CN102906884A - 太阳能电池组件用端子箱 - Google Patents

太阳能电池组件用端子箱 Download PDF

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Abstract

端子箱主体(11)的内部设置了多个端子板(14)，侧面设置了用于导入连接电缆(20)的电缆导通部(13)。连接电缆(20)外部安装了止水套筒(30)，用于将连接电缆(20)固定在电缆导通部(13)。止水套筒(30)插入电缆导通部(13)与连接电缆(20)间。止水套筒(30)具备紧贴连接电缆(20)的内侧套筒(31)及设置在该内侧套筒(31)外侧紧贴电缆导通部(13)的外侧套筒(32)形成一体的构造。

Description

太阳能电池组件用端子箱
技术领域
本发明涉及一种太阳能电池组件用端子箱。
背景技术
由于近年来人们对环境问题的关注度升温，因此体贴环境的发电系统，例如使用太阳能电池组件进行发电的太阳光发电系统正受到人们关注。该太阳光发电系统在建筑物屋顶等地方将多块太阳能电池组件设置成矩阵状，并且通过接线箱、变频器、分电柜等设备从各组件供电。太阳能电池组件与相邻设置的太阳能电池组件串联或者并联。为了获取各太阳能电池组件产生的电力，在太阳能电池组件背面安装了端子箱(例如，参阅专利文献1、2等)。
太阳能电池组件用端子箱的主体内设置了与太阳能电池组件输出端电气连接的多个端子。这些端子与外部连接用电缆的一端电气连接，电缆的另一端与其他太阳能电池组件用端子箱的电缆等连接。
先行技术文献
【专利文献】
【专利文献1】日本专利特开2001-77391号公报
【专利文献2】日本专利特开2000-133831号公报
发明内容
发明所欲解决之课题
在上述过去的太阳能电池组件用端子箱中，通过使用硅树脂灌封端子箱主体内部，确保了防水性。但是硅树脂价格昂贵，会导致成本增加。此外硅树脂的灌封作业要在太阳能电池组件装有端子箱的状态下进行，因此操作困难，容易产生气泡混入或无法均匀灌封等问题，从而难以确保稳定的防水性。而且灌封好的硅树脂需要一定时间固化，还存在作业效率差的问题。
此外过去的太阳能电池组件用端子箱中，通过端子箱主体与其他构件的焊接零件夹住外部连接用电缆，采用超声波焊接等方法接合端子箱主体与焊接零件，从而将外部连接用电缆固定在端子箱主体上。但是外部连接用电缆的外皮如果是树脂制造，就会因超声波焊接时产生的热量而熔化，从而可能在端子箱主体与外部连接用电缆间产生缝隙。其结果还可能降低太阳能电池组件用端子箱的防水性。
此外通常情况下，连接电缆由端子箱主体侧壁部上设置成筒状的配线孔向外侧拉出，而配线孔则形成刚好插入连接电缆的大小。但是安装在太阳能电池组件上的端子箱使用时处于高温状态，还会伴有温度变化，因此连接电缆收缩后，与配线孔之间可能会产生缝隙。这样一来会降低端子箱的防水性，不适合长期使用。
因此本发明考虑到上述情况开发完成，其目的在于提供一种太阳能电池组件用端子箱，虽然拥有可以简单且廉价制造的结构，但是却能确保足够的防水性
解决问题的方法
为实现上述目的，本发明提供了一种太阳能电池组件用端子箱，其安装在太阳能电池组件上，并将多个太阳能电池组件电气连接，其特征在于，具备用盖体封住的端子箱主体，所述端子箱主体的内部设置了多个端子板，用于连接太阳能电池组件输出端，侧面设置了电缆导通部，用于将连接所述端子板的外部连接用连接电缆导入端子箱主体内进行配线，所述连接电缆外侧安装了止水套筒，用于将该连接电缆固定在电缆导通部，所述止水套筒插入电缆导通部与连接电缆间，用于防止进水。
这样便能确保电缆导通部与连接电缆间的止水性，并作为将连接电缆导入端子箱主体部位的防水手段。
在上述结构的太阳能电池组件用端子箱中，所述止水套筒优选具备紧贴连接电缆的内侧套筒，以及设置在该内侧套筒外侧紧贴所述电缆导通部的外侧套筒，且拥有这些内侧套筒与外侧套筒形成一体的构造，所述连接电缆与止水套筒的界面，以及所述电缆导通部与止水套筒的界面分别进行密封。
此外在上述结构的太阳能电池组件用端子箱中，所述止水套筒优选由橡胶类材料组成。
更具体而言，所述止水套筒优选在与连接电缆的界面以及与电缆导通部的界面上，具备多个有弹性的凹凸部，且拥有该凹凸部富有弹性地紧贴连接电缆以及电缆导通部的结构。
此外所述端子箱主体的电缆导通部优选具备让连接电缆穿过的大致圆筒状配线孔，以及形成于该配线孔外周且在端子箱主体外侧面开口的外周槽，所述止水套筒的内侧套筒安装在配线孔内侧，并且外侧套筒嵌入外周槽中。
而且所述止水套筒优选内侧套筒内径与连接电缆外径相同或者相较略小，从而内侧套筒紧贴连接电缆外周面，并且外侧套筒内径或外径与所述电缆导通部直径相同或者相较略小，从而外侧套筒紧贴电缆导通部。
