JP2015032371A

JP2015032371A - ソーラーケーブル用分岐コネクタ

Info

Publication number: JP2015032371A
Application number: JP2013159306A
Authority: JP
Inventors: 晋瀬賀; Susumu Sega; 充坂東; Mitsuru Bando
Original assignee: KHD ELECTRONICS CO Ltd
Current assignee: KHD ELECTRONICS CO Ltd
Priority date: 2013-07-31
Filing date: 2013-07-31
Publication date: 2015-02-16

Abstract

【課題】ソーラーケーブルの垂直分岐を容易に行え、太陽光発電システムの設置面積の小型化を可能とするソーラーケーブルの分岐コネクタを提供する。
【解決手段】周囲に沿って凸部を備えたトップカバーと、周囲に沿って壁部を備えたボトムカバーとを含み、トップカバーとボトムカバーとを接合することにより、壁部が凸部に当接して分岐コネクタの内部を囲むとともに、少なくとも３方向に孔部が形成され、それぞれの孔部を通ってソーラーケーブルが分岐コネクタ内に引き込まれて、その端部が分岐コネクタ内の固定位置に固定手段で固定されるソーラーケーブル用の分岐コネクタであって、孔部は、固定位置を挟んで互いに対向する位置に設けられた２つの孔部と、固定位置から見て、２つの孔部とは垂直方向に設けられた他の孔部とを含む。
【選択図】図１

Description

本発明は分岐コネクタに関し、特に垂直方向への分岐を可能にするソーラーケーブル用分岐コネクタに関する。

図７は、全体が５０で表される、太陽電池パネルの電気的接続に用いられるソーラーケーブルの概略図である。ソーラーケーブル５０は、導体５１の周囲を絶縁体５２が覆い、更にその周囲をシース５３が覆う構造となっている。導体５１は、例えば銅の導線からなり、複数の導線を束ねたものでも良い。また、絶縁体５２は、例えばポリエチレンからなり、シース５３は、例えば塩化ビニルからなる。

複数の太陽電池パネルを並列に接続する場合、１本のソーラーケーブルに対して、垂直方向にソーラーケーブルを分岐させる必要がある。図８は、従来のソーラーケーブルの分岐構造の概略図である。ソーラーケーブルを分岐させる場合、まず２本のソーラーケーブル５０ａ、５０ｂを準備する。次に、ソーラーケーブル５０ａのシース５３ａ、絶縁体５２ａを部分的に除去し、導体５１ａを露出させる。同時に、他のソーラーケーブル５０ｂの先端部のシース５３ｂ、絶縁体５２ｂを除去して、導体５１ｂを露出させる。続いて、ソーラーケーブル５０ａの導体５１ａにソーラーケーブル５０ｂの導体５１ｂを添わせた状態で、圧着端子５５で接合する。最後に、分岐部分をプラスチックケース（図示せず）で覆い、分岐構造が完成する。

しかしながら、従来の分岐構造では、２つのソーラーケーブル５０ａ、５０ｂの導体５１ａ、５１ｂを添わせて接合するため、垂直方向にソーラーケーブルを分岐させる場合、ソーラーケーブル５０ｂをソーラーケーブル５０ａに対して直角方向に曲げる必要がある。このためソーラーケーブル５０ｂに湾曲部５６が形成され、ソーラーケーブル５０ｂの他端に接続される太陽電池パネルとソーラーケーブル５０ａとの間の間隔や、隣り合う太陽電池パネル間の間隔が大きくなり、結果として太陽電池パネルとそれらを接続するソーラーケーブルで構成される太陽光発電システム全体の設置面積が大きくなるという問題があった。特に、ソーラーケーブルの導体が太くなるほど、湾曲部が大きくなり、設置面積も大きくなっていた。
また、ソーラーケーブル５０ａのシース５３ａと絶縁体５２ａを部分的に除去して分岐させる必要があり、太陽電池パネルの設置作業が繁雑となっていた。

そこで、本発明は、ソーラーケーブルの垂直分岐を容易に行え、太陽電池パネル間の距離を小さくして太陽光発電システム全体の設置面積の小型化を可能とするソーラーケーブルの分岐コネクタの提供を目的とする。

本発明は、周囲に沿って凸部を備えたトップカバーと、周囲に沿って壁部を備えたボトムカバーとを含み、トップカバーとボトムカバーとを接合することにより、壁部が凸部に当接して分岐コネクタの内部を囲むとともに、少なくとも３方向に孔部が形成され、それぞれの孔部を通ってソーラーケーブルが分岐コネクタ内に引き込まれて、その端部が分岐コネクタ内の固定位置に固定手段で固定されるソーラーケーブル用の分岐コネクタであって、孔部は、固定位置を挟んで互いに対向する位置に設けられた２つの孔部と、固定位置から見て、２つの孔部とは垂直方向に設けられた他の孔部とを含むことを特徴とする分岐コネクタである。

