JP5164638B2 - Hybrid hot water heater - Google Patents

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  • Heat-Pump Type And Storage Water Heaters (AREA)

Description

本発明は、ハイブリット貯湯式給湯器に関し、特に、家庭用の電力として用いられるハイブリット貯湯式給湯器に関する。 The present invention relates to a hybrid hot water heater, and more particularly to a hybrid hot water heater used as household electric power .

家庭用リチウムイオン電池は、割安な深夜電力で充電し、深夜以外の時間帯に放電すること等の使用により、消費者側には電気料金を削減し、電力会社側には負荷を平準化するメリットがあることから、今後のリチウムイオン電池の低価格化により、急速に家庭に導入されることが見込まれる。   Consumer-use lithium-ion batteries can be charged with cheap late-night power and discharged at times other than midnight to reduce the electricity bill for consumers and level the load on power companies. Because of its merit, it is expected that it will be rapidly introduced into the home due to the future price reduction of lithium-ion batteries.

また、今後、貯湯式給湯器（電気温水器、ヒートポンプ式給湯器等）とリチウムイオン電池とを組み合わせることにより、貯湯式給湯器の貯湯槽を小容量化し、湯の不足分は深夜電力で充電したリチウムイオン電池の電力を利用して補う等の機能を備えた貯湯式給湯器の登場の可能性がある。   In the future, hot water storage water heaters (electric water heaters, heat pump water heaters, etc.) and lithium-ion batteries will be combined to reduce the capacity of hot water storage hot water tanks, and the shortage of hot water will be charged at midnight power. There is a possibility of the appearance of a hot water storage type water heater equipped with a function such as making use of the power of the lithium ion battery.

家庭用のリチウムイオン電池は、安全性、スペースの面から屋外にキュービクル形式で設置されることが予想されるが、リチウムイオン電池は、動作温度が５℃〜４０℃（温度勾配１０℃／ｈ）程度を維持する必要があることから、冬場の寒冷地等のように、外気温が０℃を下回ることが多いような場所では、正常な動作が阻害される虞がある。このため、キュービクル内にヒーターを設置する等の対策が考えられるが、ヒーターの電力が必要になるため、経済性の面でデメリットが生じる。
特開２００７−５１８１０ Lithium ion batteries for home use are expected to be installed in cubicles outdoors in terms of safety and space, but the operating temperature of lithium ion batteries is 5 ° C to 40 ° C (temperature gradient 10 ° C / h). ), The normal operation may be hindered in places where the outside air temperature often falls below 0 ° C., such as in cold areas in winter. For this reason, measures such as installing a heater in the cubicle are conceivable. However, since heater power is required, there is a disadvantage in terms of economy.
JP2007-51810A

本発明は、上記のような従来の問題に鑑みなされたものであって、冬季、夏季に関わらずに、一年を通じて、屋外等の温度変化の大きな環境下で動作温度を維持することができる、経済性に優れたハイブリット貯湯式給湯器を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above-described conventional problems, and can maintain the operating temperature under a large temperature change environment, such as outdoors, throughout the year regardless of winter or summer. An object of the present invention is to provide a hybrid hot water storage type water heater excellent in economy.

上記問題を解決するために、本発明は、以下のような手段を作用している。
すなわち、本発明は、屋外に配置される貯湯槽を有する給湯器本体と、前記給湯器本体、家庭用電気器具、電力会社等の電力系統等に電力を供給するリチウムイオン電池とを備え、前記リチウムイオン電池は、前記貯湯槽からの熱が伝達可能に構成され、前記貯湯槽は、表面が保温材からなる保温層によって被覆され、該保温層の一部に設けられた空所内に表面の一部が露出するとともに、該露出している前記貯湯槽の一部に対向するように前記空所内に前記リチウムイオン電池が設けられ、前記保温層の空所内に、外部から取り込んだ空気を循環させる手段を有し、この空気の流れにより前記リチウムイオン電池が冷却可能に構成されていることを特徴とする。 In order to solve the above problem, the present invention operates the following means.
That is, the present invention comprises a water heater body having a hot water storage tank disposed outdoors, and a lithium ion battery that supplies power to the power system of the water heater body, home appliances, power companies, etc. The lithium ion battery is configured to be capable of transferring heat from the hot water storage tank, and the hot water storage tank is covered with a heat insulating layer made of a heat insulating material, and the surface of the hot water storage tank is formed in a space provided in a part of the heat insulating layer. The lithium ion battery is provided in the space so that a part of the hot water tank is exposed and the air taken in from outside is circulated in the space of the heat insulating layer. The lithium ion battery is configured to be cooled by the air flow .

本発明のハイブリット貯湯式給湯器によれば、リチウムイオン電池は、貯湯槽からの熱（輻射熱等）によって加熱されることになるので、冬季の低温時であっても、動作温度が所定の範囲（５℃〜４０℃程度）に維持され、正常な動作を維持することが可能となる。
また、リチウムイオン電池は、貯湯槽の表面を被覆している保温層の一部に設けられた空所内に設けられ、この空所内において、貯湯槽からの熱（輻射熱等）によって加熱されることになる。
さらに、外部から空所内に空気を取り込み、この空気を空所内を循環させることにより、空所内のリチウムイオン電池が冷却されることになる。 According to the hybrid hot water heater of the present invention, since the lithium ion battery is heated by heat (radiant heat, etc.) from the hot water storage tank, the operating temperature is within a predetermined range even at low temperatures in winter. (About 5 ° C. to 40 ° C.) and normal operation can be maintained.
In addition, the lithium ion battery is provided in a space provided in a part of the heat insulating layer covering the surface of the hot water tank, and is heated by heat (radiant heat, etc.) from the hot water tank in this space. become.
Furthermore, by taking in air from the outside into the space and circulating this air in the space, the lithium ion battery in the space is cooled.

