JP2000323737A - 太陽電池モジュール - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】端子箱本体に端子及び配線ケーブル等の取付け
部品が不要となり、端子及び配線ケーブル等の取付け工
程が不要となり、構造及び組立て工程の簡素化を図るこ
とができる太陽電池モジュールを提供することにある。 【解決手段】開口部２４を有する樹脂製の端子箱本体２
１内に太陽電池の出力取出し線４２が接続される端子３
４を配設した端子箱を有する太陽電池モジュールにおい
て、前記端子３４及びこの端子３４に接続される配線ケ
ーブル３９を接続部４０とともに前記端子箱本体２１に
一体にインサート成形したことを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、太陽光エネルギ
ーを電気エネルギーに直接変換する太陽電池モジュール
に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、太陽光エネルギーを電気エネルギ
ーに直接変換する太陽電池モジュールの発電力を例えば
一般家庭の電源として利用する太陽光発電システムが注
目されている。この太陽光発電システムは、建物の屋根
等に複数枚の太陽電池モジュールを搭載し、太陽電池モ
ジュールからの直流電流をインバータ等を介して家庭用
電源として供給するように構成されている。

【０００３】この太陽光発電システムは、複数枚の太陽
電池モジュールを面一となるように敷設し、各太陽電池
モジュールから導出された出力取出し線を端子箱を介し
て直列または並列に接続している。

【０００４】従って、各太陽電池モジュールには端子箱
が設けられ、太陽電池モジュールから導出された出力取
出し線が端子箱の内部に配設された端子に接続されてい
る。そして、太陽電池モジュールを建物の屋根等に敷設
施工する際に、端子箱から導出された配線ケーブルによ
って複数枚の太陽電池モジュールを直列または並列に接
続している。

【０００５】ところで、端子箱は太陽電池モジュールと
ともに屋外に設置され、風雨に晒されることから、防水
構造にする必要があるとともに、塵埃等の侵入を防止
し、さらには紫外線の照射による劣化を防止する必要が
ある。また、太陽電池モジュールの敷設施工時及び配線
作業時には端子箱から導出された配線ケーブルに引張り
力や曲げ力が加わることが想定されるため、端子箱内の
端子と接続される配線ケーブルを端子箱に対して強固に
固定し、端子と配線ケーブルとの接続部における断線を
防止する必要がある。

【０００６】そこで、前述のような事情に着目し、例え
ば特開平１１−２６０３５号公報に示すような太陽電池
モジュール用端子ボックスが提案されている。

【０００７】この端子ボックスについて簡単に説明する
と、図４に示すように構成されている。すなわち、合成
樹脂製の端子箱本体１は、矩形状の側壁２及び底部３を
有し、上部には開口部４が設けられている。底部３には
端子取付け部には一対の突起５が設けられ、これら突起
５にはプラス電極とマイナス電極となる帯状金属板から
なる一対の端子６の孔が嵌合され、突起５を超音波融着
することにより、端子６が端子箱本体１に対して固着さ
れている。

【０００８】端子箱本体１の側壁２には外側へ一体に突
出する固定台２ａが一体に設けられ、この固定台２ａの
上部における側壁２には一対の端子６に対応してケーブ
ル挿通孔７が設けられている。このケーブル挿通孔７に
は配線ケーブル８が挿通されている。この配線ケーブル
８の芯線８ａは、端子６の一端部にカシメ固定されてい
るとともに、スポット溶接されている。また、端子６の
他端部は端子箱本体１の底部３に設けられた開口部９ま
で延長されており、太陽電池モジュール（図示しない）
から導出された出力取出し線（図示しない）が開口部９
から端子箱本体１の内部に導入され、端子６に半田付け
されるようになっている。さらに、一対の端子６間には
電流の逆流を防止するバイパスダイオード１０が設けら
れている。

【０００９】また、端子箱本体１の固定台２ａには配線
ケーブル８の端部が嵌入される半円状の凹部１１が設け
られ、この固定台２ａには凹部１１に対応する凹部１２
を有する固定片１３が設けられ、この固定片１３を固定
台２ａにねじ１４によって固定することにより、配線ケ
ーブル８を凹部１１，１２間で挟持し、配線ケーブル８
に引張り力が加わっても配線ケーブル８の芯線８ａと端
子６との接続部が切り離されないようにしている。

