JP4418397B2 - 太陽電池モジュール用端子ボックス - Google Patents

Description

本発明は、太陽電池モジュール用の端子ボックスに関する。

近年、環境問題への関心の高まりから、環境にやさしい発電システム、例えば、太陽電池モジュールを用いて発電を行う太陽光発電システムが注目されている。この太陽光発電システムとして、建物の屋根等に複数枚の太陽電池モジュールを、マトリックス状に敷設して太陽光発電を行うものが知られている。このような太陽光発電システムでは、隣接して敷設された太陽電池モジュールを互いに電気的に接続して、各太陽電池モジュールにより発電された電力を取り出すために、各太陽電池モジュールに端子ボックスが備えられている。

この太陽電池モジュール用の端子ボックスには、太陽電池モジュールの太陽電池セルの一部が日陰になった場合等に、その太陽電池モジュールへ逆方向電流が流れることを未然に防ぐために、バイパス用のバイパスダイオードが設けられている。バイパスダイオードは、端子ボックス内の端子板間に配置され、太陽電池モジュールと並列に接続される。このようなバイパスダイオードとして、パッケージタイプのダイオードを用いた太陽電池モジュール用端子ボックスが知られている（例えば、特許文献１参照）。
特開２００４−２８９１８１号公報

ところで、上述のように、太陽電池モジュールの太陽電池セルの一部が日陰になった場合等には、バイパスダイオードに電流が流れる結果、バイパスダイオードが発熱する。このため、端子ボックス内に、単にバイパスダイオードを配置しただけでは、バイパスダイオードの発熱による温度上昇によってバイパスダイオード自体が破損したり、周辺の部材が劣化してしまう。したがって、このような温度上昇を回避してバイパスダイオードの破損を防止するために、端子ボックス内に熱伝導性に優れる金属板等を放熱用の部材として設けて、バイパスダイオードの熱を逃がす必要がある。

しかし、パッケージタイプのダイオードは合成樹脂等でモールドして形成されており、その放熱性に乏しいという欠点がある。このため、太陽電池モジュール用端子ボックスにおいて、バイパスダイオードとしてパッケージタイプのダイオードを用いた場合には、放熱板の表面積を大きくしてバイパスダイオードの温度上昇を回避しなければならない。つまり、放熱に必要な放熱板の表面積が大きくなる。したがって、放熱板を配置するスペースが必要となり、端子ボックスが大型化し、コストアップを招来するという問題点がある。また、端子ボックスの大型化により、絶縁封止用として用いるシリコーン樹脂の量が多くなり、コストアップを招来するという問題点がある。

さらに、従来では、端子板と太陽電池モジュール側の出力端との接続作業が困難であった。具体的に言えば、太陽電池モジュール側の出力端には、通常、薄肉の金属箔（例えば銅箔）が設けられているところ、この金属箔を端子板に半田付けによって接続するには、一方の手でピンセット等を用いて金属箔を端子板の所定位置に固定させながら、もう一方の手で半田ごてを動かして接続しなければならなかった。このように、端子板と太陽電池モジュール側の出力端との接続作業は、困難であり、熟練を要するものとなっていた。

本発明は、上述した従来技術の問題点を鑑みてなされたものであり、放熱性の改善を図ることができ、併せてコスト低減を実現できるような太陽電池モジュール用端子ボックスを提供することを目的とする。

本発明は、上述の課題を解決するための手段を以下のように構成している。すなわち、ボックス本体内に複数の端子板が設けられ、これら複数の端子板のうち互いに隣り合う２つの端子板間にバイパスダイオードが配設される太陽電池モジュール用端子ボックスにおいて、前記各バイパスダイオードに対し、放熱部が設けられており、該各放熱部は、互いに重ね合わせて配置される複数の放熱板を備えていることを特徴とする。

このような構成の太陽電池モジュール用端子ボックスによれば、各放熱部の放熱板が複数に分割されており、互いに重ね合わせて設けられているため、各放熱部の放熱板の合計の表面積が大きくなり、各放熱部の放熱板による放熱量が大きくなる。したがって、各放熱部が１枚のみの放熱板で構成される場合と比べて、放熱に必要な表面積の放熱板を配置するためのスペースが小さくて済む。つまり、各放熱部の放熱板の２次元方向の広がりを抑えることができ、ボックス本体内の限られたスペースに効率よく放熱板を配置できる。そして、効率的な放熱が可能となる。これにより、放熱性に乏しいパッケージタイプのダイオードをバイパスダイオードとして用いた場合であっても、バイパスダイオードの発熱による温度上昇を効率的に防止することができる。この結果、ボックス本体、ひいては太陽電池モジュール用端子ボックスの小型化を図ることができ、コスト低減を実現することができる。また、太陽電池モジュール用端子ボックスの小型化により、絶縁封止用のシリコーン樹脂の充填量が少なくなり、コスト低減を図ることができる。