また、本発明は、屋外に配置される貯湯槽を有する給湯器本体と、前記給湯器本体、家庭用電気器具、電力会社等の電力系統等に電力を供給するリチウムイオン電池とを備え、前記リチウムイオン電池は、前記貯湯槽からの熱が伝達可能に構成され、前記貯湯槽は、表面が保温材からなる保温層によって被覆され、該保温層の一部に設けられた空所内に表面の一部が露出するとともに、該露出している前記貯湯槽の一部に対向するように前記空所内に前記リチウムイオン電池が設けられ、前記貯湯槽と前記リチウムイオン電池との間を開閉する断熱材からなる開閉手段が設けられていることを特徴とする。 The present invention also includes a water heater body having a hot water storage tank disposed outdoors, and a lithium ion battery for supplying power to the power system of the water heater body, home appliances, power companies, etc. The lithium ion battery is configured to be capable of transferring heat from the hot water storage tank, and the hot water storage tank is covered with a heat insulating layer made of a heat insulating material, and the surface of the hot water storage tank is formed in a space provided in a part of the heat insulating layer. Insulation that opens and closes between the hot water storage tank and the lithium ion battery, wherein the lithium ion battery is provided in the space so as to be partially exposed and opposed to the exposed hot water storage tank. An opening / closing means made of a material is provided .

本発明のハイブリット貯湯式給湯器によれば、貯湯槽とリチウムイオン電池との間が断熱材からなる開閉手段によって開閉されることにより、貯湯槽からの熱（輻射熱等）がリチウムイオン電池に伝達され、又は遮断されることになる。 According to the hybrid hot water heater of the present invention, heat (radiant heat, etc.) from the hot water tank is transferred to the lithium ion battery by opening and closing the hot water tank and the lithium ion battery by the opening / closing means made of a heat insulating material. Or will be blocked .

また、本発明において、前記貯湯槽と前記リチウムイオン電池との間を開閉する断熱材からなる開閉手段が設けられていることとしてもよい。Moreover, in this invention, it is good also as an opening-and-closing means consisting of the heat insulating material which opens and closes between the said hot water storage tank and the said lithium ion battery.

また、本発明において、前記開閉手段は、前記リチウムイオン電池表面等に設置されたリチウムイオン電池の温度を検知する温度センサからの信号に基づいて開閉されることとしてもよい。In the present invention, the opening / closing means may be opened / closed based on a signal from a temperature sensor that detects the temperature of a lithium ion battery installed on the surface of the lithium ion battery.

本発明のハイブリット貯湯式給湯器によれば、リチウムイオン電池表面等に設置されたリチウムイオン電池の温度を検知する温度センサからの信号に基づいて開閉手段が開閉され、貯湯槽からの熱（輻射熱等）がリチウムイオン電池に伝達され、又は遮断されることになる。According to the hybrid hot water heater of the present invention, the opening / closing means is opened / closed based on a signal from a temperature sensor that detects the temperature of a lithium ion battery installed on the surface of the lithium ion battery, etc., and heat (radiant heat) from the hot water storage tank. Etc.) will be transmitted to the lithium ion battery or blocked.

以上、説明したように本発明によれば、リチウムイオン電池は、貯湯槽からの熱（輻射熱等）により加熱されることになるので、冬季の低温時であっても、動作温度が所定の範囲（５℃〜４０℃程度）に維持され、正常な動作が維持されることになる。
また、リチウムイオン電池は、貯湯槽からの熱（輻射熱等）により加熱されることになるので、リチウムイオン電池の動作温度を所定の範囲に維持するためのエネルギーを削減することができ、経済的に有利なものを提供することができる。
さらに、リチウムイオン電池と貯湯槽との間には、それらの間を開閉する開閉手段が設けられているので、必要に応じて貯湯槽からリチウムイオン電池に熱（輻射熱等）を伝達させたり、遮断させたりすることができる。 As described above, according to the present invention, since the lithium ion battery is heated by heat (radiant heat or the like) from the hot water tank, the operating temperature is within a predetermined range even at low temperatures in winter. (About 5 to 40 ° C.) and normal operation is maintained.
In addition, since the lithium ion battery is heated by heat from the hot water tank (radiant heat, etc.), the energy for maintaining the operating temperature of the lithium ion battery within a predetermined range can be reduced, which is economical. Can be provided.
Furthermore, between the lithium ion battery and the hot water storage tank, an opening / closing means for opening and closing between them is provided, so that heat (radiant heat, etc.) can be transferred from the hot water storage tank to the lithium ion battery if necessary, It can be blocked.

以下、図面を参照しながら本発明の実施の形態について説明する。
図１〜図５には、本発明によるハイブリット貯湯式給湯器の一実施の形態が示されていて、図１は全体を示す概略横断面図、図２は給湯器本体とリチウムイオン電池と開閉手段との関係を示す説明図、図３は開閉手段の概略図、図４及び図５は開閉手段の変形例を示す概略図である。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
1 to 5 show an embodiment of a hybrid hot water heater according to the present invention. FIG. 1 is a schematic cross-sectional view showing the whole, and FIG. 2 is a main body of a water heater, a lithium ion battery, and an open / close state. FIG. 3 is a schematic view of the opening / closing means, and FIGS. 4 and 5 are schematic views showing modifications of the opening / closing means.

