JP2017156000A - 給湯機 - Google Patents

Abstract

【課題】給湯機機体内部における配線組立作業性を向上させると共に、配線経路のバラツキを抑制し、且つ、配線に起因する不具合を軽減させた給湯機を提供すること。【解決手段】給湯機に内蔵された複数の機能部品と制御基板とを電気的に接続する複数のリード線を給湯機内の所定位置に係止するための配線部材を備え、該配線部材は、リード線の各々に対応した係止部を有し、リード線を係止するとともに、給湯機内部の所定位置に係止する。【選択図】図３

Description

本発明は、給湯機の配線構造に関する。

ヒートポンプなどの加熱手段により水を加熱して得られた高温の湯を貯湯タンクに貯留し、この貯湯タンクから必要時に浴槽やシャワー、台所や洗面所の蛇口などの必要箇所に湯を供給するように構成された貯湯式給湯機が広く用いられている。従来の貯湯式給湯機の機体内部には、複数の機能部品やサーミスター、それらと制御基板とを電気的に接続する複数のリード線が内蔵されている。これらのリード線は複数箇所結束バンドで固定された状態でリード線のメーカーより納入され、組立工程において給湯機本体に内蔵された制御基板に設けられたコネクターと夫々の機能部品とに接続される。給湯機本体内のリード線は、内蔵された機能部品やそれらを固定するための各種板金部品のバリやエッジを避けるとともに、リード線のコネクター同士の接続部に引張力等の負荷が掛かるのを避けるため、樹脂製のクランパー等を多用し安全な配線経路となるように配置されている。

特許文献１は、誤接続を防止するとともに部品の共通化を図る電気的配線装置が、特許文献２および特許文献３は電気的機能の共用化を図るという電気接続箱が開示されている。また、特許文献４には、電装ケース内への結露水の侵入を防止するため、ハウジングの外側に向かって低くなるよう傾斜した、防滴庇が設けられた構造が開示されている。

特開平６−５２９４８号公報 特開平９−１９０３０号公報 特開平１０−２２４９４９号公報 特開平１０−２８１５６０号公報

昨今の貯湯式給湯機の多機能化に伴う機能部品の増加によって、内部配線の経路が複雑化する傾向にあり、その内部配線経路における信号線と電源線等他線の重畳並走に起因するノイズの発生による誤動作等の不具合が懸念されている。また、機体内部に設けられた各種板金部品のバリやエッジにリード線が接触することを避けるため、組立工程においてバリ保護テープの貼り付け、樹脂製の結束バンドやリード線クランパー等が多数箇所使用されており、結線作業が困難であり、機体組立時の配線作業におけるバラツキが発生しやすい状況にある。

加えて、リード線同士の接続を行う中継コネクターに機体内部の結露水や配管部品からの万一の漏水が掛かるのを防ぐため、配線経路を迂回させざるを得ないケースや、配線経路が複雑であるため、サービス時において、迅速に対象のリード線を選別し交換作業にあたる事が困難であるという課題がある。

本発明は、上述のような課題を解決するためになされたもので、給湯機機体内部における配線組立作業性を向上させると共に、配線経路のバラツキを抑制し、且つ、配線に起因する不具合を軽減させた給湯機を提供することを目的とする。

本発明に係る貯湯式給湯機は、加熱手段で加熱された湯を給湯負荷に給湯する給湯機に内蔵された複数の機能部品と、機能部品と、給湯機に内蔵された制御基板とを電気的に接続する複数のリード線と、リード線を給湯機内の所定位置に係止するための係止部材と、を備え、係止部材は、複数のリード線の各々に対応した係止部を有し、当該係止部に対応するリード線を係止するとともに、給湯機内部の所定位置に係止されるように構成した。

本発明によれば、給湯機機体内部における配線組立作業性を向上させると共に、配線経路のバラツキを抑制し、且つ、配線に起因する不具合を軽減させた給湯機を得ることができる。

