JP4044484B2 - 太陽電池発電装置と該装置用配線器具及び配線構造 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば屋根部等に設置される太陽電池を用いて電力を得る太陽電池発電装置に関するとともに、この装置から出力される電力を屋内等へ導く配線器具及び配線構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】
太陽電池発電装置は、必要電源（所望とする発電量）に応じた数だけ互いに並べて設置された複数の太陽電池モジュール、又は前記複数の太陽電池モジュールをユニットにしてなるとともに互いに並べて設置された複数の太陽電池モジュールユニットと、複数の前記太陽電池モジュール又は複数の前記太陽電池モジュールユニットの出力を屋内に設置されたインバータユニット等に導く配線器具とを備えている。
【０００３】
この発電装置において、並設された複数の太陽電池モジュール同士は、直列又は並列若しくはこれらが混在する直並列に接続される。そして、複数の太陽電池モジュールを直列接続するのに適する配線器具は特開平７−１３１０４５号公報で知られている。このものは、一対の電線でなる幹線からその一方の電線と直列に接続される支線を所定間隔で複数本取出し、これら支線の先端部に太陽電池モジュールが備えた接続端子と接続する接続部を設けて形成され、いわゆる２芯直列構造の配線器具である。
【０００４】
その他、一般的な配線器具は、夫々の太陽電池モジュールの出力端又は夫々の太陽電池モジュールユニットの正極側と負極側の出力端に個別に接続して用いられ、夫々が屋内に引込まれている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
前記のように配線器具を各太陽電池モジュール毎又は太陽電池モジュールユニット毎に個別に接続して屋内に引込む構造では、太陽電池モジュールユニット等の出力端から屋内に至る各配線長さを必要とするので、太陽電池発電装置として必要な配線部材をなす電線の使用量が多い。その上、数多くの配線器具が必要である。例えば、総枚数が１２０枚の太陽電池モジュールから出力を得る場合、６枚の太陽電池モジュールを直列接続したものを１つの太陽電池モジュールユニットとしたとき、ユニット総数は２０個であるから、これらのユニットから屋内への引き込みを既述のように行なうと、配線器具が１芯のものでも４０本が必要であり、２芯のものでも２０本が必要である。又、前記２芯直列構造の配線器具を用いても、複数枚の太陽電池モジュールを直列接続してなる太陽電池モジュールユニットを形成できるに過ぎず、このユニットから屋内のインバータユニットまでの引込みが必要であるから、この場合も前記と同様の問題がある。
【０００６】
このように出力の取出しに多くの本数の配線器具を要することは、太陽電池発電装置の屋根等への施工に手間がかかり、それに伴い接続の誤りを起こす可能性も高まり、又、屋内への引込み部用の穴が大きくなるので雨仕舞にも手間がかかる。
【０００７】
更に、複数の太陽電池モジュール又は複数の太陽電池モジュールユニットの直列接続又は並列接続において、直列接続をする場合には前記公報に記載の２芯直列接続構造の配線部材のような直列接続専用の配線器具を用いて接続を行なっており、同様に、並列接続をする場合には並列接続専用の配線器具を用いて接続を行なっている。そのため、必要とする配線器具の種類が多く、その生産性が良くないだけではなく、施工時の段取りや施工が複雑であり、しかも、太陽電池モジュールの増設やメンテナンス時に接続変更が必要な場合に対応できない。
【０００８】
又、前記２芯直列構造に代表されるように幹線と支線とを有する場合、その支線の分岐接続部は樹脂モールドされるが、屋内に引込まれる配線器具は雨水に晒される可能性が考えられ、そのため、前記分岐接続部における水の浸入防止の信頼性を高くする必要がある。
【０００９】
したがって、本発明が解決しようとする第１の課題は、複数の太陽電池モジュール又は複数の太陽電池モジュールユニットの出力を取出す配線部材の使用量を削減できるとともに、施工が簡単で、誤配線の可能性を低くできて、しかも、浸水に対する信頼性を向上できる太陽電池発電装置用配線器具を得ることにある。
【００１０】
本発明が解決しようとする第２の課題は、前記第１の課題を解決しつつ、施工の段取り及び施工性を向上できるとともに、生産性も向上できる太陽電池発電装置用配線器具を得ることにある。
【００１１】
本発明が解決しようとする第３の課題は、前記第１の課題を解決しつつ、太陽電池発電装置の出力向上に貢献できる太陽電池発電装置用配線器具を得ることにある。
【００１２】
又、本発明が解決しようとする第４の課題は、前記第１〜第３の課題の内のいずれかを解決できる太陽電池発電装置を得ることにある。
【００１３】
さらに、本発明が解決しようとする第５の課題は、前記第１〜第３の課題の内のいずれかを解決できる太陽電池発電装置の配線構造を得ることにある。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
前記第１の課題を解決するために、請求項１の発明に係る配線器具は、互いに並べて設置される複数の太陽電池モジュールにより作られる複数の太陽電池パネル、又は前記複数の太陽電池モジュールをユニットにして互いに並べて設置される複数の太陽電池モジュールユニットにより作られる複数の太陽電池パネル、の出力端同士を接続するための太陽電池発電装置用配線器具であって、前記各太陽電池パネルの出力を導くための幹線導体及び保護シースを有する幹線ケーブルと、前記幹線ケーブルの長手方向中間の複数個所から分岐する複数本の支線ケーブルであって、各々が一端と他端を有し、その一端が前記幹線導体の長手方向中間部に電気的に接続されかつ他端が前記各太陽電池パネルの出力端に電気的に接続される支線導体及び保護シースを有する複数の支線ケーブルと、前記幹線ケーブルと各支線ケーブルとの接続部に形成された分岐接続部と、を具備し、前記分岐接続部の内部で前記幹線ケーブルと支線ケーブルとが電気的に接続されているとともに、前記分岐接続部が電気絶縁性で硬質な合成樹脂材料とこの合成樹脂材料の外面に設けられた外装部材を備え、前記外装部材は、前記保護シースをなした電気絶縁材と融着性がある軟質な電気絶縁材料からなるとともに、外方に一体に突出し柔軟性を有する円筒状の幹線用ケーブル接続部及び支線用ケーブル接続部を有し、前記幹線ケーブルは前記幹線用ケーブル接続部に嵌入されてこの嵌入部で前記幹線ケーブルの保護シースと前記幹線用ケーブル接続部とが融着されているとともに、前記支線ケーブルは前記支線用ケーブル接続部に嵌入されてこの嵌入部で前記支線ケーブルの保護シースと前記支線用ケーブル接続部とが融着されていることを特徴としている。
【００１５】
この請求項１の発明において、複数の支線ケーブルが分岐接続された幹線ケーブルを備える配線器具は、複数の太陽電池モジュール又は太陽電池モジュールユニットを並列に接続して用いられるので、太陽電池モジュール又は太陽電池モジュールユニットの出力端から屋内等に至る配線部材の本数を少なくできる。しかも、並列接続される各太陽電池モジュール又は各太陽電池モジュールユニットに対して幹線ケーブルが共通配線部材となるので、支線ケーブルは、幹線ケーブルから太陽電池モジュール又は太陽電池モジュールユニットの出力端に至る短い長さとできる。
【００１６】
更に、請求項１の発明においては、互いに接続されるケーブルの保護シースと分岐接続部の外装部材とが同種材料であるので、外装部材が有したケーブル接続部と、ここに接続されるケーブルの保護シースとの融着性が向上する。
【００１７】
請求項１の発明においては、前記保護シースがビニルシースであり、前記外装部材を軟質塩化ビニル製とするとよい。
【００１８】
