JP2011151025A

JP2011151025A - 太陽電池パネルのジャンクションボックス用リボンワイヤー締結装置及びそれを備えたジャンクションボックス

Info

Publication number: JP2011151025A
Application number: JP2011010073A
Authority: JP
Inventors: Sung-Ha Kim; キム，スンハ; Jin-Woo Kim; キム，ジンウ; Sun-Woo Park; パク，スンウ
Original assignee: LS Cable Ltd
Current assignee: LS Cable and Systems Ltd
Priority date: 2010-01-21
Filing date: 2011-01-20
Publication date: 2011-08-04
Also published as: KR20110085647A; KR101110925B1

Abstract

【課題】本発明は太陽電池パネル用ジャンクションボックスの内部に設けられるリボンワイヤー締結装置を開示する。
【解決手段】本発明によるリボンワイヤー締結装置は、リボンワイヤーの差込をガイドするベース面を提供する支持フレーム、及び前記リボンワイヤーを差し込むための収容空間を前記ベース面上に形成する第１位置と前記収容空間に差し込まれるリボンワイヤーを弾性力で押圧して固定する第２位置との間で回動自在に前記支持フレームに取り付けられた弾性部材を含むことを特徴とする。
【選択図】図１

Description

本発明は、太陽電池パネルをジャンクションボックスに接続するための装置に関し、より詳しくは、太陽電池パネルのリボンワイヤーをジャンクションボックス内の端子台に締結するための構造を有するジャンクションボックス用リボンワイヤー締結装置及びそれを備えたジャンクションボックスに関する。

本出願は、２０１０年１月２１日に出願された韓国特許出願第１０−２０１０−０００５５３８号に基づく優先権を主張し、該当出願の明細書及び図面に開示された内容は、すべて本出願に援用される。

太陽光発電に使用される太陽電池パネルは、電池容量などの要求に応じて複数の太陽電池セル（ＳｏｌａｒＣｅｌｌ）がパッケージ内に配列されたモジュール形態で製造される。

太陽電池パネルにおいて、太陽電池セルはリボンワイヤーによって相互電気的に連結され、リボンワイヤーの終端部分は太陽電池パネルの背面に装着されたジャンクションボックスの接続端子に連結される。

ジャンクションボックスは、複数の太陽電池パネルで生成された電力を集めて電力網に提供するための装置である。ジャンクションボックスには他の太陽電池パネルに位置するジャンクションボックスと相互連結するための電力ケーブルが結合され、電力ケーブルのターミナルはジャンクションボックス内の端子台に締結されてリボンワイヤーと電気的に接続される。ジャンクションボックスに関する特許文献としては、米国特許ＵＳ７，０９７，５１６号、米国特許ＵＳ７，２８５，００６号、米国特許公開ＵＳ２００８／０１１０４９０号などが挙げられる。

一般に、ジャンクションボックスの内部には、太陽電池パネルから引き込まれるリボンワイヤーの終端を締結するための複数のリボンワイヤー接続端子が備えられ、隣接するリボンワイヤー接続端子の間にはダイオードが介在して障害が生じた太陽電池セルが連結された特定ラインをバイパスさせるか、ジャンクションボックスの次に連結されたインバーターなどの電気システムからジャンクションボックスに流れ込む逆電流を遮断する機能を果たす。前記複数のリボンワイヤー接続端子のうち、最外側に位置した２つの端子には電力ケーブルのターミナルが電気的に連結される。

従来技術によるジャンクションボックスにおいて、特にリボンワイヤー接続端子にリボンワイヤーを締結する方法としては、所定の形状に折り曲げられた弾性端子片の隙間にリボンワイヤーの終端を挟み込む方式が主に用いられた。すなわち、従来は専用の治具を用いて弾性端子片の隙間を開いた状態でリボンワイヤーの終端を差し込み、治具を除去したときに発生する弾性端子片の復元力でリボンワイヤーの締結を固定する方式が広く用いられた。

しかし、このような従来のリボンワイヤー締結方式は作業が非常に煩わしいだけでなく治具なしには作業が不可能であって、治具によって弾性端子片にスクラッチや変形が発生してリボンワイヤーの締結固定力が低下するという短所があり、これに対する対策が求められていた。

米国特許ＵＳ７，０９７，５１６号米国特許ＵＳ７，２８５，００６号米国特許公開ＵＳ２００８／０１１０４９０号

本発明は、上記問題点に鑑みてなされたものであり、別の治具を必要とせずワンタッチ方式でリボンワイヤーをジャンクションボックス内の端子台に締結することができる構造を有するリボンワイヤー締結装置、及びそれを備えたジャンクションボックスを提供することを目的とする。