本発明の実施の形態１から３の貯湯式給湯機を示す構成図である。 本発明の実施の形態１から３の貯湯式給湯機の内部構造図である。 本発明の実施の形態１から３の貯湯式給湯機における部品配置構造図（Ａ）、（Ｂ）である。 本発明の実施の形態１の貯湯式給湯機における配線部材の斜視図である。 本発明の実施の形態１の貯湯式給湯機における配線部材の接続図である。 本発明の実施の形態１の貯湯式給湯機における配線部材の斜視図である。 本発明の実施の形態１の貯湯式給湯機における配線部材の接続図である。 本発明の実施の形態２の貯湯式給湯機における配線部材の斜視図である。 本発明の実施の形態２の貯湯式給湯機における配線部材の斜視図である。 本発明の実施の形態２の貯湯式給湯機における配線部材の適用図である。 本発明の実施の形態３の貯湯式給湯機における防滴傘部材の斜視図である。 本発明の実施の形態３の貯湯式給湯機における防滴傘部材の組付図である。

以下、図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。なお、各図において共通する要素には、同一の符号を付して、重複する説明を省略する。

実施の形態１．
図１は、本発明の実施の形態１の貯湯式給湯機１００の構成図である。図１において、貯湯タンク１には、給水配管２を介して水が供給されており、貯湯タンク１に供給された水は貯湯タンク１の下部に接続されている入水配管３を介して加熱手段４へ搬送される。加熱手段４に搬送された水は加熱手段４により加熱され、高温となり、加熱手段４から貯湯タンク１下部に接続された出湯配管５により、貯湯タンク１に搬送され、貯留される。貯留されたお湯は風呂給湯配管６を介して、お風呂の浴槽８０、給湯配管７を介して、シャワー、台所や洗面所の蛇口などの給湯端末へ供給される。

図２は本発明の実施の形態１の貯湯式給湯機１００の内部構造図であり、内蔵された複数の機能部品（ポンプや混合弁、開閉弁など、制御基板からの制御により動作し、貯湯式給湯機の機能である、所望温度での給湯先への給湯や、浴槽への湯張り、貯湯タンクへの湯の貯湯などを実現するためのもの）に代表される、機能部品（イ）２０、機能部品（ロ）２１、機能部品（ハ）２２およびサーミスター３０の配置と制御基板１０の位置関係を示している。本発明は、前述の各種機能部品およびサーミスター３０と制御基板１０とを電気的に接続する複数のリード線を機体内の所定位置に整然と係止させるために、リード線の配線経路をサポートする各種配線部材を備えることであるため、該配線部材の配置例として図２で位置を示している。

図３（Ａ）は本発明の実施の形態１の配線部材（イ）５０および配線部材（ロ）５１の取り付け状態を示す斜視図である。該図で示す貯湯式給湯機内部に制御基板１０を固定するための固定板金（イ）４０が設けられており、前述の機能部品（イ）２０、機能部品（ロ）２１、機能部品（ハ）２２等と制御基板１０を電気的に接続するリード線５５を事前に配線部材（イ）５０およびは配線部材（ロ）５１に係止させた後、固定板金（イ）４０に係止させ、制御基板１０に設けられたコネクター５６にリード線５５の一端を接続している。このように事前に配線経路をサポートすることで、その後、制御基板１０に実装されている他のコネクターへ別のリード線を接続する際などにおいても制御基板上の空間が整然と保たれ、配線作業がし易いという利点があり、それはサービス時等で制御基板１０を確認する際においても同様のことが言える。

次に、夫々の配線部材の機能に基づく特徴を図示にて説明するが、以降掲示する各種配線部材は、その材質として難燃性の樹脂材料を用いることとする。これは、万一の貯湯式給湯機内での発火時にも延焼等を防止するためのものである。