前記第２の課題を解決するために、請求項１の発明に従属する請求項３の発明に係る配線器具は、前記幹線ケーブルと前記各支線ケーブルとの各分岐接続部に、複数の前記太陽電池モジュール又は複数の前記太陽電池モジュールユニットを直列又は並列に接続可能な回路切換え手段を設けたことを特徴としている。
【００１９】
この請求項３の発明においては、各分岐接続部に夫々設けられた回路切換え手段が、その切換え動作により、複数の太陽電池モジュール又は複数の太陽電池モジュールユニットを直列接続する場合には、分岐接続部での幹線ケーブルと支線ケーブルが直列接続に適合するように切換えることができ、同様に並列接続する場合には、分岐接続部での幹線ケーブルと支線ケーブルが並列接続に適合するように切換えることができる。それにより、この配線器具は、複数の太陽電池モジュール又は複数の太陽電池モジュールユニットを直列接続する場合にも並列接続する場合にも共通して使用できる。
【００２０】
前記第３の課題を解決するために、請求項１の発明に従属する請求項４の発明に係る配線器具は、複数の前記太陽電池モジュール又は複数の前記太陽電池モジュールユニットが並列接続されるものであって、前記幹線ケーブルと前記各支線ケーブルとの各分岐接続部の正極側又は負極側に、これらに接続される前記太陽電池モジュール又は前記太陽電池モジュールユニットへの出力の逆流を防止する逆流防止用ダイオードを設けたことを特徴としている。
【００２１】
太陽電池発電装置においては、一部の太陽電池モジュール又は太陽電池モジュールユニットの出力が他のものの出力より低下（出力零の場合も含む）することがあり、このような場合に複数の太陽電池モジュール又は太陽電池モジュールユニットが並列接続されていると、その接続を担った配線器具を通して、一部の低出力の太陽電池モジュール又は太陽電池モジュールユニットに、高出力の他の太陽電池モジュール又は太陽電池モジュールユニットの出力が逆流し、発電によって得た出力を正常に取出せないことがある。しかし、この請求項４の発明においては、前記逆流を防止するダイオードを各分岐接続部に設けたので、太陽電池発電装置全体の出力の損失を防止できる。
【００２２】
前記第４の課題を解決するために、請求項５の発明に係る太陽電池発電装置は、請求項１から４の内のいずれか１項に記載の太陽電池発電装置用配線器具を具備していることを特徴としたものである。
【００２３】
したがって、この太陽電池発電装置においては、請求項１〜４の発明に係る配線器具を備えることにより、既述の請求項１〜４の発明の内のいずれか１項の発明の作用を得ることができる。
【００２４】
前記第５の課題を解決するために、請求項６の発明に係る太陽電池発電装置の配線構造は、請求項１から４の内のいずれか１項に記載の太陽電池発電装置用配線器具を具備していることを特徴とする。
【００２５】
したがって、この太陽電池発電装置の配線構造においては、請求項１〜４の発明に係る配線器具を備えることにより、既述の請求項１〜４の発明の内のいずれか１項の発明の作用を得ることができる。
【００２６】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照しながら発明の実施の形態を説明する。
【００２７】
図１〜図９は本発明の第１実施形態を示している。図１は建物例えば家屋に設置された太陽電池発電装置とその負荷との関係を示す概念図であって、この図中１１は家屋、１２は家屋１１に設置された太陽電池発電装置、１３は屋内に設置されたインバータユニット、１４はインバータユニット１３を通して給電される屋内の電気製品などの負荷である。
【００２８】
太陽電池発電装置１２は、屋根１１ａに屋根材として、又は別置きタイプとして屋根１１ａ上に設置された太陽電池パネル１５の出力を取出す配線器具１６、１７と、これら配線器具１６、１７で取出された出力を屋内に導く一対の引込み線１８とを備えている。太陽電池パネル１５は、互いに並べて設置された複数の太陽電池モジュール（以下モジュールと略称する。）Ｍ、又はこの複数のモジュールＭをユニットにしたものを互いに並べて設置された複数の太陽電池モジュールユニット（以下モジュールユニットと略称する。）ＭＮにより形成される。モジュールＭを構成するセルの数や配列或いはセルの種類（結晶系又は非晶質系）は任意であり、特に制約されるものではないが、第１実施形態では非晶質系のセルを採用している。後に詳述する単芯の配線器具１６、１７は、その一端をモジュールＭ又はモジュールユニットＭＮの出力端に接続し、屋内に引込まれてインバータユニット１３に接続する引込み線１８に他端を接続して配線されている。
【００２９】
図２の結線図に示されるように第１実施形態において太陽電池パネル１５をなす複数のモジュールユニットＭＮ相互は、２本の配線器具１６、１７を用いて電気的に並列接続されている。第１実施形態において太陽電池パネル１５は、図３に示されるように例えば６枚のモジュールＭをユニットにしてなる８個のモジュールユニットＭＮで形成されており、個々のモジュールユニットＭＮを形成している６枚のモジュールＭは、必要とされる太陽電池電源に応じて直列又は並列或いはこれらが混在する直並列に結線されている。図４に６枚のモジュールＭを単芯ケーブルを用いて直列接続した結線図を、図５及び図６に夫々６枚のモジュールＭを単芯ケーブルを用いて並列接続した結線図を、図７に６枚のモジュールＭを単芯ケーブルを用いて直並列に接続した結線図を夫々示す。
【００３０】
図４〜図７中２１は各モジュールＭの裏面に取付けられた端子箱であり、２２、２３はモジュール出力端である。これら出力端２２、２３は、いずれも端子箱２１から引出された単芯の引出し線とその先端に接続されたコネクタ２２ａ、又は同様に引出された単芯の引出し線とその先端に接続されたコネクタ２３ａとからなる。両出力端２２、２３の一方は正極用、他方は負極用である。図４中２４は単芯の接続線であり、その両端にはコネクタ２４ａを夫々有している。図５中２５は単芯の第１配線器具、図６中２６は単芯の第２配線器具、図７中２７も単芯の第３配線器具であり、これらは並列接続用の出力取出し線として用いられる。
【００３１】
これらの第１〜第３の各配線器具２５〜２７はいずれも前記配線器具１６、１７と同様な構成であり、その構成は配線器具１６、１７で代表して後に説明するが、ここでは簡単に説明する。第１、第３の配線器具２５、２７は、幹線ケーブル（図５及び図７中太線で示す。）の中間部分に設けた例えば５個所又は２個所の分岐接続部２５ａ、２７ａから夫々１本の支線ケーブル（図５及び図７中細線で示す。）を分岐し、かつ、幹線ケーブルの両端にコネクタ２８ａ、２８ｂを有するとともに、各支線ケーブルもその先端に夫々コネクタ２８ｃを有している。同様に、第２配線器具２６は、２本の幹線ケーブル（図６中太線で示す。）の一端部を幹線分岐接続部２６ａを介して１本の幹線出力線２６ｂに接続し、他端側の線中間部分に設けた例えば１個所の分岐接続部２６ｃから夫々複数本例えば２本の支線ケーブル（図６中細線で示す。）を分岐する。そして、幹線出力線２６ｂはその先端にコネクタ２８ｂを有し、同様に幹線ケーブルはその先端にコネクタ２８ａを有し、また、各支線ケーブルもその先端部に夫々コネクタ２８ｃを有している。
【００３２】
図４において６枚のモジュールＭは、隣接するモジュールＭのモジュール出力端２２、２３にわたって配線される接続線２４を介して直列接続され、回路上両端のモジュールＭの互いに異なる極性のモジュール出力端２２、２３に接続された２本の接続線２４のモジュールユニットＭＮから突出するコネクタ２４ａは、モジュールユニットＭＮのユニット出力端として使用される。この直列接続にあたり、モジュールＭのコネクタ２２ａ、２３ａに対し接続線２４のコネクタ２４ａはいずれも雌雄嵌合により着脱可能に接続される。
【００３３】
図５において６枚のモジュールＭは、正極用及び負極用の一対の第１配線器具２５を介して並列接続され、モジュールユニットＭＮから突出する両配線器具２５の一端部のコネクタ２８ｂはユニット出力端として使用される。この並列接続にあたり、モジュールＭのコネクタ２２ａ、２３ａに対し第１配線器具２５のコネクタ２８ａ、２８ｃはいずれも雌雄嵌合により着脱可能に接続される。