すなわち、本実施の形態のハイブリット貯湯式給湯器１（例えば、電気温水器、エコキュート等のヒートポンプ式給湯器等）は、家庭用として使用可能なものであって、図１に示すように、屋外の所定の位置に設置される給湯器本体２と、給湯器本体２の近傍に設置されるリチウムイオン電池１５とを備えている。
なお、リチウムイオン電池１５は、給湯器本体２を含む家庭用の電気器具、あるいは余剰電力等の電力会社等への売電用等の電力として用いられ、例えば、深夜電力によって充電されて、給湯器本体２を含む家庭用の各種の電気器具等に電力を供給するように構成されている。 That is, the hybrid hot water heater 1 of the present embodiment (for example, an electric water heater, an eco-cute heat pump water heater, etc.) can be used for home use, as shown in FIG. Are provided with a water heater body 2 installed at a predetermined position and a lithium ion battery 15 installed in the vicinity of the water heater body 2.
The lithium ion battery 15 is used as electric power for household electric appliances including the water heater main body 2 or for selling electricity to a power company such as surplus power. For example, the lithium ion battery 15 is charged by midnight power to It is configured to supply power to various household appliances including the main body 2.

給湯器本体２は、例えば、内部に湯が貯留される貯湯槽３と、貯湯槽３内の湯を加熱する加熱手段（図示せず）と、貯湯槽３内の湯の温度を調節する温度調節手段（図示せず）とから構成され、貯湯槽３の近傍にリチウムイオン電池１５が設置されている。
なお、給湯器本体２は、上記の構成に限らず他のタイプのものであってもよい。要は、少なくとも貯湯槽３を備えたものであればよい。 The water heater body 2 includes, for example, a hot water tank 3 in which hot water is stored, heating means (not shown) for heating the hot water in the hot water tank 3, and a temperature for adjusting the temperature of the hot water in the hot water tank 3. The lithium ion battery 15 is installed in the vicinity of the hot water tank 3.
In addition, the water heater main body 2 is not limited to the above configuration, but may be of other types. In short, what is necessary is just to have at least the hot water tank 3.

貯湯槽３は、内部に湯が貯留される金属製又は合成樹脂製の貯湯槽本体４と、貯湯槽本体４の表面を被覆するグラスウール等の保温材からなる保温層５と、貯湯槽本体４及び保温層５を収納する金属製又は合成樹脂製のケース１１とからなり、ケース１１を屋外の所定の位置にアンカーボルト等により固定することにより、屋外に設置されている。   The hot water tank 3 includes a metal or synthetic resin hot water tank body 4 in which hot water is stored, a heat insulating layer 5 made of a heat insulating material such as glass wool covering the surface of the hot water tank body 4, and the hot water tank body 4. And a case 11 made of metal or synthetic resin for storing the heat insulating layer 5, and is installed outdoors by fixing the case 11 at a predetermined position outdoors with anchor bolts or the like.

貯湯槽本体４の内部には、加熱手段であるリチウムイオン電池１５あるいは深夜電力等の電力会社等の電力等を電源として作動する加熱ヒータ（図示せず）が組み込まれ、この加熱ヒータの作動により、貯湯槽本体４の内部に貯留される湯水が加熱される。なお、加熱手段は、加熱ヒータに限らず、貯湯槽本体４の内部に貯留される湯水を加熱可能な機能を有するものであればよい。あるいは、貯湯槽本体４の外部で加熱された湯水が貯湯槽本体２に供給される構成であってもよい。   Inside the hot water storage tank body 4 is incorporated a heater (not shown) that operates using a power source such as a lithium ion battery 15 as a heating means or a power company such as midnight power as a power source. The hot water stored in the hot water tank body 4 is heated. The heating means is not limited to the heater, and any heating means may be used as long as the hot water stored in the hot water tank body 4 can be heated. Alternatively, the hot water heated outside the hot water tank body 4 may be supplied to the hot water tank body 2.

貯湯槽本体４には、貯湯槽本体４の内部に貯留される湯の温度を検知する温度センサ（図示せず）と、温度センサからの信号に基づいて加熱ヒータをＯＮ−ＯＦＦさせる制御部（図示せず）とからなる温度調節手段（図示せず）が設けられ、この温度調整手段によって貯湯槽本体４の内部に貯留される湯水の温度が所定の範囲内に保たれる。   The hot water tank body 4 includes a temperature sensor (not shown) for detecting the temperature of hot water stored in the hot water tank body 4 and a control unit (ON / OFF) for turning the heater on and off based on a signal from the temperature sensor. A temperature adjusting means (not shown) is provided, and the temperature of the hot water stored in the hot water tank body 4 is maintained within a predetermined range by the temperature adjusting means.

貯湯槽本体４には、給水口（図示せず）と給湯口（図示せず）とが設けられ、給湯口を介して給湯した分に相当する量の水が給水口を介して貯湯槽本体４内に自動的に給水され、これにより、貯湯槽本体４内に常時所定量の湯水が貯留される。   The hot water tank main body 4 is provided with a water supply port (not shown) and a hot water supply port (not shown), and an amount of water corresponding to the amount of hot water supplied through the hot water supply port passes through the water supply port. The water is automatically supplied into the hot water tank 4, whereby a predetermined amount of hot water is always stored in the hot water tank body 4.