上記の目的を達成するため、本発明は、リボンワイヤーの差込をガイドするベース面を提供する支持フレーム；及び前記リボンワイヤーを差し込むための収容空間を前記ベース面上に形成する第１位置と前記収容空間に差し込まれるリボンワイヤーを弾性力で押圧して固定する第２位置との間で回動自在に前記支持フレームに取り付けられた弾性部材；を含むことを特徴とするリボンワイヤー締結装置を開示する。

望ましくは、前記弾性部材が、前記第１位置で前記ベース面と対向して収容空間を形成する第１本体部と、前記第１本体部に対して折り曲げられて前記第２位置で前記リボンワイヤーの平面部と面接触するように平坦な第２本体部と、前記第２本体部から延びて前記支持フレームに軸設する回動軸を包む第３本体部と、前記第３本体部から延びて回動操作のためのレバー構造を提供する第４本体部とを含み得る。

前記第１本体部から前記第２本体部につながる部分は、ラウンド加工された構造を有することが望ましい。

前記リボンワイヤー締結装置は、前記支持フレームのベース面から突設されて前記リボンワイヤーの差込深さを制限するストッパをさらに含み得る。
前記ベース面は、ジャンクションボックスの内部底面に対して傾いた構造を有することが望ましい。

本発明の他の態様によれば、リボンワイヤー接続端子を備える太陽電池パネル用ジャンクションボックスにおいて、前記リボンワイヤー接続端子として、リボンワイヤーの差込をガイドするベース面を提供する支持フレーム；及び前記リボンワイヤーを差し込むための収容空間を前記ベース面上に形成する第１位置と前記収容空間に差し込まれるリボンワイヤーを弾性力で押圧して固定する第２位置との間で回動自在に前記支持フレームに取り付けられた弾性部材；を含むリボンワイヤー締結装置が設けられたことを特徴とする太陽電池パネル用ジャンクションボックスが提供される。

本発明によれば、ジャンクションボックスの狭い空間内で指を使用するワンタッチ方式で迅速かつ便利にリボンワイヤーの締結作業を行うことができる。

本発明によれば、締結が完了したときの弾性部材とリボンワイヤーとの間の接触面積を広く維持することができるため、電気伝導性を向上させることができる。
また、締結作業に用いる別の治具を製作する必要がないため、資材コストを節減できるだけでなく、治具の使用によってジャンクションボックスの端子台が損傷されるという問題を防止することができる。

本明細書に添付される次の図面は、本発明の望ましい実施例を例示するものであり、発明の詳細な説明とともに本発明の技術的な思想をさらに理解させる役割をするため、本発明は図面に記載された事項だけに限定されて解釈されてはならない。

本発明の望ましい実施例による太陽電池パネル用ジャンクションボックスの内部構成を示した斜視図である。図１のリボンワイヤー締結装置の構成を示した分解斜視図である。図２の支持フレームの構成を示した側面図である。図２の弾性部材の構成を示した側面図である。本発明の望ましい実施例によるリボンワイヤー締結装置の作動を示した断面図である。

以下、添付された図面を参照して本発明の望ましい実施例を詳しく説明する。これに先立ち、本明細書及び請求範囲に使われた用語や単語は通常的や辞書的な意味に限定して解釈されてはならず、発明者自らは発明を最善の方法で説明するために用語の概念を適切に定義できるという原則に則して本発明の技術的な思想に応ずる意味及び概念で解釈されねばならない。したがって、本明細書に記載された実施例及び図面に示された構成は、本発明のもっとも望ましい一実施例に過ぎず、本発明の技術的な思想のすべてを代弁するものではないため、本出願の時点においてこれらに代替できる多様な均等物及び変形例があり得ることを理解せねばならない。

図１には、本発明の望ましい実施例による太陽電池パネル用ジャンクションボックスの内部構成が示されている。

図１を参照すれば、本発明の望ましい実施例による太陽電池パネル用ジャンクションボックスは、筺体１００、及び全体的に端子台をなすように配列された複数の回動式リボンワイヤー締結装置１１０を含む。端子台において、隣接するリボンワイヤー締結装置１１０の間にはバイパス機能と逆電流防止機能を果たすダイオード１２０が連結される。

筺体１００は絶縁性素材によって所定形状に成形され、端子台を収容するための内部空間を提供する。図示していないが、筺体１００には上部開放面を覆うための所定のカバーが取り付けられる。

筺体１００の外部側面には電力ケーブル１３０が締結され、筺体１００内部に設けられた端子台に電気的に接続される。電力ケーブル１３０は他の太陽電池パネルに位置するジャンクションボックスを相互連結するように筺体１００に締結され、そのターミナルはリボンワイヤー締結装置１１０の一端に連結されてリボンワイヤーと電気的に接続される。

