JP2015032672A - 太陽電池モジュール用端子ボックス - Google Patents

Abstract

【課題】出力違いの太陽電池モジュールに取り付けられる端子ボックスに同じダイオードを用いた場合の放熱量の違いに対応し、さまざまな太陽電池モジュールに対応可能とする。
【解決手段】太陽電池モジュールに接続される電極端子がケースの一方の側に設けられ、ケースの他方の側に設けられたダイオードに放熱板が結合され、ケースの他方の側に一方の側よりも拡幅された部分を設け、電極端子に接続された外部接続用ケーブルを拡幅された部分からケースの外に向けて延出させる。ケース内で外部接続用ケーブルを引き回すスペースを大きく取る必要がなくなり、放熱板の長さをより一層長くすることができるため、同じダイオードを用いた場合にダイオードの発熱量が増大しても放熱板により対応可能となり、１種類の大きさの端子ボックスと１種類のダイオードとで、放熱板を変えるだけで出力の異なる各種の太陽電池モジュールに対応が可能となる。
【選択図】図１

Description

本発明は、太陽電池モジュール用端子ボックスに関するものである。

従来、装置間の電気的接続を行うために種々の形態の端子ボックスが用いられている。例えば太陽光発電システムの太陽電池パネルでは複数枚の太陽電池モジュールを縦横に並べ、各太陽電池モジュールに外部接続用ケーブルをそれぞれ接続するための太陽電池モジュール用端子ボックスが取り付けられているものがある。そのような太陽電池モジュール用端子ボックスにおいて、複数の端子を横並びに配設し、各端子には各モジュールをそれぞれ接続し、並び方向両端の正負の電極端子には外部接続用ケーブルをそれぞれ接続し、日陰で発電能力の低下したモジュールとの接続状態を回避する等のために、両電極端子およびその間に配置された中間端子の各端子間にそれぞれダイオードを接続したものがある（例えば特許文献１参照）。

特開２００９−３０２５９０号公報

上記太陽電池モジュール用端子ボックスでは、矩形箱型のケースの長辺に沿う方向に各端子が横並びに配設され、各端子間にそれぞれ接続されるモールドタイプのダイオードが端子の並び方向に横並びに配置されている。また、端子の列と並列に延在するように放熱板が設けられ、各ダイオードは放熱板にそれぞれねじ止めにより固定されている。また、一対の外部接続用ケーブルが、矩形箱型のケースの短辺に沿って放熱板の両端の外側を通過するように端子ボックス内に挿入され、端子の列方向両端の一対の電極端子にそれぞれ接続されている。

このような構成の端子ボックスでは、上記したように外部接続用ケーブルが放熱板の両端の外側を通過して端子に接続されていることから、ケーブルを通すスペースを確保する分だけ放熱板を設置するスペースが狭まり、放熱板の大きさが制限されてしまうという問題がある。特に、高出力タイプの太陽電池モジュールに対応させる場合には、放熱板の大きさが制限されるため、大型または高性能のダイオードを用いることになり、太陽電池モジュールの能力の差違によりダイオードを変更するという煩雑さがあった。また、単体のダイオードを複数用いて各端子間を接続する場合には、各ダイオードは、ある程度間隔を空けて配置される。それにより、全体としてのダイオードの配置スペースが広くなり、それに伴って各端子の間隔も広がって、太陽電池モジュール用端子ボックスのコンパクト化が困難になるという問題があった。

特に、従来は、太陽電池モジュールの出力の違いに応じて、スペックの異なる端子ボックスを用意することで対応しており、その結果、各種の大きさの違う端子ボックス、形状の異なる電極端子および各種のダイオードなどの部材を複数種類用意する必要があった。そのため、端子ボックスの組み立てやその管理が煩雑になるという問題があった。

このような課題を解決して、出力違いの太陽電池モジュールに取り付けられる端子ボックスに同じダイオードを用いた場合の放熱量の違いに対応し、さまざまな太陽電池モジュールに対応可能とするために、本発明に於いては、太陽電池モジュール用端子ボックスであって、太陽電池モジュールに取り付けられるケースと、前記太陽電池モジュールに接続されるべく、前記ケースの一方の側に設けられた電極端子と、前記ケースの一方の側に対向する他方の側に設けられたダイオードと、前記ダイオードに結合された放熱板と、前記電極端子に接続され、前記ケースの外に向けて延出される外部接続用ケーブルとを有し、前記ケースが、前記他方の側で前記一方の側よりも拡幅された部分を有し、前記外部接続用ケーブルが、前記拡幅された部分から前記ケースの外に向けて延出しているものとした。

これによれば、太陽電池モジュールに接続される電極端子がケースの一方の側に設けられ、ケースの他方の側に設けられたダイオードに放熱板が結合され、ケースの他方の側に一方の側よりも拡幅された部分を有し、電極端子に接続された外部接続用ケーブルが拡幅された部分からケースの外に向けて延出しているため、ケース内で外部接続用ケーブルを引き回すスペースを大きく取る必要がなくなり、その余剰スペースを放熱板の配置スペースに用いることができ、放熱板の長さをより一層長くすることができるため、同じダイオードを用いた場合にダイオードの発熱量が増大しても放熱板により対応可能となり、１種類の大きさの端子ボックスと１種類のダイオードとで、放熱板を変えるだけで出力の異なる各種の太陽電池モジュールに対応が可能となる。

