KR101228041B1 - 정션박스 - Google Patents

Abstract

본 발명은 정션박스에 관한 것으로서, 하우징부와, 하우징부에 장착되는 단자부와, 단자부와 전기적으로 연결되는 소자부와, 하우징부에 결합되어 단자부와 소자부를 커버하는 커버부를 포함한다.
본 발명에 따른 정션박스는 커버부를 통한 열 방출이 가능하여 커버부의 파손을 방지할 수 있다.

Description

정션박스{JUNCTION BOX}

본 발명은 정션박스에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 방열 효율을 향상시켜 기기의 오작동 및 파손을 방지하는 정션박스에 관한 것이다.

일반적으로, 태양 빛을 직접 전력으로 변환하는데 사용되는 태양전지 모듈 (Photovoltaic Module)은 평판형상으로 된 베이스 판의 상면에 다수의 솔라셀(solar cell)이 설치되고, 솔라셀의 상부에는 투명한 재질로 이루어지는 커버판이 설치된다.

이와 같이 구성되는 태양전지 모듈의 후면부에는 태양전지 모듈로부터 인출된 도체재질의 리본부재가 구비되며, 리본부재와 케이블부재의 안정적인 전기연결을 위한 정션박스가 설치된다.

정션박스의 내측에는 단자부가 설치되며, 단자부의 양측에는 리본부재와 케이블부재가 각각 접속된다.

또한, 단자부에는 바이패스형 소자부가 설치되어 발전량이 저하되는 솔라셀을 우회하여 전기가 흐르도록 안내하며, 소자부에는 금속재질의 히트싱크가 설치되어 소자부가 과열되는 것을 억제한다.

상기한 기술구성은 본 발명의 이해를 돕기 위한 배경기술로서, 본 발명이 속하는 기술분야에서 널리 알려진 종래기술을 의미하는 것은 아니다.

종래의 정션박스는 방열이 원활히 이루어지지 않아 기기의 오작동 및 파손이 발생될 수 있는 문제점이 있다.

따라서, 이를 개선할 필요성이 요청된다.

본 발명은 상기와 같은 문제점들을 개선하기 위해 안출된 것으로서, 방열이 효율적으로 이루어져 기기의 오작동 및 파손을 방지하는 정션박스를 제공하는데 그 목적이 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 하우징부; 상기 하우징부에 장착되는 단자부; 상기 단자부와 전기적으로 연결되는 소자부; 및 상기 하우징부에 결합되어 상기 단자부와 상기 소자부를 커버하는 커버부를 포함하는 것을 특징으로 하는 정션박스를 제공한다.

상기 하우징부는 케이블이 접속되는 하우징몸체부; 상기 하우징몸체부에 내장되고 상기 단자부와 상기 소자부가 장착되는 장착부; 상기 하우징몸체부의 일단부에 구비되는 결합홀부; 및 상기 하우징몸체부의 타단부에 돌출 형성되는 체결홀부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 하우징부는 상기 하우징몸체부의 외측에 구비되고 상기 케이블이 삽입되어 고정되는 가압돌기를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 커버부는 상기 하우징몸체부를 커버하는 커버몸체; 상기 커버몸체에 구비되고 상기 결합홀부에 삽입되는 걸림돌기; 및 상기 커버몸체에 구비되고 상기 체결홀부를 관통하여 걸림 고정되는 결합돌기를 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 커버몸체에는 강성 보강을 위한 몸체리브가 구비되는 것을 특징으로 한다.

상기 커버부는 상기 커버몸체에 구비되어 가열된 공기를 배출하는 방출홀부를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 방출홀부는 방출홀이 형성되는 방출판; 및 상기 방출판의 테두리에서 돌출 형성되는 방출리브를 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 방출홀부는 상기 방출판에 부착되어 상기 방출홀을 통한 공기 출입을 허용하고 이물질 유입을 차단하는 멤브레인을 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 멤브레인은 상기 방출판의 내측에 배치되는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 정션박스는 커버부에 몸체리브가 구비되어 강성이 증대되는 효과가 있다.

본 발명에 따른 정션박스는 커버부에 방출부가 구비되어 방열이 효율적으로 이루어지고, 기온과 압력차로 인한 커버부의 수축 및 팽창으로 인한 파손이나 변형을 억제하는 효과가 있다.

본 발명에 따른 정션박스는 방출부에 멤브레인이 포함되어 방출홀을 커버함으로써, 방출홀을 통해 공기 출입이 가능하고, 이물질 유입이 차단되는 효과가 있다.