【００３４】
図６において６枚のモジュールＭは、一対の第２配線器具２６を介して並列接続され、モジュールユニットＭＮから突出する両幹線出力線２６ｂの先端部のコネクタ２８ｂはユニット出力端として使用される。この並列接続にあたり、モジュールＭのコネクタ２２ａ、２３ａに対し第２配線器具２６のコネクタ２８ａ、２８ｃはいずれも雌雄嵌合により着脱可能に接続される。
【００３５】
同様に、図７において６枚のモジュールＭは、並列接続用の一対の第３配線器具２７及び直列接続用の３本の接続線２４を介して直列及び並列に接続され、モジュールユニットＭＮから突出する両配線器具２７の先端部のコネクタ２８ｂはユニット出力端として使用される。この直並列接続にあたり、モジュールＭのコネクタ２２ａ、２３ａに対し接続線２４のコネクタ２４ａ及び第３配線器具２７のコネクタ２８ａ、２８ｃはいずれも雌雄嵌合により着脱可能に接続される。
【００３６】
図４〜図７に示した複数のモジュールＭの電気的接続構造は、必要発電量に応じて適宜選択でき、又、組合わせることも可能である。そして、接続されたコネクタ同士の分離が可能であることにより、設置後においてもモジュールＭの増設及び交換ないしは接続変更に容易に対応できる。
【００３７】
図８及び図９は単芯の前記配線器具１６、１７を示しており、これは前記モジュールユニットＭＮ相互を電気的に接続して太陽電池パネル１５の出力を取出す出力線として、或いは前記各配線器具２５〜２７としても使用される。以下説明する。
【００３８】
一方の配線器具１６は例えば負極用であり、これは１本の幹線ケーブル３１と複数本の支線ケーブル３２とを具備している。図９に示すように幹線ケーブル３１は、モジュールユニットＭＮの出力を導く幹線導体３１ａを有した絶縁被覆電線からなり、図９中３１ｂは幹線導体３１ａを中央部に配した保護シースを示している。各支線ケーブル３２も、モジュールユニットＭＮの出力を導く支線導体３２ａを有した絶縁被覆電線からなり、図９中３２ｂは支線導体３２ａを中央部に配した保護シースを示している。前記両ケーブル３１、３２には、配電用ケーブル、例えばその１種である架橋ポリエチレンケーブルの中でもＣＶ（架橋ポリエチレン絶縁・ビニルシース）ケーブル、ＣＥ（架橋ポリエチレン絶縁・ポリエチレンシース）ケーブル、或いは他種のポリエチレンケーブルの中でもＶＶやＶＶＦ等のビニル絶縁ビニルシースケーブル、又は移動用ケーブル例えばその中でもＶＣＴ（ビニル絶縁キャブタイヤケーブル）等を使用でき、そのビニルシース又はポリエチレンシース等によって前記保護シース３１ｂ、３２ｂが形成される。
【００３９】
幹線ケーブル３１の長手方向中間部分の複数個所には分岐接続部３３が設けられている。これらの接続部３３は、電気絶縁性の合成樹脂材料３３ｅをモールド成形するとともに、その外面に外装部材３３ｆを設けてなる。そして、外装部材３３ｆは、その一端面に例えば一体に突出する円筒状の幹線用ケーブル接続部３３ａを有し、他端面には例えば外方に一体に突出する円筒状の幹線用ケーブル接続部３３ｂと支線用ケーブル接続部３３ｃとを有している。そして、幹線用のケーブル接続部３３ａ、３３ｂには夫々幹線ケーブル３１が嵌合され、支線用ケーブル接続部３３ｃには支線ケーブル３２の一端部が嵌合されている。この分岐接続部３３内において幹線ケーブル３１と支線ケーブル３２とは電気的に接続されている。
【００４０】
幹線ケーブル３１は少なくともケーブル接続部３３ａ、３３ｂへの嵌入部分において融着されて分岐接続部３３と一体化されており、同様に支線ケーブル３２も少なくともケーブル接続部３３ｃへの嵌入部分において融着されて分岐接続部３３と一体化されている。これらの一体化のために、分岐接続部３３の外装部材３３ｆには保護シース３１ｂ、３２ｂと同種の電気絶縁材料、つまり、外装部材３３ｆには、保護シース３１ｂ、３２ｂをなした絶縁被覆材と互いに融着性がある電気絶縁材料、好ましくは融着性が高い電気絶縁材料、より好ましくは同じ電気絶縁材料を用いるとよい。そのために、保護シース３１ｂ、３２ｂがビニルシースである第１実施形態においては分岐接続部３３の絶縁材料として非架橋のポリエチレンを採用している。なお、両ケーブル３１、３２及び分岐接続部３３の外装部材３３ｆは、自己消火性に優れる難燃材、例えばＰＶＣ（軟質塩化ビニル）や難燃ポリエチレン等により形成されている。したがって、配線器具１６は難燃性を有する。又、前記材料中各ケーブル３１、３２をＣＥで形成するとともに、外装を難燃ポリエチレンとする場合には、脱塩化ビニル製品の配線器具１６、１７とすることができる。
【００４１】
分岐接続部３３のケーブル接続部３３ａ〜３３ｃ以外の主要部は硬質であるが、ケーブル接続部３３ａ〜３３ｃは薄肉であるので、ある程度の柔軟性を有し、それによって各ケーブル３１、３２がケーブル接続部３３ａ〜３３ｃにおいて断線するおそれがないようにしている。
【００４２】
幹線ケーブル３１の少なくとも一端好ましく両端、及び各分岐接続部３３から個別に分岐された各支線ケーブル３２の先端には、夫々にケーブル側コネクタ３４が取付けられている。これらコネクタ３４は同一構造であり、例えば図８（Ｃ）に示すように内周面に凹凸を有した接続穴３４ａの中央部にプラグ状の雄型接続端子３４ｂを有して形成されている。
【００４３】
又、正極用の他方の配線器具１７の構成は、前記一方の配線器具１６とコネクタを除いて同じであるので、同一構成部分には同じ符号を付して説明を省略する。そして、この配線器具１７の幹線ケーブル３１の少なくとも一端及び各支線ケーブル３２の先端に夫々設けられたケーブル側コネクタ３５は、例えば図８（Ｄ）に示すように外周面に凹凸を有した挿入部３５ａの中央部にレセプタクル状の雌型接続端子３５ｂを有して形成されている。
【００４４】
なお、モジュールユニットＭＮ側の前記各コネクタ２２ａ、２３ａ、２４ａ、２８ａ〜２８ｃには、前記コネクタ３４、３５のいずれかと同じものが採用されており、それによって接続されるコネクタ同士は互いに着脱可能に雌雄嵌合されるとともに、その嵌合に伴って両接続端子３４ｂ、３５ｂが接続されるようになっている。
【００４５】
又、図３に示されるように前記引込み線１８は正極用と負極用との２本使用され、これらの屋外端部には夫々分岐接続部３６が設けられ、この接続部３６の先には複数例えば一対の引出し線３６ａが分岐して接続されている。各引出し線３６ａはその先端に夫々コネクタ３６ｂを有している。これらのコネクタ３６ｂには前記ケーブル側コネクタ３４又は３５が着脱可能に雌雄嵌合して接続されるようになっている。
【００４６】
図３に示されるようにアレイに配置された８枚のモジュールユニットＭＮは、配線器具１６、１７を２対使用して２本の引込み線１８に並列接続されている。すなわち、互いに隣接する４枚のモジュールユニットＭＮに対して使用される一対の配線器具１６、１７のうち負極用配線器具１６は、その幹線ケーブル３１の先端のケーブル側コネクタ３４、及び各支線ケーブル３２の先端のケーブル側コネクタ３４を、前記４枚のモジュールユニットＭＮの負極側出力端となっているコネクタ２４ａ（なお、並列接続若しくは直並列に接続されたモジュールユニットについてはコネクタ２８ｂ）に雌雄嵌合により接続する。又、正極用の配線器具１７は、その幹線ケーブル３１の先端のケーブル側コネクタ３５、及び各支線ケーブル３２の先端のケーブル側コネクタ３５を、前記４枚のモジュールユニットＭＮの正極側出力端となっているコネクタ２４ａ（なお、並列若しくは直並列されたモジュールユニットについてはコネクタ２８ｂ）に雌雄嵌合により接続する。残りの４枚のモジュールユニットＭＮに対して使用される一対の配線器具１６、１７も同様に接続する。そして、２本の負極用配線器具１６の幹線ケーブル３１の他端の空いているケーブル側コネクタ３４を、夫々一方の引込み線１８のコネクタ３６ｂに雌雄嵌合により接続するとともに、同様に、残り２本の正極用配線器具１７の幹線ケーブル３１の他端の空いているケーブル側コネクタ３５を、夫々他方の引込み線１８のコネクタ３６ｂに雌雄嵌合により接続する。なお、以上の接続においては、引込み線１８側の接続を先に行ない、次に各モジュールユニットＭＮの正極側及び負極側の出力端への接続を行なってもよい。これらの手順により８枚のモジュールユニットＭＮを並列に接続することができる。なお、図３中太線は幹線ケーブル３１、細線は支線ケーブル３２を示している。