また、太陽電池モジュール用端子ボックスであって、太陽電池モジュールに取り付けられるケースと、前記太陽電池モジュールに接続されるべく、前記ケースの一方の側に沿って一つの列をなして配列された３つ以上の電極端子と、前記ケースの一方の側に対向する他方の側に沿って配置され、前記電極端子の隣り合うものの間に渡り接続された複数のダイオードと、前記複数のダイオードに結合された放熱板と、前記電極端子の前記列の各端に接続され、前記ケースの外に向けて延出される外部接続用ケーブルとを有し、前記ケースが、前記他方の側で前記電極端子の前記列方向に拡幅された部分を有し、前記外部接続用ケーブルが、前記拡幅された部分から前記ケースの外に向けて延出しているものとした。

これによれば、太陽電池モジュールに接続される電極端子がケースの一方の側に一つの列をなして配列され、ケースの他方の側に沿って配設された複数のダイオードに放熱板が結合され、電極端子の列の各端に接続された外部接続用ケーブルがケースの電極端子の配列方向に拡幅された部分からケースの外に向けて延出しているため、ケース内で外部接続用ケーブルを引き回すスペースを大きく取る必要がなくなり、その余剰スペースを放熱板の配置スペースに用いることができ、放熱板の長さをより一層長くすることができるため、同じダイオードを用いた場合にダイオードの発熱量が増大しても放熱板により対応可能となり、１種類の大きさの端子ボックスと１種類のダイオードとで、放熱板を変えるだけで出力の異なる各種の太陽電池モジュールに対応が可能となる。

特に、前記拡幅された部分が前記列方向に突出する局部的な突出部をなし、前記外部接続用ケーブルが、前記突出部を画定する壁を、前記列方向に対して前記ダイオード側に傾斜した斜め方向に貫通するとよい。これによれば、外部接続用ケーブルが、ダイオードが配置されている側からケースの外に向けて、電極端子の列に対して斜めに直線的に延出されることから、ダイオードに結合された放熱板の配置スペースを横切る部分が斜めになり、放熱板の配置スペースを例えば矩形形状の角を落とした程度に確保することができ、角を落とした以外の部分に対して放熱板を電極端子の列方向に延長することができる。

また、前記外部接続用ケーブルが、前記拡幅された部分を画定する壁を前記列方向に貫通するとよい。これによれば、ケースの外に向けて延出される外部接続用ケーブルの延出方向が電極端子の列方向になることから、外部接続用ケーブルは電極端子の列方向の全範囲に重なることなく延出されるようになり、放熱板の配置スペースを少なくとも電極端子の配列範囲一杯に取ることができる。

また、前記外部接続用ケーブルが、前記拡幅された部分を画定する他方の側の壁を、前記列方向に直交する向きに貫通するとよい。これによれば、拡幅された部分を外部接続用ケーブルの太さに対応させて拡幅すればよく、その拡幅された分だけ放熱板の配置スペースを広げることができるとともに、外部接続用ケーブルが電極端子の列方向に直交する向きに直線的に延在することにより、放熱板の配置スペースを、電極端子の列方向に延在する矩形状に確保することができ、放熱板を矩形状に形成する角を落とす必要が無く、放熱板を大きく形成することができる。

また、前記複数のダイオードは、一体化されたパッケージに内蔵されているとよい。これによれば、複数のダイオードを、配置スペースを小さくし得るパッケージとして一体化することができ、それにより放熱板の放熱面積を相対的に広く取ることができる。また、複数のダイオードを個々に配置する必要が無く、同数のダイオードを配置するためのスペースを減少することができるため、同じ放熱特性の場合に端子ボックスのコンパクト化を促進し得る。

さらに、前記パッケージが、前記電極端子の前記列の略中央に対向するように配置され、前記放熱板は、前記パッケージの両側に互いに相反する方向に延出された延出部を有し、前記延出部の少なくとも一部には、部分的に切り起こしまたは波状に曲成して形成された放熱部が設けられているとよい。これによれば、放熱板が電極端子の配列方向に延在し、その略中央に対向するようにダイオードのパッケージが配置されることにより、放熱板のパッケージを挟んだ両側部分に延出された延出部の形状を自由に設計できる。放熱板の主面にパッケージが積層状態に設けられる場合には、放熱板の主面とケースのカバー（蓋）との間に少なくともパッケージの厚み分の隙間があり、その隙間を利用して、放熱部の一部を放熱板の主面に対して直交する向きに切り起こしたり、放熱部の主面を波打たせるように曲成したりすることができ、放熱性の異なる種々の形状の放熱板を形成することにより、放熱板の選択幅がより一層拡大する。

また、前記放熱板が、前記拡幅された部分に至る大きさに形成されているとよい。これによれば、放熱板をより一層大きく形成することができる。

また、前記ケースが、ポッティング液を満たすべく、前記放熱板を僅かな隙間をもって外囲する仕切りを有するとよい。これによれば、放熱量の大きなものに合わせてケースの大きさを決めた場合に、低出力タイプの太陽電池モジュールに対応させるべく外形の小さな放熱板を使用する場合に、その放熱板を僅かな隙間をもって外囲する仕切りを設けることにより、ポッティング液を満たす範囲を必要最小限の大きさにすることができ、同じ外形のケースを用いても、ポッティング液の使用量を適切化し得る。