본 발명에 따른 정션박스는 멤브레인이 방출판의 내측에 부착됨으로써, 멤브레인의 손상을 방지하는 효과가 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 정션박스를 개략적으로 나타내는 사시도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 정션박스에서 하우징부와 커버부의 분해 사시도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 정션박스가 전기적으로 연결된 상태를 개략적으로 나타내는 분해도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 정션박스에서 가압부가 리본부를 가압하기 전 상태를 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 정션박스에서 커버부의 내측을 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 정션박스에서 방열판에 충진체가 몰딩되기 전 상태를 개략적으로 나타내는 도면이다.

이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명에 따른 정션박스의 실시예를 설명한다. 이러한 과정에서 도면에 도시된 선들의 두께나 구성요소의 크기 등은 설명의 명료성과 편의상 과장되게 도시되어 있을 수 있다. 또한, 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로써, 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있다. 그러므로, 이러한 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 정션박스를 개략적으로 나타내는 사시도이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 정션박스에서 하우징부와 커버부의 분해 사시도이며, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 정션박스가 전기적으로 연결된 상태를 개략적으로 나타내는 분해도이고, 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 정션박스에서 가압부가 리본부를 가압하기 전 상태를 개략적으로 나타내는 도면이며, 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 정션박스에서 커버부의 내측을 개략적으로 나타내는 도면이고, 도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 정션박스에서 방열판에 충진체가 몰딩되기 전 상태를 개략적으로 나타내는 도면이다.

도 1 내지 도 6을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 정션박스(1)에는 하우징부(10), 단자부(20), 소자부(30) 및 커버부(40)가 구비되며, 방열부(50)가 더 구비된다.

하우징부(10)는 양측이 개방되며, 태양에너지를 전기에너지로 전환시키는 솔라셀(solar cell)에 일측이 장착된다. 이러한 솔라셀에는 박판 형상의 리본부(70)가 연결된다.

단자부(20)는 하우징부(10)에 장착되고, 리본부(70)와 전기적으로 연결된다. 이러한 단자부(20)는 도체 재질로 이루어지며, 박판 형상을 한다.

소자부(30)는 단자부(20)와 전기적으로 연결되며, 그림자나 이물질 등에 의해 발전량이 저하되는 솔라셀을 우회하여 전기가 흐르도록 안내하여 태양광 발전의 출력이 저하되는 것과 발열 발생을 억제한다. 이러한 소자부(30)로는 바이패스형 다이오드를 사용한다.

커버부(40)는 하우징부(10)에 결합되어 단자부(20)와 소자부(30)를 커버한다. 이러한 커버부(40)는 솔라셀에 장착되는 하우징부(10)의 타측에 결합된다.

방열부(50)는 하우징부(10)에 구비되고 소자부(30)와의 접촉에 의한 열전도 현상을 이용하여 소자부(30)의 열을 배출시킨다.

도 1, 도 2, 도 4 및 도 6을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 하우징부(10)에는 하우징몸체부(11), 장착부(12), 결합홀부(13) 및 체결홀부(14)가 구비되고, 비전도체 물질을 포함하여 이루어진다.

하우징몸체부(11)에는 케이블(80)이 접속되고, 양측이 개방된다. 하우징몸체부(11)의 일측은 솔라셀에 부착되고, 하우징몸체부(11)의 타측에는 커버부(40)가 장착되어 하우징몸체부(11)의 내부는 폐쇄된다. 이때, 케이블(80)은 단자부(20) 또는 소자부(30)와 전기적으로 연결되어 솔라셀을 통해 생성된 전기를 충전기나 저장기기로 안내한다.

장착부(12)는 하우징몸체부(11)에 내장되고, 하우징몸체부(11)의 내측면과 연결된다. 이러한 장착부(12)는 하우징몸체부(11)와 일체로 성형되며, 단자부(20)와 소자부(30)가 장착된다.

결합홀부(13)는 하우징몸체부(11)의 일단부에 구비된다. 이러한 결합홀부(13)는 하우징몸체부(11)를 관통하는 홀 형상을 한다.

체결홀부(14)는 하우징몸체부(11)의 타단부에 구비된다. 이러한 체결홀부(14)는 하우징몸체부(11)에서 돌출 형성되어 하우징몸체부(11)의 높이 방향으로 관통홀(15)이 형성된다.