通过采用以上各结构，即便端子箱使用时处于高温状态，也可以维持连接电缆与止水套筒的界面以及电缆导通部与止水套筒的界面的紧贴状态，因此可防止端子箱主体的连接电缆与电缆导通部之间产生缝隙，从而能够长期确保可靠的止水性。
发明功效
如上构成的本发明太阳能电池组件用端子箱中，在连接电缆外侧装上止水套筒，从而防止与端子箱主体(电缆导通部)间的部位进水，以确保防水性，因此能够在导入连接电缆的部位(电缆导通部)获得止水性。此外由于止水套筒采用具有内侧套筒与外侧套筒的结构，所以不论是与连接电缆间，还是与电缆导通部间，都能长期发挥可靠的防水性能。因此可以提供一种太阳能电池组件用端子箱，虽然拥有可以简单且廉价制造的结构，但是却能确保足够的防水性。
附图说明
图1是适用本发明的太阳能电池组件用端子箱的其中一种实施形态，是端子箱主体的平面图。
图2是图1的A-A截面图。
图3是图1的B-B截面图。
图4(a)是止水套筒其中一个例子的立体图，图4(b)是图4(a)止水套筒的截面图。
图5(a)是端子箱组装工序其中一个例子的说明图，图5(b)是从图5(a)连接电缆轴向观察的说明图。
图6是图1端子箱的局部放大截面图。
具体实施方式
下面针对本发明所述太阳能电池组件用端子箱的实施形态，参照附图进行说明。另外以下实施形态是本发明具体实施的一个例子，并未限制本发明的技术性范围。
图1～图6表示本发明太阳能电池组件用端子箱(以下简称为“端子箱”。)的其中一个实施形态，图1是端子箱主体的平面图，图2是图1的A-A截面图，图3是图1的B-B截面图。图4(a)是止水套筒其中一个例子的立体图，图4(b)是图4(a)止水套筒的截面图。图5(a)是端子箱组装工序其中一个例子的说明图，图5(b)是从图5(a)连接电缆轴向观察的说明图。
端子箱1安装在太阳能电池组件的背面侧，该太阳能电池组件表面设置了相互电气连接的多块太阳能电池片。通过使用端子箱1，例如能够利用在建筑物屋顶等地方设置成矩阵状的多块太阳能电池组件进行太阳光发电，并将相邻的太阳能电池组件相互电气连接，从而获取各太阳能电池组件产生的电力。
端子箱主体11例如由类似改性PPO(聚苯醚)、ABS(丙烯腈-丁二烯-苯乙烯)的具有耐候性、电气绝缘性、耐冲击性、耐热性、阻燃性等特性的合成树脂等成型而成。端子箱主体11形成上面有开口部12的有底箱状。端子箱主体11中，在靠近接线用孔15相反方向的侧面(图1下方的侧面)形成2个电缆导通部13、13。
端子箱主体11内部具备4个端子板14…14。这4个端子板14…14以指定间隔并排配置。各端子板14其中一个端侧的顶端部面对端子箱主体11的接线用孔15。此外该端子板14的顶端部与图中未显示的太阳能电池组件输出端连接。
此外在端子箱主体11内部，固定端子板14的固定台16竖立在底面上。各端子板14放置在端子箱主体11的固定台16上，并通过固定件17固定于端子箱主体11。
设置在靠近端子箱主体11内两端的端子板14、14与连接电缆20、20分别连接。这些各连接电缆20固定在端子箱主体11上。连接电缆20的一端穿过端子箱主体11侧面形成的电缆导通部13，导入端子箱主体11内。
电缆导通部13具备连通端子箱主体11内外的圆筒状空间。参照图1和图2更加具体地进行说明，示例的端子箱主体11电缆导通部13形成了具备让连接电缆20穿过的大致圆筒状配线孔131，以及形成于该配线孔131外周且在端子箱主体11侧面的外侧方向开口的外周槽132的结构。
连接电缆20的外侧安装了止水套筒30，用于防止与端子箱主体11尤其是电缆导通部13间的部位进水，并进行固定。图2的情况中，在端子箱主体11内的连接电缆20导入部分的外周部，更详细而言，在连接电缆20导入电缆导通部13的配线孔131相应部分及其周围部分的外侧安装了止水套筒30。
该止水套筒30具备大致筒状的内侧套筒31，以及在该内侧套筒31外侧的外侧套筒32，而且这些内侧套筒31与外侧套筒32的一端通过圆环形状的基部33接合并形成一体的形状成型而成。这样的止水套筒30中，内侧套筒31紧贴连接电缆20的外周面，外侧套筒32紧贴电缆导通部13。此外止水套筒30的基部33在电缆导通部13中将端子箱主体11的内部与外部分开。
尤其是示例的止水套筒30中，止水套筒30由橡胶类材料成型而成。此外内侧套筒31内径大小与连接电缆20外径相同或者相较略小。这样止水套筒30的内侧套筒31便可紧贴连接电缆20的外周面。此外止水套筒30中，外侧套筒32内径或外径与电缆导通部13直径相同或者相较略小。这样止水套筒30的外侧套筒32便可紧贴电缆导通部13。
而且止水套筒30也可以在与连接电缆20的界面以及与电缆导通部13的界面上，具备多个有弹性的凹凸部34，且凹凸部34富有弹性地紧贴连接电缆20以及电缆导通部13。