このように本発明によれば、太陽電池モジュールに接続される電極端子がケースの一方の側に一つの列をなして配列され、ケースの他方の側に去って配設された複数のダイオードに放熱板が結合され、電極端子の列の各端に接続された外部接続用ケーブルがケースの電極端子の配列方向に拡幅された部分からケースの外に向けて延出しているため、ケース内で外部接続用ケーブルを引き回すスペースを大きく取る必要がなくなり、その余剰スペースを放熱板の配置スペースに用いることができ、放熱板の長さをより一層長くすることができる。そのため、同じダイオードを用いた場合にダイオードの発熱量が増大しても放熱板により対応可能となり、太陽電池モジュールの発電量の違いに対して、ダイオードを変更することなく、放熱量の違いに応じた種々の形状の放熱板を選択して用いることにより対応し得る。

本発明が適用された太陽電池モジュール用端子ボックスの全体を、カバーを外して示す斜視図である。 図１の端子ボックスの要部組み立て分解斜視図である。 図１の端子ボックス１の構成を模式的に示す図である。 （ａ）〜（ｄ）は放熱板の種々の形状をそれぞれ示す斜視図である。 （ａ）〜（ｃ）は放熱板の他の形状をそれぞれ示す斜視図である。 拡幅部の第２の例を示す図１に対応する図である。 図６を模式的に示す平面図である。 拡幅部の第３の例を示す図１に対応する図である。 小型の放熱板を配置した例を示す図１に対応する図である。 ボディの形状違いを示す図７と同様の模式図である。 （ａ）は端子が１個の場合の図３に対応する図であり、（ｂ）は端子が２個の場合の図３に対応する図である。 外部接続用ケーブルが１本の場合の例であり、（ａ）は端子が３個の場合の図３に対応する図であり、（ｂ）は端子が２個の場合の図３に対応する図である。

以下、本発明の実施の形態を、図面を参照しながら説明する。図１は、本発明が適用された太陽電池モジュール用端子ボックスの全体を、カバーを外して示す斜視図であり、図２は分解組立斜視図である。端子ボックス１は、本発明が適用される太陽光発電システムにおける太陽電池モジュール２の裏面に例えば接着剤により固着されて使用される。なお、位置関係を説明する場合に、便宜的に図１の上下左右で示した矢印方向により説明する。

端子ボックス１の外形を形成するケースは、図１に示されるように、全体として箱型に形成されたボディ３と、ボディ３の開口面を覆う板状のカバー４とにより構成されている。なお、ボディ３とカバー４とは合成樹脂材の成形品である。ボディ３は、太陽電池モジュール２の裏面に取り付けられる底壁部の外周部分に立設された外周壁３ｄと、外周壁３ｄの内側で外周壁３ｄに沿うように形成されかつ全周に亘って閉じた状態の内周壁３ｅとを有する。カバー４は、外周壁３ｄと略同じ外形に形成され、かつ外周壁３ｄ及び内周壁３ｅ間の隙間に入ることによりラビリンス構造の断面形状となる周壁部（図示省略）を有する。

ボディ３の内周壁３ｅの内側には、複数（図示例では４個）の電極端子としての各端子５ａ・５ｂと、複数（図示例では３個）のダイオード（素子）が一体化されたパッケージに内蔵されたダイオードパッケージ６と、放熱のためにダイオードパッケージ６に結合された放熱板７とが配設されている。

これら端子５ａ・５ｂ、ダイオードパッケージ６及び放熱板７の配置構成を、図１の端子ボックス１の構成を模式的に示す図３を参照して説明する。なお、図３ではボディ３の外形として外周壁３ｄを代表して図示しているが、内周壁３ｅも同様である。各端子５ａ・５ｂは、ボディ３の開放側（図の上下左右方向に直交する方向）から見た平面視で、外周壁３ｄにおけるボディ３の一方の側となる左右方向に延在する上辺部１４に沿って直線的に一つの列をなして配列されている。また、ダイオードパッケージ６に内蔵された複数のダイオード（図のＤ１〜Ｄ３）は、外周壁３ｄにおいて、ボディ３の一方の側に対向する他方の側となる左右方向に延在する下辺部１５に沿って配置され、各端子５ａ・５ｂの隣り合うものの間に渡り接続されている。ダイオードパッケージ６には、各ダイオードＤ１〜Ｄ３による上記渡り接続のための４本の足６ａが互いに平行に端子５ａ・５ｂ側に延出されており、各足６ａが対応する端子５ａ・５ｂに例えば半田付けにより接続されている。なお、ダイオードの接続としては、上記した半田付けの他に，溶接，ネジ止め，圧接，バネ接続等があり、接続方法は任意である。

太陽電池モジュール２には、図示例では複数本（図示例では４本）の公知のリボン状のリード線（図示省略）が横一列に等間隔で配設されている。ボディ３の底壁（太陽電池モジュール２の裏面に当接する部分）には、各リード線をボディ３の内部に引き込むための各孔３ａが設けられている。孔３ａからボディ３内に引き出されたリード線は、対応する端子５ａ・５ｂの表側（ボディ３の開口面側）に引き出され、端子５ａ・５ｂの表面の所定位置に例えば半田付けにより接続される。なお、太陽電池モジュール２から延出されているリード線の配列は、上記した横一列の等間隔に限られず、互いにオフセットして配列されていたり、不等間隔で配列されているものがある。そのような場合には各孔３ａの配置をそれらに合わせればよい。