また、本発明は、一の方向に配置された３本のソーラーケーブルのそれぞれの間に、分岐コネクタが接続され、更に、分岐コネクタに、一の方向と直交する方向にソーラーケーブルがそれぞれ接続されたことを特徴とする分岐ケーブルでもある。

以上のように、本発明にかかるソーラーケーブル用の分岐コネクタを用いることにより、ソーラーケーブルの垂直分岐を容易に行えるとともに、太陽電池パネル間の距離を小さくすることで太陽光発電システム全体の設置面積の小型化が可能となる。

本発明の実施の形態にかかる分岐コネクタの分解図である。本発明の実施の形態にかかる分岐コネクタのトップカバーの平面図である。本発明の実施の形態にかかる分岐コネクタのボトムカバーの平面図である。本発明の実施の形態にかかる他の分岐コネクタの分解図である。本発明の実施の形態にかかる分岐ケーブルの概略図である。本発明の実施の形態にかかる他の分岐ケーブルの概略図である。ソーラーケーブルの概略図である。従来のソーラーケーブルの分岐構造の概略図である。

図１は、全体が１００で表され、トップカバー１０とボトムカバー３０からなる、本発明の実施の形態にかかる分岐コネクタの分解図である。図２はトップカバー１０の平面図であり、（ａ）は外側の平面図、（ｂ）は内側の平面図である。また、図３はボトムカバー３０の平面図であり、（ａ）は外側の平面図、（ｂ）は内側の平面図である。

図１に示すように、分岐コネクタ１００は、トップカバー１０とボトムカバー３０から構成される。トップカバー１０とボトムカバー３０は同じ材料から形成され、例えばガラス入りポリプロピレン（ガラス５０ｗｔ％）から形成される。トップカバー１０とボトムカバー３０は、それぞれの嵌合部１１、３１が噛み合うことにより一体化される。

分岐コネクタ１００のボトムカバー３０には、周囲に沿って壁部３２が設けられ、トップカバー１０には、これに対応するように凸部１２が設けられている。トップカバー１０とボトムカバー３０とを接合して一体化した場合、壁部３２の上端は凸部１２と当接することにより、３箇所の円形のケーブル孔１、２、３を除いて分岐コネクタ１００の内部を封止する。

一体化した分岐コネクタ１００において、壁部３２と凸部１２とで囲まれた、円形のケーブル孔１、２、３の直径は、ケーブル孔１、２、３を通るソーラーケーブル５０の直径より若干小さくなるように設計されている。例えば、ソーラーケーブル５０の外形が６．３ｍｍに対して、ケーブル孔１、２、３の直径は６．０ｍｍに設計される。これにより、ケーブル孔１、２、３にソーラーケーブル５０を通した状態でトップカバー１０とボトムカバー３０とを一体化することにより、分岐コネクタ１００の内部を封止できる。

ボトムカバー３０の底部の内側には、インサートビットを固定する凹部（固定手段）３３が設けられている。内部にタップが切られたインサートビット（図示せず）が凹部３３の中に圧入されて固定される。インサートビットには、ねじが固定できるようになっている。凹部３３の位置（固定位置）に対して、ケーブル孔２、３は凹部３３の位置を挟んで、直線上に対向するように設けられ、ケーブル孔１は、ケーブル孔２、３を結ぶ直線に対して直交する方向に設けられている。これにより、それぞれの先端に丸端子が接続された３本のソーラーケーブル５０を、ケーブル孔１、２、３から分岐コネクタ１００中に引き込んでねじ止めすることにより、ソーラーケーブルをＴ字型に分岐（垂直分岐）できる。

ソーラーケーブル５０を分岐コネクタ１００にセットする工程について更に詳しく述べると、まず、先端に丸端子が接続されたソーラーケーブル５０を３本準備する。丸端子は、ソーラーケーブル５０の先端部でシース５３と絶縁体５２を除去して露出させた導体５１に取り付けられる。３本のソーラーケーブル５０は、それぞれケーブル孔１、２、３を介して分岐コネクタ１００の中に引き込まれる。

次に、３本のソーラーケーブル５０の丸端子の孔にねじを通し、凹部３３内に設けられたインサートビットにねじ止めする。図５の右端の分岐コネクタ１００は、トップカバー１０を外した状態であり、３本のソーラーケーブル５０がねじ止めされた状態を示す。