【００４７】
前記のように幹線ケーブル３１と複数の支線ケーブル３２とを有する配線器具１６、１７を用いて複数のモジュールユニットＭＮの出力端を夫々接続するので、各モジュールユニットＭＮの設置に先行して前記配線器具１６、１７の設置により大まかな配線工事を行なえるとともに、この後の各モジュールユニットＭＮの設置とともにその出力端への前記接続を行なえるので、屋根等の高所での作業にあっても配線作業を簡単に行なうことができる。特に、雌雄嵌合するコネクタを用いて各部の接続を行なうので、施工現場で接続のための半田付け等の面倒な手間を要することなく、簡単なワンタッチ接続が可能であるので、なおのこと配線作業を簡便にできる。しかも、雌雄嵌合のコネクタ接続としたことにより、雄同士及び雌同士のコネクタ接続は不可能となるから、配線間違いをなくすことができる。
【００４８】
そして、前記の配線構造においては、配線器具１６、１７の幹線ケーブル３１が各モジュールユニットＭＮに対する共通配線部材となるとともに、各支線ケーブル３２は幹線ケーブル３１からモジュールユニットＭＮの出力端に至る短い長さで済むから、太陽電池発電装置１２として必要な配線部材の使用量を少なくでき、施工性を向上できる。しかも、前記配線器具１６、１７を用いた並列接続により太陽電池パネル１５の出力端から屋内等に至るケーブルを２本の引込み線１８だけとできるので、配線工事を伴う太陽電池発電装置１２の屋根１１ａ等への施工をすこぶる簡単に行なえる。その上、前記のように引込み本数が激減することにより屋内側などでの誤配線の可能性を低くできるとともに、引込み穴も小さくできるので雨仕舞の工事も簡単にできる。
【００４９】
なお、図３に示した偶数本の配線器具１６、１７において、前記分岐接続部３６の複数本の引出し線を省略して、この接続部３６を基幹分岐接続部とし、ここに偶数本の負極用又は正極用の配線器具１６又は１７の幹線ケーブル３１を予め接続して、引込み線１８自体で幹線ケーブルを兼ねる構造として実施することもできる。この場合には、コネクタ数が減少しコネクタ接続の手間を少なくできるとともに、太陽電池パネル１５の出力端から屋内等に至る各配線部材を幹線ケーブルだけとできるので、より配線工事の作業性を向上できる。
【００５０】
さらに、前記各コネクタ同士の雌雄嵌合は外すことができるので、モジュールＭのメンテナンスに際して、前記出力端からコネクタを外すことによって、メンテナンス対象のモジュールＭを、配線器具１６、１７に拘束されないように配線器具１６、１７から分離できるため、モジュールＭのメンテナンス性を向上できる。
【００５１】
そして、前記配線器具１６、１７においては、分岐接続部３３において互いに接続される幹線又は支線の各ケーブル３１、３２の保護シース３１ｂ、３２ｂと分岐接続部３３の外装部材３３ｆとが同種材料であるので、ケーブル接続部３３ａ〜３３ｃと、そこに接続されるケーブル３１、３２の保護シース３１ｂ、３２ｂとの融着性を向上できる。そのため、ケーブル接続部３３ａ〜３３ｃと保護シース３１ｂ、３２ｂとが剥がれる恐れがなくなるので、浸水に対する配線器具１６、１７の信頼性を向上できる。
【００５２】
ところで、セルがアモルファスであるモジュールＭは、セルが結晶系のものに比較して発生電圧は小さい。しかし、図３及び図４に示されるようにモジュールユニットＭＮをなす複数枚のモジュールＭを直列接続するとともに、各モジュールユニットＭＮを既述の配線器具１６、１７を用いて並列接続した第１実施形態の太陽電池パネル１５によれば、前記直列接続された各モジュールＭの使用枚数に応じて太陽電池電源として必要な所望電圧を発生させるとともに、これらユニットＭＮの並列接続によって前記電源として必要な所望電流を得ることができる。つまり、前記モジュールＭ及びモジュールユニットＭＮの数の選定により、前記電源として必要な所望電力を得ることができる。なお、この他に図５〜図７のいずれかのモジュール配線構造のモジュールユニットＭＮを採用する場合には、そのモジュール配線構造に応じた太陽光発電ができるので、それとモジュールユニットＭＮの並列又は直列のユニット配線構造との組合わせにより、必要とする所望の太陽電池電源を得ることが可能である。
【００５３】
図１０及び図１１は本発明の第２実施形態を示す結線図である。この第２実施形態は、太陽光発電機器としての複数のモジュールユニットＭＮ同士の電気的接続を直列にも並列にも切換えることができる回路切換え手段を、多芯、具体的には２芯構造の配線器具の分岐接続部に設けた点が、第１実施形態とは異なる。この点以外の構成は図１０及び図１１に示されない部分を含めて第１実施形態と同じであるので、同一ないしは同様な構成については第１実施形態の該当部分と同一符号を付してその説明を省略し、以下前記回路切換え手段についてのみ説明する。なお、第２実施形態において２芯構造をなす一対の配線器具１６、１７を用いて接続される太陽光発電機器は、モジュールユニットＭＮに代えてモジュールＭであってよい。
【００５４】
第２実施形態では、互いに平行に設けられる一対の配線器具１６、１７は一体化された２芯構造となっており、その中間部分の複数個所には分岐接続部３３が設けられていて、これらの分岐接続部３３には夫々回路切換え手段として二連式切換えスイッチ４１が組込まれている。このスイッチ４１は、互いに連動して切換え動作をなす第１、第２のスイッチ部４１ａ、４１ｂを有しており、その切換えは分岐接続部３３の外面に露出して設けられて例えばスライド動作又はスナップ動作をする図示しないスイッチ操作子によって行われる。
【００５５】
第１スイッチ部４１ａは、共通接点４２、並列用接点４２ａ、直列用接点４２ｂ、及び切換え切片４２ｃにより形成されており、同様に、第２スイッチ部４１ｂは、共通接点４３、並列用接点４３ａ、直列用接点４３ｂ、及び切換え切片４３ｃにより形成されていて、両切換え切片４２ｃ、４３ｃが前記スイッチ操作子に連動して動かされるようになっている。
【００５６】
第１スイッチ部４１ａの直列用接点４２ｂと第２スイッチ部４１ｂの並列用接点４３ａとは接続されているとともに、これらには一方の配線器具１６の幹線ケーブル３１が接続されている。さらに、配線器具１６の幹線ケーブル３１には、第２スイッチ部４１ｂの共通接点４３と、支線ケーブル３２とが接続されている。そして、第１スイッチ部４１ａの並列用接点４２ａは他方の配線器具１７の幹線ケーブル３１に接続されて、第１スイッチ部４１ａの共通接点４２には他の支線ケーブル３２が接続されている。
【００５７】
又、図１０及び図１１中４４、４５は互いに雌雄嵌合する着脱可能なコネクタであり、各分岐接続部３３間に幹線ケーブル３１を着脱するために必要に応じて設けられるものであるが、省略してもよい。なお、以上説明した点以外の構成は第１実施形態と同じである。
【００５８】
この第２実施形態において、複数のモジュールユニットＭＮを直列接続した状態は図１０に示されている。この状態では、各分岐接続部３３の内の出力引込み側と反対側の端にある最終分岐接続部３３を除いた各分岐接続部３３において、その切換えスイッチ４１の第１、第２のスイッチ部４１ａ、４１ｂの切換え切片４２ｃ、４３ｃが、いずれも直列用接点４２ｂ、４３ｂを閉じる切換え態様を保持する直列位置に切換えられているものであり、又、前記最終分岐接続部３３においては、その切換えスイッチ４１の第１、第２のスイッチ部４１ａ、４１ｂの切換え切片４２ｃ、４３ｃが、いずれも並列用接点４２ａ、４３ａを閉じる切換え態様を保持する並列位置に切換えられている。したがって、複数の複数のモジュールユニットＭＮを直列接続することができる。
