JP3744531B1 - 太陽電池モジュール用端子ボックス及び整流素子ユニット - Google Patents

Abstract

【課題】 良好な放熱特性を確保する。
【解決手段】 基板１１上に複数並設されて太陽電池モジュールのプラス電極及びマイナス電極が接続され得る端子板３０と、この端子板３０に接続され得る外部接続用のケーブル８０と、対応する二つの端子板３０間に架け渡される整流素子ユニット５０とを備える。整流素子ユニット５０は、対応する二つの端子板３０の夫々に接続される逆流防止用のバイパスダイオード５２と、このバイパスダイオード５２を弾性的に抱持する金属性のクリップ５３とからなる。クリップ５３は、バイパスダイオード５２の放熱板５５と当接してバイパスダイオード５２が発生する熱を放熱する。
【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及び整流素子ユニットに関する。

太陽光発電システムは、家屋の屋根上に敷設した太陽電池パネルからの直流電流をインバータ等を介して各電器製品に供給する構成とされる。太陽電池パネルは複数の太陽電池モジュールからなり、各太陽電池モジュールの電極を端子ボックスを介して直列または並列接続した構造となっている。

従来の端子ボックスとしては、ボックス内に隣接して配されて一端が太陽電池モジュールの裏面側から引き出されたプラス電極及びマイナス電極に接続されるとともに他端が外部接続用ケーブルに接続される端子板と、この端子板間に架け渡されるバイパスダイオードとを備えたものが知られている（例えば、以下の特許文献１を参照）。バイパスダイオードは、逆負荷時の逆電流を外部接続用ケーブルの一方から他方へ短絡するためのものであって、チップ状のダイオード機能部とこのダイオード機能部を挟み込むようにして同ダイオード機能部に接続される一対の導体片とからなる。各導体片は、互いの重合部間にダイオード機能部との接点部を有し、この接点部から互いに反対方向へ延出しその延出端側で対応する端子板に半田付け等により接続されている。
特許第３４９８９４５号公報

ところで、上記の場合、ダイオード機能部が発生する熱を効率良く放熱できる構造ではなかった。その点、樹脂封止によりパッケージングされた公知のダイオードの中には放熱板を備えるものがあり、かかる放熱板を通して放熱できる構造にはなっているものの、放熱板自体がさほど大きくないことから、これだけで十分な放熱特性を確保することは困難な事情があった。

本発明は上記のような事情に基づいて完成されたものであって、良好な放熱特性を確保することを目的とする。

上記の目的を達成するための手段として、請求項１の発明は、基板上に複数並設されて太陽電池モジュールのプラス電極及びマイナス電極が接続され得る端子板と、この端子板に接続され得る外部接続用のケーブルと、対応する二つの端子板間に架け渡される整流素子ユニットとを備え、前記整流素子ユニットは、樹脂封止によりパッケージングされて、前記対応する二つの端子板の夫々に接続される逆負荷時バイパス用の整流素子と、前記端子板とは別体とされかつＵの字状に折り返されて、上下一対の支持片により前記整流素子を上下から弾性的に挟み込むように装着する金属製のクリップとからなり、前記上下一対の支持片のうち、前記整流素子の下側に配される下部支持片が前記基板に当接する構造となっているところに特徴を有する。

請求項２の発明は、請求項１に記載のものにおいて、前記整流素子は、その外面に放熱板を露出した状態で配されており、前記下部支持片は、前記放熱板に当接可能とされているところに特徴を有する。

請求項３の発明は、請求項１または請求項２に記載のものにおいて、前記下部支持片には前記基板側の被係合部と弾性的に係合可能な係合部が設けられており、前記整流素子ユニットは、前記係合部と前記被係合部とによる弾性係合作用に基づいて前記基板上に位置決めされるようになっているところに特徴を有する。

請求項４の発明は、請求項１ないし請求項３のいずれかに記載のものにおいて、前記基板上には前記整流素子が複数設けられており、各整流素子毎に一つの前記クリップが対応して設けられているところに特徴を有する。

請求項５の発明は、請求項１ないし請求項３のいずれかに記載のものにおいて、前記基板上には前記整流素子が複数設けられており、これら複数の整流素子が一つの前記クリップにより一括して保持されているところに特徴を有する。

請求項６の発明は、前記基板上に複数並設されて太陽電池モジュールのプラス電極及びマイナス電極が接続され得るとともに外部接続用のケーブルが接続され得る端子板のうち、対応する二つの端子板間に架け渡される整流素子ユニットであって、前記整流素子ユニットは、樹脂封止によりパッケージングされて、前記対応する二つの端子板の夫々に接続される逆負荷時バイパス用の整流素子と、前記端子板とは別体とされかつＵの字状に折り返されて、上下一対の支持片により前記整流素子を上下から弾性的に挟み込むように装着する金属製のクリップとからなり、前記上下一対の支持片のうち、前記整流素子の下側に配される下部支持片が前記基板に当接する構造となっているところに特徴を有する。