また、本発明の太陽電池モジュール用端子ボックスにおいて、前記端子板に接続される接続ケーブルを前記ボックス本体に固定するための固定部材を備えており、前記各放熱部の少なくとも１つの放熱板は、前記ボックス本体と前記固定部材との間に挟まれて配置されていることを特徴とする。

このような構成を採用すると、以下のような作用効果を達成できる。まず、従来では、接続ケーブルをボックス本体に固定するための固定部材の下方はデッドスペースとなっていたが、上述のような構成の太陽電池モジュール用端子ボックスによれば、従来におけるデッドスペースに各放熱部の放熱板の一部を配置することによって、ボックス本体内部のスペースを有効的に利用することができる。

また、本発明の太陽電池モジュール用端子ボックスにおいて、前記固定部材の一部が、前記端子板と、該端子板の下方の放熱板との間に挟まれて配置されていることを特徴とする。

このような構成の太陽電池モジュール用端子ボックスによれば、端子板と放熱板との間に挟まれる固定部材の一部によって安定した絶縁を確保することができる。また、これにより、安定した絶縁に必要となる端子板と各放熱部の放熱板との距離を短くすることが可能となり、この結果、ボックス本体の上下方向の寸法を抑えることができ、ひいては太陽電池モジュール用端子ボックスの小型化を図ることができる。

また、本発明の太陽電池モジュール用端子ボックスにおいて、前記ボックス本体の底部には、前記各放熱部の複数の放熱板を固定するための固定用突起が形成されており、該各固定用突起は、前記各放熱部の複数の放熱板にそれぞれ形成されている挿入孔および前記バイパスダイオードに形成されている挿入孔に順次挿入され、さらに、該各固定用突起の頂部の加熱変形によって、前記各放熱部の複数の放熱板および前記バイパスダイオードがボックス本体に固定されることを特徴とする。

このような構成の太陽電池モジュール用端子ボックスによれば、上述のようにシンプルな固定方法であっても、各放熱部の複数の放熱板だけではなく、バイパスダイオードも併せてボックス本体に容易かつ確実に固定することができる。

また、本発明は、ボックス本体内に２つの端子板が設けられ、これら２つの端子板間にバイパスダイオードが配設される太陽電池モジュール用端子ボックスにおいて、前記バイパスダイオードに対し、放熱部が設けられており、該放熱部は、互いに重ね合わせて配置される複数の放熱板を備えていることを特徴とする。

このような構成の太陽電池モジュール用端子ボックスによれば、放熱部の放熱板が複数に分割されており、互いに重ね合わせて設けられているため、放熱部の放熱板の合計の表面積が大きくなり、放熱部の放熱板による放熱量が大きくなる。したがって、放熱部が１枚のみの放熱板で構成される場合と比べて、放熱に必要な表面積の放熱板を配置するためのスペースが小さくて済む。つまり、放熱部の放熱板の２次元方向の広がりを抑えることができ、ボックス本体内の限られたスペースに効率よく放熱板を配置できる。そして、効率的な放熱が可能となる。これにより、放熱性に乏しいパッケージタイプのダイオードをバイパスダイオードとして用いた場合であっても、バイパスダイオードの発熱による温度上昇を効率的に防止することができる。この結果、ボックス本体、ひいては太陽電池モジュール用端子ボックスの小型化を図ることができ、コスト低減を実現することができる。また、太陽電池モジュール用端子ボックスの小型化により、絶縁封止用のシリコーン樹脂の充填量が少なくなり、コスト低減を図ることができる。

本発明は、上述のような構成であるから、各放熱部の放熱板の合計の表面積が大きくなり、各放熱部の放熱板による放熱量が大きくなる。したがって、各放熱部が１枚のみの放熱板で構成される場合と比べて、放熱に必要な表面積の放熱板を配置するためのスペースが小さくて済む。つまり、各放熱部の放熱板の２次元方向の広がりを抑えることができ、効率的な放熱が可能となる。これにより、放熱性に乏しいパッケージタイプのダイオードをバイパスダイオードとして用いた場合であっても、バイパスダイオードの発熱による温度上昇を効率的に防止することができる。そして、この結果、ボックス本体、ひいては太陽電池モジュール用端子ボックスの小型化を図ることができ、コスト低減を実現することができる。また、太陽電池モジュール用端子ボックスの小型化により、絶縁封止用のシリコーン樹脂の充填量が少なくなり、コスト低減を図ることができる。

