JP5150124B2 - 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の改良に関する。

最近では、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として、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、例えば、建物の屋根上等にマトリックス状に敷設した太陽電池モジュールによっ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、太陽電池モジュール用端子ボックスが使用される。

そして、例えば、特許文献１に示されるように、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、バイパス用のダイオードが設けられている。バイパス用ダイオードは、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。

ところが、バイパス用ダイオードを端子ボックス内に単に設けただけでは、バイパス用ダイオード自体に生じる熱を放熱させにくいという不具合がある。そこで、例えば、特許文献２に示されるように、上下に重ね合わせた多層の放熱板を端子ボックス内に設けた提案がなされている。この端子ボックスによれば、放熱板の合計の表面積が大きくなるので、効率よく放熱を行うことが可能になる。
特開２００４−２８９１８１号公報 特開２００６−３１０４３９号公報

しかし、上述したような従来の太陽電池モジュール用端子ボックスには、次のような問題点がある。

放熱用部材としての放熱板を多層に重ね合わせる構成であるため、互いに重なり合っている間に熱抵抗が発生し、熱伝導率が悪くなり、重ね合わせる枚数が増えるほどに熱抵抗が大きくなり、放熱性が劣っていく。したがって、放熱板間に発生する熱抵抗の分だけ放熱性が損なわれてしまうという問題点がある。また、放熱板の端子ボックス内部への組み付け時の組み付けバラツキにともない、場所によって放熱量に差が生じやすくなり、放熱性が不安定になるという問題点がある。

さらに、重ね合わせる放熱板の枚数が多くなるほど、放熱板の端子ボックス内への組み付け作業性が悪くなる。その結果、放熱板の組み付け作業に時間を要し、作業コストも増加するという問題点がある。また、使用する放熱板の枚数が多くなるほど、材料コストも増加するという問題点がある。

したがって、放熱性およびコストの面で改良の余地がある。

本発明は、そのような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とともに、コスト低減を図ることが可能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、本発明は、ボックス本体内に複数の端子板が備えられ、これら複数の端子板のうち互いに隣り合う一対の端子板間にバイパス用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、前記ボックス本体内には、前記バイパス用ダイオードのダイオード本体部から延びるリード線および前記リード線が接続される前記端子板との絶縁を確保した状態で金属製の放熱用部材が設けられ、前記放熱用部材の上側には、前記端子板を固定するための樹脂製の固定用部材が被せられ、前記放熱用部材は、前記ボックス本体の底部と平行に設けられる基部と、該基部の下面から前記ボックス本体の底面側に向けて所定の間隔をあけて延びている多数のフィン部とを備え、前記基部の上面に、左右方向に延びる段差を形成することにより、前記段差を境に、前記基部の前部が前記基部の後部に比べて下方にずれた位置に設けられ、前記前部の上面が前記後部の上面に比べて、段差の高さ分だけ下方に窪んで形成されおり、前記固定用部材の下面に、左右方向に延びる段差を形成することにより、前記固定用部材の前部の下面が前記固定用部材の後部の下面に比べて、段差の高さ分だけ下方に突出して形成されており、前記固定用部材の段差を前記放熱用部材の段差に接触させるとともに、前記放熱用部材の基部の窪んだ前部と前記バイパス用ダイオードのリード線との間には、前記固定用部材の底壁部分が介在されて配置されていることを特徴とする。
ここで、前記ボックス本体の底部と平行に設けられる基部とは、前記ボックス本体の底部とほぼ平行に設けられる基部を意味する。

上記構成によれば、放熱用部材に多数のフィン部が設けられているので、フィン部の数が多いほど、放熱用部材の表面積が大きくなる。これにともなって放熱用部材による放熱量が大きくなるので、放熱性に優れた端子ボックスを提供できる。これにより、バイパス用ダイオードとして放熱性に乏しいパッケージタイプのものを用いた場合であっても、そのバイパス用ダイオードのダイオード本体部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。
また、前記放熱用部材の基部の窪んだ前部と前記バイパス用ダイオードのリード線との間には、前記固定用部材の底壁部分が介在されているので、放熱用部材とバイパス用ダイオードから延びるリード線との絶縁を確実に確保することができるようになる。