請求項７の発明は、請求項６に記載のものにおいて、前記整流素子は、その外面に放熱板を露出した状態で配されており、前記下部支持片は、前記放熱板に当接可能とされているところに特徴を有する。

＜請求項１及び請求項６の発明＞
整流素子を接触状態で保持する、端子板とは別体とされかつＵの字状に折り返された金属性のクリップが設けられているから、整流素子が発生する熱をクリップを通して基板側へ効率良く放熱することができる。また、整流素子とクリップとが整流素子ユニットとして一体化されているから、基板への組み付け性に優れる。

また、クリップが整流素子を弾性的に挟み込む一対の支持片を備えて整流素子を保持するようになっているから、大きさの異なる複数種の整流素子に対応することができ、汎用性に優れる。さらに、整流素子を一対の支持片間に挟み込むだけであるから、作業負担を軽減できる。もちろん、整流素子と支持片との間に半田を施したり、金属性の放熱パッド部材を介在させてもよく、こうすると、放熱特性がより良好となる。

＜請求項２及び請求項７の発明＞
下部支持片が整流素子の放熱板と当接可能とされているから、放熱板から下部支持片への伝熱性が良好となる。

＜請求項３の発明＞
整流素子ユニットが係合部と被係合部とによる弾性係止作用に基づいて基板上に位置決めされるようになっているから、基板に対するワンタッチ装着が可能となる。

＜請求項４の発明＞
各整流素子毎に一つのクリップが対応して設けられているから、複数の整流素子を一つのクリップが一括して保持する場合に比べて、整流素子ユニットを基板上に組み付ける際のバリエーションが増大する。したがって、例えば、複数の隣り合う端子板のうち、一部を整流素子ユニットで架け渡し、残りをジャンパーピンで架け渡すことも可能となる。

＜請求項５の発明＞
複数の整流素子が一つのクリップによって一括して保持されているから、整流素子毎にクリップを用意しなくて済むとともに、整流素子の取り付け作業を簡単に行うことができる。

＜実施形態１＞
本発明の実施形態１を図１ないし図６によって説明する。本実施形態にかかる太陽電池モジュール用端子ボックスは、表面に直列接続された多数の太陽電池セルを配した太陽電池モジュール（図示せず）の裏面側に取り付けられるものであって、ボックス本体１０と、ボックス本体１０内に並設された多数の端子板３０と、隣接する端子板３０間に架け渡される整流素子ユニット５０とを備えて構成される。なお、以下の説明において前後方向については、図１の上側を前方とする。

ボックス本体１０は、合成樹脂材によって上面開放の箱型に形成されており、その内部に絶縁樹脂が充填され、かつ、上方からカバー７０が被せられるようになっている。詳しくはボックス本体１０は、図１に示すように、複数の端子板３０が横並びで載置された略矩形状の基板１１と、この基板１１の周縁部から立ち上げられて周囲を取り囲む側板１２と、基板１１の所定位置から立ち上げられる仕切り壁１３とを備える。基板１１の一端には横長矩形状の開口１４があいており、この開口１４に複数の端子板３０の先端部が臨んでいる。基板１１の開口１４には太陽電池モジュールのプラス電極及びマイナス電極に接続されたリード（図示せず）が通され、通された各リードが端子板３０の先端部に半田付け等により接続されるようになっている。

基板１１の上面には各端子板３０毎に対応して端子板３０の位置決め孔３１と係合可能な位置決め突部１５が突設されている。位置決め突部１５の両端外方には撓み可能な一対の係止片１６が突出して設けられており、端子板３０の装着過程では係止片１６が端子板３０の両側縁部と係合して開き変形し、端子板３０が正規に組み付けられるに伴ない係止片１６が復元して端子板３０の両側縁部を上方から押し付け、端子板３０の浮き上がりを規制するようになっている。

また、基板１１の上面には、後述する端子板３０Ａの位置決め行うための位置決め壁１８が設けられている。位置決め壁１８は、対応する端子板３０Ａの幅方向に沿って延出して形成され、その根元には端子板３０Ａの後端部を嵌め込み可能な受け溝（図示せず）が設けられている。端子板３０は、基板１１への装着時に斜め姿勢をとりつつその後端部を受け溝の奥面に当て止めさせ、かかる状態からその前端部を傾倒させることで、その傾倒動作に伴ない位置決め孔３１を位置決め突部１５に嵌め込むような構成とされる。

また、側板１２の後側両端部には切り欠き１７が設けられ、ここに上方から外部接続用のケーブル８０が嵌め込まれ、さらにケーブル押さえ部材２０が嵌着されてケーブル８０が固定されるとともに、ケーブル押さえ部材２０と側板１２とが一体に連なるようになっている。