以下、添付図面を参照しながら、本発明の実施の形態について説明し、本発明の理解に供する。なお、以下の実施の形態は、本発明を具体化した一例であって、本発明の技術的範囲を限定する性格のものではない。

本発明を適用する太陽電池モジュール用端子ボックス（以下では、単に「端子ボックス」という。）においては、１つの端子ボックスに設けられる端子板の数は、複数であれば特に限定されない。以下では、４つの端子板を設けた場合について説明する。

図１は、本発明を適用する端子ボックスの内部を示す平面図、図２は、接続ケーブルの導入方向から見た端子ボックスを示す図である。図３は、図１におけるＡ−Ａ断面図、図４は、図１におけるＢ−Ｂ断面図、図５は、図１におけるＣ−Ｃ断面図、図６は、図１におけるＤ−Ｄ断面図、図７は、図１におけるＥ−Ｅ断面図である。図８は、端子ボックスのボックス本体の底部を示す平面図、図９は、ボックス本体内に配置される放熱板を示す斜視図である。なお、便宜上、次のように方向を決定する。図１に示すように、端子ボックス１０において、２つの接続ケーブル２２、２２が並んでいる方向を左右方向とし、接続ケーブル２２、２２がボックス本体１１に導入される方向を前後方向とする。

図１〜図７に示す端子ボックス１０は、互いに電気的に接続される複数枚の太陽電池セル（図示略）が表面に設けられた太陽電池モジュール（図示略）の裏面側に装着されるものである。このような端子ボックス１０を用いることによって、建物の屋根等に、例えば、マトリックス状に敷設された複数枚の太陽電池モジュールにより太陽光発電を行う太陽光発電システムにおいて、隣接して設けられた太陽電池モジュールを互いに電気的に接続して、各太陽電池モジュールにより発電された電力を取り出すことを可能としている。

端子ボックス１０のボックス本体１１は、例えば、変性ＰＰＯ（ポリフェニレンオキシド）やＡＢＳ（アクリルニトリル−ブタジエン−スチレン）のようなの耐候性、電気絶縁性、耐衝撃性、耐熱性、難燃性といった特性を有する合成樹脂等により箱形に成形されている。このボックス本体１１は、上面側が開口するとともに、底面側に複数（この例では４つ）の結線用孔１２，１２，・・・が形成されている。さらに、側壁に２つのケーブル導入用の凹部１３，１３が形成されている。また、ボックス本体１１の底部には、端子板１８が固定される固定台１４、端子板１８を固定するための固定用突起１５、バイパスダイオード２０および後述する放熱板を固定するための固定用突起１６が形成されている（図８）。そして、上面側の開口に図示しない板状の蓋体が取り付けられて閉鎖されうるような構造となっている。なお、ボックス本体１１内部の空間には、絶縁性樹脂（例えば、シリコーン樹脂等）が充填されて、ボックス本体１１内部における電気的な接続部分が樹脂封止されるようになっている。

ボックス本体１１の内部には、４つの端子板１８，１８，・・・が備えられている。これら４つの端子板１８，１８，・・・は所定間隔で並べて配置されている。各端子板１８の一端（前端）がボックス本体１１の結線用孔１２に臨むように配置されている。そして、各端子板１８の一端には、太陽電池モジュール側の出力端（図示略）が半田付けにより接続される。また、端子板１８の一部（後部）が、ケーブル固定用の固定部材２４の突出部分２４ａに載置されており、後述する放熱板とは接触しないようになっている（図５、図６、図７）。なお、太陽電池モジュール側の出力端の端子板１８への接続作業を容易に行うことが可能となるように、各端子板１８の基部１８ａの先端部には、予め半田層１９が形成されている。

４つの端子板１８，１８，・・・のうち、左右両端に配置されている２つの端子板１８，１８は、太陽電池モジュールの出力端と接続される基部１８ａと、この基部１８ａから左右いずれか一方向に延びるダイオード接続用のダイオード接続部１８ｂと、基部１８ａから後方に延びるケーブル接続用のケーブル接続部１８ｃとからなる。基部１８ａには、固定用の取付孔１８ｄが形成されている。これに対し、４つの端子板１８，１８，・・・のうち、左右両端以外に配置されている２つの端子板１８，１８は、基部１８ａと左右双方向に延びる２つのダイオード接続用の接続部１８ｂ，１８ｂとからなる。基部１８ａには、同様に固定用の取付孔１８ｄが形成されている。