ダイオードパッケージ６は、上記したように複数（図示例では３個）のダイオードＤ１〜Ｄ３を樹脂モールド成形により内蔵した一体物に形成されている。このように形成されたダイオードパッケージ６は各端子５ａ・５ｂの列の略中央に対応する位置に配置されている。なお、図示例ではダイオードパッケージ６の４本の足６ａの左右端間となる配列方向の長さは、太陽電池モジュール２のリード線の左右端間となる配列方向の長さよりも短い。

上記したように、太陽電池モジュール２の各リード線の配置と、ダイオードパッケージ６の各足６ａの配置との違いに対応するべく、各端子５ａ・５ｂは、端子ボックス１の横長の左右方向に対して、太陽電池モジュール２のリード線と接続される部分（対応する孔３ａの位置）からダイオードパッケージ６の足６ａと接続される部分に至るＬ字状に形成されている。図示例では、配列方向両端の各端子５ａと配列方向中間の２つの端子５ｂとが、Ｌ字及び逆Ｌ字をそれぞれ左右対称にするように配設されている。なお、各端子５ａ・５ｂの形状は任意であり、またダイオードパッケージ６の形状も種々のものがあり、それぞれ図示例の形状に限定されるものではない。

また、各端子５ａ・５ｂは、ボディ３の図における上側（上辺部１４側）半分の略全範囲を埋めるように配設され、各端子５ａ・５ｂ間はボディ３の底面に立設された各壁部により区分けかつ絶縁されている。ボディ３の図における下側（下辺部１５側）半分には、その略全範囲を埋めるように放熱板７が配設されている。放熱板７は、太陽電池モジュール２の面に対する平面視で、図に示されるように各端子５ａ・５ｂの配列方向(図の左右方向)に細長い板状に形成され、図１のものでは、各端子５ａ・５ｂの配置範囲における配列方向両端間の長さ（図３のＢ）と略同一の長さを有している。その放熱板７の長手方向中央部分にダイオードパッケージ６が積層状態に当接されている。

図２に示されるように、放熱板７の中央部には円形の位置決め孔１１が設けられており、ボディ３の底面の下半分の中央部には円柱状ボス部３ｂが突設されており、ボス部３ｂに位置決め孔１１を嵌合することにより、ボディ３に放熱板７が位置決めされる。なお、ボス部３ｂには同軸的にねじ孔３ｃが設けられている。また、ダイオードパッケージ６の中央部分には厚さ方向に通る挿通孔６ｂが設けられており、ダイオードパッケージ６を放熱板７の中央部分に載置し、ねじ９を挿通孔６ｂに挿通しかつボス部３ｂのねじ孔３ｃにねじ込むことにより、ダイオードパッケージ６と放熱板７とが結合されかつボディ３に共締め状態で固定される。このようにして、放熱板７にダイオードパッケージ６が当接かつ固定される。

また、端子の配列方向両端に位置する各電極端子５ａには、正負の電極に対応して外部接続用ケーブル８が例えば半田付けによりそれぞれ接続されている。なお、外部接続用ケーブル８の接続としては、上記半田付けに限られず、溶接，圧着，ネジ止め，圧接，バネ接続等があり、接続方法は任意である。両外部接続用ケーブル８は、図に示されるように、配列方向両端の各端子５ａから、直線的に配列された各端子５ａ・５ｂの列方向に対して斜めに互いに離反しつつ延出するように設けられている。ボディ３には、略矩形状の外形を形成する外周壁３ｄと、外周壁３ｄの内側にて外周壁３ｄに沿うように全周に亘って閉じた形状の内周壁３ｅとが設けられている。外部接続用ケーブル８は、配列方向各端の端子５ａに半田付けされた接続部８ａの近傍で、内周壁３ｅと外周壁３ｄとの間でボディ３に係合するケーブルクランプ１０によりボディ３に固定され、ボディ３の外に向けて延出している。このように、電極端子５ａの近傍から直ぐにボディ３の外へ延出されることにより、ボディ３内に外部接続用ケーブル８のための配線スペースを広く取る必要がない。

また、端子ボックス１には、拡幅された部分として、ボディ３の一部が左右方向（端子５ａ・５ｂの配列方向）に突出する局部的な突出部１６が設けられている。突出部１６は、外周壁３ｄにおける端子５ａ・５ｂの配列方向に位置する側壁部分１７の一部を、端子５ａ・５ｂの配設方向に直交する線（側壁部分１７の上下方向に延在する部分の延長線）を底辺として外に向けて突出させた直角二等辺三角形状に形成されている。なお、図示例では三角形の頂角を直角としたが、突出部１６の形状を三角形状にした場合に、その頂角は直角に限られるものではなく種々の角度であってよい。また、突出部１６の形状も、三角形状に限られるものではなく、台形や半円形状、その他の種々の形状であってよい。