端子板３０は、導電性金属板材を切断等して短冊状かつ短寸に形成され、基板１１の前後方向略中央部に横並びで四つ設けられている。基板１１の両端側に配された端子板３０Ｂには対応する外部接続用のケーブル８０が接続されている。ケーブル８０の端末は被覆８２の剥離によって芯線８１が露出しており、この芯線８１に対して端子板３０の端部に形成されたバレル部３２がかしめ付けられることにより、ケーブル８０と端子板３０とが接続されるようになっている。なお、ケーブル８０の延出端にはコネクタ部（図示せず）が接続されている。

上記のケーブル８０が接続された端子板３０Ｂは、ケーブル８０及びリードの夫々の配設位置と対応するように、長さ方向の途中で軸方向にオフセットされている。仕切り壁１３は、この端子板３０及びケーブル８０の両側縁に沿うように画成されており、その内側の端子板３０及びケーブル８０上に絶縁樹脂が充填されるようになっている。これにより、ボックス本体１０全体に充填する場合に比べて、絶縁樹脂の充填量を節約できるメリットがある。

基板１１の上面の略中央部には、ケーブル８０とは未接続の端子板３０Ａが二つ配されている。各端子板３０Ａは、基板１１上に設置された位置決め壁１８及び位置決め突部１５の夫々に対し、その前後方向の両端二位置で係合可能とされ、この係合により、平面方向に沿った遊動が確実に規制されるようになっている。また、各端子板３０には側方へ張り出す付設部３４が設けられており、この付設部３４の上面に整流素子ユニット５０の導体片５１（後述する）が載置されて半田接続されるようになっている。付設部３４は、導体片５１の配設位置と対応するように、図３及び図４に示すように、リードが接続される本体部３５側から一段落ちた位置に配されている。付設部３４の上面には導体片５１を案内するための一対の突起３６が設けられている。

さて、隣り合う端子板３０間に配置される整流素子ユニット５０は、電流の逆流を防止するためのバイパスダイオード５２（本発明の逆負荷持バイパス用の整流素子に相当）と、このバイパスダイオード５２を弾性的に抱持するクリップ５３とから構成されている。

図示する場合は、三つの整流素子ユニット５０が設けられているが、この取り付け個数は太陽電池モジュール用端子ボックスの容量等を考慮して決定され、適宜変更可能とされる。例えば、図６に示すように、四つの端子板３０のうち、基板１１の両端部に位置する二組の端子板３０をジャンパーピン９０によって導通可能に架け渡し、中央部に位置する一組の端子板３０のみを整流素子ユニット５０によって架け渡しても構わない。こうすると、バイパスダイオード５２の数が減って温度上昇を抑制できるとともに端子板３０を介することで伝熱性が良好となる。もちろん、四つの端子板３０のうち、基板１１の両端部に位置する二組の端子板３０を整流素子ユニット５０によって架け渡し、中央部に位置する一組の端子板３０をジャンパーピンによって架け渡しても構わない。

バイパスダイオード５２は、図２（Ａ）に示すように、略直方体形状をなす樹脂モールド部５４と、樹脂モールド部５４の前端面の略中央部から突出して対応する端子板３０に半田接続される一対の導体片５１（Ｐ形領域（アノード側）及びＮ形領域（カソード側）の夫々に対応）と、樹脂モールド部５４の後端面の下縁から後方へ向けて一部が突出するとともに残りの大部が樹脂モールド部５４の底面に露出して配される放熱板５５（Ｎ形領域（カソード側）に対応）とを備える。一対の導体片５１は、一端面から略水平に突出したあと二度の直角曲げによってその先端部が樹脂モールド５４の底面とほぼ同じ高さ位置に至るとともに樹脂モールド５４から離れる方向を向いて配される。

また、クリップ５３は、無酸素銅等の導電性金属板を所定形状に打ち抜いたあと曲げ加工等して形成され、全体が前後軸を挟んで対称形状とされている。詳しくはクリップ５３は、図２ないし図５に示すように、互いに対向する一対の支持片５６を有することで断面略Ｕの字に形成され、各支持片５６の先端部間にバイパスダイオード５２を弾性的に保持可能としている。各支持片５６のうちバイパスダイオード５２の底面と当接する下部支持片５６Ａは、バイパスダイオード５２の前後長さの概ね四倍ほどの前後長さを有し、その後端部が基板１１の後端部位に達するまで後方へ向けて延出して形成されている。

また、下部支持片５６Ａは、バイパスダイオード５２の幅寸法の概ね二倍ほどの幅寸法を有している。下部支持片５６Ａの前端縁には、バイパスダイオード５２の両側面と当接し合うことでバイパスダイオード５２の幅方向への遊動を規制する横ずれ規制片５６Ｅが切り起こしによって形成されている。また、下部支持片５６Ａの略中央部には、放熱板５５の後端と当接し合うことでバイパスダイオード５２の後方移動を規制する当て止め片５６Ｆが切り起こしによって形成されている。そして、下部支持片５６Ａの両側縁には、略コの字の切り欠き５６Ｇが形成され、この切り欠き５６Ｇ内に、基板１１に突設された被係合部１９が係入可能とされている。被係合部１９は、整流素子ユニット５０の基板１１への組み付け過程で切り欠き５６Ｇの縁部（本発明の係合部に相当）に当接して撓み変形され、下部支持片５６Ａが基板１１上に載置されるに伴ない、復元するとともに切り欠き５６Ｇの縁部の上面に当接し、もって整流素子ユニット５０の浮き上がりを規制可能としている。