各端子板１８は、ボックス本体１１の固定台１４に配設されており、各端子板１８の取付孔１８ｄに挿入された固定用突起１５によりボックス本体１１に固定されている。端子板１８をボックス本体１１に配設する際には、端子板１８の取付孔１８ｄにボックス本体１１の固定用突起１５を挿入しながら、固定台１４の溝（凹部）１４ａに端子板１８の基部１８ａを嵌め込む。そして、取付孔１８ｄから突出している固定用突起１５の頂部を加熱変形することによって端子板１８をボックス本体１１に固定する。

ボックス本体１１内部の隣り合う２つの端子板１８，１８の間には、バイパスダイオード２０が配設されている。この例の場合、１つの端子ボックス１０に用いられるバイパスダイオード２０は３つとなる。バイパスダイオード２０は、２つの端子板１８，１８間に太陽電池モジュールと並列に接続されており、これにより、太陽電池モジュールへ逆方向電流が流れることを未然に防ぐようにしている。なお、この例では、バイパスダイオード２０として、合成樹脂等でモールドして形成されているパッケージタイプのダイオードが用いられている。

ボックス本体１１内にバイパスダイオード２０を配設する際には、バイパスダイオード２０のリード線部分を端子板１８の接続部１８ｂに半田付けにより接続する。このとき、バイパスダイオード２０の先端部分に形成されている挿入孔２０ａにボックス本体１１の固定用突起１６を挿入し、さらにこの固定用突起１６の頂部を加熱変形することによってバイパスダイオード２０をボックス本体１１に固定する。このバイパスダイオード２０の固定は、後述するように、放熱板のボックス本体１１への固定とともに行われるようになっている。

また、ボックス本体１１内部には、複数の放熱部が備えられている。この例では、各バイパスダイオード２０に対する放熱部３０，４０，５０が設けられている。放熱部３０，４０，５０は、バイパスダイオード２０の熱を逃がすための放熱用として設けられており、これにより、バイパスダイオード２０発熱による温度上昇を回避するようにしている。放熱部３０，４０，５０は、放熱用部材としての放熱板、例えば、アルミニウム、銅、ステンスレス鋼等のような熱伝導性に優れる金属板により形成されている。放熱部３０，４０，５０の詳細については後述する。

ボックス本体１１内部の左右両端の端子板１８，１８には、接続ケーブル２２，２２が接続されている。接続ケーブル２２は、ボックス本体１１の側壁に形成されているケーブル導入用の凹部１３からボックス本体１１内部へ導入されて、端子板１８のケーブル接続部１８ｃに接続されている。そして、接続ケーブル２２，２２は、上方からケーブル固定用の固定部材２４が被せられている（図３、図７）。固定部材２４は、ボックス本体１１と同じ材質で形成されており、この固定部材２４が超音波溶着によりボックス本体１１に固着されることによって、接続ケーブル２２，２２がボックス本体１１に固定されている。一方、各接続ケーブル２２は、ボックス本体１１の外部では、外部接続用コネクタ２３と接続されており、外部接続用コネクタ２３を介して、他の太陽電池モジュールに備えられた端子ボックス１０の接続ケーブル２２等と互いに連結可能となっている。なお、固定部材２４の先端側には、前方に突出した薄肉の突出部分２４ａが設けられており、この突出部分２４ａに端子板１８の一部（後部）が載置されている（図５、図６、図７）。

次に、放熱部３０，４０，５０について、図１、図８、図９等により詳しく説明する。

上述したように、放熱部は、端子ボックス１０に備えられる各バイパスダイオード２０に対して設けられている。この例では、左側のバイパスダイオード２０に対する放熱部３０、中央のバイパスダイオード２０に対する放熱部４０、右側のバイパスダイオード２０に対する放熱部５０が設けられている。それら左側、中央、右側の各放熱部３０，４０，５０は、互いに上下に重ね合わせて配置されている複数枚の放熱板を備えている。各放熱部３０，４０，５０に備えられる放熱板の数は特に限定されないが、この例では、上中下３枚の放熱板が備えられている。