貯湯槽本体４の表面を被覆する保温層５の一部には、外部から遮断された密閉された空所６が設けられ、この空所６内に貯湯槽本体４の表面の一部が露出され、貯湯槽本体４からの輻射熱等が空所６内に作用するように構成されている。   A part of the heat insulating layer 5 covering the surface of the hot water tank body 4 is provided with a sealed space 6 that is blocked from the outside, and a part of the surface of the hot water tank body 4 is exposed in the space 6. The radiant heat from the hot water tank main body 4 acts on the inside of the space 6.

保温層５の空所６内には、空所６内に露出している貯湯槽本体４の表面の一部と所定の間隙をおいて対向するようにリチウムイオン電池１５が収納されることで、貯湯槽本体４からの輻射熱等がリチウムイオン電池１５に作用し、この輻射熱等によってリチウムイオン電池１５が加熱されるように構成されている。   The lithium ion battery 15 is accommodated in the space 6 of the heat insulating layer 5 so as to face a part of the surface of the hot water tank body 4 exposed in the space 6 with a predetermined gap. The radiant heat from the hot water tank body 4 acts on the lithium ion battery 15, and the lithium ion battery 15 is heated by the radiant heat.

保温層５の空所６は、リチウムイオン電池１５を収納した状態でリチウムイオン電池１５の周囲に所定の間隙７が形成される大きさに形成されるとともに、保温層５には、リチウムイオン電池１５の周囲の間隙７内外を貫通する流入口８と流出口９とが設けられている。   The space 6 in the heat insulating layer 5 is formed in a size that allows a predetermined gap 7 to be formed around the lithium ion battery 15 in a state in which the lithium ion battery 15 is accommodated, and the heat insulating layer 5 includes a lithium ion battery. An inflow port 8 and an outflow port 9 penetrating the inside and outside of the gap 7 around 15 are provided.

保温層５の流入口８には循環用のファン１０が設けられ、このファン１０の作動により外部の空気が流入口８を介してリチウムイオン電池１５の周囲の間隙７内に取り込まれ、この空気は間隙７内を循環して、流出口９を介して間隙７内から外部に流出する。従って、循環用のファン１０を作動させることで、上記のような空気の流れにより、空所６内のリチウムイオン電池１５を冷却することができる。   A circulation fan 10 is provided at the inlet 8 of the heat retaining layer 5, and external air is taken into the gap 7 around the lithium ion battery 15 through the inlet 8 by the operation of the fan 10. Circulates in the gap 7 and flows out of the gap 7 through the outlet 9. Therefore, by operating the circulation fan 10, the lithium ion battery 15 in the space 6 can be cooled by the air flow as described above.

図２に示すように、リチウムイオン電池１５の表面には、複数の冷却用のフィン１６が設けられるとともに、この冷却用のフィン１６の上方には冷却用のファン１７が設けられ、この冷却用のファン１６と冷却用のフィン１７との協働により、リチウムイオン電池１５が冷却されるように構成されている。   As shown in FIG. 2, a plurality of cooling fins 16 are provided on the surface of the lithium ion battery 15, and a cooling fan 17 is provided above the cooling fins 16. The lithium ion battery 15 is cooled by the cooperation of the fan 16 and the fin 17 for cooling.

空所６内のリチウムイオン電池１５と貯湯槽本体４との間には、それらの間を開閉する開閉手段２０が設けられ、この開閉手段２０が開かれると、貯湯槽本体４からの輻射熱等がリチウムイオン電池１５に伝達され、この開閉手段２０が閉じられると、貯湯槽本体４からリチウムイオン電池１５への輻射熱等の伝達が遮断される。   Opening / closing means 20 for opening and closing between the lithium ion battery 15 and the hot water tank body 4 in the space 6 is provided. When the opening / closing means 20 is opened, radiant heat from the hot water tank body 4, etc. Is transmitted to the lithium ion battery 15 and the opening / closing means 20 is closed, the transmission of radiant heat or the like from the hot water tank body 4 to the lithium ion battery 15 is interrupted.

つまり、空所６内の温度が設定温度（約５℃）よりも低くなると、開閉手段２０が開かれて、貯湯槽層本体４からの輻射熱等がリチウムイオン電池１５に伝達され、空所６内の温度が設定温度（約４０℃）よりも高くなると、開閉手段２０が閉じられて、貯湯槽本体４からリチウムイオン電池１５へ輻射熱等が伝達するのが遮断される。   That is, when the temperature in the void 6 becomes lower than the set temperature (about 5 ° C.), the opening / closing means 20 is opened, and radiant heat from the hot water tank layer body 4 is transmitted to the lithium ion battery 15. When the temperature inside becomes higher than the set temperature (about 40 ° C.), the opening / closing means 20 is closed, and transmission of radiant heat and the like from the hot water tank body 4 to the lithium ion battery 15 is blocked.

開閉手段２０の一例を図３に示す。この開閉手段２０は、空所６内のリチウムイオン電池１５と貯湯槽本体４との間に回転可能に設けられる断熱材からなる複数の断熱板２１（この例では３枚）と、複数の断熱板２１を回転駆動させる駆動モータ２３と、駆動モータ２３の駆動力を複数の断熱板２１に伝達させる伝達機構２５とを備えている。
なお、断熱板２１は、３枚に限らず、２枚又は４枚以上としてもよい。また、駆動モータ２３は、リチウムイオン電池１５の温度をリチウムイオン電池１５の表面等に設置された温度センサ（図示せず）で検知し、この温度センサから信号によって駆動されるように構成されている。 An example of the opening / closing means 20 is shown in FIG. The opening / closing means 20 includes a plurality of heat insulating plates 21 (three in this example) made of a heat insulating material rotatably provided between the lithium ion battery 15 in the space 6 and the hot water tank body 4, and a plurality of heat insulating members. A drive motor 23 that rotates the plate 21 and a transmission mechanism 25 that transmits the driving force of the drive motor 23 to the plurality of heat insulating plates 21 are provided.
The number of heat insulating plates 21 is not limited to three, and may be two or four or more. The drive motor 23 is configured to detect the temperature of the lithium ion battery 15 with a temperature sensor (not shown) installed on the surface of the lithium ion battery 15 and to be driven by a signal from the temperature sensor. Yes.

