(57)【要約】【課題】弾性リングを使用したタイプの定流量弁を使用しながら、異音を発生しにくい給水装置を提供する。【解決手段】本発明は、定流量弁を備えた給水装置（１）であって、給水装置本体（１８）と、給水通路の途中に配置された定流量弁（３６）と、を有し、この定流量弁は、下流端に定流量弁流出口が形成された固定部材（３８）と、この固定部材に対して所定の軸線方向に摺動可能に支持された可動部材（４０）と、固定部材と可動部材の間に配置され、可動部材が水圧により押圧されると弾性変形されて流路を狭める弾性リング（４２）と、を備え、さらに、定流量弁流出口に対向して配置され、定流量弁流出口に対向する対向面が、中央部において定流量弁流出口に近接し、周辺部において定流量弁流出口から離間し、軸線方向の投影面が定流量弁流出口を取り囲むように形成された圧力変動抑制部（４４ａ）と、を有することを特徴としている。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
定流量弁を備えた給水装置であって、
内部に給水通路が形成された給水装置本体と、
上記給水通路の途中に配置された定流量弁と、を有し、この定流量弁は、上記給水通路の内壁面に保持され、下流端に定流量弁流出口が形成された固定部材と、この固定部材に対して所定の軸線方向に摺動可能に支持された可動部材と、上記固定部材と上記可動部材の間に配置され、上記可動部材が水圧により押圧されると弾性変形されて流路を狭める弾性リングと、を備え、さらに、
上記定流量弁流出口に対向して配置され、上記定流量弁流出口に対向する対向面が、中央部において上記定流量弁流出口に近接し、周辺部において上記定流量弁流出口から離間し、上記軸線方向の投影面が上記定流量弁流出口を取り囲むように形成された圧力変動抑制部と、
を有することを特徴とする給水装置。
【請求項２】
上記圧力変動抑制部は、上記対向面が、上記定流量弁流出口に向かって凸状の曲面に形成されている請求項１記載の給水装置。
【請求項３】
上記圧力変動抑制部は、その背面から延びる支持軸部を備え、この支持軸部は、上記圧力変動抑制部よりも細く形成されると共に、上記圧力変動抑制部を上記給水通路内の適所に保持する請求項１又は２に記載の給水装置。
【請求項４】
上記給水通路は、上記定流量弁の下流側において屈曲されており、上記圧力変動抑制部は、上記給水装置本体の外部から、上記軸線方向に引き抜き又は挿入可能に構成されている請求項１乃至３の何れか１項に記載の給水装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、給水装置に関し、特に、定流量弁を備えた給水装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許第３３９２２４１号公報（特許文献１）には、水ガバナーが記載されている。この水ガバナーは、定流量弁として機能するものであり、ケーシングと、このケーシングの内側に嵌められた弾性リングと、この弾性リングの内側に嵌められたセンタコアから構成されている。水ガバナーは、通水路を流れる水の水圧によりセンタコアが押圧されると、弾性リングが内方に弾性変形され、水ガバナー内の流路断面積が変化される。即ち、水ガバナーの上流側の水圧が高い場合には、弾性リングは大きく弾性変形され、流路断面積は大きく縮小される。一方、水圧が低い場合には、弾性リングの弾性変形量は比較的小さく、流路断面積はあまり縮小されない。これにより、水ガバナーを通過する流量は、ほぼ一定に維持される。この弾性リングを使用したタイプの定流量弁は、簡便な構造で流量を調整することができるので、種々の給水装置に組み込まれて使用されている。
【０００３】