【００１０】さらに、端子６に出力取出し線を半田付け
した後、端子箱本体１の内部に充填される絶縁性樹脂
（図示しない）によって端子６との電気的接続部が封止
されているとともに、端子箱本体１の開口部４は蓋体１
５によって閉塞されている。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前述し
た従来の端子ボックスは、端子箱本体１に対して端子６
を超音波融着あるいは加熱溶融等によって固着している
ため、端子箱本体１の底部３に融着、溶融のための突起
５を設ける必要があり、端子箱本体１を成形する射出成
型用金型が複雑となってコストアップの原因となり、ま
た組立て時に突起５に端子６に設けられた孔を嵌合し、
突起５を超音波融着する等の面倒な作業が必要となる。

【００１２】また、配線ケーブル８の端部を端子箱本体
１に一体に設けた固定台２ａと固定片１３とによって挟
持固定しているため、構造的に複雑で、組立てが面倒で
あるとともに、配線ケーブル８に大きな引張り力が加わ
ると、端子６との接続部から切り離されるという問題が
あり、信頼性に欠ける。

【００１３】この発明は、前記事情に着目してなされた
もので、その目的とするところは、端子箱本体に端子及
び配線ケーブル等の取付け部品が不要となり、端子及び
配線ケーブル等の取付け工程が不要となり、構造及び組
立て工程の簡素化を図ることができるとともに、太陽電
池モジュールの敷設施工時に配線ケーブルに大きな引張
り力が加わっても端子との接続部の切り離されることは
無く、信頼性を向上できる太陽電池モジュールを提供す
ることにある。

【００１４】

【課題を解決するための手段】この発明は、前記目的を
達成するために、請求項１は、開口を有する樹脂製端子
箱本体内に太陽電池モジュールの出力取出し線が接続さ
れる端子を配設した端子箱を有する太陽電池モジュール
において、前記端子及びこの端子に接続される配線ケー
ブルを前記端子箱本体に一体にインサート成形したこと
を特徴とする。

【００１５】請求項２は、請求項１の前記端子と、この
端子に接続される配線ケーブルとの接続部を端子箱本体
の成形材料によって封止したことを特徴とする。

【００１６】前記構成によれば、端子箱本体の成型時に
端子及びこの端子に接続される配線ケーブルを一体にイ
ンサート成形することにより、端子、配線ケーブル及び
接続部が端子箱本体の成形材料に埋設されるため、端子
及び配線ケーブルの取付け部品を用いることなく固定で
き、同時に接続部が電気的に絶縁及び防水、防塵保護さ
れる。

【００１７】

【発明の実施の形態】以下、この発明の実施の形態を図
面に基づいて説明する。

【００１８】図１〜図３は第１の実施形態を示し、図１
は太陽電池モジュール用端子箱を示し、（ａ）は上面
図、（ｂ）は蓋体を取外した状態の上面図、（ｃ）は下
面図、図２（ａ）は図１のａ−ａ線に沿う側面図、
（ｂ）は図１のｂ−ｂ線に沿う断面図、（ｃ）は図１の
ｃ−ｃ線に沿う断面図、図３は太陽電池モジュールに端
子箱を取付けた状態の断面図である。

【００１９】図１及び図２に示すように、太陽電池モジ
ュール用端子箱の端子箱本体２１は合成樹脂材料によっ
て一体に成形されており、矩形状の側壁２２及び底部２
３を有し、上部には開口部２４が設けられている。底部
２３は側壁２２の周壁より外側に突出する突出縁２５が
一体に設けられ、この突出縁２５によって底面は広い取
付け面２６に形成されている。そして、突出縁２５と側
壁２２との間には複数の補強リブ２７が設けられ、取付
け面２６には接着剤による接着性を向上させるために梨
地加工（微細な凹凸）が施されている。

【００２０】また、端子箱本体２１の底部２３における
中央部には正方形の開口窓２８が設けられ、一端部側に
は長方形の開口窓２９が設けられ、この開口窓２９は後
述する出力取出し線３９を端子箱本体２１の内部に引込
む通線開口として使用される。さらに、開口窓２８の周
囲には小孔からなる複数個のエアー抜き孔３０が穿設さ
れている。