【００５９】
又、複数のモジュールユニットＭＮを並列接続した状態は図１１に示されている。この状態では、全ての分岐接続部３３において、その切換えスイッチ４１の第１、第２のスイッチ部４１ａ、４１ｂの切換え切片４２ｃ、４３ｃが、いずれも並列用接点４２ａ、４３ａを閉じる切換え態様を保持する並列位置に切換えられている。したがって、複数の複数のモジュールユニットＭＮを並列接続することができる。
【００６０】
前記のような２芯構造の配線器具を用いるから、その各分岐接続部３３に夫々設けた切換えスイッチ４１を施工現場で適宜切換え操作することによって、複数のモジュールユニットＭＮ（又は複数のモジュールＭ）を直列接続したり、並列接続したりすることができる。それにより、この配線器具１６、１７は、複数のモジュールユニットＭＮ（又は複数のモジュールＭ）を直列接続する場合にも並列接続する場合にも共通して使用できる。
【００６１】
したがって、直列用と並列用の配線器具を別々に生産する必要がなくなって、配線器具の生産性を向上できる。それだけではなく、施工現場での適宜な切換えにより施工される複数のモジュールユニットＭＮ（又は複数のモジュールＭ）に対応できるから、施工の段取り及び施工性を向上できるとともに、モジュールユニットＭＮ（又は複数のモジュールＭ）を増設する場合などにおいて、それに伴う配線の変更にも容易に対応できるものであり、かつ、同様な理由からメンテナンスも容易にできる。なお、以上説明した点以外の作用効果は第１実施形態と同じであるので説明を省略する。
【００６２】
図１２は本発明の第３実施形態を示す結線図である。この第３実施形態は、出力保全用のバイパスダイオード及び逆止ダイオードを設けた点が、第２実施形態とは異なる。この点以外の構成は図１２に示されない部分を含めて第２実施形態と同じであるので、同一ないしは同様な構成については第２実施形態の該当部分と同一符号を付してその説明を省略し、以下前記ダイオードの点についてのみ説明する。
【００６３】
バイパスダイオード５１は、各分岐接続部３３内において、第２スイッチ部４１ｂの並列用接点４３ａに接続された幹線ケーブル３１と直列用接点４３ｂとの間を接続して設けられている。このダイオード５１は図１２に示す極性の向きに指定して並列用接点４３ａを迂回している。そのため、複数のモジュールユニットＭＮ（又はモジュールＭ）を直列接続するように切換え切片４３ｃを切換えたときに、各モジュールユニットＭＮ（又はモジュールＭ）はバイパスダイオード５１を通るバイパス回路によってバイパスされる。このバイパス回路の開閉は切換えスイッチ４１の切換えに連動する。
【００６４】
したがって、一部のモジュールユニットＭＮ（又はモジュールＭ）が影になったり、故障した場合でも、正常に作動している他のモジュールユニットＭＮ（又はモジュールＭ）の出力を前記バイパス回路に通して取出すことができるので、正常に作動している他のモジュールユニットＭＮ（又はモジュールＭ）の出力を損なうことがなく、出力の取出しを保全できる。
【００６５】
又、第１逆止ダイオード５２は、図１２に示す極性の向きに指定して、各分岐接続部３３内において、第１スイッチ部４１ａの並列用接点４２ａと正極用の配線器具１７の幹線ケーブル３１との間を接続して設けられている。このダイオード５２は、切換えスイッチ４１を並列に切換えて複数のモジュールユニットＭＮ（又はモジュールＭ）を並列接続した場合に機能するように前記スイッチ４１に連動する。そして、複数のモジュールユニットＭＮ（又はモジュールＭ）が並列接続されているとき第１逆止ダイオード５２は、正極用配線器具１７を通る電流が第１スイッチ部４１ａを通ってモジュールユニットＭＮ（又はモジュールＭ）に逆流することを防止する。又、各モジュールユニットＭＮ（又はモジュールＭ）内に配置される第２逆止ダイオード５３は、図１２に示す極性の向きに指定して各モジュールユニットＭＮ（又はモジュールＭ）の正極及び負極の両出力端間に設けられている。
【００６６】
ところで、太陽電池発電装置においては、一部のモジュールユニットＭＮ（又はモジュールＭ）が影になったり、故障したりすると、その出力が他の正常に作動している他のモジュールユニットＭＮ（又はモジュールＭ）の出力より低下（出力零の場合も含む）することがある。このような場合に図２に示した逆止ダイオードを設けずに各モジュールユニットＭＮ（又はモジュールＭ）が並列接続されていると、その接続を担った配線器具を通って、一部の低出力の太陽電池モジュール又は太陽電池モジュールユニットに、高出力の他の太陽電池モジュール又は太陽電池モジュールユニットの出力が逆流して、発電によって得た出力を正常に取出せないことがある。しかし、前記逆流を阻止する逆止ダイオード５２、５３を設けた第３実施形態によれば、正常に作動している他のモジュールユニットＭＮ（又はモジュールＭ）の出力を損なうことがなく、太陽電池発電装置全体の出力の取出しができる。なお、以上説明した点以外の作用効果は第２実施形態と同じであるので説明を省略する。又、この第３実施形態において逆止ダイオード５２は正極側に代えて負極側に設けることもできる。
【００６７】
図１３〜図１７は本発明の第４実施形態を示している。この第４実施形態は、多芯、具体的には２芯構造の配線器具を用いて、複数のモジュールユニット（又はモジュール）を並列接続するとともに、この接続にあたりモジュールユニット（又はモジュール）の出力端と配線器具とを直接コネクタ接続するようにした点が、第１実施形態とは異なる。この点以外の構成は図１３〜図１７に示されない部分を含めて第１実施形態と同じであるので、同一ないしは同様な構成については第１実施形態の該当部分と同一符号を付してその説明を省略し、以下前記異なる点についてのみ説明する。
【００６８】
図１５は端子箱２１を示しており、この箱２１はモジュールＭの裏面に固定される電気絶縁製のボディ６１と、このボディ６１の開口を閉じてボディ６１に爪係合等により連結される電気絶縁製の蓋６２と、一対の金属製接続端子６３とを有している。ボディ６１は、外方に突出する嵌合凸部６４を一端面中央部に有しているとともに、モジュールＭの裏面側に開口する一対の通線窓孔６５を有している。嵌合凸部６４の外面にはその周方向に連続する係合溝６４ａが設けられている。
【００６９】
一対の接続端子６３はボディ６１に並べて取付けられて、その一端部は夫々接続ピン６６として互いに平行にして嵌合凸部６４から突出されている。２本の接続ピン６６はモジュールＭの出力端として用いられる。両接続端子６３の他端部は前記通線窓孔６５に対向して配置されており、この部分には切欠きからなる接続溝６７が設けられている。これらの接続溝６７には端子箱２１に引込まれたモジュールＭの出力線が引掛けられて半田付け等により接続される。なお、この接続は施工現場で行なうものではなく、太陽電池パネル１５の製造においてなされる。又、さらに多くの出力線を接続端子６３に接続する必要がある場合には、前記接続溝６７を複数箇所設ければよい。
【００７０】
蓋６２はその一端部に差込みガイド筒部６２ａを有している。この筒部６２ａは嵌合凸部６４及びこれから平行に突出された２本の接続ピン６６をその周囲から覆っており、その内部には後述の差込み用のコネクタ７１が挿入されるようになっている。
【００７１】
図１６は２芯構造の配線器具１９を示している。この配線器具１９は、２本の幹線導体３１ａを有した幹線ケーブル３１と、このケーブル３１の中間部分に複数設けられた分岐接続部３３において前記ケーブル３１から夫々分岐された支線ケーブル３２とを備えている。図１７に示されるように支線ケーブル３２も２本の支線導体３２ａを有しており、そのうちの一方は分岐接続部３３内で一方の幹線導体３１ａに接続され、又、他方の支線導体３２ａも分岐接続部３３内で他方の幹線導体３１ａに接続されている。それにより、各支線ケーブル３２は幹線ケーブル３１に対して並列構造をなして夫々分岐されている。そして、幹線ケーブル３１の両端及び各支線ケーブル３２の先端には夫々差込み用のコネクタ７１が設けられている。