【特許文献１】特許第３３９２２４１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、特許第３３９２２４１号公報に記載されている弾性リングを使用したタイプの定流量弁では、定流量弁を配置する管路の形状や、定流量弁前後の圧力差等の条件によっては、通水時に異音が発生するという問題がある。特に、このタイプの定流量弁は、通水路が大きく絞られるため、通水路の急激な変化による乱流の発生、弾性リングの振動による流路断面積の変化等により、笛吹音のような異音を発生することが多い。また、通水路が大きく絞られることにより流速が上昇し、局部的に負圧が発生することによるキャビテーションも異音の発生原因の一つであると考えられている。また、異音の発生は、弾性リングが弾性変形しやすくなる、高温の通水時に特に顕著になる傾向がある。
【０００５】
従って、本発明は、弾性リングを使用したタイプの定流量弁を使用しながら、異音を発生しにくい給水装置を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上述した課題を解決するために、本発明は、定流量弁を備えた給水装置であって、内部に給水通路が形成された給水装置本体と、給水通路の途中に配置された定流量弁と、を有し、この定流量弁は、給水通路の内壁面に保持され、下流端に定流量弁流出口が形成された固定部材と、この固定部材に対して所定の軸線方向に摺動可能に支持された可動部材と、固定部材と可動部材の間に配置され、可動部材が水圧により押圧されると弾性変形されて流路を狭める弾性リングと、を備え、さらに、定流量弁流出口に対向して配置され、定流量弁流出口に対向する対向面が、中央部において定流量弁流出口に近接し、周辺部において定流量弁流出口から離間し、軸線方向の投影面が定流量弁流出口を取り囲むように形成された圧力変動抑制部と、を有することを特徴としている。
【０００７】
このように構成された本発明においては、給水装置本体の内部に形成された給水通路に定流量弁が配置されており、この定流量弁の定流量弁流出口に対向して圧力変動抑制部が配置されている。圧力変動抑制部の定流量弁流出口に対向する対向面は、中央部において定流量弁流出口に近接し、周辺部において定流量弁流出口から離間し、軸線方向の投影面が定流量弁流出口を取り囲むように形成されている。
【０００８】
このように構成された本発明によれば、定流量弁の定流量弁流出口に対向して圧力変動抑制部が配置されているので、弾性リングを使用したタイプの定流量弁を使用しながら、異音の発生を抑制することができる。
【０００９】
本発明において、好ましくは、圧力変動抑制部は、対向面が、定流量弁流出口に向かって凸状の曲面に形成されている。
このように構成された本発明によれば、圧力変動抑制部の対向面が、定流量弁流出口に向かって凸状の曲面に形成されているので、定流量弁を通過した湯水の流れを整流することができ、異音の発生をさらに抑制することができる。
【００１０】
本発明において、好ましくは、圧力変動抑制部は、その背面から延びる支持軸部を備え、この支持軸部は、圧力変動抑制部よりも細く形成されると共に、圧力変動抑制部を給水通路内の適所に保持する。
【００１１】
このように構成された本発明によれば、圧力変動抑制部が背面から延びる支持軸部によって保持されるので、定流量弁から流出した湯水を、圧力変動抑制部と給水通路内壁面の間の連続した環状の流路に流すことができ、乱流の発生を抑制することができる。
【００１２】
本発明において、好ましくは、給水通路は、定流量弁の下流側において屈曲されており、圧力変動抑制部は、給水装置本体の外部から、軸線方向に引き抜き又は挿入可能に構成されている。
【００１３】
このように構成された本発明によれば、定流量弁の下流側の給水通路が屈曲されているので、圧力変動抑制部を定流量弁の軸線方向に引き抜き又は挿入することにより着脱することができる。また、この構成により、圧力変動抑制部を、給水装置本体外部から着脱可能にしながら、給水装置本体の水密性を容易に確保することができる。
【発明の効果】
【００１４】
本発明の給水装置によれば、弾性リングを使用したタイプの定流量弁を組み込んだ場合にも、異音の発生を抑制することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
次に、添付図面を参照して、本発明の実施形態による給水装置を説明する。