リボンワイヤー締結装置１１０は、太陽電池パネルから筺体１００の内部に引き込まれるリボンワイヤーを端子台に電気的に接続すると同時に固定するためのリボンワイヤー接続端子を提供する。

図２には、本発明の望ましい実施例によるリボンワイヤー締結装置１１０の構成が詳しく示されている。
図２を参照すれば、本発明の望ましい実施例によるリボンワイヤー締結装置１１０は、ジャンクションボックスの内部底面上に装着される導電性の支持フレーム１１１、及び支持フレーム１１１に回動自在に取り付けられた弾性部材１１２を含む。

支持フレーム１１１は、リボンワイヤーをガイドするためのベース面１１１ａ、及びベース面１１１ａから上方に延びて弾性部材１１２の回動軸１１３を支持する一対の側壁１１１ｃを含む。

支持フレーム１１１において、リボンワイヤーの差込方向を基準にベース面１１１ａが終わる部分またはそれに隣接した部分にはリボンワイヤーの差込深さを制限するように所定形状のストッパ１１１ｂが突設される。

図３に示されたように、支持フレーム１１１はジャンクションボックスの内部底面に対してベース面１１１ａが所定傾斜角θになるように斜めに傾いた形態に折り曲げられ得る。このような構造により、リボンワイヤーを差し込むための収容空間（図５のＳ）が筺体１００の開放面またはそれに近接する部分に向かうようにリボンワイヤー締結装置１１０を筺体１００内に配置できるため、リボンワイヤーの差込作業が容易になる。

弾性部材１１２は支持フレーム１１１の側壁１１１ｃの間に位置し、回動軸１１３を中心に選択的に回動してその下方に置かれたリボンワイヤーをベース面１１１ａの方向に押圧、固定する。

支持フレーム１１１に対して弾性部材１１２を回動自在に取り付けるために、弾性部材１１２は支持フレーム１１１の側壁１１１ｃの通孔に差し込まれた回動軸１１３を介して支持フレーム１１１に軸着される。

図４に示されたように、弾性部材１１２は、第１位置（図５の（ａ））まで上げられたときはベース面１１１ａ上にリボンワイヤーの収容空間Ｓを形成し、第２位置（図５の（ｂ））まで回動されたときはリボンワイヤーを弾性力で押圧、固定できるように、第１本体部１１２ａ、第２本体部１１２ｂ、第３本体部１１２ｃ及び第４本体部１１２ｄを含む構造で折り曲げられた形状を有することが望ましい。

弾性部材１１２の第１本体部１１２ａは前記第１位置で支持フレーム１１１のベース面１１１ａと離隔した状態で対向してリボンワイヤーを差し込むための収容空間Ｓを形成し、第２本体部１１２ｂは第１本体部１１２ａに対して所定角度で折り曲げられ、前記第２位置でリボンワイヤーの平面部と面接触するように平坦に形成される。また、第３本体部１１２ｃは第２本体部１１２ｂに対して所定角度で延びて回動軸１１３を包むように折り曲げられ、第４本体部１１２ｄは第３本体部１１２ｃから延びて弾性部材１１２の回動操作のためのレバーの役割を果たす。

このような構造にすれば、第１本体部１１２ａと第２本体部１１２ｂとの間の折曲角度や、第２本体部１１２ｂと第３本体部１１２ｃとの間の折曲角度を制御することで、リボンワイヤーを弾性力で押圧、固定した後に弾性部材１１２が逆方向に回動することを抑制し、締結が解けることを防止することができる。さらに、支持フレーム１１１に所定のラッチ構造を形成する場合、弾性部材１１２の逆方向回動をより効果的に制限することができる。

弾性部材１１２において、第１本体部１１２ａから前記第２本体部１１２ｂにつながる折曲部分は、弾性部材１１２が回動するときリボンワイヤーとの接触をスムーズにするとともにリボンワイヤーの表面を損傷させないようにラウンド構造（Ｒ）で加工されることが望ましい。

図５には、本発明の望ましい実施例によるリボンワイヤー締結装置１１０の作動状態が示されている。

図５の（ａ）に示されたように、リボンワイヤー締結装置１１０は、指を用いて弾性部材１１２を第１位置まで上げたとき、支持フレーム１１１のベース面１１１ａと弾性部材１１２との間に収容空間Ｓが形成されるため、前記収容空間Ｓを通じてリボンワイヤー１を容易に差し込むことができる。