본 발명의 일 실시예에 따른 하우징부(10)에는 하우징몸체부(11)의 외측에 구비되고 케이블(80)이 삽입되어 고정되는 가압돌기(16)가 더 구비된다.

가압돌기(16)에는 하우징몸체부(11)와 일체로 형성되어 측방향으로 연장 형성되는 연장대(161) 및 연장대(161)의 단부에서 절곡되어 케이블(80)을 감싸는 절곡대(162)가 구비된다. 이때, 가압돌기(16)는 절곡된 형상으로 인해 탄성을 보유한다.

따라서, 가압돌기(16) 사이로 케이블(80)을 삽입하면, 절곡대(162)가 케이블(80)과의 접촉에 의해 벌어진 후 탄성에 의해 케이블(80)을 가압하여 케이블(80)을 고정시킨다.

도 3을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 단자부(20)는 장착부(12)에 끼움 결합되는 장착단자(21), 장착단자(21)에서 연장되어 소자부(30)가 결합되는 안착단자(32) 및 장착단자(31)에서 돌출되어 소자부(30)와 전기적으로 연결되는 연결단자(33)가 구비된다.

장착단자(21)는 리본부(70)가 삽입되어 접촉 가능하도록 일부가 절곡되며, 가압부(60)는 리본부(70)와 장착단자(21)를 밀착시켜 장착단자(21)와 리본부(70)가 전기적으로 연결된 상태를 유지시킨다.

가압부(60)에는 장착부(12)에 핀 결합되는 프레임(61), 프레임(61)에 구비되고 리본부(70) 각각을 탄성 가압하는 가압돌기(62) 및 장착부(12)에 구비되는 장착홀부(121)를 관통하여 이에 걸림 고정되는 가압후크(63)가 구비된다(도 4 참조). 이러한 가압부(60)는 비전도체 재질을 포함하여 이루어진다.

따라서, 장착단자(21)와 리본부(70)가 포개어진 상태에서, 프레임(61)이 회전되어 가압후크(63)가 장착홀부(121)에 걸림 고정되면, 프레임(61)에 구비되는 가압돌기(62)가 리본부(70)를 가압하여 리본부(70)와 장착단자(21)와의 연결상태가 유지된다.

도 1, 도 2 및 도 5를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 커버부(40)에는 커버몸체(41), 걸림돌기(42) 및 결합돌기(43)가 구비된다.

커버몸체(41)는 하우징몸체부(11)의 타측 테두리와 밀착되어 하우징몸체부(10)의 타측을 커버한다.

걸림돌기(42)는 커버몸체(41)의 내측으로 돌출 형성된 후 커버몸체(41)에서 멀어지는 방향으로 절곡 형성된다. 이러한 걸림돌기(42)는 하우징몸체부(11)의 결합홀부(13)에 삽입되어 결합홀부(13)에 걸림 고정된다.

결합돌기(43)는 커버몸체(41)의 내측으로 돌출 형성되고 후크 형상을 갖는다. 이러한 결합돌기(43)는 관통홀(15)을 관통하여 체결홀부(14)에 걸림 고정된다.

커버몸체(41)에는 커버몸체(41)의 강성 보강을 위해 몸체리브(44)가 구비된다. 이러한 몸체리브(44)는 커버몸체(41)의 내측으로 돌출 형성되며 격자 형태를 갖는다.

커버부(40)에는 커버몸체(41)에 구비되어 가열된 공기를 배출하는 방출홀부(45)가 더 구비된다.

본 발명의 일 실시예에 따른 방출홀부(45)에는 방출판(451) 및 방출리브(452)가 구비된다.

방출판(451)에는 다수의 방출홀(454)이 형성된다. 이러한 방출판(451)은 커버몸체(41) 중에서 일부 영역에 해당되며, 방출판(451)에 형성되는 방출홀(454)에 의해 공기가 이동된다.

따라서, 하우징부(10)에 커버부(40)가 결합된 상태에서, 하우징부(10) 내부가 가열되면, 고온의 공기가 방출홀(454)을 통해 외부로 배출된다.

방출리브(452)는 방출판(451)의 테두리에서 커버몸체(41)의 내측으로 돌출 형성되어 방출판(451)의 강성 증대를 도모한다.

본 발명의 일 실시예에 따른 방출홀부(45)에는 멤브레인(453)이 더 구비된다(도 5 참조). 이러한 멤브레인(453)은 얇은 막 형상을 하며, 방출판(451)에 부착된다.