まず、図４は本発明の実施の形態１のリード線配線経路をサポートする配線部材（イ）５０の斜視図である。その形状は、リード線５５を受けるための長方形の平面で均一の肉厚の支持板５０ａをベースとし、その一方の面に貯湯式給湯機１００内に設けられた固定板金（イ）４０や固定板金（ハ）４２等に係止させるための係止突起５０ｂを１箇所以上設けている。また、もう一方の面にはリード線５５を係止させるためのワイヤークランパー５０ｄを１箇所以上設けている。場合によっては、ワイヤークランパー５０ｄが設置された同面に、リード線５５をサポートする目的で、ガイド突起５０ｃを１箇所以上設けても良い。そして、後述の各種配線部材と連結する目的で、支持板５０ａの肉厚方向の面に長手方向に渡り、ヒンジ５０ｅを１箇所以上設けている。このヒンジ５０ｅは、ここでは連結部としたが、状況に応じて、機体内部の固定板金部品への係止部とすることも可能である。また、支持板５０ａの長手方向に垂直な端面に、夫々連結凹部５０ｆ、連結凸部５０ｇを設け、リード線５５の誘導距離が長い場合等に応じて、本部品やその他の配線部材を連結して適用する際の結合部として備えている。また、該配線部材に対応するリード線５５を識別し易くするために、ワイヤークランパー５０ｄ上に記号表示５０ｈを１箇所以上設けることで、サービスでのリード線部品交換時等において、迅速に対象のリード線５５を選別し交換作業にあたる事が可能になるという利点がある。図５は、前述の配線部材（イ）５０を２個以上連結使用する場合を図示する。

図６は本発明の実施の形態１のリード線配線経路をサポートする配線部材（ロ）５１の斜視図である。その形状は、リード線を受けるための長方形の平面で均一の肉厚の支持板５１ａをベースとし、その一方の面に貯湯式給湯機１００内に設けられた固定板金（イ）４０や固定板金（ロ）４２等に係止させるための係止突起５１ｂを１箇所以上設けている。また、もう一方の面にはリード線を係止させるためのワイヤークランパー５１ｄを１箇所以上設けている。場合によっては、ワイヤークランパー５１ｄが設置された同面に、ガイド突起５１ｃを１箇所以上設けても良い。そして、前述の配線部材（イ）５０や該部品を複数連結する目的で、支持板５１ａの肉厚方向の面に長手方向に渡り、ヒンジ５１ｅを１箇所以上設けている。このヒンジ５１ｅは、ここでは連結部としたが、状況に応じて、機体内部の固定板金部品への係止部とすることも可能である。また、支持板５１ａの長手方向に垂直な端面に、夫々連結凹部５１ｆ、連結凸部５１ｇを設け、リード線の誘導距離が長い場合等に応じて、本部品やその他の配線部材を連結して適用する際の結合部として備えている。また、該配線部材に対応するリード線を識別し易くするために、ワイヤークランパー５１ｄ上に記号表示５１ｈを１箇所以上設けることで、サービスでのリード線部品交換時等において、対象のリード線がすぐに識別できるという利点がある。さらに、支持板５１ａの肉厚方向の面に長手方向に渡り、ボビン５１ｉを設け、仮に誘導するリード線長に余剰が生じた際、ボビン５１ｉに巻きつける事で、機体内のリード線を整然と誘導させる事が出来る。

図７は、前述の配線部材（イ）５０と配線部材（ロ）５１を連結使用する場合を示す。図の様に連結させることで、機体内部の板金部品同士のコーナー部などに係止させることで、板金部品のバリやエッジを避け、安全な配線経路を確保することが出来る。

実施の形態２．
次に本発明の他の実施の形態について説明するが、前述の実施の形態１と同一部分または相当部分は同一の図および符号を参照し詳細な説明を省略する。

本発明の実施の形態２の基本的な構成は実施の形態１の図１、図２と同様であるので、説明を省略する。図３（Ｂ）は本発明の実施の形態２の配線部材（ハ）６０および配線部材（ニ）６１の取り付け状態を示す斜視図である。該図に示す機能部品（ロ）２１および機能部品（ハ）２２やサーミスター３０と制御基板１０を電気的に接続するリード線の中継コネクターのポートとして配線部材（ハ）６０および配線部材（ニ）６１を設けており、それらを、固定板金（ロ）４１や固定板金（ニ）４３に係止させ、配線経路をサポートするために用いている。