また、放熱板が多層に重ね合わせられる従来構成とは異なり、フィン部同士の間には所定の間隔が確保されており、重なり合って接する部分がないので、その部分の熱伝導率の低下が回避される。したがって、上記従来構成に比べて、端子ボックスにおける放熱性の改善を図ることができる。しかも、フィン部が一体的に設けられるため、放熱用部材のボックス本体への組み付け時の組み付けバラツキを低減できる。これにより、できるだけ放熱用部材の場所によらず安定した放熱性を確保することができ、端子ボックスにおける放熱性の改善を図ることができる。

ここで、前記放熱用部材の基部には、前記ダイオード本体部が直接的に接触されていることが好ましい。こうすれば、バイパス用ダイオードの熱を放熱用部材へ効率よく逃がすことができ、バイパス用ダイオードの発熱による温度上昇を回避することができる。

前記放熱用部材は、前記バイパス用ダイオードのそれぞれに対し１つずつ、あるいは、前記バイパス用ダイオードの全てに対し１つだけ設けることが可能である。こうすれば、放熱板が多層に重ね合わせられる従来構成に比べて、放熱用部材の材料コストを低減できる。しかも、放熱用部材のボックス本体への組み付け作業を容易に行うことができるようになり、その組み付け作業が短時間で済み、作業コストも低減できる。

そして、前記樹脂部材には、前記ダイオード本体部を位置決めするための開口部または凹部が形成されている。こうすれば、樹脂部材に設けられた開口部または凹部による位置決めによりバイパス用ダイオードのダイオード本体部の配置を容易に行うことができるようになる。

本発明によれば、放熱板が多層に重ね合わせられる従来構成に比べて、端子ボックスにおける放熱性の改善を図ることができる。しかも、放熱用部材の材料コストや、放熱用部材のボックス本体への組み付け作業の作業コストも低減できる。

本発明を実施するための最良の形態について添付図面を参照しながら説明する。

本発明を適用する太陽電池モジュール用端子ボックス（以下では、単に「端子ボックス」ともいう。）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、１つの端子ボックスに４つの端子板を設けた場合について説明する。

図１は、実施形態に係る端子ボックスを示す平面図、図２は、端子ボックスを示す後面図、図３は、端子ボックスを示す右側面図である。図４は、図１におけるＡ−Ａ断面図、図５は、図１におけるＢ−Ｂ断面図である。なお、便宜上、図１、図２、図３に示すように、端子ボックス１０において、４つの端子板１６，１６，・・・が並べて配置される方向を左右方向とし、各端子板１６がボックス本体１１の結線用開口１２に向けて延びる方向を前後方向とする。また、これらの左右方向および前後方向に直交する方向を上下方向とする。

図１〜図５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ＰＰＥ（変性ポリフェニレンエーテル）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）の結線用開口１２，１２，・・・が形成されている。また、左右の側壁部１３，１３にそれぞれケーブル導入用の半円形状の凹部１４，１４が形成されている。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の内部の空間には、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、放熱用部材３０が複数備えられている。この例では、３つの放熱用部材３０，３０，３０が所定間隔で左右に並べて配置されている。各放熱用部材３０は、ボックス本体１１の底部に形成された位置決め用の凹部１５にそれぞれ嵌め込まれている。これら３つの放熱用部材３０，３０，３０の上側には、１つの固定用部材４０が被せられている。このように、各放熱用部材３０が、ボックス本体１１の底部と固定用部材４０との間に挟まれた状態で設けられており、この固定用部材４０によって各放熱用部材３０がボックス本体１１内に固定されている。

固定用部材４０は、ボックス本体１１と同じ材質で形成されており、超音波溶着等によりボックス本体１１に固着されている。この固定用部材４０によって、ボックス本体１１内部の結線用開口１２，１２，・・・よりも後方の部分がほぼ全域にわたって覆われている。固定用部材４０の左右の両端部には、外側へ突出する突出部４１，４１が形成されている。各突出部４１には、それぞれケーブル導入用の半円形状の凹部４２が形成されている。そして、ボックス本体１１の凹部１４と、固定用部材４０の凹部４２とが互いに向き合うように設けられおり、凹部１４，４２によって円形のケーブル導入用開口４３が形成されている。なお、放熱用部材３０および固定用部材４０の詳細については後述する。