【００７２】
図１７で代表して示すように各コネクタ７１は、２本の支線導体３２ａが個別に接続されたレセプタクル状の雌型接続端子７２を内蔵しているとともに、これらの端子７２に臨んで嵌合穴７３を有している。嵌合穴７３はコネクタ７１の先端面に開放されていると共に、その内周面に周方向に連続する係合凸部７３ａを有している。これらの雌型コネクタ７１は前記差込ガイド筒部６２ａ内に挿入されることにより、前記嵌合凸部６４に着脱可能に雌雄嵌合されるものであり、その嵌合によって接続ピン６６と接続端子７２とが接続されるとともに、係合溝６４ａと係合凸部７３ａとの係合で前記雌雄の嵌合状態が保持されるようになっている。勿論、コネクタ７１は多少の可撓性を有しているから、コネクタ７１を強めに引張ることにより、前記出力端としての接続ピン６６から必要に応じて分離することができる。
【００７３】
このような２芯構造の配線器具１９を用いて複数枚のモジュールＭを並列接続した例が図１４に示されている。この図中黒く塗った部分は幹線ケーブルを示し、白抜きの部分は支線ケーブルを示している。なお、図１４中７６は配線器具１６、１７に接続された２芯ケーブル用のコネクタで、これは前記コネクタ７１に雌雄嵌合により着脱可能に接続される。
【００７４】
又、図１３中２０は他の２芯構造の配線器具であり、その幹線ケーブル３１の両端及び各支線ケーブル３２の先端に夫々有したコネクタ７５以外の構造は、前記配線器具１９と同じである。そして、コネクタ７５は、前記雌型コネクタ７１に対して雌雄嵌合により着脱できる雄型構造であり、具体的には図示しないが、モジュールＭの出力端（図１７参照）をなした嵌合凸部及びそこから突出した一対の接続ピンを有している。なお、前記雄雌の関係は相対的なものであるから、配線器具１９のコネクタ７１を雄型とする場合には配線器具２０のコネクタ７５を雌型として実施することができる。
【００７５】
そして、この配線器具２０を用いてモジュールユニットＭＮを並列接続した例が図１３に示されている。この図中黒く塗った部分は幹線ケーブルを示し、白抜きの部分は支線ケーブルを示している。なお、以上説明した点以外の構成は第１実施形態と同じであり、又、図１３中７７は引込み線１８に接続された多芯ケーブル用のコネクタで、これには一対の配線器具２０の幹線ケーブルが接続される。
【００７６】
この第４実施形態においては、配線器具１９、２０に多芯（２芯）構造のものを採用したから、単芯構造の配線部材を用いる場合よりも見かけ上のケーブル数が半減されて、配線構造を簡素にできる。しかも、ケーブル側コネクタ７１又は７５を、モジュールＭの出力端である接続ピン６６又はモジュールユニットＭＮの出力端であるコネクタ７１に雌雄嵌合して、この嵌合により前記出力端と配線器具１９、２０との接続をなすので、太陽電池発電装置１２の施工現場での前記接続に際して半田付け等の面倒な作業を要することがない。その上、前記コネクタの雌雄嵌合による接続で、正極側と負極側とを同時に接続できるので、前記出力端への接続作業の省力化もはかることができる。従って、施工の作業性を向上できる。
【００７７】
なお、以上説明した点以外の作用効果は第２実施形態と同じであるので説明を省略する。又、この第４実施形態に示した出力端へのコネクタ接続構造は、前記第１実施形態等に示した単芯構造の配線器具を用いる場合にも適用でき、それにより、第４実施形態のようにモジュールＭの端子箱２１等から出力線が垂れ下がって外部に出るようなことをなくすことが可能である。
【００７８】
図１８及び図１９は本発明の第５実施形態を示している。この第５実施形態は配線器具１６、１７に対して適宜用意される幹線及び支線用の中継ケーブルを分岐接続部に必要に応じて取付け得るようにした点が、第１実施形態とは異なる。この点以外の構成は図１８及び図１９に示されない部分を含めて第１実施形態と同じであるので、同一ないしは同様な構成については第１実施形態の該当部分と同一符号を付してその説明を省略し、以下前記異なる点についてのみ説明する。
【００７９】
図１８に示されるように各分岐接続部３３の両端面には夫々第１のケーブル接続部８１が設けられるとともに、一方の端面にはそこに設けた第１ケーブル接続部８１に並べて第２ケーブル接続部８２が設けられている。一対の第１ケーブル接続部８１は幹線ケーブル３１の接続用であり、第２ケーブル接続部８２は支線ケーブル３２の接続用である。これらの接続部８１、８２は、コネクタ構造であって、例えば前記第４実施形態で説明したモジュールの出力端と同様な雄型コネクタ（図１７Ｂ参照、なお、図１７では２芯構造であるが、第５実施形態では単芯構造である。）が採用されている。なお、この雄型コネクタに代えて図１７（Ｂ）に示されたと同様な雌型コネクタ構造を前記ケーブル接続部８１、８２として分岐接続部３３に直接設けてもよい。
【００８０】
そして、幹線ケーブル３１はその両端に第１ケーブル接続部８１に雌雄嵌合により着脱可能に接続されるケーブルコネクタ８３を有している。同様に、支線ケーブル３２もその両端に第２ケーブル接続部８２に雌雄嵌合により着脱可能に接続されるケーブルコネクタ８４を有している。これらのコネクタ８３、８４は雌型でも雄型でもよいが、図示例では第１、第２のケーブル接続部８１、８２が雄型である関係から雌型に形成されている。
【００８１】
図１９に示されるように第１ケーブル接続部８１と幹線ケーブル３１の一端のケーブルコネクタ８３との間、及び第２ケーブル接続部８２と支線ケーブル３２の一端のケーブルコネクタ８４との間には、中継ケーブル８５がモジュールの設置状況に応じて適宜介装されるようになっている。この中継ケーブル８５は、図１９（Ｂ）に示されるように一端に第１コネクタ８６を有し、他端に第２コネクタ８７を有している。第１コネクタ８６は第１又は第２のケーブル接続部８１又は８２に着脱可能に雌雄嵌合されるものであって、例えばケーブル接続部８１、８２が雄型である関係から雌型に形成されている。第２コネクタ８７は、第１又は第２のケーブル接続部８１、又は８２に接続されるケーブルコネクタ８３又は８４に着脱可能に雌雄嵌合されるものであって、例えばケーブルコネクタ８３、８４が雌型コネクタである関係から第１、第２のケーブル接続部８１、８２と同様な雄型に形成されている。そして、この中継ケーブル８５はそれが複数有る場合には互いの第１、第２のコネクタ８６、８７を雌雄嵌合により接続することが必要により可能である。なお、以上説明した点以外の構成は第１実施形態と同じである。
【００８２】
前記構成の配線器具１６、１７の採用により、幹線ケーブル３１と支線ケーブル３２との分岐接続部３３に設けたケーブル接続部８１、８２の夫々には、幹線ケーブル３１又は支線ケーブル３２を雌雄嵌合により着脱できる。そのため、太陽電池モジュールのメンテナンスに際して、ケーブル接続部８１、８２からそこに接続された幹線又は支線のケーブル３１又は３２を外して、太陽電池モジュールを配線器具１６、１７から分離できる。それにより、前記メンテナンスに際し配線器具１６、１７に拘束されないように分岐接続部３３のケーブル接続部８１、８２からそこに接続された幹線又は支線のケーブル３１又は３２を外して、メンテナンスを要する太陽電池モジュールを配線器具１６、１７から分離できるので、配線器具１６、１７が邪魔になることが少なくなって前記メンテナンスの作業性を向上できる。
【００８３】
しかも、分岐接続部３３のケーブル接続部８１、８２とこれらに接続された幹線又は支線のケーブル３１又は３２との間には、必要に応じて用意される中継ケーブル８５を介装できる。この介装は、ケーブル接続部８１、８２から幹線ケーブル３１又は支線ケーブル３２を引き外して、ケーブル接続部８１、８２及び幹線ケーブル３１又は支線ケーブル３２のケーブルコネクタ８３、８４に中継ケーブル８５の両端のコネクタ８６、８７を接続して行なわれる。そのため、中継ケーブル８５の使用の有無により幹線ケーブル３１及び支線ケーブル３２の実質的な配線長さを変更できる。したがって、モジュール又はモジュールユニットの配置構造に幹線ケーブル３１及び支線ケーブル３２の長さを適合できるから、太陽電池モジュールの増設や配置の変更に容易に対応することが可能である。又、中継ケーブル８５は市販の汎用品であるから、新たな開発を要することなく既述の対応を低コストでできる。