ここで、左側のバイパスダイオード２０に対する放熱部３０について説明する。放熱部３０には、互いに上下に重ね合わせて配置される上側の放熱板３１と中央の放熱板３２と下側の放熱板３３とが設けられている。それら上中下の３枚の放熱板３１，３２，３３は、ボックス本体１１内に順次載置されており、さらに、上側の放熱板３１の上にバイパスダイオード２０が載置されている。

上側の放熱板３１および下側の放熱板３３は、平面視略Ｌ字状の同一形状で、しかも、平面視で一致する位置に配置されている。上側の放熱板３１は、前後方向に延びる前後部分３１ａと、この前後部分３１ａの前端部から左方に突出する突出部分３１ｂとからなっている（下側の放熱板３３についても同様）。そして、前後部分３１ａに上述したボックス本体１１の固定用突起１６が挿入される挿入孔３１ｃが形成されている。

一方、中央の放熱板３２は、平面視略Ｌ字状で、前後方向に延びる前後部分３２ａと、この前後部分３２ａの後端部から右方に突出する突出部分３２ｂとからなっている。そして、前後部分３２ａにボックス本体１１の固定用突起１６が挿入される挿入孔３２ｃが形成されている。この中央の放熱板３２は、前後部分３２ａの一部が、上下の放熱板３１，３３の前後部分３１ａ，３３ａの一部と、互いに上下に重なり合うように配置されている。さらに、各放熱板３１，３２，３３の挿入孔３１ｃ，３２ｃ，３３ｃには、ボックス本体１１の固定用突起１６が挿入されており、これにより、各放熱板３１，３２，３３がボックス本体１１に固定されている。なお、中央の放熱板３２の上には、上述したケーブル固定用の固定部材２４が載置されている。

３枚の放熱板３１，３２，３３は、次のように配設されて、ボックス本体１１内に放熱部３０が形成される。まず、下側の放熱板３３をボックス本体１１の底部に配設する。このとき、挿入孔３３ｃにボックス本体１１の固定用突起１６を挿入する。次に、下側の放熱板３３の前後部分３３ａおよびボックス本体１１の底部の上に、中央の放熱板３２を、挿入孔３２ｃに固定用突起１６を挿入するようにして載置する。次に、中央の放熱板３２の前後部分３２ａの上に、上側の放熱板３１を、挿入孔３１ｃに固定用突起１６を挿入するようにして載置する。さらに、上側の放熱板３１の前後部分３１ａの上に、バイパスダイオード２０を、バイパスダイオード２０の先端部分の挿入孔２０ａに固定用突起１６を挿入するようにして載置する。このように、ボックス本体１１内に上中下の３枚の放熱板３１，３２，３３、バイパスダイオード２０を順次載置する。そして、バイパスダイオード２０の挿入孔２０ａから突出している固定用突起１６の頂部を加熱変形することによって、バイパスダイオード２０および３枚の放熱板３１，３２，３３をボックス本体１１に固定する。このようなシンプルな固定方法であっても、放熱部３０の３枚の放熱板３１，３２，３３だけではなく、バイパスダイオード２０も併せてボックス本体１１に容易かつ確実に固定することができる。

次に、右側のバイパスダイオード２０に対する放熱部５０について説明する。放熱部５０は、上述の左側のバイパスダイオード２０に対する放熱部３０と、左右対称に配設されている点で異なり、それ以外の点では同様である。このため、詳しい説明は省略する。放熱部５０には、互いに上下に重ね合わせて配置される上側の放熱板５１と中央の放熱板５２と下側の放熱板５３とが設けられており、これら上中下の３枚の放熱板５１，５２，５３は、ボックス本体１１内に順次載置され、さらに、上側の放熱板５１の上にバイパスダイオード２０が載置されている。

次いで、中央のバイパスダイオード２０に対する放熱部４０について説明する。中央の放熱部４０は、上述の左右の放熱部３０，５０の間に設けられており、左右の放熱部３０，５０と互いに接触しないように設けられている。放熱部４０には、互いに上下に重ね合わせて配置される上側の放熱板４１と中央の放熱板４２と下側の放熱板４３とが設けられている。それら上中下の３枚の放熱板４１，４２，４３は、ボックス本体１１内に順次載置されており、さらに、上側の放熱板４１の上にバイパスダイオード２０が載置されている。

上側の放熱板４１および下側の放熱板４３は、平面視略Ｔ字状の同一形状で、しかも、平面視で一致する位置に配置されている。上側の放熱板４１は、前後方向に延びる前後部分４１ａと、この前後部分４１ａの前端部から左右双方に突出する突出部分４１ｂ，４１ｂとからなっている（下側の放熱板４３についても同様）。そして、前後部分４１ａにボックス本体１１の固定用突起１６が挿入される挿入孔４１ｃが形成されている。