ボックス本体１１の内部には、金属製（例えば、真鍮製等）の端子板１６が複数備えられている。この例では、４つの端子板１６，１６，・・・が所定間隔で左右に並べて配置されている。各端子板１６は、固定用部材４０の底部に形成された位置決め用の凹部４４にそれぞれ嵌め込まれている。そして、各端子板１６は、凹部４４の内壁で位置決めされた状態で固定用金具４６により固定用部材４０に固定されている。この場合、各端子板１６に形成された取付孔１６ｅに、固定用部材４０に形成された固定用突起４５を挿入し、その固定用突起４５の頂部に固定用金具４６を取り付けることで、各端子板１６を固定用部材４０に固定している。この取り付け状態では、端子板１６と放熱用部材３０とが接触しないようになっている。つまり、固定用部材４０が端子板１６と放熱用部材３０との間には固定用部材４０が介在されており、端子板１６と放熱用部材３０との絶縁を確実に確保するようにしている。

また、各端子板１６は、一端部（前端部）１６ａがボックス本体１１の結線用開口１２に臨むように配置されている。各端子板１６の一端部１６ａ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。なお、半田付けによる端子板１６と太陽電池モジュール側の出力端との接続作業を容易とするために、各端子板１６の一端部１６ａには、予め半田層１７が形成されている。

４つの端子板１６，１６，・・・のうちで、互いに隣り合っている一対の端子板１６，１６の間には、バイパス用ダイオード２０がそれぞれ配設されている。この例では、端子板１６がボックス本体１１内部に４つ並べて設けられているので、バイパス用ダイオード２０が３つ用いられている。また、バイパス用ダイオード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。

各バイパス用ダイオード２０は、そのダイオード本体部２１が固定用部材４０に形成された位置決め用の開口４７に嵌め込まれている。そして、各バイパス用ダイオード２０は、ダイオード本体部２１が開口４７の内壁で位置決めされた状態で放熱用部材３０の上に載置され、ネジ２４およびナット２５により放熱用部材３０に固定されている。この場合、各バイパス用ダイオード２０のダイオード本体部２１の後端部に形成された取付孔２３および放熱用部材３０に形成された取付孔３３にネジ２４を挿入し、ナット２５を締め付けることで、各バイパス用ダイオード２０を放熱用部材３０に固定している。なお、タップ等によって放熱用部材３０に雌ネジを切り、その雌ネジにネジ２４を締め付けることで、各バイパス用ダイオード２０を放熱用部材３０に固定してもよい。

また、各バイパス用ダイオード２０のダイオード本体部２１から延びるリード線２２，２２が、一対の端子板１６，１６のダイオード接続部１６ｂ，１６ｂに半田付けにより接続される。このように、バイパス用ダイオード２０を一対の端子板１６，１６間に太陽電池モジュールと並列に接続することで、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。

また、４つの端子板１６，１６，・・・のうちで、左右両端寄りの各端子板１６，１６には、接続ケーブル１８，１８の一端がそれぞれ接続されている。接続ケーブル１８，１８は、上述したケーブル導入用開口４３，４３からボックス本体１１内部へそれぞれ導入されて、端子板１６，１６のケーブル接続部１６ｃ，１６ｃにそれぞれ接続されている。接続ケーブル１８は、その他端側に接続されるコネクタ等を介して、他の太陽電池モジュールに装着された端子ボックスの接続ケーブル等と互いに連結可能となっている。

ここで、ボックス本体１１内部に設けられる４つの端子板１６，１６，・・・について説明する。ここでは、便宜上、４つの端子板１６，１６，・・・および３つのバイパス用ダイオード２０，２０，・・・を、それぞれ左方に配置されているものから順に、第１の端子板１６Ａ，第２の端子板１６Ｂ，第３の端子板１６Ｃ，第４の端子板１６Ｄ、および、第１のバイパス用ダイオード２０Ａ，第２のバイパス用ダイオード２０Ｂ，第３のバイパス用ダイオード２０Ｃとして説明する。

ボックス本体１１内部で、左端寄りに設けられる第１の端子板１６Ａは、上述した一端部１６ａとダイオード接続部１６ｂとケーブル接続部１６ｃとが、連結部１６ｄを介して一体的に連結された構成になっている。具体的には、左右方向に延びる連結部１６ｄの右端部から前方に向けて一端部１６ａが延び、連結部１６ｄの中間部から後方に向けてダイオード接続部１６ｂが延び、連結部１６ｄの左端部からケーブル接続部１６ｃが延びている。また、一端部１６ａの後端部に上述した取付孔１６ｅが形成されており、この取付孔１６ｅに固定用部材４０の固定用突起４５が挿入されている。そして、固定用突起４５の頂部に固定用金具４６が取り付けられて、第１の端子板１６Ａが固定用部材４０に固定されている。この第１の端子板１６Ａには、第１のバイパス用ダイオード２０Ａだけが接続されている。