次に、分岐コネクタ１００の中に、止水剤（図示せず）を充填する。止水剤には、例えばシリコン系硬化剤のような市販の耐候性材料が用いられる。止水剤は、トップカバー１０の凸部１２とボトムカバー３０の壁部３２とで形成される空間を満たすことが好ましい。

次に、止水剤を充填した状態で、ボトムカバー３０にトップカバー１０を被せて、嵌合部１１、３１を噛み合わせて一体化する。この際、上述のように、壁部３２と凸部１２とで形成されるケーブル孔１、２、３の直径は、ソーラーケーブル５０の直径より若干小さくなるように設計されている。このため、ケーブル孔１、２、３とソーラーケーブル５０のシース５３により、分岐コネクタ１００の内部は封止される。

以上の工程で、分岐コネクタ１００を用いてソーラーケーブル５０をＴ字型に分岐させた分岐構造が完成する。

なお、ケーブル孔１、２、３では、壁部３２の、ソーラーケーブル５０との接触面３２ａが曲面形状（Ｒ形状）となっている。即ち、ソーラーケーブル５０の配置方向（例えばケーブル孔２、３では図３の横方向）の断面において、接触面３２ａの中央ほどケーブル孔１、２、３の直径が小さくなる。これにより、分岐コネクタ１００にソーラーケーブル５０を設置した場合に、ソーラーケーブル５０に接触面３２が食い込みやすくなり、封止効率が向上する。凸部１２の接触面１２ａについても同様である。

図４は、全体が２００で表される、本発明の実施の形態にかかる他の分岐コネクタの分解図である。図４中、図１と同一符号は、同一または相当箇所を示す。分岐コネクタ２００では、壁部３２および凸部１２の内側に、それぞれ第２壁部３４および第２凸部（図示せず）を有する以外は、分岐コネクタ１００と同一の構造である。

分岐コネクタ２００では、トップカバー１０とボトムカバー３０とを一体化した場合、壁部３２および凸部１２との間にソーラーケーブル５０を通すケーブル孔１、２、３が形成されるとともに、第２壁部３４と第２凸部との間にもケーブル孔１ａ、２ａ、３ａが形成される。ケーブル孔１ａ、２ａ、３ａの直径は、ソーラーケーブル５０の直径より若干小さく、ソーラーケーブル５０と、第２壁部３４と第２凸部との接触面３４ａ等は、接触面３２ａ、１２ａと同じように曲面形状（Ｒ形状）となっていることが好ましい。更には、ケーブル孔１ａ、２ａ、３ａの直径は、ケーブル孔１、２、３の直径と同一にすることが好ましい。

このように、壁部３２および凸部１２の内側に第２壁部３４と第２凸部を設けることにより、封止剤の封止効率が向上し、より封止剤が分岐コネクタ２００の外部に出にくくなる。

図５は、全体が１０００で表される、分岐コネクタ１００にソーラーケーブル５０を取り付けた分岐ケーブルの概略図である。分岐ケーブル１０００は、３つの分岐コネクタ１００と、それぞれの分岐コネクタ１００でＴ字型に分岐（垂直分岐）されたソーラーケーブル５０を含む。ソーラーケーブル５０の他端には接続コネクタ６０が設けられている。分岐ケーブル１０００では、右端のソーラーケーブル５０は、例えば２０ｍ程度のソーラーケーブル又は接続コネクタ６０の相手方からなる。なお、図５では、右端の分岐コネクタ１００は、理解を容易にするために、トップカバー１０を外した状態で記載されている。

このような分岐ケーブル１０００は、例えば太陽光発電システムの正側または負側の配線に使用される。３つの分岐コネクタ１００で分岐されて下方に延びるソーラーケーブル５０の接続コネクタ６０には、ソーラーパネル（図示せず）がそれぞれ接続される。分岐コネクタ１００に代えて分岐コネクタ２００を用いても構わない。

本発明の実施の形態にかかる分岐ケーブル１０００では、分岐コネクタ１００を用いることによりソーラーケーブル５０がＴ字型に垂直分岐しているため、従来構造のような湾曲部５６（図８参照）は形成されず、隣り合うソーラーパネル間やソーラーパネルと横方向に延びたソーラーケーブル５０との間隔を小さくでき、最終的に太陽電池パネルとそれらを接続するソーラーケーブルで構成される太陽光発電システム全体の設置面積を小型化できる。