这种情况下，止水套筒30如图4(a)和图4(b)所示，在内侧套筒31及外侧套筒32的内周面沿周向连续设置多条沟槽形成凹凸部34。此外止水套筒30由橡胶类材料成型而成，从而凹凸部34具有弹性，并富有弹性地紧贴在连接电缆20与止水套筒30的界面以及电缆导通部13与止水套筒30的界面。因此各界面密封不透水，形成了能够进一步提高止水性的构造。如图所示，相对于止水套筒30各内周面设置凹凸部34，外周面也可以是平滑圆筒状的外周形状。此外内侧套筒31与外侧套筒32相比轴向上较长，也可以形成图4(b)中上方部分比外侧套筒32突出的形态。
这种止水套筒30事先安装在导入端子箱主体11的连接电缆20外侧。即，如图5(a)所示，嵌入连接电缆20的外周部。然后将外部安装了止水套筒30的连接电缆20插入端子箱主体11的电缆导通部13，使该止水套筒30的内侧套筒31安装在配线孔131内侧，使外侧套筒32嵌入外周槽132。
此外如图5(a)和图5(b)所示，连接电缆20上安装了固定构件40，用于在与止水套筒30相邻的图5(a)下方，稳定地将连接电缆20固定在端子箱主体11上。固定构件40由端子箱主体11的相同材质形成，通过使用超声波焊接等方法将该固定构件40焊接在端子箱主体11上，从而连接电缆20、20与端子箱主体11固定成一体。
在示例形态中，固定构件40由一对塑料构件组成，该塑料构件具有包住连接电缆20的沟槽41，安装时用其中一个固定构件40包住连接电缆20的外周部，并在其内侧嵌入另一个固定构件40。
图6是端子箱的局部放大截面图。另外在图6中为了便于观看图纸，连接电缆20、盖体19等结构构件中省略了表示截面的阴影线。
设置上述构造的止水套筒30后，导入连接电缆20的端子箱主体11的电缆导通部13的构造如图6放大所示。止水套筒30不透水地固定在连接电缆20和电缆导通部13上，在止水套筒30与连接电缆20的界面以及止水套筒30与电缆导通部13的界面的任意一个中，都能够防止产生端子箱主体11内进水的缝隙，从而可确保端子箱1的防水性。此外利用止水套筒30的凹凸部34，还可以允许连接电缆20因温度变化发生收缩，防止产生缝隙。
使用形态中，端子箱主体11的开口部12上安装了盖体19封住端子箱主体11。盖体19与端子箱主体11的嵌合部分中，盖体19侧具备O型圈、橡胶材料等密封构件50。这样盖体19与端子箱主体11间便可密封不透水，即便不进行硅树脂等灌封，也可确保端子箱1的防水性。
过去为确保端子箱1的防水性，需要价格昂贵的硅树脂，而在该实例中不需要硅树脂，相应地可削减端子箱1的材料成本和制造成本。此外可节省硅树脂固化的所需时间，从而能够缩短制造端子箱1的所需时间。而且过去存在硅树脂灌封时气泡混入或无法均匀灌封的问题，难以确保防水性，但示例形态却可以确保稳定的防水性。
固定在上述端子箱主体11的各连接电缆20可连接到图中未显示的外部连接用连接器，并通过外部连接用连接器与其他太阳能电池组件上具备的端子箱的连接电缆等相互连接。
此外如图1所示，在端子箱主体11内，相邻端子板14、14间设置了旁路二极管18。在该实例的情况下，1个端子箱1所使用的旁路二极管18有3个。旁路二极管18的导线部分连接在靠近端子板14基部的端部，采用将电流向太阳能电池组件逆流的情况防患于未然的结构。
另外止水套筒30并不限定于示例形态，只要具备安装在连接电缆20外部且与电缆导通部13之间紧贴不透水的构造，那么可以采用任意结构。因此并不限定于内侧套筒31和外侧套筒32设置凹凸部34的结构，也可以采用直筒的套筒形状。此外端子箱主体11的内部构造只是一个例子，并不限定于上述形态。
如上述说明所述，本发明的端子箱1中，在连接电缆20外侧安装止水套筒30，防止端子箱主体11尤其是与电缆导通部13之间进水，从而能够在导入连接电缆20的电缆导通部13获得止水性。此外由于止水套筒30采用上述具备内侧套筒31与外侧套筒32的结构，所以不论是与连接电缆20间，还是与电缆导通部13间，都能长期发挥较高的防水性能。再加上通过端子箱主体11与盖体19间的密封构件50确保了端子箱主体11的止水性，因此不需要硅树脂灌封，从而能够缩短作业时间并降低成本。
另外本发明在不脱离其精神或主要特征的前提下，能够以其他各种形式实施。因此上述实施形态在所有方面都只不过是单纯的示例而已，不可以局限性地进行解释。本发明的范围为专利申请的范围，不受说明书正文的任何约束。而且属于专利申请范围的等价范围的变形、变更全部都含在本发明的范围内。
工业上的可利用性
本发明可作为太阳光发电系统中的太阳能电池组件用端子箱得到合适的利用。
符号说明
1端子箱
11端子箱主体
12开口部
13电缆导通部
131配线孔
132外周槽
14端子板
16固定台
17固定件
18旁路二极管
19盖体
20连接电缆
30止水套筒
31内侧套筒
32外侧套筒
33基部
34凹凸部
40固定构件
50密封构件