ボックス本体１１内部で、右端寄りに設けられる第４の端子板１６Ｄは、上記第１の端子板１６Ａと左右対称な構成になっている。具体的には、左右方向に延びる連結部１６ｄの左端部から前方に向けて一端部１６ａが延び、連結部１６ｄの中間部から後方に向けてダイオード接続部１６ｂが延び、連結部１６ｄの右端部からケーブル接続部１６ｃが延びている。また、一端部１６ａの後端部に上述した取付孔１６ｅが形成されており、この取付孔１６ｅに固定用部材４０の固定用突起４５が挿入されている。そして、固定用突起４５の頂部に固定用金具４６が取り付けられて、第４の端子板１６Ｄが固定用部材４０に固定されている。この第４の端子板１６Ｄには、第３のバイパス用ダイオード２０Ｃだけが接続されている。

一方、ボックス本体１１内部で、左右中央寄りに設けられる第２，第３の端子板１６Ｂ，１６Ｃは、上記第１，第４の端子板１６Ａ，１６Ｄとは、異なる形状になっている。

第２，第３の端子板１６Ｂ，１６Ｃのうち、左寄りの第２の端子板１６Ｂは、上述した一端部１６ａとダイオード接続部１６ｂとが一体的に連結された構成になっている。具体的には、左右方向に延びるダイオード接続部１６ｂの右端部から上方に向けて一端部１６ａが延びている。また、一端部１６ａの後端部に上述した取付孔１６ｅが形成されており、この取付孔１６ｅに固定用部材４０の固定用突起４５が挿入されている。そして、固定用突起４５の頂部に固定用金具４６が取り付けられて、第２の端子板１６Ｂが固定用部材４０に固定されている。この第２の端子板１６Ｂには、第１，第２のバイパス用ダイオード２０Ａ，２０Ｂが接続されているが、このうち、左方に配置される第１のバイパス用ダイオード２０Ａがダイオード接続部１６ｂの左端部に接続され、右方に配置される第２のバイパス用ダイオード２０Ｂがダイオード接続部１６ｂの右端部に接続されている。

第２，第３の端子板１６Ｂ，１６Ｃのうち、右寄りの第３の端子板１６Ｃは、上記第２の端子板１６Ｂと左右対称な構成になっている。具体的には、左右方向に延びるダイオード接続部１６ｂの左端部から上方に向けて一端部１６ａが延びている。また、一端部１６ａの後端部に上述した取付孔１６ｅが形成されており、この取付孔１６ｅに固定用部材４０の固定用突起４５が挿入されている。そして、固定用突起４５の頂部に固定用金具４６が取り付けられて、第３の端子板１６Ｃが固定用部材４０に固定されている。この第３の端子板１６Ｃには、第２，第３のバイパス用ダイオード２０Ｂ，２０Ｃが接続されているが、このうち、左方に配置される第２のバイパス用ダイオード２０Ｂがダイオード接続部１６ｂの左端部に接続され、右方に配置される第３のバイパス用ダイオード２０Ｃがダイオード接続部１６ｂの右端部に接続されている。

次に、放熱用部材３０について、図６、図７を用いて説明する。図６は、端子ボックスの内部に配置される放熱用部材を示す平面図、図７は、図６におけるＣ−Ｃ断面図である。なお、３つの放熱用部材３０，３０，３０は、ほぼ同様の構成であるが、バイパス用ダイオード２０を固定するためのネジ２４の挿入用の取付孔３３の位置だけがそれぞれ異なっている。ただし、取付孔３３を同じ位置に設けて、３つの放熱用部材３０，３０，３０を同一の構成としてもよい。図６、図７では、端子ボックス１０の内部に配置される３つの放熱用部材３０，３０，３０のうち、中央に配置される放熱用部材３０を示している。

放熱用部材３０は、断面が櫛歯形状の部材で、その上側に取り付けられるバイパス用ダイオード２０に生じた熱を逃がすために設けられている。この例では、３つのバイパス用ダイオード２０，２０，２０のそれぞれに対して、放熱用部材３０が個別に設けられている。各放熱用部材３０は、上述したように、ボックス本体１１の位置決め用の凹部１５内に配置される。

放熱用部材３０は、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により形成されている。放熱用部材３０は、基部３１と多数のフィン部３２，３２，・・・とを備えている。