下部支持片５６Ａの後端中央部からは中間連繋部５６Ｈが立ち上げ形成され、その立ち上げ端からはバイパスダイオード５２の上面と当接する上部支持片５６Ｂが前方へ向けて延出して形成されている。中間連繋部５６Ｈと上部支持片５６Ｂとは、バイパスダイオード５２の幅寸法より僅かに幅狭に形成されている。また、上部支持片５６Ｂは、中間連繋部５６Ｈから前方へ向けて緩やかな下り勾配となり、その下り勾配端にてバイパスダイオード５２と当接し、その後、昇り勾配となってテーパ状に拡開している。このテーパ状に拡開する上部支持片５６Ｂの先端部は、バイパスダイオード５２を誘い込むための案内部５６Ｋとなっている。自然状態における上部支持片５６Ｂの下り勾配端と下部支持片５６Ａとの間の離間距離は、バイパスダイオード５２の高さ寸法よりも少し小さく設定されている。

基板１１の後端部には位置決め壁１８が突設されており、下部支持片５６Ａの後端両端部は、位置決め壁１８の根元に設けられた受け溝（図示せず）に進入可能とされている。整流素子ユニット５０は、基板１１への装着時に斜め姿勢をもって下部支持片５６Ａの後端両端部を受け溝の底面に当て止めさせ、かかる状態から下部支持片５６Ａの前端部を傾倒させることで、その傾倒動作に伴ない一対の導体片５１を対応する端子板３０上に載置するような構成とされる。

次に、本実施形態の製造方法及び作用効果を説明する。まず、端子板３０のバレル部３２をケーブル８０の端末にて露出された芯線８１にかしめ付けて端子板３０とケーブル８０とをかしめ接続する。続いて、基板１１上に端子板３０を載置固定する。このとき、基板１１上に突設された位置決め突部１５を端子板３０の位置決め孔３１に挿通することにより、端子板３０を位置決めし、さらに係止片１６の弾性的な係止によって端子板３０の浮き上がりを規制する。次いで、上方からケーブル押さえ部材２０をケーブル８０に覆い被せつつ取り付け、ケーブル８０を基板１１上に固定する。また、ケーブル８０とは未接続の端子板３０Ａについては、その後端部を位置決め壁１８の受け溝に嵌入させる。

一方、図２（Ａ）から図２（Ｂ）にかけて示すように、クリップ５３の開口に対して前方からバイパスダイオード５２を嵌め込み、一対の支持片５６の先端部間にてバイパスダイオード５２をバネ性をもって挟持することで、整流素子ユニット５０を形成する。このとき、バイパスダイオード５２の放熱板５５とクリップ５３の下部支持片５６Ａとの間に、半田を施したり金属性の放熱パット部材を介在させることにより、放熱板５５からクリップ５３への放熱特性の向上を図ってもよい。続いて、下部支持片５６Ａの後端両端部を位置決め壁１８の受け溝に嵌入させるとともに、一対の導体片５１の夫々を端子板３０の付設部３４上に載せ、そこに半田を施して両者を電気的に接続する。また、被係合部１９の下部支持片５６Ａに対する弾性的な係止によって下部支持片５６Ａひいては整流素子ユニット５０の浮き上がりを規制する。

その後、ボックス本体１０を太陽電池モジュールの裏面側に両面テープで接着もしくはボルトで固着する。取り付けの過程で太陽電池モジュールの電極に接続されたリードを基板１１の開口１４を通してボックス本体１０内に引き込み、このリードを端子板３０の先端部に半田接続する。それからシリコン樹脂等の絶縁樹脂を仕切り壁１３内の端子板３０及びケーブル８０の端末上に充填し、さらにカバー７０を被せて蓋締めする。絶縁樹脂により、かしめ接続部分、半田接続部分等の各接続部位が気密に封止される。また、カバー７０を被せることにより、カバー７０の裏面でケーブル押さえ部材２０が基板１１側に押し付けられる。

以上のように本実施形態によれば、バイパスダイオード５２を接触状態で保持する金属性のクリップ５３が設けられているから、バイパスダイオード５２が発生する熱をクリップ５３を通して効率良く放熱することができる。そして、これらバイパスダイオード５２とクリップ５３とが整流素子ユニット５０として一体化されていることから、基板１１への組み付け性が良好となる。