【００２１】端子箱本体２１の内部にはリブ３１によっ
て区画された一対の端子取付け部３２が端子箱本体２１
の長手方向に沿って平行に配置されている。端子取付け
部３２相互間にはダイオード取付け部３３が設けられて
いる。

【００２２】端子取付け部３２にはそれぞれ帯状金属板
からなるプラス電極とマイナス電極に対応する一対の端
子３４が配置されている。端子３４の一端部にはカシメ
部３５が設けられ、他端部には側部から切欠された接続
溝３６が設けられている。そして、この端子３４のカシ
メ部３５は側壁２２のケーブル接続部３７に対向し、接
続溝３６は底部２３に設けた開口窓２９に臨んでいる。

【００２３】ケーブル接続部３７には防水コネクタ（図
示しない）を有する配線ケーブル３９が接続されてい
る。この配線ケーブル３９は、芯線３９aと、これを被
覆する絶縁チューブ３９bとからなり、ケーブル接続部
３７から端子箱本体２１内に導入された配線ケーブル３
９の芯線３９aは端子３４のカシメ部３５で包まれて圧
着されている。

【００２４】そして、接続溝３６を有する端子３４の端
部を除き、端子３４のカシメ部３５及び配線ケーブル３
９と端子３４との接続部４０は端子箱本体２１を成形す
る合成樹脂材料によって埋設されている。すなわち、端
子箱本体２１を射出成型用金型によって射出成形する際
に、端子３４及び端子３４と接続された配線ケーブル３
９を射出成型用金型に予めセットし、その後溶融樹脂を
射出することによりインサート成形されている。

【００２５】このインサート成形によって、端子３４及
び配線ケーブル３９の端子箱本体２１に対する固定及び
接続部４０の補強、さらには防水、防塵構造としてお
り、端子３４及び配線ケーブル３９の端子箱本体２１に
対する取付け部品の廃止及び組立て工数の低減を図って
いる。

【００２６】さらに、端子３４と配線ケーブル３９との
接続部４０の近傍で、側壁２２から外部に突出する配線
ケーブル３９の根元部には端子箱本体２１の射出成形と
同時に成形された折れ止め部４１が設けられている。そ
して、太陽電池モジュールＭを敷設施工時に配線ケーブ
ル３９に引張り力や曲げ力が加わっても接続部４０に外
力が加わらないようにしている。折れ止め部４１は配線
ケーブル３９の抜けをも防ぐため長さは長い方が抜けに
対して強く図示はしないが配線ケーブル３９へのかしめ
部を追加することにより更に抜けに対して強くなる。

【００２７】さらに、図３に示すように、太陽電池モジ
ュールＭから導出された出力取出し線４２は端子箱本体
２１の開口窓２９から端子箱本体２１内に引込まれてい
る。この出力取出し線４２は例えば帯状のフレキシブル
リードであり、その先端部は端子３４の接続溝３６に差
込んで仮止めされた状態で端子３４に半田付けされてい
る。また、必要に応じてダイオード取付け部３３には電
流の逆流を防止するバイパスダイオード４３が取付けら
れ、この接続端子４３ａは端子３４に接続されている。

【００２８】さらに、端子箱本体２１の内部にはポッテ
ィング樹脂としての絶縁性樹脂４４が充填されており、
出力取出し線４２と端子４３との接続部及びバイパスダ
イオード４３が接続端子４３aとともに埋設されてい
る。なお、絶縁性樹脂４４の充填時には端子箱本体２１
内の底部２３に溜まったエアーは底部２３に設けられた
開口窓２８，２９及びエアー抜き孔３０から抜けるた
め、絶縁性樹脂４４を端子箱本体２１の空間の隅々まで
行き渡らせることができる。

【００２９】また、端子箱本体２１の開口部２４は蓋体
４５によって閉塞されている。この蓋体４５は端子箱本
体２１の側壁２２と係合する構造でもよく、接着剤によ
って側壁２２に固定してもよい。

【００３０】次に、太陽電池モジュールＭに端子箱を取
付ける手順について説明する。

【００３１】端子箱本体２１の端子３４のカシメ部３５
には配線ケーブル３９の芯線３９aが接続され、これら
は前述したインサート成形によって端子箱本体２１を成
形する成形材料によって埋設された状態にある。