基部３１は、多数のフィン部３２，３２，・・・を一体に連結する部分であり、ボックス本体１１の位置決め用の凹部１５に配置した状態で、ボックス本体１１の底部とほぼ平行に設けられる。基部３１には、上述したネジ２４の挿入用の取付孔３３が形成されている。また、基部３１には、左右方向に延びる段差３４が形成されている。この段差３４を境に、基部３１の前部３１ａが後部３１ｂに比べて若干だけ下方にずれた位置に設けられている。そして、基部３１の前部３１ａの上面が後部３１ｂの上面に比べて、段差３４の高さ分だけ下方に窪んでいる。

フィン部３２は、基部３１から突出して設けられる部分であり、放熱用部材３０の表面積を大きくするための表面積増大部位として設けられている。このフィン部３２が、バイパス用ダイオード２０の熱を放熱させる役割を主に果たす。この例では、平板状の多数のフィン部３２，３２，・・・が、基部３１の下面から下方（ボックス本体１１の底面側）に向けて垂直に延びている。多数のフィン部３２，３２，・・・は、所定の間隔をあけて互いに平行に設けられている。各フィン部３２は、所定の厚さに形成されている。各フィン部３２の上下方向の長さ（高さ）は、ボックス本体１１の位置決め用の凹部１５に配置した状態で、各フィン部３２の下端がボックス本体１１の底部に接する長さに設定されている。各フィン部３２の左右方向の長さ（幅）は、ボックス本体１１の位置決め用の凹部１５の左右方向の長さ（幅）と同じに設定されている。フィン部３２の数、厚さ、面積（＝「高さ」×「幅」）や、隣り合うフィン部３２，３２同士の間隔等に応じて、放熱用部材３０による放熱量が決定される。

次に、固定用部材４０について、図８〜図１２を用いて説明する。図８は、端子ボックスの内部に配置される固定用部材を示す平面図、図９は、図８の固定用部材の後面図、図１０は、図８の固定用部材の右側面図である。図１１は、図８におけるＤ−Ｄ断面図、図１２は、図８におけるＥ−Ｅ断面図である。

固定用部材４０は、端子ボックス１０の各部材をボックス本体１１の内部に組み付けるために用いられる部材である。固定用部材４０には、左右の両端部に上述したケーブル導入用の突出部４１および凹部４２が設けられ、上面に上述した端子板１６の位置決め用の凹部４４が設けられている。凹部４４は、平面視で、各端子板１６を載置可能な形状になっている。この凹部４４には、上述した端子板１６の固定用突起４５が複数（端子板１６と同数）形成されている。また、凹部４４に繋がるように、上述したバイパス用ダイオード２０の位置決め用の開口４７が複数（バイパス用ダイオード２０と同数）形成されている。位置決め用の開口４７は、バイパス用ダイオード２０のダイオード本体部２１がちょうど収まる形状、大きさに形成されている。

また、固定用部材４０には、左右方向に延びる段差４８が形成されている。段差４８は、上述した放熱用部材３０の段差３４に対応する位置に設けられており、段差４８，３４の高さは同じになっている。この段差４８を境に、固定用部材４０の前部４０ａが後部４０ｂに比べて若干だけ下方にずれた位置に設けられている。そして、固定用部材４０の前部４０ａの下面が後部４０ｂの下面に比べて、段差４８の高さ分だけ下方に突出している。

ここで、端子ボックス１０の各部材のボックス本体１１への組み付けについて説明する。なお、図１３〜図１５には、ボックス本体１１内に配置される固定用部材、バイパス用ダイオード、および、放熱用部材を示している。

まず、３つの放熱用部材３０，３０，３０をボックス本体１１の底面上にそれぞれ配置する。このとき、各放熱用部材３０のフィン部３２がボックス本体１１の位置決め用の凹部１５内に位置するように、各放熱用部材３０の位置決めを行う。また、このとき、バイパス用ダイオード２０固定用の各ナット２５を凹部１５内の適宜箇所に予め配置しておく。

次に、固定用部材４０を３つの放熱用部材３０，３０，３０の上側に被せる。このとき、固定用部材４０の段差４８を各放熱用部材３０の基部３１の段差３４に接触させて、固定用部材４０の位置決めを行う。段差３４，４８による位置決めにより、固定用部材４０の配置を容易に行うことが可能になる。この状態では、放熱用部材３０の基部３１の前部３１ａの上面と、固定用部材４０の前部４０ａの下面とが接するとともに、放熱用部材３０の基部３１の後部３１ｂの上面と、固定用部材４０の後部４０ｂの下面とが接している。そして、超音波溶着により固定用部材４０をボックス本体１１に固定する。