멤브레인(453)은 공기의 출입을 허용하며, 이물질 유입을 차단하는 얇은 막인 것으로서, 멤브레인(453)이 방출판(451)에 부착되어 방출홀(454)을 커버하면, 방출홀(454)을 통해 공기가 출입하더라도 이물질 유입이 차단된다.

멤브레인(453)은 방출판(451)의 내측에 배치된다. 이러한 멤브레인(453)은 방출리브(452) 사이로 삽입되어 방출판(451)에 부착됨으로써, 방출홀(454)을 통해 이물질이 유입되는 것을 방지하고, 외부 이물질과의 직접적인 접촉 부위가 최소화되어 자체 손상이 억제된다.

본 발명의 일 실시예에 따른 커버부(40)에는 오링(48)이 더 구비된다. 이러한 오링(48)은 고무재질을 포함하여 이루어지고, 커버몸체(41)의 내측에 부착된다. 따라서, 커버몸체(41)가 하우징몸체부(11)에 결합될 때, 오링(48)은 커버몸체(41)와 하우징몸체부(11) 사이에 내재됨으로써, 커버몸체(41)와 하우징몸체부(11) 사이의 틈새를 제거하여 이물질이 하우징몸체부(11) 내부로 유입되는 것을 차단한다.

본 발명의 일 실시예에 따른 방열부(50)에는 방열판(51) 및 충진체(52)가 구비된다.

방열판(51)은 하우징몸체부(11)에 구비된다. 이러한 방열판(51)은 하우징몸체부(11)와 일체로 성형되며, 소자부(30)가 노출되도록 양측이 개구된 띠 형상을 한다.

충진체(52)는 방열판(51) 내부에 충진되어 소자부(30)와 몰딩 성형된다. 이러한 충진체(52)는 열전도율이 높은 세라믹 재질을 포함하여 이루어져, 소자부(30)에서 생성되는 열을 방출한다.

이때, 소자부(30)를 감싸는 방열판(51)의 부피가 줄어들면, 방열판(51)에 투입되는 충진체(52)의 공급량을 줄일 수 있다.

한편, 방열판(51) 내부에는 소자부(30) 외에 단자부(20)도 배치될 수 있다. 만일, 방열판(51) 내부에 소자부(30)와 단자부(20)가 배치되는 경우, 충진체(52)가 소자부(30) 및 단자부(20)를 감싸면서 몰딩 성형되어 소자부(30)와 단자부(20)에서 생성된 열을 배출한다.

몰딩 성형이란 단자부(20)나 소자부(30)가 충진체(52)에 파묻히도록 성형하는 것을 의미하며, 몰딩 성형에 의해 단자부(20)나 소자부(30)와 충진체(52)가 밀착되어 열전도가 효율적으로 이루어진다.

충진체(52)를 몰딩 성형하는 방식의 일예로, 방열판(51) 내부에 소자부(30)가 위치되도록 한 상태에서 금형에 의해 방열판(51)의 개방된 부분을 폐쇄시키고, 금형 내부로 몰딩물을 주입한 후 금형을 해체하여 몰딩물을 경화시킨다.

상기와 같은 구조를 갖는 본 발명의 일 실시예에 따른 정션박스의 작용을 설명하면 다음과 같다.

솔라셀에 정션박스(1)의 하우징부(10)가 설치되고, 하우징부(10)에 장착된 단자부(20)는 솔라셀에 연결되는 리본부(70)와 전기적으로 연결된다.

이때, 단자부(20)는 하우징부(10)에 장착되는 소자부(30)와 전기적으로 연결되고, 단자부(20)나 소자부(30)와 전기적으로 연결되는 케이블(80)은 솔라셀에서 생성된 전기에너지를 이송한다.

하우징부(10)의 타측은 커버부(40)에 의해 커버되어 내부가 밀폐된 상태가 된다.

상기한 상태에서, 낮에는 기온 상승과 전기에너지의 유도로 인해 정션박스(1)가 가열되어 커버부(40)가 팽창되고, 밤에는 낮보다 상대적으로 기온이 하강하여 커버부(40)가 수축된다.

커버부(40)의 수축 및 팽창이 반복되거나 온도차로 인한 하우징부(10) 내부의 기압차가 발생되면, 커버부(40)가 파손될 수 있다.

이러한 커버부(40)의 파손 방지를 위해, 커버몸체(41)의 내측에는 강도 보강을 위한 몸체리브(44)가 구비된다.