一方、中央の放熱板４２は、平面視略Ｔ字状で、前後方向に延びる前後部分４２ａと、この前後部分４２ａの後端部から左右双方に突出する突出部分４２ｂ，４２ｂとからなっている。そして、前後部分４２ａにボックス本体１１の固定用突起１６が挿入される挿入孔４２ｃが形成されている。この中央の放熱板４２は、前後部分４２ａの一部が、上下の放熱板４１，４３の前後部分４１ａ，４３ａの一部と、互いに上下に重なり合うように配置されている。さらに、各放熱板４１，４２，４３の挿入孔４１ｃ，４２ｃ，４３ｃには、ボックス本体１１の固定用突起１６が挿入されており、これにより、各放熱板４１，４２，４３がボックス本体１１に固定されている。また、中央の放熱板４２の上には、ケーブル固定用の固定部材２４が載置されている。なお、放熱部４０の３枚の放熱板４１，４２，４３のボックス本体１１内における配設方法は、上述した放熱部３０の場合と同様であり、詳しい説明は省略する。

以上のように、端子ボックス１０において、各バイパスダイオード２０に対する放熱部３０，４０，５０が設けられている。そして、各放熱部３０，４０，５０の上側の放熱板３１，４１，５１がバイパスダイオード２０に直接的に接しているため、バイパスダイオード２０の熱を効率よく逃がすことができる。これにより、放熱性に乏しいパッケージタイプのダイオードをバイパスダイオード２０として用いた場合であっても、バイパスダイオード２０の発熱による温度上昇を回避することができる。

また、各放熱部３０，４０，５０の放熱板が３枚に分割されており、上下に重ね合わせて設けられているため、各放熱部３０，４０，５０の放熱板の合計の表面積が大きくなり、各放熱部３０，４０，５０の放熱板による放熱量が大きくなる。したがって、各放熱部３０，４０，５０が１枚のみの放熱板で構成される場合と比べて、放熱に必要な表面積の放熱板を配置するためのスペースが小さくて済む。つまり、各放熱部３０，４０，５０の放熱板の２次元方向（前後左右方向）の広がりを抑えることができ、ボックス本体１１内の限られたスペースに効率よく放熱板を配置できる。そして、効率的な放熱が可能となる。これにより、パッケージタイプのダイオードをバイパスダイオード２０として用いた場合であっても、バイパスダイオード２０の発熱による温度上昇を効率的に防止することができる。この結果、ボックス本体１１、ひいては端子ボックス１０の小型化を図ることができ、コスト低減を実現することができる。また、端子ボックス１０の小型化により、絶縁封止用のシリコーン樹脂の充填量が少なくなり、コスト低減を図ることができる。

ここでまた、各放熱部３０，４０，５０の中央の放熱板３２，４２，５２の一部がケーブル固定用の固定部材２４とボックス本体１１の底部との間に挟まれて配置されている。従来では、固定部材２４の下方はデッドスペースとなっていたが、この例では、このような従来のデッドスペースに各放熱部３０，４０，５０の中央の放熱板３２，４２，５２の一部を配置することによって、ボックス本体１１内部のスペースを有効的に利用することができる。さらに、上述したように、固定部材２４の突出部分２４ａに端子板１８の一部（後部）が載置されており、端子板１８が各放熱部３０，４０，５０の放熱板と接触しないようになっている。このように、固定部材２４の突出部分２４ａが、端子板１８と各放熱部３０，４０，５０の放熱板（中央の放熱板３２，４２，５２）との間に挟まれて配置されているため、安定して絶縁を確保することができる。また、これにより、安定した絶縁に必要となる端子板１８と各放熱部３０，４０，５０の放熱板との距離を短くすることが可能となり、この結果、ボックス本体１１の上下方向の寸法を抑えることができ、ひいては端子ボックス１０の小型化を図ることができる。

なお、以上では、ボックス本体１１の４つの端子板１８，１８，・・・に３つのバイパスダイオード２０，２０，２０が設けられ、各バイパスダイオード２０に対し、放熱部３０，４０，５０が設けられた端子ボックス１０について説明したが、１つの端子ボックスに設けられる端子板の数は複数であれば、特に限定されない。例えば、端子板の数を２つとしてもよい。この場合、ボックス本体に２つの端子板が設けられ、これら２つ端子板間にバイパスダイオードが配設され、このバイパスダイオードに対し、互いに重ね合わせて配置される複数の放熱板を備えている放熱部が設けられているような端子ボックスとなる。そして、このような端子板の数が２つである端子ボックスにおいても、上述の例の端子ボックス１０と同様の作用効果を奏する。