次に、４つの端子板１６，１６，・・・固定用部材４０の上にそれぞれ配置する。このとき、各端子板１６の取付孔１６ｅに固定用部材４０の固定用突起４５を挿入し、固定用部材４０の固定用突起４５によって各端子板１６の位置決めを行う。そして、固定用突起４５の頂部に固定用金具４６を取り付けて、各端子板１６を固定用部材４０に固定する。

次に、３つのバイパス用ダイオード２０，２０，２０を放熱用部材３０の上に配置する。このとき、各バイパス用ダイオード２０のダイオード本体部２１を固定用部材４０の開口４７に嵌め込んで、バイパス用ダイオード２０の位置決めを行う。固定用部材４０の開口４７の内壁による位置決めにより、各バイパス用ダイオード２０の配置を容易に行うことができる。そして、各バイパス用ダイオード２０の取付孔２３および放熱用部材３０の取付孔３３にネジ２４を挿入し、そのネジ２４を予め配置しておいたナット２５に締め付け、各バイパス用ダイオード２０を放熱用部材３０に固定する。

次に、半田付けにより各バイパス用ダイオード２０のリード線２２を端子板１６のダイオード接続部１６ｂに接続する。この状態では、バイパス用ダイオード２０のリード線２２と放熱用部材３０の基部３１との間に、固定用部材４０の底壁部分４９が介在されており、リード線２２と端子板１６とが接触しないようになっている。この場合、固定用部材４０の底壁部分４９は、段差４８よりも前方の前部４０ａに設けられる部分であり、開口４７の直前方に位置する部分となっている。上述したように、放熱用部材３０の基部３１の前部３１ａの上面が後部３１ｂの上面に比べて下方に窪んでいるので、その窪んだスペースを利用して、固定用部材４０の底壁部分４９を配置するようにしている。これにより、バイパス用ダイオード２０のリード線２２，２２と放熱用部材３０の基部３１との間に、固定用部材４０の底壁部分４９が挟まれて配置されることになり、バイパス用ダイオード２０と放熱用部材３０との絶縁を確実に確保することができる。

以上のように、端子ボックス１０において、各バイパス用ダイオード２０に対して放熱用部材３０が設けられているので、次のような作用効果が得られる。

放熱用部材３０がバイパス用ダイオード２０のダイオード本体部２１に直接的に接触する構成となっているので、バイパス用ダイオード２０のダイオード本体部２１の熱を放熱用部材３０へ効率よく逃がすことができ、バイパス用ダイオード２０のダイオード本体部２１の発熱による温度上昇を回避することができる。そして、放熱用部材３０に多数のフィン部３２，３２，・・・を設ける構成となっているため、放熱用部材３０の表面積が大きくなる。これにともなって放熱用部材３０による放熱量が大きくなるので、放熱性に優れた端子ボックス１０を提供できる。これにより、バイパス用ダイオード２０として放熱性に乏しいパッケージタイプのものを用いた場合であっても、そのバイパス用ダイオード２０のダイオード本体部２１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。

ここで、放熱板が多層に重ね合わせられる構成の従来例とは異なり、放熱用部材３０が一体品として構成され、隣り合うフィン部３２，３２同士の間には所定の間隔が確保されているので、熱伝導率の低下が回避される。したがって、上記従来例に比べて、端子ボックス１０における放熱性の改善を図ることができる。

そして、放熱用部材３０を各バイパス用ダイオード２０に１つだけ使用する構成となっているので、上記従来例に比べて、放熱用部材３０の材料コストを低減できる。また、上記従来例に比べて、放熱用部材３０のボックス本体１１への組み付け作業を容易に行うことができるようになり、その組み付け作業が短時間で済み、作業コストも低減できる。さらに、上記従来例に比べて、放熱用部材３０のボックス本体１１への組み付け時の組み付けバラツキを低減できる。これにより、できるだけ放熱用部材３０の場所によらず安定した放熱性を確保することができ、端子ボックス１０における放熱性の改善を図ることができる。