図１は、本発明の実施形態による給水装置全体を示す斜視図である。図２は、本実施形態の給水装置において、定流量弁が組み込まれた部分を拡大して示す斜視断面図である。図３は、本実施形態の給水装置に組み込まれている定流量弁の一部を切断して示す斜視断面図である。
【００１６】
図１に示すように、本発明の実施形態による給水装置１は、シャワー装置本体２と、ボディーシャワー用のボディーシャワーヘッド４と、ハンドシャワー用のハンドシャワーヘッド６と、オーバーヘッドシャワー用のオーバーシャワーヘッド８と、を有する。
【００１７】
シャワー装置本体２は、縦長の棒状に形成されており、鉛直方向に延びるように壁面に設置される。また、シャワー装置本体２の前面には、下から順に、ボディーシャワー吐水用のボディーシャワーボタン１０ａと、ハンドシャワー吐水用のハンドシャワーボタン１０ｂと、オーバーヘッドシャワー吐水用のオーバーヘッドシャワーボタン１０ｃが配置されている。
【００１８】
さらに、シャワー装置本体２は、その下端部に配置された第１脚部１２と、その中央よりもやや上側に配置された第２脚部１４と、を有し、これらの脚部で壁面に固定されている。また、シャワー装置本体２の下端には、吐水温度を調整するための温度調整用ツマミ１６が設けられている。
【００１９】
本実施形態による給水装置１は、ボディーシャワーボタン１０ａを押圧操作することによりボディーシャワーヘッド４から吐水され、ハンドシャワーボタン１０ｂを押圧操作することによりハンドシャワーヘッド６から吐水され、オーバーヘッドシャワーボタン１０ｃを押圧操作することによりオーバーシャワーヘッド８から吐水されるように構成されている。即ち、各ボタンの背面にはプッシュ式の水栓が配置されており、ボタンを押圧操作することにより吐水、止水が切り替えられる。また、各シャワーヘッドから吐水される湯水の温度は、温度調整用ツマミ１６により調整できるようになっている。
【００２０】
本実施形態の給水装置１においては、第２脚部１４の内部に鋳造された給水装置本体１８が収容されている。この給水装置本体１８の内部には、給水通路が形成されており、給水通路の途中には、ボディーシャワー用、ハンドシャワー用、及びオーバーヘッドシャワー用のプッシュバルブが夫々配置されている。さらに、各プッシュバルブの下流側には、定流量弁が夫々配置されている。
【００２１】
図２は、給水装置本体１８の、ボディーシャワー用のプッシュバルブが収容されている部分を拡大して示した断面図である。図２に示すように、給水装置本体１８の前面側には、ボディーシャワー用のプッシュバルブ３０を収容するためのプッシュバルブ収容凹部１８ａが形成されている。プッシュバルブ収容凹部１８ａには、プッシュバルブ３０が収容され、このプッシュバルブを挿入した状態で、円筒状のバルブ押さえ３１をプッシュバルブ収容凹部１８ａの内壁面に形成された雌ねじに螺合させることにより、プッシュバルブを固定している。また、給水装置本体１８内に形成された給水通路２８は、給水装置本体１８の下端から延び、プッシュバルブ収容凹部１８ａに連通されている。
【００２２】
さらに、給水通路２８からプッシュバルブ収容凹部１８ａに流入した湯水は、プッシュバルブ３０を通ってプッシュバルブ３０下流側の給水通路３４に流出する。この給水通路３４には、定流量弁３６が配置されている。さらに、定流量弁３６の定流量弁流出口に隣接して、圧力変動抑制部材４４が配置されている。また、給水装置本体１８内の流路は、定流量弁３６及び圧力変動抑制部材４４の下流側で約９０゜屈曲されて給水通路３５に連なり、この給水通路３５はボディーシャワーヘッド４まで連通されている。なお、定流量弁３６及び圧力変動抑制部材４４の構成については後述する。
【００２３】
次に、ボディーシャワー用のプッシュバルブ３０の構成を説明する。
ボディーシャワー用のプッシュバルブ３０は、主弁体３２ａと、この主弁体３２ａの圧力開放穴を開閉するパイロット弁３２ｂと、このパイロット弁３２ｂを移動させ、圧力開放穴を開閉するための操作部３２ｃと、を有する。操作部３２ｃは、一回押圧操作する毎にパイロット弁３２ｂを圧力開放穴の閉鎖位置又は開放位置に交互に移動させるラッチ機構として構成されている。