また、丸端子を有するソーラーケーブル５０を、ねじで固定するだけで容易に分岐構造が作製できるため、太陽光発電システムの設置現場での作業効率が向上する。

図６は、全体が２０００で表される分岐ケーブルの概略図である。分岐ケーブル２０００では、３つの分岐コネクタ３００と、それぞれの分岐コネクタ１００で十字型に分岐（２方向の垂直分岐）されたソーラーケーブル５０を含む。他の構造は、図５に示す分岐ケーブル１０００と同じである。

分岐コネクタ３００は、４方向に開口部を有し、隣り合うソーラーケーブル５０の間の角度が直角となる４方向に、ソーラーケーブル５０を分岐させることができる。４つのソーラーケーブル５０は、分岐コネクタ３００の中に設けられたインサートビット（図示せず）に、重ねてねじ止めされている。

本発明の実施の形態にかかる分岐ケーブル２０００では、ソーラーケーブル５０が十字型に垂直分岐するため、図６において横方向に延びたソーラーケーブル５０の両側（図６では上側と下側）にソーラーパネルが配置でき、太陽電池パネルとそれらを接続するソーラーケーブルで構成される太陽光発電システム全体の設置面積を更に小さくすることができる。

なお、図５、６では、３つの分岐コネクタ１００、３００を備えた分岐ケーブル１０００、２０００について説明したが、分岐コネクタ１００、３００の数は、これ以外でも構わない。また、ソーラーケーブル５０は、必ずしも接続コネクタ６０を備える必要はない。

１、２、３ケーブル孔
１０トップカバー
１１嵌合部
１２凸部
３０ボトムカバー
３１嵌合部
３２壁部
３３凹部
５０ソーラーケーブル
１００、２００、３００分岐コネクタ
１０００、２０００分岐ケーブル

Claims

周囲に沿って凸部を備えたトップカバーと、周囲に沿って壁部を備えたボトムカバーとを含み、
該トップカバーと該ボトムカバーとを接合することにより、該壁部が該凸部に当接して分岐コネクタの内部を囲むとともに、少なくとも３方向に孔部が形成され、それぞれの該孔部を通ってソーラーケーブルが該分岐コネクタ内に引き込まれて、その端部が該分岐コネクタ内の固定位置に固定手段で固定されるソーラーケーブル用の分岐コネクタであって、
該孔部は、該固定位置を挟んで互いに対向する位置に設けられた２つの孔部と、該固定位置から見て、該２つの孔部とは垂直方向に設けられた他の孔部とを含むことを特徴とする分岐コネクタ。
上記他の孔部は、上記固定位置からみて一方向に設けられた１つの孔部、または、該固定位置を挟んで互いに対向する位置に設けられた２つの孔部であることを特徴とする請求項１に記載の分岐コネクタ。
更に、上記トップカバーが第２凸部を、上記ボトムカバーが第２壁部を、それぞれ含み、該トップカバーと該ボトムカバーとが接合された場合に、該第２凸部と該第２壁部とが当接するとともに、上記固定手段と上記孔部との間に、更に上記ソーラーケーブルが通る第２孔部を形成することを特徴とする請求項１または２に記載の分岐コネクタ。
上記孔部および上記第２孔部は、その直径が上記ソーラーケーブルの外径より小さい円形形状であり、上記ソーラーケーブルを上記固定手段で固定した場合に、該孔部および該第２孔部と該ソーラーケーブルとが接することを特徴とする請求項３に記載の分岐コネクタ。
上記孔部を形成する上記壁部と上記凸部、および上記第２孔部を形成する上記第２壁部と上記第２凹部の、上記ソーラーケーブルの引き込み方向における断面が、曲面形状（Ｒ形状）の接触面を有することを特徴とする請求項３または４に記載の分岐コネクタ。
少なくとも上記第２孔部より内側の上記分岐ケーブル内に、止水剤が充填されたことを特徴とする請求項３〜５のいずれかに記載の分岐コネクタ。
上記固定手段は、上記ボトムカバーに設けられた凹部と、該凹部中に固定されたインサートビットとを含み、端部に丸端子を備えた上記ソーラーケーブルが、該丸端子を通るねじを該インサービットにねじ込むことにより固定されることを特徴とする請求項１〜６のいずれかに記載の分岐コネクタ。
一の方向に直線配置された少なくとも３本のソーラーケーブルのそれぞれの間に、請求項１〜７のいずれかに記載された分岐コネクタが接続され、更に、該分岐コネクタに、該一の方向と直交する方向にソーラーケーブルがそれぞれ接続されたことを特徴とする分岐ケーブル。