また、クリップ５３が一対の支持片５６を備えてバイパスダイオード５２を弾性的に保持するようになっているから、上記のバイパスダイオード５２に限らず、大きさの異なる複数種のバイパスダイオードに対応することができ、汎用性に優れる。
さらに、整流素子ユニット５０を組み付けるに際し、下部支持片５６Ａの後端部を位置決め壁１８の受け溝に嵌入させつつ、下部支持片５６Ａの切り欠き５６Ｇの縁部を被係合部１９に弾性係合させるだけで済むから、基板１１へのワンタッチ装着が可能となり、作業負担が軽減される。

さらにまた、各バイパスダイオード５２毎に一つのクリップ５３が対応して設けられているから、複数のバイパスダイオード５２を一つのクリップ５３が一括して保持する場合に比べて、図６にも示すように、整流素子ユニット５０を基板１１上に組み付ける際のバリエーションが増大する。

＜参考例１＞
図７は、参考例１を示す。この参考例１で使用されるバイパスダイオード５９は、上記実施形態のバイパスダイオード５２における一対の導体片５１のうちＮ側領域（カソード側）と対応する導体片５１を切除することで形成される。

つまり、このバイパスダイオード５９は、底面にＮ側領域（カソード側）に対応する放熱板（図示せず）を有するとともに一端面にＰ側領域（アノード側）と対応する一つの導体片５１を有し、この一端面を左側方に向けた横向きの姿勢として、隣り合う端子板３０間に架け渡されている。図示する場合、三つのバイパスダイオード５９が各端子板３０を横切って直列に配されている。そして、放熱板は隣り合う端子板３０のうちの一方の端子板３０Ａ上に直接的に載せられ、導体片５１の先端部は他方の端子板３０Ｂ上に直接的に載せられて、それぞれ対応する端子板３０Ａ、３０Ｂに半田接続されている。
この参考例１によれば、バイパスダイオード５９が発生する熱を放熱板から端子板３０Ａへと直接的に放熱することが可能となるから、放熱板が基板１１上に載置されている従来品と比べて、放熱特性がより良好となる。

＜実施形態２＞
図８は、本発明の実施形態２を示す。実施形態２では、一つの金属製のクリップ５３が複数のバイパスダイオード５２を一括して保持している点で実施形態１と異なっている。

すなわち、実施形態２のクリップ５３は、横並びで配置された複数（図示する場合は３つ）のバイパスダイオード５２を一括して保持可能なように、実施形態１のクリップ５３を幅方向に引き伸ばした形態とされ、幅広に形成された一対の支持片５６を備えて構成されている。基板１１の上面の前後方向中央部より後方領域つまり端子板３０の配設位置より後方領域は、クリップ５３を載せるための載置面となっており、この載置面の両側二箇所に、被係合部１９が突出して設けられている。

整流素子ユニット５０は、一対の支持片５６間に複数のバイパスダイオード５２を一括して弾性的に挟み込むことで形成される。被係合部１９は、整流素子ユニット５０が基板１１上に載置される過程で下部支持片５６Ａの切り欠き５６Ｇ内に弾性的に係入され、整流素子ユニット５０が基板１１上に載置されるに伴って切り欠き５６Ｇの縁部に弾性的に当接し、もって整流素子ユニット５０の浮き上がりを規制可能としている。その他の構造は実施形態１と概ね同様であり、重複する説明は省略する。

実施形態２によれば、複数のバイパスダイオード５２が一つのクリップ５３によって一括して保持されるようになっているから、実施形態１と違って、バイパスダイオード５２毎にクリップ５３を用意しなくて済む。また、バイパスダイオード５２を簡単に取り付けることができる。

＜参考例２＞
図９乃至図１１は、参考例２を示す。参考例２では、放熱部材に相当するものとして、一対の分割体５７が採用されている点で、上記の実施形態１及び実施形態２と異なっている。

一対の分割体５７は、アルミニウムによってブロック状に形成され、両分割体５７の合体によって両分割体５７の対向面間にバイパスダイオード５２を厚み方向に挟持可能としている。両分割体５７のうちの一方５７Ａは、図１０に示すように、バイパスダイオード５２の上面に当接可能とされ、他方５７Ｂは、バイパスダイオード５２の下面に当接可能とされる。

両分割体５７のうち一方５７Ａの内壁は、バイパスダイオード５２の樹脂モールド部５４の上面から後面にかけて略直角につながる段差部分に突き当て状態で緊密に当接し得る保持面５７Ｅを備えている。両分割体５７のうち他方５７Ｂの内壁は、バイパスダイオード５２に張り出し形成された取付部５８の下面から後面にかけて略直角につながる段差部分に突き当て状態で緊密に当接し得る保持面５７Ｅを備えている。両分割体５２の互いの境界面は、取付部５８の上面を含んだ略水平面上に設定されている。そして、バイパスダイオード５２の樹脂モールド部５４の前面は、一対の導体片５１が突出可能なように両分割体５７に覆われることなく露となっており、この前面と両分割体５７の前面とが略面一で連なるようになっている。