外部接続用ケーブル８は、端子５ａ・５ｂの列方向に対してダイオードパッケージ６側に傾斜した斜め方向に突出部１６を貫通するようにされている。図示例では、突出部１６における二等辺に相当する部分の端子５ａ・５ｂとは相反する側の傾斜壁１６ａを直交する向きに貫通しており、これにより、ケーブルクランプ１０の傾斜壁１６ａに対する当接面が外部接続用ケーブル８の軸線に直交し、ケーブルクランプ１０による保持力が好適に確保される。

上記したように、放熱板７は、端子５ａ・５ｂの列方向に長く形成され、ボディ３における端子５ａ・５ｂが配置されている側とは反対側に端子５ａ・５ｂと並列に配置されている。上記したように、外部接続用ケーブル８は、ボディ３から、端子５ａ・５ｂ側とは相反する方向に斜め外向きに延出されており、放熱板７の長手方向（端子５ａ・５ｂの配列方向）に外部接続用ケーブル８が斜めに逃げるように延在している。

一方、従来の一対の外部接続用ケーブルが互いに平行に配線されるものでは、外部接続用ケーブルが放熱板の長手方向両端を横切るように延在している。そのため、放熱板の長手方向長さが外部接続用ケーブルの手前までとなり、その分、放熱板の設置スペースが減少していた。

それに対して本願発明によれば上記したように、外部接続用ケーブル８が端子５ａ・５ｂ側とは相反する方向に斜め外向きにボディ３から延出されており、ボディ３内に外部接続用ケーブル８と放熱板７との互いに干渉する部分がほとんど存在しないようにし得ることから、そのスペース増大分を放熱板７の拡大に割り当てることができる。これにより、放熱板７を、端子５ａ・５ｂの列方向に延ばすことができ、より大きな放熱板７を取り付けることができる。

なお、図１に示されるように、ボディ３内に端子５ａ・５ｂと放熱板７とダイオードパッケージ６とが配設され、かつ外部接続用ケーブル８が対応する電極端子５ａに接続された状態で、ポッティング液が充填される。そして、ボディ３にカバー４が組み付けられ、ボディ３内が密閉状態になる。

なお、本発明は、上記図示例では複数のダイオードＤ１〜Ｄ３を内蔵しかつ一体化したダイオードパッケージ６を用いたが、放熱板７の端子５ａ・５ｂの列方向長さを長くし得ることから、ダイオード単体を端子５ａ・５ｂの隣り合うもの間に接続する従来公知の接続としても放熱板７の放熱面積を確保し得る。また、図示例のように複数のダイオードＤ１〜Ｄ３を一体化したダイオードパッケージ６を用いることにより、同数のダイオードを配置するためのスペースを減少することができるため、同じ放熱特性とした場合に端子ボックスのコンパクト化を促進し得る。

放熱板７は、例えば金属製薄板のプレス加工で製造され、図２に示されるように、ダイオードパッケージ６を載置状態にする平坦な中央部１２と、中央部１２の両側にそれぞれ延出された両延出部１３とを有する。上記したように放熱板７の長手方向（端子５ａ・５ｂの列方向）の長さを長くし得ることから、放熱板７における放熱性に寄与する両延出部１３の広い面積を確保することができる。

放熱板７において、その放熱面積の増大のみならず、両延出部１３の形状変更を自由に設計できる。上記図示例（第１の例）の場合には、放熱板７の両延出部１３に、部分的に切り起こした複数の切り起こし片１３ａが設けられている。これにより、一枚の板状のものよりも放熱面積が拡大しかつポッティング液との接触面積も拡大するため、放熱性を高めることができる。

放熱板７の形状としては、上記図示例（第１の例）に限られるものではなく、図４に種々の形状を示す。なお、上記図示例と同様の部分には同一の符合付してその詳しい説明を省略する。

図４（ａ）の放熱板２１では、その延出部１３には、互いに平行な複数本のリブ１３ｂがそれぞれ設けられている。この場合には、上記第１の例の放熱板７と略同等の放熱性を有する。なお、リブ１３ｂに変えてスリット形状にしてもよい。

また、図４（ｂ）の放熱板２２では、その延出部１３に、コ字状の凹凸波形部１３ｃを一列に並べたものを複数列並べ、かつ隣り合う列同士を並び方向にずらしたものが設けられている。この場合には、上記第１の例の放熱板７よりも放熱板の表面積が拡大されるため、高い放熱性を有するものとなる。

また、図４（ｃ）の放熱板２３では、その延出部１３に、連続する大きな波となるように曲成された波状部１３ｄが設けられている。この場合には、上記第１の例の放熱板７よりも放熱板の表面積が拡大されるため、放熱性を高めることができる。

また、図４（ｄ）の放熱板２４では、その延出部１３に、コ字状断面形状の細長い山と谷とが連続する凹凸波形部１３ｅがそれぞれ設けられ、さらに凹凸波形部１３ｅの凸部には複数の小孔１３ｆが設けられている。この場合にも、上記第１の例の放熱板７よりも放熱板の表面積が拡大されるため、放熱性を高めることができる。

さらに、図５（ａ）・（ｂ）・（ｃ）に他の形状の放熱板２５・２６・２７の例を示す。これらも、上記図示例と同様の部分には同一の符合付してその詳しい説明を省略する。図５（ａ）の放熱板２５では、その延出部１３は板状体のままとされている。放熱性をそれ程必要としない場合には板材から切り出したままの放熱板２５を用いることができ、それにより加工コストを低減し得る。