【００８４】
なお、以上説明した点以外の作用効果は第１実施形態と同じであるので説明を省略する。又、この第５実施形態は、多芯（２芯）構造の配線器具にも適用できる。
【００８５】
図２０及び図２１は本発明の第６実施形態を示している。この第６実施形態は配線器具１６、１７に対して適宜用意される幹線及び支線用の補助ケーブルを、必要に応じて幹線又は支線のケーブル３１、３２に取付け得るようにした点が、第１実施形態とは異なる。この点以外の構成は図２０及び図２１に示されない部分を含めて第１実施形態と同じであるので、同一ないしは同様な構成については第１実施形態の該当部分と同一符号を付してその説明を省略し、以下前記異なる点についてのみ説明する。
【００８６】
図２０に示すように配線器具１６、１７は、複数の配線ユニット９１を連結してなる。各ユニット９１は、幹線ケーブル３１と、このケーブル３１に設けた一つの分岐接続部３３から分岐された支線ケーブル３２とを備え、幹線ケーブル３１の一端及び他端に夫々コネクタ９２、９３を設けるとともに、支線ケーブル３２の先端にもコネクタ９４を設けてなる。コネクタ９２、９３のいずれか一方は雄型であり、他方は雌型であって、これらは互いに雌雄嵌合により着脱可能に接続可能である。コネクタ９４にも雌型又は雄型のもの、具体的には前記コネクタ９２、９３の一方が使用されている。そして、隣接する各ユニット９１は、互いのコネクタ９２、９３同士を雌雄嵌合して着脱可能に接続され、それにより必要な長さの配線器具１６、１７を形成している。
【００８７】
図２１及び図２２には必要に応じて配線器具１６、１７に付設される幹線用補助ケーブル９５及び支線用補助ケーブル９６が示されている。これらのケーブル９５、９６は同一構造であり、図２２に詳しく示されるように一端に雌型の第１補助コネクタ９７を有し、他端に雌型の第２補助コネクタ９８を有している。第１補助コネクタ９７は、雌型のコネクタ例えば９３に雌雄嵌合して着脱可能に接続可能であり、第２補助コネクタ９８は雄型のコネクタ例えば９２、９４に雌雄嵌合して着脱可能に接続可能である。なお、以上説明した点以外の構成は第１実施形態と同じである。
【００８８】
前記構成の配線器具１６、１７の採用により、幹線ケーブル３１と支線ケーブル３２との先端に設けたコネクタ９２〜９４の夫々には、幹線用補助ケーブル９５又は支線用補助ケーブル９６を雌雄嵌合により着脱できる。又、幹線ケーブル３１同士のコネクタ９２、９３も雌雄嵌合により着脱できるとともに、支線ケーブル３２の先端のコネクタ９４も、それが雌雄嵌合により接続されたコネクタに対して着脱できる。そのため、太陽電池モジュールのメンテナンスに際して、コネクタ９２〜９４の分離によりメンテナンスが必要なモジュールに対応する位置の配線ユニット９１及び該太陽電池モジュールを配線器具１６、１７から分離できる。このようにメンテナンスを要する太陽電池モジュールを配線器具１６、１７から分離できるので、配線器具１６、１７が邪魔になることが少なくなって前記メンテナンスの作業性を向上できる。
【００８９】
しかも、幹線ケーブル３１及び支線ケーブル３２の夫々には、必要に応じて用意される幹線用補助ケーブル９５及び支線用補助ケーブル９６を、コネクタ９２〜９４及び９７、９８を用いた雌雄嵌合による接続で、配線ユニット９１間に介装できるとともに、支線ケーブル３２につなげることができる。そのため、これら幹線及び支線用の補助ケーブル９５、９６の使用の有無により幹線ケーブル３１及び支線ケーブル３２の実質的な配線長さを変更できる。したがって、モジュール又はモジュールユニットの配置構造に幹線ケーブル３１及び支線ケーブル３２の長さを適合させることができるから、太陽電池モジュールの増設や配置の変更に容易に対応することが可能である。又、幹線及び支線用の補助ケーブル９５、９６は市販の汎用品であるから、新たな開発を要することなく既述の対応を低コストでできる。
【００９０】
なお、以上説明した点以外の作用効果は第１実施形態と同じであるので説明を省略する。又、この第６実施形態は、多芯（２芯）構造の配線器具にも適用できる。この適用例に使用する幹線及び支線用の補助ケーブル９９を図２３に示す。このケーブル９９は２本の電線９９ａを有し、これらの電線９９ａの一端は雌型の第１補助コネクタ９７内に配置された一対の接続ピン９７ａに個別に接続されているとともに、両電線９９ａの他端は雄型の第２補助コネクタ９８内に配置されたレセプタクル状の一対の接続端子９８ａに個別に接続されている。このような補助ケーブル９９を用いることにより、２芯構造の配線器具１６、１７においても第６実施形態を実現できる。又、両補助コネクタ９７、９８については図２３（Ｂ）（Ｃ）に示すように異形とすることにより、その雌雄嵌合に方向性を持たせることが可能であり、このようにすることによって正極と負極との接続の間違いを防止できる。なお、この考え方は前記第１実施形態等における単芯ケーブルでのコネクタ接続にも適用できる。
【００９１】
なお、本発明は前記各実施の形態に制約されるものではなく、前記各実施形態の構成要素を任意にかつ選択的に組合わせ、これにより前記各実施形態と同等若しくは異なる機能を有する太陽電池発電装置、該装置用配線器具、及び配線構造を構成し、これを新たな実施形態とすることができる。
【００９２】
【発明の効果】
本発明は、以上説明したような形態で実施され、以下に記載されるような効果を有する。
【００９３】
請求項１、２に記載の太陽電池発電装置用配線器具によれば、支線ケーブルの長さが短くて済むから、太陽電池発電装置として必要な配線部材の使用量を少なくできる。しかも、太陽電池モジュール又は太陽電池モジュールユニットの出力端から屋内等に至るケーブルの本数が少なくなるので、施工を簡単に行なうことができるとともに、誤配線の可能性も低くできる。
【００９４】
加えて、請求項１、２に記載の太陽電池発電装置用配線器具によれば、幹線ケーブル及び支線ケーブルの分岐接続部が有した外装部材のケーブル接続部とこの接続部に接続されるケーブルの保護シースとの融着性の向上により、ケーブル接続部と保護シースとが剥がれる恐れがなくなって、浸水に対する信頼性を向上できる。更に、ケーブル接続部はある程度の柔軟性を有しているので、それによってケーブルがケーブル接続部において断線する恐れがないようにできる。
【００９５】
請求項３に記載の太陽電池発電装置用配線器具は、複数の太陽電池モジュール又は複数の太陽電池モジュールユニットを直列接続する場合にも並列接続する場合にも共通して使用できるから、直列用と並列用の配線器具を別々に生産する必要がなくなり、配線器具の生産性を向上でき、しかも、施工される複数の太陽電池モジュール又は複数の太陽電池モジュールユニットの電気的な接続構造に施工現場での適宜な回路切換えにより対応できるから、施工の段取り及び施工性を向上できる。
【００９６】
請求項４に記載の太陽電池発電装置用配線器具は、出力が低下した一部の太陽電池モジュール又は太陽電池モジュールユニットに、他の太陽電池モジュール又は太陽電池モジュールユニットの出力が逆流することを防止して、太陽電池発電装置全体の出力を向上することができる。
【００９７】
請求項５の発明に係る太陽電池発電装置及び請求項６の発明に係る太陽電池発電装置の配線構造によれば、請求項１〜４のいずれか１項に記載の配線器具を備えるから、前記第１〜第３の課題の内のいずれかを解決できる。したがって、太陽電池発電装置を屋根等に簡単に施工できるとともに、接続の誤りを起こす可能性も低減でき、しかも、屋内への引込み用の穴を小さくできて雨仕舞も簡単にできる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施形態に係る太陽電池発電装置とその負荷との関係を示す概念図。