両分割体５７は、バイパスダイオード５２を保持した状態で全体として略直方体形状をなし、その前後長さは、バイパスダイオード５２の前後長さの概ね二倍ほどに長く設定されている。また、両分割体５７には、両者が合体したときに一方５７Ａから他方５７Ｂにかけてほぼ垂直に同軸で貫通する貫通孔５７Ｇが設けられている。この貫通孔５７Ｇは、バイパスダイオード５２の取付部５８に既設された取付孔５８Ａをも連通可能とされている。

したがって、両分割体５７がバイパスダイオード５２を挟持すると、貫通孔５７Ｇ及び取付孔５８Ａが同軸で貫通開口することとなり、ここにねじ部材６０が挿通され、ねじ部材６０の先端部が基板１１に設けられた有底のねじ穴１１Ｅ（本発明のねじ受け部に相当する）にねじ込まれることにより、ねじ部材６０の頭部６１と基板１１との間に、両分割体５７を介して、バイパスダイオード５２が締付けられるようになっている。

参考例２においては、両分割体５７がバイパスダイオード５２を挟み込むことで形成される整流素子ユニット５０を基板１１上に載せ、上方からねじ部材６０を貫通孔５７Ｇに挿通し、そのねじ部材６０の先端部を基板１１のねじ穴１１Ｅにねじ込むことにより、図１１に示すように、整流素子ユニット５０が基板１１上に固定されるとともに、バイパスダイオード５２が両分割体５７に保持される。このとき、両分割体５７の両保持面５７Ｅがバイパスダイオード５２に既設の段差部分に沿う形状をなしてこの段差部分に突き当てられるようになっているから、かかる段差部分にも両分割体５７が接触して放熱面積が増大するとともに、バイパスダイオード５２と両分割体５７との接合強度を高めることができる。その結果、放熱特性がより良好となるのに加え、バイパスダイオード５２を厚み方向に確実に保持することができる。
また、両分割体５７がアルミニウムのように熱伝導率の高い金属からなるので、放熱特性がより一層良好となる。

＜参考例３＞
図１２ないし図１４は、参考例３を示す。参考例３では、バイパスダイオード５２が放熱部材としての金属ブロック９１にねじ止めされている点で参考例２と共通するが、ねじ部材６０の先端が基板１１側に至っていない点で参考例２と異なる。また、参考例３では、参考例２における分割体５７のうちの一方５７Ａに相当する部分が無い。

参考例３における放熱部材としての金属ブロック９１は、アルミニウムまたは銅・アルミニウム合金によって形成され、横並びで配された３つのバイパスダイオード５２を一括して固定できるようになっている。金属ブロック９１の上面の前端側は、図１３に示すように、バイパスダイオード５２が載せられる載置面９１Ａとされ、この載置面９１Ａは後端側との間に段差部９１Ｂを介して後端側よりも一段低い位置に設定されている。段差部９１Ｂは、幅方向に沿った一直線上に配置され、ここにバイパスダイオード５２に張り出し形成された取付部５８が位置決め状態で当て止めされるようになっている。

バイパスダイオード５２の前端面は、金属ブロック９１の載置面９１Ａに載せられたときに、金属ブロック９１の前端面とほぼ面一で連なるようになっている。また、金属ブロック９１の前端面は基板１１の上面に突設された規制壁１１Ｋに対面され、これにより、金属ブロック９１の前方への位置決めがなされる。

そして、バイパスダイオード５２は、その取付部５８に既設された取付孔５８Ａに挿通されるねじ部材６０を介して、金属ブロック９１に取り付けられるようになっている。取付部５８の取付孔５８Ａは、金属ブロック９１の載置面９１Ａに設けられた有底のねじ穴９１Ｅと整合するようになっている。ねじ部材６０の先端部６２を取付孔５８Ａからねじ穴９１Ｅにかけてねじ込むことにより、ねじ部材６０の頭部６１と金属ブロック９１との間に取付部５８は挟み込まれ、もってバイパスダイオード５２が金属ブロック９１に取り付けられるようになっている。

金属ブロック９１の後端面下縁には薄肉の突縁部９１Ｆが後方へ向けて張り出し形成されている。基板１１の上面のうちの突縁部９１Ｆの左右両側縁と対応する位置には、図１２に示すように、一対の位置決め壁１８Ａが設けられている。位置決め壁１８Ａは、幅方向に沿って延出して形成され、その根元には突縁部９１Ｆの左右両側縁を嵌め込み可能な受け溝（示せず）が設けられている。また、金属ブロック９１の本体部分の左右両側縁は、基板１１の上面に突設された撓み可能な弾性受け部１９Ａに掛け止めされるようになっている。弾性受け部１９Ａは、既述した被係合部１９と同様の機能を有するものである。