図８は本発明の実施の形態２のリード線中継ケーブルのポートである配線部材（ハ）６０の斜視図である。その形状は、中継ケーブルのコネクターを受けるための長方形の平面で均一の肉厚の支持フレーム６０ａをベースとし、角形形状で貫通穴のコネクター受け６０ｂを１箇所以上設けている。夫々のコネクター受け６０ｂに中継ケーブルを挿入するためのワイヤー挿入切欠き６０ｃが設けてあり、該部品に中継ケーブルをセットする際にここから挿入する。

そして、前述の各種配線部材と連結する目的で、支持フレーム６０ａの肉厚方向の面に長手方向に渡り、ヒンジ６０ｄを１箇所以上設けている。このヒンジ６０ｄは、ここでは連結部としたが、状況に応じて、機体内部の固定板金部品への係止部とすることも可能である。また、支持フレーム６０ａの長手方向に垂直な端面に、夫々連結凸部６０ｅ、連結凹部６０ｆを設け、後述の防滴傘部材７０を接続させたり、あるいは、貯湯式給湯機１００の機体内部の板金部品に係止させる目的に使用する。また、ポートに接続させる中継ケーブルを識別し易くするために、記号表示６０ｇを夫々のコネクター受け６０ｂ付近に設けることで、サービスでのリード線部品交換時等において、対象のリード線がすぐに識別できるという利点や、給湯機本体における配線組立作業時に役立つという利点がある。

図９は本発明の実施の形態２のリード線中継ケーブルのポートである配線部材（ニ）６１の斜視図である。その形状は、中継ケーブルのコネクターを受けるための長方形の平面で均一の肉厚の支持フレーム６１ａをベースとし、角形形状で貫通穴のコネクター受け６１ｂを１箇所以上設けている。夫々のコネクター受け６１ｂに中継ケーブルを挿入するためのワイヤー挿入切欠き６１ｃが設けてあり、該部品に中継ケーブルをセットする際にここから挿入する。

そして、前述の各種配線部材と連結する目的で、支持フレーム６１ａの肉厚方向の面に長手方向に渡り、ヒンジ６１ｄを１箇所以上設けている。このヒンジ６１ｄは、ここでは連結部としたが、状況に応じて、機体内部の固定板金部品への係止部とすることも可能である。また、支持フレーム６１ａの長手方向に垂直な端面に、夫々連結凸部６１ｅ、連結凹部６１ｆを設け、後述の防滴傘部材７０を接続させたり、あるいは、貯湯式給湯機１００の機体内部の板金部品に係止させる目的に使用する。また、ポートに接続させる中継ケーブルを識別し易くするために、記号表示６１ｇを夫々のコネクター受け６１ｂ付近に設けることで、サービスでのリード線部品交換時等において、対象のリード線がすぐに識別できるという利点や、給湯機本体における配線組立作業時に役立つという利点がある。

図１０は本発明の実施の形態２で前述の配線部材（ハ）６０と配線部材（ニ）６１を連結させ、リード線の中継ケーブルのポートとした状態を示している。図示の配線部材（ハ）に凹側ケーブル３６をセットし、そこに凸側ケーブル３５を夫々接続し、さらに配線部材（ハ）６１もしくは配線部材（ニ）６１を機体内部の板金部品に係止させることで、各種中継ケーブルの接続場所を該ポートに集約することができ、リード線配線組立作業の効率化とサービスでのリード線部品交換作業性を向上させることが出来る。

実施の形態３．
次に本発明の他の実施の形態について説明するが、前述の実施の形態１、２と同一部分または相当部分は同一の図および符号を参照し詳細な説明を省略する。

本発明の実施の形態３の基本的な構成は実施の形態１の図１、図２と同様であるので、説明を省略する。図３（Ｂ）は本発明の実施の形態３の防滴傘部材７０を前述の配線部材（ハ）６０および配線部材（ニ）６１に装着し、取り付けた状態を示す斜視図である。

図１１は本発明の実施の形態３のリード線中継ケーブルのポートである配線部材（ハ）６０または配線部材（ニ）６１に適用する防滴傘部材７０の斜視図である。その形状は、天面に機体内上部から万一水滴が落ちてきた場合にコネクター接続部に水が掛かるのを防ぐため傾斜した板状の傘７０ａが備えられ、それを支えるためのガイド７０ｂおよび前述の配線部材類に接合させるための連結凹部７０ｃが備えられている。