【図２】第１実施形態に係る太陽電池発電装置が備える各モジュールユニット相互の電気的接続を示す結線図。
【図３】第１実施形態に係る太陽電池発電装置の結線構造を示す図。
【図４】第１実施形態に係る太陽電池発電装置の複数枚の太陽電池モジュールを直列に接続した場合の結線構造を示す図。
【図５】第１実施形態に係る太陽電池発電装置の複数枚の太陽電池モジュールを並列に接続した場合の結線構造を示す図。
【図６】第１実施形態に係る太陽電池発電装置の複数枚の太陽電池モジュールを並列に接続した場合の結線構造を示す図。
【図７】第１実施形態に係る太陽電池発電装置の複数枚の太陽電池モジュールを直並列に接続した場合の結線構造を示す図。
【図８】（Ａ）は負極用の配線器具の一部の構成を示す側面図。
（Ｂ）は正極用の配線器具の一部の構成を示す側面図。
（Ｃ）は負極用の配線器具が有したケーブル側コネクタの構成を示す断面図。
（Ｄ）は正極用の配線器具が有したケーブル側コネクタの構成を示す断面図。
【図９】（Ａ）は図８に示された配線器具の分岐接続部回りの構成を一部断面して示す側面図。
（Ｂ）は図８に示された配線器具の分岐接続部回りの構成を示す斜視図。側面図。
【図１０】本発明の第２実施形態に係る太陽電池発電装置が備える各モジュールユニット相互を直列接続に切換えた状態を示す結線図。
【図１１】第２実施形態に係る太陽電池発電装置が備える各モジュールユニット相互を並列接続に切換えた状態を示す結線図。
【図１２】本発明の第３実施形態に係る太陽電池発電装置が備える各モジュールユニット相互を電気的接続状態を示す結線図。
【図１３】本発明の第４実施形態に係る太陽電池発電装置の結線構造を示す図。
【図１４】第４実施形態に係る太陽電池発電装置の複数枚の太陽電池モジュールを並列に接続した場合の結線構造を示す図。
【図１５】（Ａ）は第４実施形態に係る太陽電池発電装置の太陽電池モジュールが備える端子箱の構成を示す縦断側図。
（Ｂ）は図１５（Ａ）に示した端子箱の構成を示す平面図。
（Ｃ）は図１５（Ａ）に示した端子箱の構成を蓋を取除いて示す平面図。
（Ｄ）は図１５（Ａ）中Ｚ−Ｚ線に沿う端子箱のボディの断面図。
（Ｅ）は図１５（Ｃ）中Ｙ−Ｙ線に沿う端子箱のボディの断面図。
【図１６】第４実施形態に係る太陽電池発電装置が備える配線器具の一部の構成を示す側面図。
【図１７】（Ａ）は図１６に示された配線器具のコネクタとこれが接続される端子箱の出力端との関係を一部断面して示す図。
（Ｂ）は図１６に示された配線器具のコネクタとこれが接続される端子箱の出力端との関係を一部断面して示す図。
【図１８】（Ａ）は本発明の第５実施形態に係る太陽電池発電装置が備える配線器具の一部の構成を示す側面図。
（Ｂ）は図１８（Ａ）に示された配線器具の一部の構成を分解しかつ部分的に断面して示す側面図。
【図１９】（Ａ）は第５実施形態に係る太陽電池発電装置が備える配線器具の一部に中継ケーブルを付設した状態を示す側面図。
（Ｂ）は図１９（Ａ）の中継ケーブルの構成を一部断面して示す側面図。
【図２０】本発明の第６実施形態に係る太陽電池発電装置が備える配線器具の一部の構成を示す側面図。
【図２１】図２０に示された配線器具の一部をなす配線ユニットこれに付設される補助ケーブルとの関係を分解し一部を断面して示す図。
【図２２】図２１に示された補助ケーブルを一部を断面して示す側面図。
【図２３】（Ａ）は第６実施形態に係る太陽電池発電装置が備える配線器具を２芯構造で実施する場合に使用される補助ケーブルの構成を示す断面図。
（Ｂ）は図２３（Ａ）中Ｘ方向から見た第１補助コネクタの正面図。
（Ｃ）は図２３（Ａ）中Ｗ方向から見た第２補助コネクタの正面図。
【符号の説明】
１２…太陽電池発電装置
１５…太陽電池パネル
１６、１７…配線器具
Ｍ…太陽電池モジュール
ＭＮ…太陽電池モジュールユニット
１８…引込み線
１９、２０…配線器具
２１…端子箱
２２、２３…モジュール出力端
２４ａ…コネクタ（太陽電池モジュールユニットの出力端）
２５、２６、２７…配線器具
２５ａ、２６ｃ、２７ａ…分岐接続部
２８ｂ…コネクタ（太陽電池モジュールユニットの出力端）
３１…幹線ケーブル
３１ａ…幹線導体
３１ｂ…保護シース
３２…支線ケーブル
３２ａ…支線導体
３２ｂ…保護シース
３３…分岐接続部
３３ａ、３３ｂ…幹線用ケーブル接続部
３３ｃ…支線用ケーブル接続部
３３ｅ…合成樹脂材料
３３ｆ…外装部材
３４、３５…ケーブル側コネクタ
４１…切換えスイッチ（回路切換え手段）
５２…逆止ダイオード
６６…接続ピン（太陽電池モジュールの出力端）
７１、７５…コネクタ

Claims (6)

1. 互いに並べて設置される複数の太陽電池モジュールにより作られる複数の太陽電池パネル、又は前記複数の太陽電池モジュールをユニットにして互いに並べて設置される複数の太陽電池モジュールユニットにより作られる複数の太陽電池パネル、の出力端同士を接続するための太陽電池発電装置用配線器具であって、
   前記各太陽電池パネルの出力を導くための幹線導体及び保護シースを有する幹線ケーブルと、
   前記幹線ケーブルの長手方向中間の複数個所から分岐する複数本の支線ケーブルであって、各々が一端と他端を有し、その一端が前記幹線導体の長手方向中間部に電気的に接続されかつ他端が前記各太陽電池パネルの出力端に電気的に接続される支線導体及び保護シースを有する複数の支線ケーブルと、
   前記幹線ケーブルと各支線ケーブルとの接続部に形成された分岐接続部と、
   を具備し、
   前記分岐接続部の内部で前記幹線ケーブルと支線ケーブルとが電気的に接続されているとともに、
   前記分岐接続部が電気絶縁性で硬質な合成樹脂材料とこの合成樹脂材料の外面に設けられた外装部材を備え、
   前記外装部材は、前記保護シースをなした電気絶縁材と融着性がある軟質な電気絶縁材料からなるとともに、外方に一体に突出し柔軟性を有する円筒状の幹線用ケーブル接続部及び支線用ケーブル接続部を有し、
   前記幹線ケーブルは前記幹線用ケーブル接続部に嵌入されてこの嵌入部で前記幹線ケーブルの保護シースと前記幹線用ケーブル接続部とが融着されているとともに、前記支線ケーブルは前記支線用ケーブル接続部に嵌入されてこの嵌入部で前記支線ケーブルの保護シースと前記支線用ケーブル接続部とが融着されていることを特徴する太陽電池発電装置用配線器具。
2. 請求項１に記載の太陽電池発電装置用配線器具において、
   前記保護シースがビニルシースであり、前記外装部材が軟質塩化ビニルであることを特徴とする太陽電池発電装置用配線器具。
3. 請求項１に記載の太陽電池発電装置用配線器具において、
   前記分岐接続部に、複数の前記太陽電池モジュール又は複数の前記太陽電池モジュールユニットを直列又は並列に接続可能な回路切換え手段を設けたことを特徴とする太陽電池発電装置用配線器具。
4. 請求項１に記載の太陽電池発電装置用配線器具において、
   互いに並べて設置された複数の太陽電池モジュールの夫々の出力、又は前記複数の太陽電池モジュールをユニットにしてなるとともに、互いに並べて設置された複数の太陽電池モジュールユニットの夫々の出力を導く幹線導体を有した幹線ケーブルと、
   前記分岐接続部が、複数の前記太陽電池モジュール又は複数の前記太陽電池モジュールユニットを互いに並列接続する回路を含み、前記回路はこれらに接続される前記太陽電池モジュール又は前記太陽電池モジュールユニットの出力の高出力側から低出力側への電流を防止する逆流防止用ダイオードを含むことを特徴とする太陽電池発電装置用配線器具。
5. 請求項１から４の内のいずれか１項に記載の太陽電池発電装置用配線器具を具備していることを特徴とする太陽電池発電装置。
6. 請求項１から４の内のいずれか１項に記載の太陽電池発電装置用配線器具を具備していることを特徴とする太陽電池発電装置の配線構造。

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