そして、金属ブロック９１の下面には、図１３に示すように、基板１１に対する載置面９１Ｇとの間に段差を介して下方へ突出する放熱ブロック部９２が設けられている。また、基板１１には、放熱ブロック部９２の進入を許容する貫通孔１１Ｈが太陽電池モジュール１００の裏面側にも通じるよう開口して形成されている。放熱ブロック部９２は、貫通孔１１Ｈの孔縁に対して幅方向に緊密に嵌合するようになっている。そして、放熱ブロック部９２の突出寸法は、基板１１の厚み寸法とほぼ同一としてあり、図１４に示すように、その突出端面（下面）が、基板１１の底面に臨んで太陽電池モジュール１００の裏面に直接当接可能なように設定されている。

次に、参考例３の作用を説明する。まず、バイパスダイオード５２の取付部５８を金属ブロック９１の段差部９１Ｂに当て止めした状態でバイパスダイオード５２を金属ブロック９１の載置面９１Ａ上に載せる。続いて、上方から取付部５８の取付孔５８Ａ及び金属ブロック９１のねじ穴９１Ｅに対してねじ部材６０を螺挿し、バイパスダイオード５２を金属ブロック９１にねじ止め固定する。それから、金属ブロック９１の突縁部９１Ｆを位置決め壁１８Ａの受け溝に嵌め込みつつ、金属ブロック９１の放熱ブロック部９２を基板１１の貫通孔１１Ｈに嵌め入れる。金属ブロック９１が基板１１上に載せられると、金属ブロック９１は基板１１の弾性受け部１９Ａによって浮き上がりが規制された状態で弾性保持される。また、金属ブロック９１が基板１１上に載せられると、バイパスダイオード５２の前端面から水平に突出する一対の導体片５２Ｑが対応する端子板３０の付設部３４上に載せられるので、ここに半田を施せば、両者が電気的に接続される。なお、基板１１の端子台１１Ｒは、図１４に示すように、水平に突出する一対の導体片５２Ｑの高さ位置と対応可能なように、基板１１の基準面から底上げされた形態となっている。

参考例３によれば、バイパスダイオード５２を金属ブロック９１に対してねじ止めしているから、両者５２，９１の接合を強固にすることができる。なお、かかるねじ止めによる効果は、金属ブロック９１に放熱ブロック部９２が無く、基板１１に貫通孔１１Ｈが無い態様であっても同様に奏せられる。また、上記参考例２において、ねじ部材６０の先端が基板１１にまで至らない構造とし、その代わりに参考例３における位置決め壁１８Ａ及び弾性受け部１９Ａを設けた構造としてもよい。

また、基板１１に貫通孔１１Ｈが設けられ、この貫通孔１１Ｈ内に金属ブロック９１の放熱ブロック部９２が進入するようになっているから、バイパスダイオード５２で発生した熱が放熱ブロック部９２を介して太陽電池モジュール１００側に効率良く放熱される。
しかも、放熱ブロック部９２の突出端面が基板１１の底面に臨むようになっているから、バイパスダイオード５２で発生した熱を放熱ブロック部９２から太陽電池モジュール１００側へ直接放熱できる。

なお、実施形態２を実施形態１に適用するのと同様の手法で、図１５に示すように、金属ブロック９１を各バイパスダイオード５２毎に対応して設けても構わない。また、一のバイパスダイオード５２に対しては一の金属ブロック９１を対応して設けるとともに、他のバイパスダイオード５２に対しては実施形態１のクリップまたは参考例２の一対の分割体を対応して設け、もってハイブリッド型としても構わない。

＜参考例４＞
図１６は、参考例４を示す。参考例４では、金属ブロック９１に放熱ブロック部９２が一体形成されておらず、基板１１の貫通孔１１Ｈの内部に放熱ブロック部９２とは別部材が配されている点で参考例３と異なるが、その他は参考例３と概ね同じである。

参考例４では、金属ブロック９１の下面が基板１１の上面（基準面）に沿ったフラット面とされている。そして、基板１１の貫通孔１１Ｈには、金属ブロック９１の下面に塗布されたセラミック接着材等の熱伝導性の良好な接着材９３が流入して固化されている。
これにより、バイパスダイオード５２で発生した熱が良伝熱性の接着材９３を介して太陽電池モジュール１００側に効率良く放熱されるようになっている。