図５（ｂ）の放熱板２６では、その延出部１３の延出方向両端でダイオードパッケージ６の載置側に折り曲げられた曲折部１３ｇが設けられている。この場合には、図５（ａ）の放熱板２５よりも放熱板の表面積が拡大されるため、放熱性を高めることができる。

また、図５（ｃ）の放熱板２７では、上記放熱板２６の曲折部１３ｇに加えて、延出部１３の延出方向に沿う上下の縁でダイオードパッケージ６の載置側に折り曲げられた各曲折部１３ｈ・１３ｉと、中央部１２の下縁で同様に折り曲げられた曲折部１３ｊとが設けられている。この場合には、図５（ｂ）の放熱板２６よりも放熱板の表面積が拡大されるため、放熱性をさらに高めることができる。

本発明によれば、外部接続用ケーブル８が端子５ａ・５ｂ側とは相反する方向に突出部１６から斜め外向きに延出されており、端子５ａ・５ｂの列方向に放熱板７の配置スペースを拡張することができる。これにより、放熱板７の形状を大きく変更でき、したがって放熱性を大きく向上することができるため、ダイオード（ダイオードパッケージ６）を変えることなく、大きな放熱量に対応可能になる。

また、複数のダイオードを内蔵するダイオードパッケージ６を用いることにより、ダイオードの設置スペースを小さくすることができ、その分延出部１３の面積が増大し、上記したような種々の形状の複数の放熱板７・２１〜２７を形成することができる。それにより、太陽電池モジュール２の能力の違いによりダイオードパッケージ６に生じる発熱量の大小に対応させることができる。例えば、低出力タイプの太陽電池モジュール２に対しては、ダイオードパッケージ６の発熱量は低いため、図３（ａ）の放熱板２１及び図５の放熱板２５〜２７のいずれかを必要な放熱量に対応させて選択する。一方、高出力タイプの太陽電池モジュール２に対しては、ダイオードパッケージ６の発熱量は高くなるため、図３（ｂ）〜（ｄ）の各放熱板２２〜２４を選択して用いるとよい。さらに、図３（ｂ）〜（ｄ）の各放熱板２２〜２４においても、ある程度の放熱特性の違いがあり、太陽電池モジュール２の能力の細かな違いに対応させることができる。

各放熱板７・２１〜２７において、延出部１３の形状の複雑さにより製造コストに違いが生じるため、不必要に放熱性の高いものを用いる必要が無くなる。太陽電池モジュール２の発電量がそれ程大きくないものに用いられる端子ボックス１に対しては、放熱性が相対的に高くない単純な形状の放熱板（例えば２５〜２７）を用いることにより加工コストを抑制でき、端子ボックス１の低コスト化を図ることができる。

なお、上記図示例の突出部１６は、側壁部分１７の上下方向に延在しかつ端子５ａ・５ｂを覆う部分からボディ３の外に向けて突出する略三角形状に形成されているが、突出部１６の形状はそのような形状に限られるものではない。突出部１６は、ボディ３の外形の一部が端子５ａ・５ｂの列方向に拡幅された形状に形成されたものであり、その他の例として、図１に対応する図６〜１０を参照して説明する。なお、上記図示例と同様の部分については同一の符合を付してその詳しい説明を省略する。

図６の端子ボックスでは、図７に併せて示されるように、突出部１６は、ボディ３の上下方向において、端子５ａ・５ｂの配置範囲の中間位置から放熱板７の配置範囲の全範囲に亘って設けられている（図のＣ）。この場合には、外部接続用ケーブル８が対応する端子５ａの接続部８ａから端子５ａ・５ｂの列方向に延出し、突出部１６の側壁１６ｂを貫通している。これにより、放熱板７を、図に示されるように突出部１６に入り込ませるまで拡張することができ、延出部１３をより一層大きくすることができる。これにより、放熱板７を大きく形成することができ、ハイスペックモデルの太陽電池モジュール２に好適に対応し得る。また、図５（ａ）の二点鎖線で示されるように、放熱板２５を、その角を落とす形状にすることなく、矩形に近い形状にすることができる。これにより、放熱板２５の大きさをより大きくすることが可能となる。

図８の端子ボックスでは、図１と同様の突出部１６が設けられているが、ボディ３の上下方向において、放熱板７の配置範囲が下方向に拡張されている。図示例では、放熱板７の上下方向長さが、図１の例の略２倍となるようにされている。この場合は、例えば端子ボックス１の左右方向（端子５ａ・５ｂの列方向）の長さが制限される場合でも、上下方向（端子５ａ・５ｂの列方向に直交する方向）に余裕が有る場合に適用し得る。この場合も、放熱板７を大きく形成することができ、ハイスペックモデルの太陽電池モジュール２に好適に対応し得る。

また、図１の例では複数の切り起こし片１３ａが左右方向に列をなす１列のみ設けられていたが、図８の例では、複数の切り起こし片１３ａの左右方向の列を２列とするように設けられている。さらに、中央部１２の上下方向幅が増大しており、ダイオードパッケージ６を載置するために取られない空きスペースが生じるため、その空きスペースにも切り起こし片１３ａを設けることができる。これにより、より一層放熱性を高めることができる。