【００２４】
給水通路２８からプッシュバルブ収容凹部１８ａに流入した湯水は、流入口３２ｄから、主弁体３２ａに設けられた小穴３２ｅを通って、圧力室３２ｆ内に流入する。主弁体３２ａの圧力開放穴がパイロット弁３２ｂによって閉鎖されている場合には、小穴３２ｅから流入した湯水の圧力により圧力室３２ｆ内の圧力が上昇する。圧力室３２ｆ内の圧力が上昇すると、この圧力により主弁体３２ａが給水装置本体１８の背面側（図２における右側）に向かって押圧され、主弁体３２ａが弁座３２ｇに着座して止水状態となる。
【００２５】
次いで、操作部３２ｃを操作することにより、パイロット弁３２ｂが給水装置本体１８の前面側（図２における左側）に向かって移動されると、主弁体３２ａの圧力開放穴が開放されて圧力室３２ｆ内の圧力が低下する。圧力室３２ｆ内の圧力が低下すると、主弁体３２ａは給水装置本体１８の前面側に向かって移動され、主弁体３２ａが弁座３２ｇから離れて吐水状態となる。吐水状態となると、流入口３２ｄから流入した湯水は、圧力室３２ｆ内を通らずに、流出口３２ｈに直接流出する。即ち、ボディーシャワー用のプッシュバルブ３０の流入口３２ｄから流入した湯水は、主弁体３２ａと弁座３２ｇの間の隙間を通り、流出口３２ｈからプッシュバルブ３０の下方（給水装置本体１８の背面側）に向かって流出する。
【００２６】
なお、ボディーシャワーボタン１０ａ（図１）は、ボディーシャワー用のプッシュバルブ３０の操作部３２ｃ前面を覆うように配置されている。このため、ボディーシャワーボタン１０ａを押圧操作することにより、その裏側に位置する操作部３２ｃが押圧され、ボディーシャワー用のプッシュバルブ３０が止水状態又は吐水状態に交互に切り替えられる。
【００２７】
次に、図３を参照して、定流量弁３６の構造を説明する。
図３に示すように、定流量弁３６は、固定部材３８と、この固定部材３８に対して摺動可能に支持されている可動部材４０と、固定部材３８と可動部材４０の間に配置された弾性リング４２と、を有する。
【００２８】
固定部材３８は、プッシュバルブ３０下流側の給水通路３４の内壁面に保持される円環状の部材であり、その下流端の中央部には定流量弁流出口３８ａが形成されている。
【００２９】
可動部材４０は、円環状の外周部４０ａと、この外周部４０ａから半径方向内方に延びる４本のアーム部４０ｂと、これらのアーム部４０ｂにより外周部４０ａの中央に支持された柱状部４０ｃと、を有する。外周部４０ａは、固定部材３８の内周に、軸線方向Ａに摺動可能に嵌め込まれている。柱状部４０ｃは、側面に複数の凸部が形成された円柱状の部材である。湯水は、柱状部４０ｃと外周部４０ａの間に形成される４つの概ね扇形の流路を通って定流量弁流出口３８ａから流出する。
【００３０】
弾性リング４２は、可動部材４０の外周部４０ａと固定部材３８の段部３８ｂの間に配置されたゴム製のリングである。吐水状態においては、プッシュバルブ３０から流出した湯水が、可動部材４０を軸線方向に押圧する。この押圧力により弾性リング４２は、外周部４０ａと段部３８ｂの間で圧縮され、弾性変形される。この弾性変形により、弾性リング４２は半径方向内方に延出され、柱状部４０ｃと外周部４０ａの間の流路が狭められる。弾性リング４２が延出される量は湯水による押圧力が強いほど大きくなり、定流量弁３６に流入する湯水の圧力が高いほど流路は狭くなる。これにより、流入する湯水の圧力が変化した場合にも、定流量弁３６を通過する流量はほぼ一定に維持される。本実施形態においては、弾性リング４２として、円形断面のＯリングが使用されている。なお、任意の断面形状のパッキン等を、弾性リング４２として使用することもできる。
【００３１】
次に、図４を参照して、圧力変動抑制部材の構成を説明する。図４は圧力変動抑制部材の側面図である。