各断熱板２１を構成する断熱材としては、例えば、硬質ウレタンフォーム、ポリスチレンフォーム、フェノールフォーム、ロックウール、グラスウール等が挙げられる。また、断熱材のみでは強度が不足する場合には、断熱材の表面を耐熱プラスチックで覆うように構成してもよい。さらに、耐熱プラスチックや金属板の周囲を断熱材で覆って、強度を確保するように構成してもよい。   As a heat insulating material which comprises each heat insulation board 21, hard urethane foam, polystyrene foam, phenol foam, rock wool, glass wool etc. are mentioned, for example. Moreover, when the strength is insufficient with only the heat insulating material, the surface of the heat insulating material may be covered with heat-resistant plastic. Further, the periphery of the heat-resistant plastic or metal plate may be covered with a heat insulating material to ensure strength.

複数の断熱板２１は、空所６内のリチウムイオン電池１５と貯湯槽本体４との間に、隣接する断熱板２１、２１の端部同士が互いに重合するように横一列に配置されている。各断熱板２１は、回転軸２２によって回転自在に支持され、回転軸２２を中心として時計周り又は反時計周りに所定の範囲内を回転可能に構成されている。   The plurality of heat insulating plates 21 are arranged in a horizontal row between the lithium ion battery 15 in the space 6 and the hot water storage tank body 4 so that the ends of the adjacent heat insulating plates 21 and 21 are overlapped with each other. . Each heat insulating plate 21 is rotatably supported by a rotating shaft 22 and is configured to be rotatable within a predetermined range clockwise or counterclockwise around the rotating shaft 22.

伝達機構２５は、駆動モータ３８の駆動軸２４に連結されるレバー２６と、このレバー２６に一端が回動可能に連結されるロッド２７と、各回転軸２２に一端が一体に連結されるとともに、他端がロッド２７に回動可能に連結されるレバー２８とを備え、駆動モータ２３を正回転又は逆回転させることにより、駆動軸２４の回転がレバー２６、ロッド２７、各レバー２８を介して各回転軸２２に伝達され、各断熱板２１が回転軸２２を中心として時計周り又は反時計周りに回転する。   The transmission mechanism 25 includes a lever 26 connected to the drive shaft 24 of the drive motor 38, a rod 27 whose one end is rotatably connected to the lever 26, and one end integrally connected to each rotary shaft 22. The other end of the lever 27 is rotatably connected to the rod 27, and the drive motor 23 is rotated forward or backward to rotate the drive shaft 24 via the lever 26, the rod 27, and each lever 28. The heat insulation plates 21 rotate clockwise or counterclockwise around the rotation shaft 22.

駆動モータ２３を正回転させて、伝達機構２５を介して各断熱板２１を時計周りに回転させることにより、隣接する断熱板２１、２１の端部同士が互いに重合し、リチウムイオン電池１５と貯湯槽本体４との間が閉塞され、貯湯槽本体４からリチウムイオン電池１５への輻射熱等の伝達が遮断される。また、駆動モータ２３を逆回転させて、伝達機構２５を介して各断熱板２１を反時計周りに回転させることにより、隣接する断熱板２１、２１の端部同士が離間し、隣接する断熱板２１、２１間に開口部が形成され、この開口部を介してリチウムイオン電池１５と貯湯槽本体４との間が開放され、貯湯槽本体４からリチウムイオン電池１５へ輻射熱等が伝達される。   By rotating the drive motor 23 forward and rotating each heat insulating plate 21 clockwise via the transmission mechanism 25, the ends of the adjacent heat insulating plates 21, 21 are superposed on each other, and the lithium ion battery 15 and the hot water storage The space between the tank body 4 is closed, and the transmission of radiant heat and the like from the hot water tank body 4 to the lithium ion battery 15 is blocked. Further, by rotating the drive motor 23 in the reverse direction and rotating the heat insulating plates 21 counterclockwise via the transmission mechanism 25, the end portions of the adjacent heat insulating plates 21 and 21 are separated from each other, and the adjacent heat insulating plates are separated. An opening is formed between 21 and 21, and the space between the lithium ion battery 15 and the hot water tank body 4 is opened through this opening, and radiant heat or the like is transmitted from the hot water tank body 4 to the lithium ion battery 15.

開閉手段２０の他の例を図４及び図５に示す。この開閉手段２０は、空所６内のリチウムイオン電池１５と貯湯槽本体４との間に設けられる断熱材からなる２枚の断熱板３０、３２（第１断熱板３０及び第２断熱板３２）と、第２断熱板３２を第１断熱板３０に対して水平方向に相対的にスライドさせる駆動モータ３４と、駆動モータ３４の駆動力を第２断熱板３２に伝達させる伝達機構３６とを備えている。   Another example of the opening / closing means 20 is shown in FIGS. The opening / closing means 20 includes two heat insulating plates 30 and 32 (first heat insulating plate 30 and second heat insulating plate 32) made of a heat insulating material provided between the lithium ion battery 15 in the space 6 and the hot water tank body 4. ), A drive motor 34 that slides the second heat insulating plate 32 relative to the first heat insulating plate 30 in the horizontal direction, and a transmission mechanism 36 that transmits the driving force of the drive motor 34 to the second heat insulating plate 32. I have.