＜他の実施形態＞
本発明は上記記述及び図面によって説明した実施形態に限定されるものではなく、例えば次のような実施形態も本発明の技術的範囲に含まれ、さらに、下記以外にも要旨を逸脱しない範囲内で種々変更して実施することができる。
（１）参考例２では、貫通孔がバイパスダイオードの取付孔を連通可能に設けられていたが、貫通孔は両分割体を同軸で貫通していればよく、必ずしも貫通孔が取付孔を連通していなくてもよい。もっとも、貫通孔が取付孔を連通する場合には、取付孔にねじ部材が挿通されることから、バイパスダイオードの保持がより一層確実となる。
（２）参考例２では、放熱部材が一対の分割体として分離可能に構成されていたが、放熱部材は、バイパスダイオードの装着部を有する分離不能な一つのブロック体によって構成されていてもよい。例えば、ブロック体は、バイパスダイオードの下面のみに当接し得る下部ブロック体であってもよく、また、バイパスダイオードの上面のみに当接し得る上部ブロック体であってもよい。さらに、バイパスダイオードを収容可能なコの字の装着部を有するブロック体であっても構わない。この場合の各ブロック体は、アルミニウムまたはアルミニウムの合金からなるのが好ましい。

（３）放熱部材はバイパスダイオードに既設の部分（例えば、参考例２に記載の段差部分とか取付孔）を利用してバイパスダイオードを取り付け可能としていればよい。例えば、上記の各ブロック体がバイパスダイオードの取付孔に差し込み可能なボス部を備え、このボス部により、バイパスダイオードとの接合を図る構成であってもよい。
（４）放熱部材はバイパスダイオードで発生した熱を太陽電池モジュール側に放熱するためのフィンを備えた構造としてもよい。かかるフィンは、例えば、放熱部材の一面に凹凸形状を施すことで形成できる。こうすると、放熱表面積が増大するとともに通風性が良好となるので、バイパスダイオードの温度上昇を一層効率良く抑えることができる。

本発明の実施形態１においてボックス本体の内部構造を示す平面図 （Ａ）バイパスダイオードが装着される前のクリップの断面図 （Ｂ）バイパスダイオードが装着されたクリップの断面図 概略的な分解断面図 概略的な断面図 整流素子ユニットの平面図 変形例を示す図１相当図 参考例１においてボックス本体の内部構造を示す平面図 本発明の実施形態２においてボックス本体の内部構造を示す平面図 参考例２においてボックス本体の内部構造を示す平面図 概略的な分解断面図 概略的な断面図 参考例３においてボックス本体の内部構造を示す平面図 概略的な分解断面図 概略的な断面図 変形例を示す図１２に相当図 参考例４における概略的な断面図

符号の説明

１０…ボックス本体
１１…基板
１２…側板
１３…仕切り壁
１９…被係合部
３０…端子板
３４…付設部
５０…整流素子ユニット
５３…クリップ
８０…ケーブル

Claims (7)

1. 基板上に複数並設されて太陽電池モジュールのプラス電極及びマイナス電極が接続され得る端子板と、この端子板に接続され得る外部接続用のケーブルと、対応する二つの端子板間に架け渡される整流素子ユニットとを備え、
   前記整流素子ユニットは、樹脂封止によりパッケージングされて、前記対応する二つの端子板の夫々に接続される逆負荷時バイパス用の整流素子と、前記端子板とは別体とされかつＵの字状に折り返されて、上下一対の支持片により前記整流素子を上下から弾性的に挟み込むように装着する金属製のクリップとからなり、前記上下一対の支持片のうち、前記整流素子の下側に配される下部支持片が前記基板に当接する構造となっ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. 前記整流素子は、その外面に放熱板を露出した状態で配されており、前記下部支持片は、前記放熱板に当接可能とされていることを特徴とする請求項１に記載の太陽電池モジュール用端子ボックス。
3. 前記下部支持片には前記基板側の被係合部と弾性的に係合可能な係合部が設けられており、前記整流素子ユニットは、前記係合部と前記被係合部とによる弾性係合作用に基づいて前記基板上に位置決めされるようになっていることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の太陽電池モジュール用端子ボックス。
4. 前記基板上には前記整流素子が複数設けられており、各整流素子毎に一つの前記クリップが対応して設けられていることを特徴とする請求項１ないし請求項３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。
5. 前記基板上には前記整流素子が複数設けられており、これら複数の整流素子が一つの前記クリップにより一括して保持されていることを特徴とする請求項１ないし請求項３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。
6. 前記基板上に複数並設されて太陽電池モジュールのプラス電極及びマイナス電極が接続され得るとともに外部接続用のケーブルが接続され得る端子板のうち、対応する二つの端子板間に架け渡される整流素子ユニットであって、
   前記整流素子ユニットは、樹脂封止によりパッケージングされて、前記対応する二つの端子板の夫々に接続される逆負荷時バイパス用の整流素子と、前記端子板とは別体とされかつＵの字状に折り返されて、上下一対の支持片により前記整流素子を上下から弾性的に挟み込むように装着する金属製のクリップとからなり、前記上下一対の支持片のうち、前記整流素子の下側に配される下部支持片が前記基板に当接する構造となっていることを特徴とする整流素子ユニット。
7. 前記整流素子は、その外面に放熱板を露出した状態で配されており、前記下部支持片は、前記放熱板に当接可能とされていることを特徴とする請求項６に記載の整流素子ユニット。

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