００７】
更に原則的に節水費を工事費等の支払いにあてることにより、設置者の負担を軽減するなど、前記従来の問題点を解決したのである。実験の結果によれば、１年間の節水量で工事費等を全額支払うことができた。従って節水弁の耐用年限を５年とすれば、残余の４年間の節水費は設置者の収益となった。
【０００８】
即ちこの発明は、水道栓の出口側管に介装する節水弁であって、口部に外鍔を有する有底内筒の上部へ、外筒の上部を密嵌すると共に、前記内筒に設けた通水孔と、前記内筒の外壁と外筒の内壁との間隙の大小により節水率を決めるようにした節水弁において、前記内筒の外壁は、下方へ拡大したテーパー壁５ａとし、前記外筒は円筒状であって、その上部内側を内筒上部へ昇降自在に螺合させ、前記内筒のテーパー壁と、前記外筒の下端内壁により通水間隙を調節したことを特徴とする流量調節用節水弁である。
【０００９】
次に他の発明は、水道栓の出口側管に介装する節水弁であって、口部に外鍔を有する有底内筒の上部へ、外筒の上部を密嵌すると共に、前記内筒に設けた通水孔と、前記内筒の外壁と外筒の内壁との間隙の大小により節水率を決めるようにした節水弁において、前記内筒の外壁は、下方へ拡大したテーパー壁５ａとし、前記外筒は円筒状であって、その上部内側を内筒上部へ昇降自在に螺合させ、前記内筒のテーパー壁と、前記外筒の下端内壁により通水間隙を調節し、前記内筒内へ、内筒の通水孔７と重なる通水孔７ａを設けた調節筒を回転可能に内装したことを特徴とする流量調節用節水弁である。
【００１１】
前記発明において、水栓の開度は、使用者の好み、習慣その他があって、一定しないけれども、不特定多数使用する場合には、９０度〜１１０度の開度が最も多いことが判明しているので、その平均値をとれば、現実と大差のない対応ができる。前記開度とは、バルブ軸の回転角をいう。
【００１２】
節水率は一般に３０％程度までは抵抗なく受け入れられ（多くは気付かない）、実際的には５０％でも不都合を生じることはないが、４０％以上ともなると、出水量が悪いと感じる場合があるので、２０％〜３０％が好ましい。然し乍ら節水率は、最終的に施主の意向に従って定めるので、１０％〜５０％の幅がある。実験例によれば、３０％の節水までは気付く人が殆どなかった。また水圧との関係もあるので、高水圧地域では節水率が比較的高くても問題を生じないことが判明した。
【００１４】
前記において、開度が不明の場合には、平均開度（例えば１００度）を基準にして算定すれば大差はないものと認められる。
【００１５】
この発明の節水弁において、通水孔の面積の調節に調節筒を内装し、その回転角により面積を調節し、また間隙面積の調節に際しては、外筒を昇降させて間隙幅を調節したが、前記は１例であって、他の調節手段を用いることもできる。
【００１６】
更に通水孔と間隙の一方又は両方の調節については、調節量の多寡、水圧などにより適宜選定する。
【００１７】
この発明の節水弁の材質については、硬質で流水による摩耗の少ない材質、例えばステンレススチールを用いる。節水弁の材質については、耐摩耗性の他に耐蝕性であって、毒性がないことを必須要件としている。前記において摩耗部分と、他部分を別材質とすることもできる。
【００１９】
前記発明において、節水効果を確認する為に、１ヶ月〜２ヶ月間試用して、水道料金の低減を体験することも一方法であるが、一定期間水道メータを記録しても容易に節水量の算定ができる。例えばコンピュータに算定ソフトを入れることにより水道メータの数値を入れると、容易に算定値が判る。
【００２０】
【発明の実施の形態】
この発明は、水圧の異なる場合に際しても、所定の節水率を保つべく放出水量を通水孔面積及び間隙面積で規制したものである。従って、具体的には内筒内に調節筒を回転自在に内装して調節し、内筒の外側壁をテーパーに形成して、外筒を昇降可能にし、間隙を調節している。
【００２１】
またこの発明の節水弁は、水圧、開度及び節水率に基づいて構成し、この節水弁を水栓に介装することによって所定の節水方法により目的を達成するのである。
【００２２】
また節水弁の設置について、数量が多くなると、相当多額の出費となるけれども、この発明によれば設定節水率を確実に達成できるので、節水により得た費用をその都度（例えば水道料金支払いの都度）支払えば、設置者は従来の水道料金のみで支払いを完了することができる。
【００２３】
【実施例１】
この発明の節水弁の実施例を図１、２、３、４に基づいて説明する。この節水弁３は、図４のようにバルブ１５と出水管２との間に介装して使用する。水栓１の出水管２の内側に介装できる大きさの節水弁３であって、口部に外鍔４を有する有底内筒５の上部へ外筒６の上部を螺合固定する。前記内筒５内へ、調節筒１１を回転可能に内装し、前記調節筒１１には前記内筒５の通水孔７と重なる位置で同一大きさの通水孔７ａを穿設してある。
【００２４】
前記内筒５の外壁は下方へ拡大したテーパー壁５ａとしてあり、前記外筒６の下端部の環状突条６ａの昇降による位置の変化により、前記内筒５の外壁と、前記外筒６の環状突条６ａにより決められる間隙Ｓが決められる。
【００２５】