第１断熱板３０及び第２断熱板３２を構成する断熱材としては、図１に示す例と同様に、例えば、硬質ウレタンフォーム、ポリスチレンフォーム、フェノールフォーム、ロックウール、グラスウール等が挙げられる。また、断熱材のみでは強度が不足する場合には、断熱材の表面を耐熱プラスチックで覆うように構成してもよい。さらに、耐熱プラスチックや金属板の周囲を断熱材で覆って、強度を確保するように構成してもよい。さらに、この例においても、図１に示す例と同様に、駆動モータ３４は、リチウムイオン電池１５の温度をリチウムイオン電池１５の表面等に設置された温度センサで検知し、この温度センサから信号によって駆動されるように構成されている。   As a heat insulating material which comprises the 1st heat insulation board 30 and the 2nd heat insulation board 32, a rigid urethane foam, a polystyrene foam, a phenol foam, rock wool, glass wool etc. are mentioned similarly to the example shown in FIG. Moreover, when the strength is insufficient with only the heat insulating material, the surface of the heat insulating material may be covered with heat-resistant plastic. Further, the periphery of the heat-resistant plastic or metal plate may be covered with a heat insulating material to ensure strength. Further, in this example as well, as in the example shown in FIG. 1, the drive motor 34 detects the temperature of the lithium ion battery 15 with a temperature sensor installed on the surface of the lithium ion battery 15 and the like. It is comprised so that it may drive.

第１断熱板３０及び第２断熱板３２は、同一大きさの四角形状に形成されるとともに、表裏面間を貫通する四角形状の開口部３１、３３が横方向に所定の間隔ごとに複数箇所に設けられている。第１断熱板３０及び第２断熱板３２は、空所６内のリチウムイオン電池１５と貯湯槽本体４との間に、互いに重合するように配置されている。   The first heat insulating plate 30 and the second heat insulating plate 32 are formed in a rectangular shape having the same size, and a plurality of rectangular openings 31, 33 penetrating between the front and back surfaces are arranged at predetermined intervals in the horizontal direction. Is provided. The 1st heat insulation board 30 and the 2nd heat insulation board 32 are arrange | positioned so that it may mutually superpose | polymerize between the lithium ion battery 15 in the space 6, and the hot water storage tank main body 4. FIG.

第１断熱板３０は、空所６内のリチウムイオン電池１５と貯湯槽本体４との間に固定されるとともに、この第１断熱板３０に対して第２断熱板３２が水平方向に相対的にスライド可能に構成されている。
なお、第２断熱板３２を固定し、第２断熱板３２に対して第１断熱板３０を水平方向に相対的にスライド可能に構成してもよいし、第１断熱板３０と第２断熱板３２の両方をスライド可能に構成してもよい。 The first heat insulating plate 30 is fixed between the lithium ion battery 15 in the space 6 and the hot water storage tank body 4, and the second heat insulating plate 32 is relative to the first heat insulating plate 30 in the horizontal direction. It is configured to be slidable.
The second heat insulating plate 32 may be fixed, and the first heat insulating plate 30 may be configured to be slidable relative to the second heat insulating plate 32 in the horizontal direction. Both of the plates 32 may be configured to be slidable.

伝達機構３６は、駆動モータ３４の駆動軸３５に連結されるレバー３７と、レバー３７に一端が連結されるとともに、他端が第２断熱板３２に連結されるロッド３８とを備え、駆動モータ３４を正回転又は逆回転させることにより、駆動軸３５の回転がレバー３７、及びロッ３８を介して第２断熱板３２に伝達され、第２断熱板３２が第１断熱板３０に対して水平方向に相対的にスライドする。   The transmission mechanism 36 includes a lever 37 connected to the drive shaft 35 of the drive motor 34, and a rod 38 having one end connected to the lever 37 and the other end connected to the second heat insulating plate 32. The rotation of the drive shaft 35 is transmitted to the second heat insulating plate 32 through the lever 37 and the lock 38 by rotating the rotation 34 forward or reverse, and the second heat insulating plate 32 is horizontal with respect to the first heat insulating plate 30. Slide relative to the direction.

駆動モータ３４を正回転させて、伝達機構３６を介して第２断熱板３２を水平方向の一方向にスライドさせることにより、第１断熱板３０の開口部３１と第２断熱板３２の開口部３３とが相互に合致し、これらの開口部３１、３３を介してリチウムイオン電池１５と貯湯槽本体４との間が開放され、貯湯槽本体４からリチウムイオン電池１５へ輻射熱等が伝達される。また、駆動モータ３４を逆回転させて、伝達機構３６を介して第２断熱板３２を水平方向の他方向にスライドさせることにより、第１断熱板３０の開口部３１が第２断熱板３２の開口部３３以外の部分で閉塞され、第２断熱板３２の開口部３３が第１断熱板３０の開口部３１以外に部分で閉塞され、両断熱板３０、３２によってリチウムイオン電池１５と貯湯槽本体４との間が閉塞され、貯湯槽本体４からリチウムイオン電池１５への輻射熱等の伝達が遮断される。   The drive motor 34 is rotated forward and the second heat insulating plate 32 is slid in one horizontal direction via the transmission mechanism 36, thereby opening the first heat insulating plate 30 and the second heat insulating plate 32. 33 is mutually matched, and the space between the lithium ion battery 15 and the hot water tank body 4 is opened through these openings 31 and 33, and radiant heat or the like is transmitted from the hot water tank body 4 to the lithium ion battery 15. . Further, by rotating the drive motor 34 in the reverse direction and sliding the second heat insulating plate 32 in the other direction in the horizontal direction via the transmission mechanism 36, the opening 31 of the first heat insulating plate 30 is moved to the second heat insulating plate 32. The opening 33 of the second heat insulating plate 32 is closed at a portion other than the opening 31 of the first heat insulating plate 30, and the lithium ion battery 15 and the hot water storage tank are closed by the heat insulating plates 30 and 32. The space between the main body 4 is closed, and transmission of radiant heat and the like from the hot water tank main body 4 to the lithium ion battery 15 is blocked.