또한, 커버몸체(41)에는 열을 방출하기 위한 방출부(45)가 구비된다. 이러한 방출부(45)의 방출판(451)에는 공기 출입이 원활히 이루어지도록 다수의 방출홀(454)이 형성됨으로써, 하우징부(10)의 가열된 공기는 방출홀(454)을 통해 배출되어 내부 온도차를 줄여줌으로써, 커버부(40)의 과도한 수축이나 팽창을 방지한다.

이때, 방출홀(454) 형성으로 인한 방출판(451) 보강을 위해 방출판(451)의 테두리 부분에는 방출리브(452)가 구비된다.

방출판(451)에는 방출홀(454)을 커버하여 공기 출입을 허용하면서 수분이나 이물질이 하우징부(10) 내부로 유입되는 것을 차단하는 멤브레인(453)이 부착된다.

이러한 멤브레인(453)은 방출판(451)의 내측면에 부착되어 외부로 노출되는 부분이 최소화됨으로써, 자체 손상이 억제된다. 또한 멤브레인(453) 자체의 기능으로 인해 이물질 유입이 차단되어 하우징부(10) 내부의 손상을 방지한다.

한편, 하우징부(10)에 구비되는 방열판(51) 내부에 소자부(30)나 단자부(20)가 위치되고, 전도율이 높은 세라믹 재질의 충진체(52)가 방열판(51)의 내부에서 몰딩 성형된다.

이때, 소자부(30)를 감싸는 방열판(51)의 크기를 최소화하면 투입되는 충진체(52)의 양을 줄일 수 있다.

충진체(52)는 소자부(30)나 단자부(20)에 밀착되어, 이들에서 발생되는 열을 신속하게 배출한다.

본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 하여 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다.

따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호범위는 아래의 특허청구범위에 의해서 정하여져야 할 것이다.

10 : 하우징부 11 : 하우징몸체부
12 : 장착부 13 : 결합홀부
14 : 체결홀부 20 : 단자부
30 : 소자부 40 : 커버부
41 : 커버몸체 42 : 걸림돌기
43 : 결합돌기 44 : 몸체리브
45 : 방출부 48 : 오링
50 : 방열부 51 : 방열판
52 : 충진체 60 : 가압부
70 : 리본부 80 : 케이블

Claims (9)

1. 삭제
2. 하우징부;
   상기 하우징부에 장착되는 단자부;
   상기 단자부와 전기적으로 연결되는 소자부; 및
   상기 하우징부에 결합되어 상기 단자부와 상기 소자부를 커버하는 커버부를 포함하고,
   상기 하우징부는
   케이블이 접속되는 하우징몸체부;
   상기 하우징몸체부에 내장되고 상기 단자부와 상기 소자부가 장착되는 장착부;
   상기 하우징몸체부의 일단부에 구비되는 결합홀부; 및
   상기 하우징몸체부의 타단부에 돌출 형성되는 체결홀부를 포함하는 것을 특징으로 하는 정션박스.
3. 제 2항에 있어서, 상기 하우징부는
   상기 하우징몸체부의 외측에 구비되고 상기 케이블이 삽입되어 고정되는 가압돌기를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 정션박스.
4. 제 2항에 있어서, 상기 커버부는
   상기 하우징몸체부를 커버하는 커버몸체;
   상기 커버몸체에 구비되고 상기 결합홀부에 삽입되는 걸림돌기; 및
   상기 커버몸체에 구비되고 상기 체결홀부를 관통하여 걸림 고정되는 결합돌기를 포함하는 것을 특징으로 하는 정션박스.
5. 제 4항에 있어서,
   상기 커버몸체에는 강성 보강을 위한 몸체리브가 구비되는 것을 특징으로 하는 정션박스.
6. 제 4항 또는 제 5항에 있어서, 상기 커버부는
   상기 커버몸체에 구비되어 가열된 공기를 배출하는 방출홀부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 정션박스.
7. 제 6항에 있어서, 상기 방출홀부는
   방출홀이 형성되는 방출판; 및
   상기 방출판의 테두리에서 돌출 형성되는 방출리브를 포함하는 것을 특징으로 하는 정션박스.
8. 제 7항에 있어서, 상기 방출홀부는
   상기 방출판에 부착되어 상기 방출홀을 통한 공기 출입을 허용하고 이물질 유입을 차단하는 멤브레인을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 정션박스.
9. 제 8항에 있어서,
   상기 멤브레인은 상기 방출판의 내측에 배치되는 것을 특징으로 하는 정션박스.
   

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