以上、本発明の実施形態について説明したが、ここに示した実施形態は一例であり、さまざまに変形することが可能である。その一例を以下に挙げる。

上述したように、１つの端子ボックス１０に設けられる端子板１６の数は、複数であれば特に限定されない。この場合、端子板１６の数、形状や大きさ、配置等に応じて、ボックス本体１１の形状や大きさ、バイパス用ダイオード２０の数、放熱用部材３０の数、形状や大きさ、固定用部材４０の形状や大きさ等が適宜に設定される。

上記実施形態において、放熱用部材３０のフィン部３２の数、厚さ、面積や、隣り合うフィン部３２，３２同士の間隔等は、適宜に設定することが可能であり、特に限定されない。また、フィン部３２の延びる方向（基部３１に対する角度）についても限定されない。上述したように、放熱用部材３０による放熱量は、フィン部３２の数、厚さ、面積や、隣り合うフィン部３２，３２同士の間隔等に応じて決まるが、フィン部３２の数が多いほど放熱用部材３０の表面積が大きくなり、また、フィン部３２の厚さが小さいほどフィン部３２の熱容量が小さくなり、効率よく熱を逃がすことが可能になる。

上記実施形態では、３つのバイパス用ダイオード２０，２０，２０のそれぞれに対して、放熱用部材３０が個別に設けられている場合ついて説明したが、３つのバイパス用ダイオード２０，２０，２０の全てに対して、放熱用部材が１つだけ設けられている構成としてもよい。

実施形態に係る端子ボックスを示す平面図である。 図１の端子ボックスの後面図である。 図１の端子ボックスの右側面図である。 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。 端子ボックスの内部に配置される放熱用部材を示す平面図である。 図６におけるＣ−Ｃ断面図である。 端子ボックスの内部に配置される固定用部材を示す平面図である。 図８の固定用部材の後面図である。 図８の固定用部材の右側面図である。 図８におけるＤ−Ｄ断面図である。 図８におけるＥ−Ｅ断面図である。 端子ボックスの内部に配置される固定用部材、バイパス用ダイオード、および、放熱用部材を示す平面図である。 図１３におけるＦ−Ｆ断面図である。 図１３におけるＧ−Ｇ断面図である。

符号の説明

１０ 端子ボックス
１１ ボックス本体
１６ 端子板
２０ バイパス用ダイオード
２１ ダイオード本体部
２２ リード線
３０ 放熱用部材
３１ 基部
３２ フィン部
３４ 段差
４０ 固定用部材
４８ 段差

Claims (4)

1. ボックス本体内に複数の端子板が備えられ、これら複数の端子板のうち互いに隣り合う一対の端子板間にバイパス用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、
   前記ボックス本体内には、前記バイパス用ダイオードのダイオード本体部から延びるリード線および前記リード線が接続される前記端子板との絶縁を確保した状態で金属製の放熱用部材が設けられ、前記放熱用部材の上側には、前記端子板を固定するための樹脂製の固定用部材が被せられ、
   前記放熱用部材は、前記ボックス本体の底部と平行に設けられる基部と、該基部の下面から前記ボックス本体の底面側に向けて所定の間隔をあけて延びている多数のフィン部とを備え、
   前記基部の上面に、左右方向に延びる段差を形成することにより、前記段差を境に、前記基部の前部が前記基部の後部に比べて下方にずれた位置に設けられ、前記前部の上面が前記後部の上面に比べて、段差の高さ分だけ下方に窪んで形成されおり、
   前記固定用部材の下面に、左右方向に延びる段差を形成することにより、前記固定用部材の前部の下面が前記固定用部材の後部の下面に比べて、段差の高さ分だけ下方に突出して形成されており、
   前記固定用部材の段差を前記放熱用部材の段差に接触させるとともに、前記放熱用部材の基部の窪んだ前部と前記バイパス用ダイオードのリード線との間には、前記固定用部材の底壁部分が介在されて配置され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. 前記請求項１に記載の太陽電池モジュール用端子ボックスにおいて、前記放熱用部材の基部には、前記ダイオード本体部が直接的に接触され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. 前記請求項１または２に記載の太陽電池モジュール用端子ボックスにおいて、前記放熱用部材は、前記バイパス用ダイオードに対し個別に１つずつ、あるいは、前記バイパス用ダイオードの全てに対し１つだけ設けられ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。
4. 前記請求項１〜３の何れか一つに記載の太陽電池モジュール用端子ボックスにおいて、前記固定用部材には、前記ダイオード本体部を位置決めするための開口部または凹部が形成され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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