また、端子ボックス１０に用いる端子板を、図１０、図１１、図１２に示すようなものとすることができる。図１０、図１１、図１２に示す端子板６０は、上述した端子板１８（図１、図４等参照）と同一形状で、かつ、ボックス本体１１における配置位置が同一位置である第１端子板６１と、この第１端子板６１の上に設けられる第２端子板６２とを備えている。つまり、端子板６０は、上下２枚の板状体である第１，第２端子板６１，６２を備える構成となっており、太陽電池モジュール側の出力端が上下２枚の第１，第２端子板６１，６２の間に挟み込まれた状態で接続されるようになっている。なお、各端子板６０の第１端子板６１の基部６１ａの先端部（前端部）には、予め半田層６３が形成されている。そして、この半田層６３が第１，第２端子板６１，６２の先端部間に挟まれた状態となっている。

各第１端子板６１は、上記のように端子板１８と同一形状であって、ボックス本体１１の固定台１４に配設されている。各第２端子板６２は、矩形の金属板であって、第１端子板６１の基部６１ａと、平面視で略一致する位置に配設されている。第２端子板６２には、固定用の取付孔６２ａが形成されている。そして、各端子板６０は、第１，第２端子板６１，６２の取付孔６１ｄ，６２ａに挿入されたボックス本体１１の固定用突起１５によりボックス本体１１に固定されている。

端子板６０をボックス本体１１に配設する際には、まず、第１端子板６１の取付孔６１ｄにボックス本体１１の固定用突起１５を挿入しながら、固定台１４の溝１４ａに第１端子板６１の基部６１ａを嵌め込む。次に、第２端子板６２の取付孔６２ａに固定用突起１５を挿入しながら、第２端子板６２を第１端子板６１の上に載置する。そして、第２端子板６２の取付孔６２ａから突出している固定用突起１５の頂部を加熱変形することによって第１，第２端子板６１，６２をボックス本体１１に固定する。

このような端子板６０を用いることによって、次に述べるように、端子板６０と太陽電池モジュール側の出力端との接続作業の作業性を向上させることが可能となる。ここで、太陽電池モジュール側の出力端には、通常、薄肉の金属箔（例えば銅箔）が設けられており、この金属箔が端子板６０の第１，第２端子板６１，６２の先端部間に半田付けにより接続されるようになっている。この半田付けは、太陽電池モジュール側の出力端の金属箔が端子板６０の第１，第２端子板６１，６２の先端部間に挟み込まれている状態で行われる。このとき、端子板６０の接続位置への太陽電池モジュール側の出力端の金属箔の位置合わせを、金属箔を第１，第２端子板６１，６２の先端部間に差し込むようにして行うことができ、この作業を容易に行うことができる。そして、金属箔を第１，第２端子板６１，６２の先端部間に挟み込んだ状態で、半田付けを行うことができるようになり、端子板６０と太陽電池モジュール側の出力端との接続作業の作業性を向上させることができる。また、第１端子板６１上に予め形成されている半田層６３を利用することで半田付け作業を容易に行うことができる。

上述の図１０、図１１、図１２に示す端子板６０では、半田付けにより太陽電池モジュール側の出力端を接続するようにしているが、必ずしも半田付けによって接続する必要はない。例えば、図１３、図１４、図１５に示すような端子板７０とすることで半田付けによらない接続も可能となる。

図１３、図１４、図１５に示す端子板７０は、上述の端子板６０と略同様の構成であり、半田層６３がない点で異なっている。つまり、端子板７０は、上述した端子板１８（図１、図４等参照）と同一形状で、かつ、ボックス本体１１における配置位置が同一位置である第１端子板７１と、この第１端子板７１の上に設けられる第２端子板７２とを備えている。そして、上下２枚の第１，第２端子板７１，７２の間に太陽電池モジュール側の出力端が挟み込まれた状態で接続されるようになっている。