上記のように構成した本実施の形態によるハイブリット貯湯式給湯器１によれば、給湯器本体２の貯湯槽本体４を被覆する保温層５の空所６内にリチウムイオン電池１５を組み込み、貯湯槽本体４の輻射熱等によってリチウムイオン電池１５を加熱するように構成したので、冬季の低温時であっても、リチウムイオン電池１５の動作温度を所定の範囲（５℃〜４０℃（温度勾配１０℃／ｈ））内に維持することができる。   According to the hybrid hot water heater 1 according to the present embodiment configured as described above, the lithium ion battery 15 is incorporated in the space 6 of the heat insulating layer 5 that covers the hot water tank body 4 of the hot water heater body 2 to store the hot water. Since the lithium ion battery 15 is configured to be heated by the radiant heat of the tank body 4 or the like, the operating temperature of the lithium ion battery 15 is set within a predetermined range (5 ° C. to 40 ° C. (temperature gradient 10 ° C.) even at low temperatures in winter. ° C / h)).

また、夏季の高温時であっても、リチウムイオン電池１５の周囲の間隙７内に外部から空気を取り込んで循環させることにより冷却できるとともに、リチウムイオン電池１５に設けた複数の冷却用のフィン１６と冷却用のファン１７との協働によっても冷却できるので、リチウムイオン電池１５の動作温度を所定の範囲（５℃〜４０℃（温度勾配１０℃／ｈ）程度）内に維持することができる。
なお、本発明では空冷式を用いたが、水冷、ヒートパイプ等、他の方式による冷却が可能であることは言うまでもない。 In addition, even when the temperature is high in summer, cooling can be performed by taking air from outside into the gap 7 around the lithium ion battery 15 and circulating it, and a plurality of cooling fins 16 provided in the lithium ion battery 15. And the cooling fan 17 can also be cooled, so that the operating temperature of the lithium ion battery 15 can be maintained within a predetermined range (about 5 ° C. to 40 ° C. (temperature gradient of about 10 ° C./h)). .
In the present invention, the air-cooling type is used, but it goes without saying that cooling by other methods such as water cooling and heat pipes is possible.

従って、冬季、夏季に関わらず、一年を通じて、屋外等の劣悪な環境下でリチウムイオン電池１５の動作温度を正常な動作が得られる範囲内に維持することができる。また、リチウムイオン電池１５の動作温度を所定の範囲内に維持する動力として、貯湯槽本体４からの輻射熱等と低電力のファン１０、１７を利用することができるので、リチウムイオン電池１５の動作温度を所定の範囲内に維持する動力を削減することができ、経済的に有利なものを提供することができる。   Therefore, regardless of the winter season or summer season, the operating temperature of the lithium ion battery 15 can be maintained within a range in which normal operation can be obtained in a poor environment such as outdoors throughout the year. Further, as the power for maintaining the operating temperature of the lithium ion battery 15 within a predetermined range, the radiant heat from the hot water tank body 4 and the low power fans 10 and 17 can be used. The power to maintain the temperature within a predetermined range can be reduced, and an economically advantageous one can be provided.

なお、前記の説明においては、給湯器本体２の電源としてリチウムイオン電池１５を用いたが、給湯器本体２の電源を家庭に供給される電力会社等からの電力を用いてもよい。   In the above description, the lithium ion battery 15 is used as the power source of the water heater body 2, but the power source of the water heater body 2 may be power from an electric power company or the like that is supplied to the home.

本発明によるハイブリット貯湯式給湯器の一実施の形態の全体を示した概略横断面図である。1 is a schematic cross-sectional view showing an entire embodiment of a hybrid hot water heater according to the present invention. 給湯器本体とリチウムイオン電池と開閉手段との関係を示した説明図である。It is explanatory drawing which showed the relationship between a water heater main body, a lithium ion battery, and an opening / closing means. 開閉手段の一例を示した概略図である。It is the schematic which showed an example of the opening / closing means. 開閉手段の他の例を示した概略図であって、断熱板の開口部同士が合致した状態を示した説明図である。It is the schematic which showed the other example of the opening / closing means, Comprising: It is explanatory drawing which showed the state in which the opening parts of the heat insulation board corresponded. 図４の断熱板の開口部が閉塞された状態を示した説明図である。It is explanatory drawing which showed the state by which the opening part of the heat insulation board of FIG. 4 was obstruct | occluded.