図４に示すように、圧力変動抑制部材４４は、定流量弁３６の定流量弁流出口３８ａと対向するように配置される概ね円板状の圧力変動抑制部４４ａと、圧力変動抑制部４４ａの背面から延びる円柱状の支持軸部４４ｂと、支持軸部４４ｂの基端側に形成された雄ねじ部４４ｃと、を有する。図２に示すように、圧力変動抑制部材４４の雄ねじ部４４ｃは、給水装置本体１８の背面に形成された雌ねじ部１８ｂに螺合されるように構成されている。さらに、雌ねじ部１８ｂの中心軸線と、定流量弁３６の中心軸線は一致するように構成されている。また、圧力変動抑制部材４４の雄ねじ部４４ｃの基端側には、Ｏリング４６が配置されており、圧力変動抑制部材４４と給水装置本体１８の間の水密性が確保されている。
【００３２】
圧力変動抑制部材４４を給水装置本体１８の雌ねじ部１８ｂに背面側外部から挿入し、雄ねじ部４４ｃと雌ねじ部１８ｂを螺合させると、圧力変動抑制部材４４先端の圧力変動抑制部４４ａは、定流量弁３６の定流量弁流出口３８ａの近傍に位置決めされる。即ち、支持軸部４４ｂは、給水通路３４から屈曲して延びる給水通路３５を横断するように、給水装置本体１８の背面側から延び、圧力変動抑制部４４ａを給水通路内の適所に保持する。また、圧力変動抑制部材４４を取り外す際には、雄ねじ部４４ｃを雌ねじ部１８ｂから外し、圧力変動抑制部材４４を給水装置本体１８の背面側外部から軸線方向に引き抜く。
【００３３】
定流量弁流出口３８ａに対向するように位置決めされる圧力変動抑制部４４ａの対向面４４ｄは、中央が高く、周辺部に向かって高さが低くなるドーム形に形成されている。従って、対向面４４ｄは定流量弁流出口３８ａに向かって凸状の曲面に、即ち、圧力変動抑制部４４ａの軸線方向断面の縁は、定流量弁流出口３８ａに向かって凸形の曲線になる。このため、対向面４４ｄは、中央部において最も定流量弁流出口３８ａに近接し、周辺部においては定流量弁流出口３８ａから離れるように配置される。また、圧力変動抑制部４４ａの直径は、定流量弁流出口３８ａの直径よりも大きく構成されている。従って、圧力変動抑制部４４ａは、その軸線方向の投影面が定流量弁流出口３８ａを取り囲むように構成されている。また、支持軸部４４ｂは圧力変動抑制部４４ａよりも細く、即ち、支持軸部４４ｂの直径は、圧力変動抑制部４４ａの直径よりも小さく形成されている。
【００３４】
次に、本発明の実施形態による給水装置１の作用を説明する。
まず、止水状態において、ボディーシャワーボタン１０ａを一回押圧操作すると、ボディーシャワー用のプッシュバルブ３０の操作部３２ｃが、パイロット弁３２ｂを主弁体３２ａから引き離す。これにより、圧力室３２ｆ内の圧力が低下して、主弁体３２ａが弁座３２ｇから離れ、吐水状態となる。ボディーシャワー用プッシュバルブ３０が吐水状態になると、給水用配管及び給湯用配管からの水及び湯が、温調用サーモ水栓内で適温に混合され、給水装置本体１８に流入する。
【００３５】
給水装置本体１８に流入した湯水は、給水通路２８を通ってプッシュバルブ収容凹部１８ａ内に流入し、ここに配置された開放状態にあるボディーシャワー用のプッシュバルブ３０を通過する。プッシュバルブ３０を通過した湯水は、定流量弁３６に流入し、所定の流量に調整される。定流量弁３６を通過した湯水は、定流量弁３６と圧力変動抑制部４４ａの間の空間に流入する。ここで、圧力変動抑制部４４ａとその周囲の給水通路の内壁面との間の隙間は比較的小さいため、定流量弁３６を通過して低下した湯水の圧力が急激に増加（回復）することはない。
【００３６】
なお、圧力変動抑制部４４ａと内壁面との間の隙間は、小さく設定し過ぎると給水装置１からの吐水流量の低下を招くため、吐水流量が著しく低下することのない範囲で、最大の異音抑制効果が得られるように、隙間を決定するのがよい。一般に、給水装置１からの吐水流量は、主に、全通水路における最小の流路断面積により支配される。従って、圧力変動抑制部周囲の流路断面積が全通水路における最小の流路断面積にならないように隙間を決定することにより、圧力変動抑制部による流量の低下を回避することができる。
【００３７】
定流量弁３６と圧力変動抑制部４４ａの間に流入した湯水は、圧力変動抑制部４４ａを周囲に迂回しながら流れ、圧力変動抑制部４４ａの背面側に流入する。この際、湯水は、その圧力を漸増させながら、給水通路３５に流入する。給水通路３５に流入した湯水は、ボディーシャワーヘッド４の散水板４ａからボディーシャワーとして吐出される。