各第１端子板７１は、上記のように端子板１８と同一形状であって、ボックス本体１１の固定台１４に配設されている。各第２端子板７２は、矩形の金属板であって、第１端子板７１の基部７１ａと、平面視で略一致する位置に配設されている。各第２端子板７２の先端部（前端部）は、上方に向けて反るように形成されており、第１，第２端子板７１，７２の先端部間には間隙が設けられている。また、第２端子板７２には、固定用の取付孔７２ａが形成されている。そして、各端子板７０は、第１，第２端子板７１，７２の取付孔７１ｄ，７２ａに挿入されたボックス本体１１の固定用突起１５によりボックス本体１１に固定されている。

端子板７０をボックス本体１１に配設する際には、まず、第１端子板７１の取付孔７１ｄにボックス本体１１の固定用突起１５を挿入しながら、固定台１４の溝１４ａに第１端子板７１の基部７１ａを嵌め込む。次に、第２端子板７２の取付孔７２ａに固定用突起１５を挿入しながら、第２端子板７２を第１端子板７１の上に載置する。そして、第２端子板７２の取付孔７２ａから突出している固定用突起１５の頂部を加熱変形することによって第１，第２端子板７１，７２をボックス本体１１に固定する。

このような端子板７０に太陽電池モジュール側の出力端の金属箔を接続するには、金属箔を第１，第２端子板７１，７２の先端部間に差し込めばよい。これにより、金属箔が第１，第２端子板７１，７２に挟み込まれて固定される。このとき、金属箔の端子板７０の接続位置への位置合わせを容易に行うことができ、その接続も金属箔を第１，第２端子板７１，７２の先端部間に差し込むだけで容易に行うことができる。このように、端子板７０と太陽電池モジュール側の出力端の金属箔との接続作業の作業性を向上させることができる。

本発明を適用する太陽電池モジュール用端子ボックスの一実施形態を示す平面図である。 接続ケーブルの導入方向から見た端子ボックスを示す図である。 図１におけるＡ−Ａ断面図である。 図１におけるＢ−Ｂ断面図である。 図１におけるＣ−Ｃ断面図である。 図１におけるＤ−Ｄ断面図である。 図１におけるＥ−Ｅ断面図である。 端子ボックスのボックス本体の底部を示す平面図である。 ボックス本体内に配置される放熱板を示す斜視図である。 他の例の端子板を用いた端子ボックスを示す平面図である。 図１０におけるＦ−Ｆ断面図である。 他の例の端子板を示す要部側面図である。 他の例の端子板を用いた端子ボックスを示す平面図である。 図１３におけるＧ−Ｇ断面図である。 他の例の端子板を示す要部側面図である。

符号の説明

１０ 端子ボックス
１１ ボックス本体
１６ 固定用突起
１８ 端子板
２０ バイパスダイオード
２０ａ 挿入孔
２２ 接続ケーブル
２４ 固定部材
２４ａ 突出部分
３０，４０，５０ 放熱部
３１，４１，５１ 上側の放熱板
３１ｃ，４１ｃ，５１ｃ 挿入孔
３２，４２，５２ 中央の放熱板
３２ｃ，４２ｃ，５２ｃ 挿入孔
３３，４３，５３ 下側の放熱板
３３ｃ，４３ｃ，５３ｃ 挿入孔

Claims (5)

1. ボックス本体内に複数の端子板が設けられ、これら複数の端子板のうち互いに隣り合う２つの端子板間にバイパスダイオードが配設される太陽電池モジュール用端子ボックスにおいて、
   前記各バイパスダイオードに対し、放熱部が設けられており、
   該各放熱部は、互いに重ね合わせて配置される複数の放熱板を備え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. 前記端子板に接続される接続ケーブルを前記ボックス本体に固定するための固定部材を備えており、前記各放熱部の少なくとも１つの放熱板は、前記ボックス本体と前記固定部材との間に挟まれて配置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. 前記固定部材の一部が、前記端子板と、該端子板の下方の放熱板との間に挟まれて配置され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. 前記ボックス本体の底部には、前記各放熱部の複数の放熱板を固定するための固定用突起が形成されており、該各固定用突起は、前記各放熱部の複数の放熱板にそれぞれ形成されている挿入孔および前記バイパスダイオードに形成されている挿入孔に順次挿入され、さらに、該各固定用突起の頂部の加熱変形によって、前記各放熱部の複数の放熱板および前記バイパスダイオードがボックス本体に固定されることを特徴とする請求項１〜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. ボックス本体内に２つの端子板が設けられ、これら２つの端子板間にバイパスダイオードが配設される太陽電池モジュール用端子ボックスにおいて、
   前記バイパスダイオードに対し、放熱部が設けられており、
   該放熱部は、互いに重ね合わせて配置される複数の放熱板を備え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。

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