図９の端子ボックスは、ボディ３の外形が図１と同じであるが、小型の放熱板７を使用する場合に対応し得る例である。図に示されるように、放熱板７の長手方向（端子５ａ・５ｂの列方向）の長さが図１の例よりも短くされている。また、ポッティング液を満たす仕切りとなる内周壁３ｅの一部が、放熱板７を僅かな隙間をもって外囲する放熱板仕切り２８が設けられている。

この放熱板仕切り２８は、図１の例のようにボディ３の左右方向（端子５ａ・５ｂの列方向）幅一杯に放熱板７を配置する場合には設けないが、図９のように小型の放熱板７を選択する場合には成形時に形成されるものとする。これにより、ポッティング液を満たす場合に、必要最少限の範囲とすることができ、ポッティング作業の効率化及びポッティング液の使用量の無駄を無くすことができる。

図１０は、ボディ３の形状違いを示す図７と同様の模式図である。この場合には、突出部１６は、端子５ａ・５ｂの配置範囲の中間位置から放熱板７の配置範囲の中間位置に至る範囲に設けられている（図のＤ）。これにより、突出部１６に下向きの下壁１６ｃが形成される。端子５ａの一部が突出部１６に入り込むように配置され、端子５ａの突出部１６に入り込んだ部分に接続された外部接続用ケーブル８が突出部１６から下方向に下壁１６ｃを貫通して延出されている。この場合にも、ボディ３内の放熱板７の配置スペースが外部接続用ケーブル８により削減されることがなく、放熱板７を大きく形成することができる。

これら図６〜１０で示した放熱板７は、図１に対応させて示したものであり、それぞれ図４・５に示した種々の形状のものに置き換え可能であることは言うまでもない。このように、１種類の大きさの端子ボックスと１種類のダイオードとを用い、放熱板を変えるだけで出力の異なる各種の出力違いの太陽電池モジュールに対応が可能となるため、端子ボックスの汎用性を高めることができる。

本発明の端子ボックスは、太陽電池モジュール２の種々の形態にも適用し得るものであり、図１１及び図１２を参照して説明する。なお、各図において上記図示例と同様の部分には同一の符合を付してその詳しい説明を省略する。

図１１（ａ）の例は太陽電池モジュール２からのリード線が１本の場合に対応するべく端子５ｂが１個設けられている場合である。図に示されるように、外部接続用ケーブル８が接続される端子５ｃが設けられており、両端子５ｂ・５ｃ間にダイオードを接続するべく、ダイオードパッケージ６の図示例における４本の足６ａの内の２本がそれぞれ対応する端子５ｂ・５ｃに接続されている（図の○印）。なお、ダイオードパッケージ６を用いずに、公知の２本の足を備える単体のダイオードを用いてもよい（図示省略）。この場合にも、突出部１６を設け、その突出部１６から外部接続用ケーブル８を外に向けて延出することにより、放熱板７を大きくすることができる。

また、図１１（ｂ）の例は、太陽電池モジュール２からのリード線が２本の場合に対応するべく端子５ａが２個設けられている場合である。この場合にも、ダイオードパッケージ６の図示例における４本の足６ａの内の２本がそれぞれ対応する端子５ａに接続されている（図の○印）。なお、ダイオードパッケージ６を用いずに、公知の２本の足を備える単体のダイオードを２個用いてもよい（図示省略）。この場合には、図３の例における端子５ｂを除いた構成となり、各端子５ａにそれぞれ外部接続用ケーブル８が接続されており、図３の例と同様の効果を奏し得る。

図１２（ａ）は外部接続用ケーブル８が１本でありかつ３つの端子５ａ・５ｂを備えた端子ボックスの例である。この場合には、３つの端子５ａ・５ｂに太陽電池モジュール２からの３本のリード線がそれぞれ接続され、ダイオードパッケージ６の図示例における４本の足６ａの内の３本が対応する各端子５ａ・５ｂに接続され（図の○印）、端子列の一端の端子５ａに外部接続用ケーブル８が接続されている。なお、ダイオードパッケージ６を用いずに、公知の２本の足を備える単体のダイオードを２個用いてもよい（図示省略）。

図１２（ｂ）は同じく外部接続用ケーブル８が１本であるが２つの端子５ａ・５ｂを備えた端子ボックスの例である。この場合には、太陽電池モジュール２からの２本のリード線がそれぞれ対応する端子５ａ・５ｂに接続されている。図示例では、単体のダイオード３６が用いられ、その２本の足３６ａがそれぞれ対応する端子５ａ・５ｂに接続され（図の○印）、端子列の一端の端子５ａに外部接続用ケーブル８が接続されている。なお、上記と同様にダイオードパッケージ６を用い、２本の足６ａを接続するようにしてもよい。

これらの場合にも、突出部１６から外部接続用ケーブル８が外に向けて延出されている点は同じであり、上記と同様の効果を奏し得る。なお、このような外部接続用ケーブル８が１本の端子ボックスは、１つの太陽電池モジュール２の中に例えば２つのエリアが設けられ、一方に例えば図１２（ａ）の３端子及び１本の外部接続ケーブルにより構成された端子ボックスを取り付け、他方に図１２（ｂ）の２端子及び１本の外部接続ケーブルにより構成された端子ボックスを取り付けるような場合に適用される。