Claims (6)

1.一种太阳能电池组件用端子箱，其安装在太阳能电池组件上，将多个太阳能电池组件电气连接，其特征在于，
具备用盖体封住的端子箱主体，
所述端子箱主体的内部设置了多个端子板，用于连接太阳能电池组件输出端，侧面设置了电缆导通部，用于将连接所述端子板的外部连接用连接电缆导入端子箱主体内进行配线，
所述连接电缆外部安装了止水套筒，用于将该连接电缆固定在电缆导通部，
所述止水套筒插入电缆导通部与连接电缆间，用于防止进水。
2.如权利要求1所述的太阳能电池组件用端子箱，其特征在于，
所述止水套筒具备紧贴连接电缆的内侧套筒，以及设置在该内侧套筒外侧紧贴所述电缆导通部的外侧套筒，且拥有这些内侧套筒与外侧套筒形成一体的构造，
所述连接电缆与止水套筒的界面，以及所述电缆导通部与止水套筒的界面分别进行密封。
3.如权利要求1所述的太阳能电池组件用端子箱，其特征在于，
所述止水套筒由橡胶类材料组成。
4.如权利要求3所述的太阳能电池组件用端子箱，其特征在于，
所述止水套筒在与连接电缆的界面以及与电缆导通部的界面上，具备多个有弹性的凹凸部，且该凹凸部富有弹性地紧贴连接电缆以及电缆导通部。
5.如权利要求2至4中任一项所述的太阳能电池组件用端子箱，其特征在于，
所述端子箱主体的电缆导通部具备让连接电缆穿过的大致圆筒状配线孔，以及形成于该配线孔外周且在端子箱主体外侧面开口的外周槽，所述止水套筒的内侧套筒安装在配线孔内侧，并且外侧套筒嵌入外周槽中。
6.如权利要求3或4所述的太阳能电池组件用端子箱，其特征在于，
所述止水套筒的内侧套筒内径与连接电缆外径相同或者相较略小，从而内侧套筒紧贴连接电缆外周面，并且外侧套筒内径或外径与所述电缆导通部直径相同或者相较略小，从而外侧套筒紧贴电缆导通部。
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