前記において、調節筒１１を矢示１２の方向（又はその逆方向）へ回転させると、通水孔７、７ａが喰い違い、それだけ通水孔７、７ａの面積が減少する。また図１中外筒６を矢示１３の方向へ上昇させ、その環状突条６ａと、前記内筒５の環状突条５ｂと対抗した点で、間隙Ｓは最小面積となり、爾後間隙Ｓの面積が増大する。を決定する。即ち外筒６を矢示１３又は矢示１４の方向へ移動させることによって、内筒５の外壁と、外筒６の環状突条６ａによる間隙の通過面積を調節することができる。図中１１ａは、調節筒を回転させる際の器具の掛止孔である。前記における給水は、矢示８の方向から入り、矢示９のように通水孔７を通過し、矢示１０のように間隙を下方へ通過する。
【００２６】
前記実施例によれば、節水弁３の設置場所の条件（水圧、開度、節水率）に応じて通水孔７及び間隙Ｓの通過面積を調節し、所定の節水率による水量を定め、給水させることができる。
【００２７】
前記のようにして構成した節水弁３を水栓１５に介装すれば、節水弁３によって設定したとおりの節水率で給水することができる。
【００２８】
次に他の実施例を図５について説明する。前記実施例の内筒５と調節筒１６とを螺合させ、調節筒１６を右回り又は左回りに回転すれば、、調節筒１６は矢示１７又は１８の方向へ昇降するので、前記内筒５の通水孔７を、調節筒１６の下端縁１６ａで塞ぎ、又は開放することにより、通水孔７の通過面積を制御することができる。この場合には、外筒６は固定したままで一向差し支えない。
【００２９】
前記図１又は図５の実施例においては、何れも内筒５の外壁と、外筒６の内壁との間隙から給水が噴出するので、この給水は出水管２の内壁に沿って勢いよく外界に散水される。従って給水は図４中鎖線図示１９のように、出水管２の開口部から迸ることになり、給水の使用者に満足感を与える。
【００３０】
【実施例２】
この発明のシステムの実施例を図７に基づいて説明する。図７はこの発明のシステムの実施例のブロック図である。
【００３１】
先ず節水工事を受注すると、施工場所の水圧、バルブ開度及び希望節水率に基づき、通水孔及び間隙の通水面積をコンピュータなどで算定して節水弁を形成し、この節水弁を各水道栓に介装設置する。前記節水弁の設置位置により、同一建造物内でも水圧が異なるので、個別に算定する必要がある場合が多い。また水圧が変動する場所にあっては、平均水圧により処理する。
【００３２】
前記のようにして節水弁を設置した場合には、一定期間（例えば１週間、１ヶ月等）使用後、その水道料（又は消費水量）をコンピュータに入力して前年同月（又は先月）との差額を算定すると共に、上水使用料の差による下水使用料の差を算出して加え、この数値を一定の修正値（誤差及び使用水量の変動を考慮）で修正し、年間総利益を算出する。この総利益が工事費を上回った場合には、工事費を１２で割って１２ヶ月の月賦とする。
【００３３】
また年間総利益が工事費より少ない場合には、総利益が工事費を越える月数を算定し、例えば１８ヶ月又は２４ヶ月の月賦支払いとする。この場合における月賦損は、支払い月の延長などにより精算する。
【００３４】
前記は、総利益と工事費から算定したものであるが、水道の使用水量は季節以外の事情により変動があって、使用水量は確実に節約しているが、使用料は大幅に増加することがあって、支払い水道料が前年同期を上回る場合がある（例えばホテルなどの利用率が年間を通して上昇した場合）。このような時には、原因が明確であるから節水しない場合の水量を逆算し、利益を算出して前記と同様に処理する。
【００３５】
前記の外に、節水弁を１ヶ月試用し（モニター）、効果があれば買い上げとし、効果が明らかでなければ取り外す（無料）ような支払い契約に基づき一括支払いとすることもできる。
【００３６】
この発明の節水弁の設置に伴う工事費等の支払いについては、直接支払い、リース支払い（リース会社介入）、ローン支払い、モニター後の支払い等各種考えられるが、要は設置者が負担を感じない方式の支払いとすることであり、一部支払った後、一部割賦支払いとすることもできる。
【００３７】
【発明の効果】
この発明の節水弁によれば、水圧、開度、節水率などに対応して他種類の節水弁を用意することなく、一種又は五、六種類の節水弁を用意するだけで、通常の給水施設の節水工事を完了することができる効果がある。
【００３８】
この発明の方法によれば、極めて簡単に所定の節水率で確実に節水できる効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の実施例の一部を断面した拡大正面図。
【図２】同じく横断拡大平面図。
【図３】同じく拡大平面図。
【図４】同じく使用状態を示す概念図。
【図５】同じく他の実施例の一部を断面した拡大正面図。
【図６】同じく調節手段を持たない節水弁の一部断面した拡大正面図。
【図７】同じくシステムの実施例のブロック図。
【符号の説明】
１  水栓
２  出水管
３  節水弁
４  外鍔
５  内筒
６  外筒
７、７ａ  通水孔
【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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