以上、本発明を、その好適実施形態の実施例について説明したが、当業者であれば容易に理解できるように、本発明はこのような実施例により限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更可能である。例えば、ダイオードパッケージ６と放熱板７（２１〜２７）との間には熱伝導性の向上を目的とした部材（例えば熱伝導グリスや熱伝導シート）を挟み込んでもよく、これにより、放熱性をより一層の向上し得る。また、端子５ａ・５ｂの材料として熱伝導性に優れる銅合金等を用いるとよい。また、放熱板の材料には、熱伝導性に優れ，コスト的に有利なアルミニウムを主成分とした合金等が考えられるが，さらに高い放熱性を求める場合は，より熱伝導性に優れる純銅に近い材料や銅合金などの材料を用いてもよい。これらの金属材料や熱伝導性向上を目的とした部材を任意に取捨選択することで，各種の太陽電池モジュールに最適な性能と製品コストをもったバリエーションを豊富に取り揃えることができる。

また、太陽電池モジュール２のリード線の数と同じ数の端子を備える端子ボックスにも適用可能であり、ダイオードパッケージ６を用いた場合にはその複数の足６ａの一部を端子に接続し、残りを接続せずに使用してもよい。また、複数のダイオードを一体化したパッケージからなるダイオードパッケージ６について説明したが、端子５ａ・５ｂの隣り合うものの間に単体のダイオードをそれぞれ接続するものにも適用可能である。また、放熱板の板厚を変えたものを用いることにより、より一層種々の放熱特性を有する放熱板を適用することができる。また、上記実施形態に示した構成要素は必ずしも全てが必須なものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない限りにおいて適宜取捨選択することが可能である。

１ 端子ボックス
３ ボディ
４ カバー
５ａ・５ｂ 端子
６ ダイオードパッケージ
７ 放熱板
８ 外部接続用ケーブル
１２ 中央部
１３ 延出部
１４ 上辺部
１５ 下辺部
１６ 突出部
１６ａ 傾斜壁
１６ｂ 側壁
１６ｃ 下壁
２１〜２７ 放熱板
２８ 放熱板仕切り

Claims (9)

1. 太陽電池モジュール用端子ボックスであって、
   太陽電池モジュールに取り付けられるケースと、
   前記太陽電池モジュールに接続されるべく、前記ケースの一方の側に設けられた電極端子と、
   前記ケースの一方の側に対向する他方の側に設けられたダイオードと、
   前記ダイオードに結合された放熱板と、
   前記電極端子に接続され、前記ケースの外に向けて延出される外部接続用ケーブルとを有し、
   前記ケースが、前記他方の側で前記一方の側よりも拡幅された部分を有し、
   前記外部接続用ケーブルが、前記拡幅された部分から前記ケースの外に向けて延出していることを特徴とする太陽電池モジュール用端子ボックス。
2. 太陽電池モジュール用端子ボックスであって、
   太陽電池モジュールに取り付けられるケースと、
   前記太陽電池モジュールに接続されるべく、前記ケースの一方の側に沿って一つの列をなして配列された３つ以上の電極端子と、
   前記ケースの一方の側に対向する他方の側に沿って配置され、前記電極端子の隣り合うものの間に渡り接続された複数のダイオードと、
   前記複数のダイオードに結合された放熱板と、
   前記電極端子の前記列の各端に接続され、前記ケースの外に向けて延出される外部接続用ケーブルとを有し、
   前記ケースが、前記他方の側で前記電極端子の前記列方向に拡幅された部分を有し、
   前記外部接続用ケーブルが、前記拡幅された部分から前記ケースの外に向けて延出していることを特徴とする太陽電池モジュール用端子ボックス。
3. 前記拡幅された部分が前記列方向に突出する局部的な突出部をなし、前記外部接続用ケーブルが、前記突出部を画定する壁を、前記列方向に対して前記ダイオード側に傾斜した斜め方向に貫通することを特徴とする請求項２に記載の太陽電池モジュール用端子ボックス。
4. 前記外部接続用ケーブルが、前記拡幅された部分を画定する壁を前記列方向に貫通することを特徴とする請求項２に記載の太陽電池モジュール用端子ボックス。
5. 前記外部接続用ケーブルが、前記拡幅された部分を画定する他方の側の壁を、前記列方向に直交する向きに貫通することを特徴とする請求項２に記載の太陽電池モジュール用端子ボックス。
6. 前記複数のダイオードは、一体化されたパッケージに内蔵されていることを特徴とする請求項２乃至請求項５のいずれかに記載の太陽電池モジュール用端子ボックス。
7. 前記パッケージが、前記電極端子の前記列の略中央に対向するように配置され、
   前記放熱板は、前記パッケージの両側に互いに相反する方向に延出された延出部を有し、
   前記延出部の少なくとも一部には、部分的に切り起こしまたは波状に曲成して形成された放熱部が設けられていることを特徴とする請求項６に記載の太陽電池モジュール用端子ボックス。
8. 前記放熱板が、前記拡幅された部分に至る大きさに形成されていることを特徴とする請求項１乃至請求項７のいずれかに記載の太陽電池モジュール用端子ボックス。
9. 前記ケースが、ポッティング液を満たすべく、前記放熱板を僅かな隙間をもって外囲する仕切りを有することを特徴とする請求項１乃至請求項８のいずれかに記載の太陽電池モジュール用端子ボックス。

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