【００３２】端子箱本体２１の底部２３の取付け面２６
に、仮止め用の両面テープ４７と周囲にシリコン系の接
着剤４６を塗布し、この端子箱本体２１を裏面を上向き
にした太陽電池モジュールＭの裏面に位置し、太陽電池
モジュールＭの裏面における略中央部から導出された出
力取出し線４２を端子箱本体２１の底部２３に設けられ
た開口窓２９から端子箱本体２１内に導入する。

【００３３】次に、取付け面２６を太陽電池モジュール
Ｍの裏面における略中央部に押し付けて端子箱本体２１
を太陽電池モジュールＭに対して接着固定すると、太陽
電池モジュールＭと端子箱本体２１の取付け面２６との
間に接着層の厚みに相当する隙間ができる。そして、出
力取出し線４２の先端部を端子３４の接続溝３６に差込
んで仮止めした状態で端子３４に半田付けする。

【００３４】この状態で、端子箱本体２１の開口部２４
から絶縁性樹脂４４を注入し、端子箱本体２１の空間部
に充填すると、出力取出し線４２と端子４３との接続部
及びバイパスダイオード４３が埋設される。このとき、
端子箱本体２１内の底部２３に溜まったエアーは底部２
３に設けられた開口窓２８，２９及びエアー抜き孔３０
から抜けるため、絶縁性樹脂４４を端子箱本体２１の空
間の隅々まで行き渡らせることができる。

【００３５】次に、端子箱本体２１の開口部２４を蓋体
４５によって閉塞することにより、太陽電池モジュール
Ｍに対する端子箱の電気的接続及び機械的に取付けが完
了する。

【００３６】前記実施の形態によれば、インサート成形
によって端子及び配線ケーブルとの接続部を埋設するこ
とにより、端子箱本体の内部空間が少なくなり、その分
だけポッティング樹脂としての絶縁性樹脂の充填量を少
なくでき、作業性の向上を図ることができる。

【００３７】なお、端子箱本体の底部にエアー抜き孔を
設け、絶縁性樹脂の充填時に底部に溜まったエアーを抜
くようにしたが、エアー抜き孔は側壁に設けてもよい。
また、端子箱本体を太陽電池モジュールに固定する手段
として接着剤を用いたが、ボルト等の固定手段であって
もよい。

【００３８】

【発明の効果】以上説明したように、請求項１の発明に
よれば、端子箱本体に端子及び配線ケーブル等の取付け
部品が不要となり、端子及び配線ケーブル等の取付け工
程が不要となり、構造及び組立て工程の簡素化を図るこ
とができるとともに、太陽電池モジュールの敷設施工時
に配線ケーブルに大きな引張り力が加わっても端子との
接続部の切り離されることは無く、信頼性を向上でき
る。

【００３９】請求項２によれば、端子と、これに接続さ
れる配線ケーブルとの接続部を端子箱本体の成形材料に
よって封止することにより、接続部が電気的に絶縁及び
防水、防塵保護されるという効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の第１の実施形態の太陽電池モジュー
ル用端子箱を示し、（ａ）は上面図、（ｂ）は蓋体を取
外した状態の上面図、（ｃ）は下面図。

【図２】（ａ）は図１のａ−ａ線に沿う側面図、（ｂ）
は図１のｂ−ｂ線に沿う断面図、（ｃ）は図１のｃ−ｃ
線に沿う断面図。

【図３】同実施形態を示し、太陽電池モジュールに端子
箱を取付けた状態の断面図。

【図４】従来の太陽電池モジュール用端子箱を示し、
（ａ）は蓋体を取外した状態の上面図、（ｂ）は同縦断
側面図。

【符号の説明】

Ｍ…太陽電池モジュール ２１…端子箱本体 ３４…端子 ３９…配線ケーブル ４０…接続部 ４２…出力取出し線

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 開口部を有する樹脂製の端子箱本体内に
   太陽電池モジュールの出力取出し線が接続される端子を
   配設した端子箱を有する太陽電池モジュールにおいて、 前記端子及びこの端子に接続される配線ケーブルを前記
   端子箱本体に一体にインサート成形したことを特徴とす
   る太陽電池モジュール。
2. 【請求項２】 前記端子と、この端子に接続される配線
   ケーブルとの接続部を端子箱本体の成形材料によって封
   止したことを特徴とする請求項１記載の太陽電池モジュ
   ール。