符号の説明Explanation of symbols

１ ハイブリット貯湯式給湯器 ２ 給湯器本体
３ 貯湯槽 ４ 貯湯槽本体
５ 保温層 ６ 空所
７ 間隙 ８ 流入口
９ 流出口 １０ ファン
１１ ケース １５ リチウムイオン電池
１６ フィン １７ ファン
２０ 開閉手段 ２１ 断熱板
２２ 回転軸 ２３ 駆動モータ
２４ 駆動軸 ２５ 伝達機構
２６ レバー ２７ ロッド
２８ レバー ３０ 第１断熱板
３１ 開口部 ３２ 第２断熱板
３３ 開口部 ３４ 駆動モータ
３５ 駆動軸 ３６ 伝達機構
３７ レバー ３８ ロッド DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Hybrid hot water storage type hot water heater 2 Hot water heater main body 3 Hot water storage tank 4 Hot water storage tank main body 5 Thermal insulation layer 6 Empty space 7 Gap 8 Inlet 9 Outlet 10 Fan 11 Case 15 Lithium ion battery 16 Fin 17 Fan 20 Opening / closing means 21 Insulating plate 22 Rotating shaft 23 Drive motor 24 Drive shaft 25 Transmission mechanism 26 Lever 27 Rod 28 Lever 30 First heat insulating plate 31 Opening portion 32 Second heat insulating plate 33 Opening portion 34 Drive motor 35 Drive shaft 36 Transmission mechanism 37 Lever 38 Rod

Claims (4)

屋外に配置される貯湯槽を有する給湯器本体と、前記給湯器本体、家庭用電気器具、電力会社等の電力系統等に電力を供給するリチウムイオン電池とを備え、
前記リチウムイオン電池は、前記貯湯槽からの熱が伝達可能に構成され、
前記貯湯槽は、表面が保温材からなる保温層によって被覆され、該保温層の一部に設けられた空所内に表面の一部が露出するとともに、該露出している前記貯湯槽の一部に対向するように前記空所内に前記リチウムイオン電池が設けられ、
前記保温層の空所内に、外部から取り込んだ空気を循環させる手段を有し、この空気の流れにより前記リチウムイオン電池が冷却可能に構成されていることを特徴とするハイブリット貯湯式給湯器。 A water heater body having a hot water storage tank disposed outdoors, and a lithium ion battery for supplying power to the power system of the water heater body, household appliances, power companies, etc.
The lithium ion battery is configured to be able to transfer heat from the hot water storage tank,
The hot water storage tank is covered with a heat insulating layer made of a heat insulating material, and a part of the surface is exposed in a void provided in a part of the heat insulating layer, and a part of the exposed hot water storage tank The lithium ion battery is provided in the space so as to face
A hybrid hot water storage type hot water heater having means for circulating air taken in from outside in the space of the heat retaining layer, wherein the lithium ion battery can be cooled by the flow of air. 屋外に配置される貯湯槽を有する給湯器本体と、前記給湯器本体、家庭用電気器具、電力会社等の電力系統等に電力を供給するリチウムイオン電池とを備え、
前記リチウムイオン電池は、前記貯湯槽からの熱が伝達可能に構成され、
前記貯湯槽は、表面が保温材からなる保温層によって被覆され、該保温層の一部に設けられた空所内に表面の一部が露出するとともに、該露出している前記貯湯槽の一部に対向するように前記空所内に前記リチウムイオン電池が設けられ、
前記貯湯槽と前記リチウムイオン電池との間を開閉する断熱材からなる開閉手段が設けられていることを特徴とするハイブリット貯湯式給湯器。 A water heater body having a hot water storage tank disposed outdoors, and a lithium ion battery for supplying power to the power system of the water heater body, household appliances, power companies, etc.
The lithium ion battery is configured to be able to transfer heat from the hot water storage tank,
The hot water storage tank is covered with a heat insulating layer made of a heat insulating material, and a part of the surface is exposed in a void provided in a part of the heat insulating layer, and a part of the exposed hot water storage tank The lithium ion battery is provided in the space so as to face
A hybrid hot water storage type hot water heater comprising an opening and closing means made of a heat insulating material for opening and closing between the hot water storage tank and the lithium ion battery. 前記貯湯槽と前記リチウムイオン電池との間を開閉する断熱材からなる開閉手段が設けられていることを特徴とする請求項１に記載のハイブリット貯湯式給湯器。   The hybrid hot water storage type water heater according to claim 1, further comprising an opening / closing means made of a heat insulating material for opening and closing between the hot water storage tank and the lithium ion battery. 前記開閉手段は、前記リチウムイオン電池表面等に設置されたリチウムイオン電池の温度を検知する温度センサからの信号に基づいて開閉されることを特徴とする請求項２又は３に記載のハイブリット貯湯式給湯器。 The hybrid hot water storage system according to claim 2 or 3 , wherein the opening / closing means is opened and closed based on a signal from a temperature sensor that detects the temperature of a lithium ion battery installed on the surface of the lithium ion battery or the like. Water heater.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JPH10117406A (en) * 1996-06-14 1998-05-06 Fuji Photo Film Co Ltd Electric car and its drive power source unit
JP2002279826A (en) * 2001-03-19 2002-09-27 Toyobo Co Ltd Polymer electrolyte gel and manufacturing method of the same
JP3561239B2 (en) * 2001-04-11 2004-09-02 株式会社コロナ Hot water storage tank
JP4713141B2 (en) * 2004-01-19 2011-06-29 パナソニック株式会社 Energy device and electronic device using the same
JP2006275363A (en) * 2005-03-29 2006-10-12 Tokyo Electric Power Co Inc:The Heat pump water heater
JP4302686B2 (en) * 2005-10-07 2009-07-29 中国電力株式会社 Hot water system
JP4984615B2 (en) * 2006-04-11 2012-07-25 パナソニック株式会社 Water heater
JP4743008B2 (en) * 2006-06-16 2011-08-10 株式会社デンソー Heat pump type water heater

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