【００３８】
本発明の実施形態の給水装置によれば、定流量弁の定流量弁流出口に対向して圧力変動抑制部が配置されているので、定流量弁下流側での急激な圧力変動を抑制することができ、弾性リングを使用したタイプの定流量弁を使用しながら、異音の発生を抑制することができる。
【００３９】
また、本実施形態の給水装置によれば、圧力変動抑制部の対向面が、定流量弁流出口に向かって凸状の曲面に形成されているので、定流量弁下流側の流路断面積が緩やかに増加され、これにより、定流量弁を通過した湯水の流れを整流すると共に、異音の発生をさらに抑制することができる。
【００４０】
さらに、本実施形態の給水装置においては、圧力変動抑制部が背面から延びる支持軸部によって保持されている。このため、圧力変動抑制部を適所に保持するためのアーム等を圧力変動抑制部の周囲に設ける必要がなく、圧力変動抑制部と給水通路内壁面の間の流路を連続した環状に形成することができる。これにより、定流量弁から流出した湯水に乱流が発生するのを抑制することができる。
【００４１】
また、本実施形態の給水装置においては、定流量弁の下流側の給水通路が屈曲されているので、圧力変動抑制部を定流量弁の軸線方向に引き抜き又は挿入することにより着脱することができる。この構成により、圧力変動抑制部を給水装置本体外部から着脱することができるので、メンテナンスを容易にすることができると共に、給水装置本体の水密性を容易に確保することができる。
【００４２】
以上、本発明の好ましい実施形態を説明したが、上述した実施形態に種々の変更を加えることができる。特に、上述した実施形態においては、本発明をシャワー装置に適用していたが、本発明は任意の給水装置に適用することができる。
また、上述した実施形態においては、圧力変動抑制部の対向面が凸状の曲面に形成されていたが、対向面は、円錐面等、任意形状の面に形成することができる。
さらに、上述した実施形態においては、圧力変動抑制部は、定流量弁とは別体に構成されていたが、圧力変動抑制部を定流量弁と一体に構成することもできる。
【図面の簡単な説明】
【００４３】
【図１】本発明の実施形態による給水装置全体を示す斜視図である。
【図２】本発明の実施形態の給水装置において、定流量弁が組み込まれた部分を拡大して示す斜視断面図である。
【図３】本発明の実施形態の給水装置に組み込まれている定流量弁の一部を切断して示す斜視断面図である。
【図４】圧力変動抑制部材の側面図である。
【符号の説明】
【００４４】
１      本発明の実施形態による給水装置
２      シャワー装置本体
４      ボディーシャワーヘッド
６      ハンドシャワーヘッド
８      オーバーシャワーヘッド
１０ａ  ボディーシャワーボタン
１０ｂ  ハンドシャワーボタン
１０ｃ  オーバーヘッドシャワーボタン
１２    第１脚部
１４    第２脚部
１６    温度調整用ツマミ
１８    給水装置本体
１８ａ  プッシュバルブ収容凹部
１８ｂ  雌ねじ部
２８    給水通路
３０    プッシュバルブ
３１    バルブ押さえ
３２ａ  主弁体
３２ｂ  パイロット弁
３２ｃ  操作部
３２ｄ  流入口
３２ｅ  小穴
３２ｆ  圧力室
３２ｇ  弁座
３２ｈ  流出口
３４    給水通路
３５    給水通路
３６    定流量弁
３８    固定部材
３８ａ  定流量弁流出口
３８ｂ  段部
４０    可動部材
４０ａ  外周部
４０ｂ  アーム部
４０ｃ  柱状部
４２    弾性リング
４４    圧力変動抑制部材
４４ａ  圧力変動抑制部
４４ｂ  支持軸部
４４ｃ  雄ねじ部
４４ｄ  対向面
４６    Ｏリング
【図１】
2009156430.tif 000003
【図２】
2009156430.tif 000004
【図３】
2009156430.tif 000005
【図４】
2009156430.tif 000006