図１２は前述の配線部材（イ）５０と配線部材（ロ）５１を結合させる場合を示す。図の様に結合させることで、リード線同士の接続を行う中継コネクターに機体内部の結露水や配管部品からの万一の漏水が直接掛かるのを防ぐことができ、安全性の高い貯湯式給湯機を提供することを可能とする。

以上、実施の形態１から３を単独あるいは適宜組み合わせて適用することにより、機体内部のリード線配線経路において、板金部品のバリやエッジを避ける事を可能とし、配線経路を整然と均一化させ、配線組立作業性の向上を図り、且つ、配線に起因する不具合を軽減させ、安全な配線経路を確保した貯湯式給湯機を得ることができる。

１ 貯湯タンク、２ 給水配管、３ 入水配管、４ 加熱手段、５ 出湯配管、
６ 風呂給湯配管、７ 給湯配管、１０ 制御基板、２０ 機能部品（イ）、
２１ 機能部品（ロ）、２２ 機能部品（ハ）、３０ サーミスター、
３５ 凸側ケーブル、３６ 凹側ケーブル、４０ 固定板金（イ）、
４１ 固定板金（ロ）、４２ 固定板金（ハ）、４３ 固定板金（ニ）、
５０ 配線部材（イ）、５０ａ 支持板、５０ｂ 係止突起、５０ｃ ガイド突起、
５０ｄ ワイヤークランパー、５０ｅ ヒンジ、５０ｆ 連結凹部、
５０ｇ 連結凸部、５０ｈ 記号表示、５１ 配線部材（ロ）、５１ａ 支持板、
５１ｂ 係止突起、５１ｃ ガイド突起、５１ｄ ワイヤークランパー、
５１ｅ ヒンジ、５１ｆ 連結凹部、５１ｇ 連結凸部、５１ｈ 記号表示、
５１ｉ ボビン、５５ リード線、５６ コネクター、６０ 配線部材（ハ）、
６０ａ 支持フレーム、６０ｂ コネクター受け、６０ｃ ワイヤー挿入切欠き、
６０ｄ ヒンジ、６０ｅ 連結凸部、６０ｆ 連結凹部、６０ｇ 記号表示、
６１ 配線部材（ニ）、６１ａ 支持フレーム、６１ｂ コネクター受け、
６１ｃ ワイヤー挿入切欠き、６１ｄ ヒンジ、６１ｅ 連結凸部、
６１ｆ 連結凹部、６１ｇ 記号表示、７０ 防滴傘部材、７０ａ 傘、
７０ｂ ガイド、７０ｃ 連結凹部、８０ 浴槽、１００ 貯湯式給湯機

Claims (7)

1. 加熱手段で加熱された湯を給湯負荷に給湯する給湯機に内蔵された複数の機能部品と、
   前記機能部品と、前記給湯機に内蔵された制御基板とを電気的に接続する複数のリード線と、
   前記リード線を前記給湯機内の所定位置に係止するための係止部材と、
   を備え、
   前記係止部材は、複数の前記リード線の各々に対応した係止部を有し、当該係止部に対応する前記リード線を係止するとともに、前記給湯機内部の前記所定位置に係止されるように構成したことを特徴とする給湯機。
2. 前記係止部材は、前記リード線の余剰長さ部分を保持する保持部を有することを特徴とする請求項１に記載の給湯機。
3. 前記係止部材は、対応する前記リード線の種別を表示する表示部を有することを特徴とする請求項１または２のいずれか１つに記載の給湯機。
4. 前記係止部材は、前記リード線が有する中継コネクターを保持するためのコネクター保持部を備えることを特徴とする請求項１から３のいずれか１つに記載の給湯機。
5. 前記係止部材は、前記コネクター保持部の上方に防滴用の庇を有することを特徴とする請求項４に記載の給湯機。
6. 前記係止部材は、他の係止部材と接続するための接続部を有することを特徴とする請求項１から５のいずれか１つに記載の給湯機。
7. 前記係止部材は、その材質として難燃性の樹脂材料を用いて構成することを特徴とする請求項１から６のいずれか１つに記載の給湯機。

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