リボンワイヤー１を支持フレーム１１１のストッパ１１１ｂ部分まで差し込んだ状態で、図５の（ｂ）に示したように、弾性部材１１２を指で押下して回動させれば、弾性部材１１２をなしている第１本体部１１２ａと第２本体部１１２ｂとの間の折曲角度によってリボンワイヤー１上で弾性部材１１２が臨界的に回動し、第２位置まで回動したとき、弾性部材１１２の第２本体部１１２ｂがリボンワイヤー１と緊密に面接触する。

弾性部材１１２とリボンワイヤー１とが面接触した後は、弾性部材１１２をなしている第２本体部１１２ｂと第３本体部１１２ｃとの間の折曲角度によってベース面１１１ａ方向に弾性力が加えられるため、リボンワイヤー１の締結状態を堅固に固定させることができる。

以上、本発明を限定された実施例と図面によって説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、本発明が属する技術分野で通常の知識を持つ者によって本発明の技術思想と特許請求範囲の均等範囲内で多様な修正及び変形が可能であることは言うまでもない。

本発明によれば、指を用いるワンタッチ方式でリボンワイヤーをリボンワイヤー締結装置に締結することができるため、迅速且つ便利に太陽電池パネル用ジャンクションボックスに対するリボンワイヤーの結線作業を行うことができる。

１リボンワイヤー
１００筺体
１１０リボンワイヤー締結装置
１１１支持フレーム
１１１ａベース面
１１１ｂストッパ
１１１ｃ側壁
１１２弾性部材
１１３回動軸
１２０ダイオード
１３０電力ケーブル

Claims

太陽電池パネル用ジャンクションボックスの内部に設けられるリボンワイヤー締結装置において、
リボンワイヤーの差込をガイドするベース面を提供する支持フレーム；及び
前記リボンワイヤーを差し込むための収容空間を前記ベース面上に形成する第１位置と前記収容空間に差し込まれるリボンワイヤーを弾性力で押圧して固定する第２位置との間で回動自在に前記支持フレームに取り付けられた弾性部材；を含むことを特徴とするリボンワイヤー締結装置。
前記弾性部材は、
前記第１位置で前記ベース面と対向して収容空間を形成する第１本体部と、前記第１本体部に対して折り曲げられて前記第２位置で前記リボンワイヤーの平面部と面接触するように平坦な第２本体部と、前記第２本体部から延びて前記支持フレームに軸設する回動軸を包む第３本体部と、前記第３本体部から延びて回動操作のためのレバー構造を提供する第４本体部と、を含むことを特徴とする請求項１に記載のリボンワイヤー締結装置。
前記第１本体部から前記第２本体部につながる部分がラウンド加工されたことを特徴とする請求項２に記載のリボンワイヤー締結装置。
前記支持フレームのベース面から突設されて前記リボンワイヤーの差込深さを制限するストッパをさらに含むことを特徴とする請求項１または請求項２に記載のリボンワイヤー締結装置。
ジャンクションボックスの内部底面に対して前記ベース面が斜めに傾いたことを特徴とする請求項１または請求項２に記載のリボンワイヤー締結装置。
リボンワイヤー接続端子を備える太陽電池パネル用ジャンクションボックスにおいて、
前記リボンワイヤー接続端子として、
リボンワイヤーの差込をガイドするベース面を提供する支持フレーム、及び前記リボンワイヤーを差し込むための収容空間を前記ベース面上に形成する第１位置と前記収容空間に差し込まれるリボンワイヤーを弾性力で押圧して固定する第２位置との間で回動自在に前記支持フレームに取り付けられた弾性部材を含むリボンワイヤー締結装置が設けられたことを特徴とする太陽電池パネル用ジャンクションボックス。
前記弾性部材は、
前記第１位置で前記ベース面と対向して収容空間を形成する第１本体部と、前記第１本体部に対して折り曲げられて前記第２位置で前記リボンワイヤーの平面部と面接触するように平坦な第２本体部と、前記第２本体部から延びて前記支持フレームに軸設する回動軸を包む第３本体部と、前記第３本体部から延びて回動操作のためのレバー構造を提供する第４本体部と、を含むことを特徴とする請求項６に記載の太陽電池パネル用ジャンクションボックス。
前記第１本体部から前記第２本体部につながる部分がラウンド加工されたことを特徴とする請求項７に記載の太陽電池パネル用ジャンクションボックス。
前記支持フレームのベース面から突設されて前記リボンワイヤーの差込深さを制限するストッパをさらに含むことを特徴とする請求項６または請求項７に記載の太陽電池パネル用ジャンクションボックス。
ジャンクションボックスの内部底面に対して前記ベース面が斜めに傾いたことを特徴とする請求項６または請求項７に記載の太陽電池パネル用ジャンクションボックス。