KR20110063296A - 태양전지모듈용 단자박스 - Google Patents

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마사카즈 야마자키
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호시덴 가부시기가이샤
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Abstract

박스 본체의 구조가 복잡해지는 일없이, 간이한 조작으로, 출력단자를 단자판의 판면에 대면하도록 위치결정할 수 있는 태양전지모듈용 단자박스를 제공하는 것을 해결 과제로 한다.
상기 과제를 해결하기 위하여, 본 발명에서는, 태양전지모듈의 출력단자를 내부에 도입가능한 출력단자 도입구멍(7)이 형성된 박스 본체(2)와, 출력단자 도입구멍을 통해서 도입한 출력단자와 출력 케이블(3)의 입력단자(4)가 전기적으로 접속되는 단자판(5)을 지니는 태양전지모듈용 단자박스로서, 출력단자 도입구멍을 통해서 도입한 출력단자를 단자판의 판면 측으로 가압가능한 가압편(12)이, 해당 단자판에 뻗어 설치되어 있다.

Description

태양전지모듈용 단자박스{TERMINAL BOX FOR SOLAR CELL MODULE}
본 발명은, 태양전지모듈의 출력단자를 내부에 도입가능한 출력단자 도입구멍이 형성된 박스 본체와, 상기 출력단자 도입구멍을 통해서 도입한 출력단자와 출력 케이블의 입력단자가 전기적으로 접속되는 단자판을 구비한 태양전지모듈용 단자박스에 관한 것이다.
상기 태양전지모듈용 단자박스는, 출력단자와 단자판을 납땜이나 나사 고정 등에 의해서 전기적으로 접속함에 있어서, 출력단자 도입구멍을 통해서 도입한 출력단자를 단자판의 판면에 대면하도록 위치결정시킬 필요가 있다.
종래의 상기 태양전지모듈용 단자박스에서는, 단자판에 슬릿을 형성하고, 그 슬릿에 걸어맞춤시킨 출력단자를 꺾어 구부리거나, 단자판에 잘록한 부분을 형성해서, 그 잘록한 부분에 출력단자를 휘감아, 해당 출력단자를 단자판의 판면에 대면하도록 위치결정할 수 있게 하는 것이 있다(예를 들어, 특허문헌 1의 도 4 내지 도 6 참조). 또, 단자판과는 별도의 위치결정부재를 박스 본체에 설치하고, 그 위치결정부재에 출력단자를 걸어맞추어서, 출력단자를 단자판의 판면에 대면하도록 위치결정할 수 있게 하는 것이 있다(예를 들어, 특허문헌 1의 도 7 및 도 8 참조).
JP2000-133830 A
출력단자를 단자판의 판면에 대면하도록 위치결정할 수 있게 함에 있어서, 단자판에 슬릿을 형성하고 있을 경우에는, 출력단자를 슬릿에 걸어맞춤시키는 조작과 출력단자를 꺾어 구부리는 조작이 필요하게 된다. 단자판에 잘록한 부분을 형성하고 있을 경우에는, 출력단자를 잘록한 부분에 휘감는 조작이 필요하다. 어느 쪽의 경우도 번잡한 조작을 수반하는 결점이 있다. 또, 어느 쪽의 경우도, 출력단자를 슬릿에 걸어맞추어서 꺾어 구부리는 것이 가능하도록, 혹은, 잘록한 부분에 휘감는 것이 가능하도록, 출력단자의 박스 본체의 내부에의 도입 길이가 길어지게 되어, 이 점에 있어서도 번잡한 조작을 수반하는 결점이 있다.
한편, 단자판과는 별도의 위치결정부재를 박스 본체에 설치하고 있을 경우에는, 박스 본체의 구조가 복잡해지는 결점이 있다.
본 발명은 상기 실정을 감안해서 이루어진 것으로, 박스 본체의 구조가 복잡해지는 일없이, 간이한 조작으로, 출력단자를 단자판의 판면에 대면하도록 위치결정할 수 있는 태양전지모듈용 단자박스를 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명의 제1특징구성은, 태양전지모듈의 출력단자를 내부에 도입가능한 출력단자 도입구멍이 형성된 박스 본체와, 상기 출력단자 도입구멍을 통해서 도입한 출력단자와 출력 케이블의 입력단자가 전기적으로 접속되는 단자판을 지니는 태양전지모듈용 단자박스로서, 상기 출력단자 도입구멍을 통해서 도입한 출력단자를 상기 단자판의 판면 측으로 가압가능한 가압편이 해당 단자판에 뻗어, 즉, 연장되어 설치되어 있는 점에 있다.
본 구성의 태양전지모듈용 단자박스라면, 출력단자 도입구멍을 통해서 도입한 출력단자를, 단자판에 뻗어 설치되어 있는 가압편을 이용해서 단자판의 판면 측으로 가압해서 위치결정하는 것이 가능하다.
따라서, 박스 본체의 구조가 복잡해지는 일없이, 간이한 조작으로, 출력단자를 단자판의 판면에 대면하도록 위치결정할 수 있다.
본 발명의 제2특징구성은, 상기 가압편이 상기 출력단자를 상기 단자판의 판면 측으로 꺾어 구부려서 가압가능하게 설치되어 있는 점에 있다.
본 구성이라면, 가압편에 의해 출력단자를 단자판의 판면 측으로 꺾어 구부려서 위치결정할 수 있으므로, 그 꺾어 구부러진 부분을 단자판에 걸어맞춤시키는 등, 단자판의 판면에 대면시킨 출력단자의 길이방향에서의 위치 어긋남을 방지할 수 있다.
본 발명의 제3특징구성은, 상기 가압편이, 선단 측일수록 상기 단자판 측으로부터 이간되는 자세로 뻗어 설치되어 있는 동시에, 상기 단자판 측을 향해서 소성 변위가능하게 구성되어 있는 점에 있다.
본 구성이라면, 가압편이 선단 측일수록 단자판 측으로부터 이간되는 자세로 뻗어 설치되어 있으므로, 출력단자를 단자판과 가압편과의 사이로부터 해당 단자판의 판면 측으로 도입하기 쉽다.
또, 가압편을 단자판 측을 향해서 소성 변위시키는 조작으로, 출력단자를 단자판의 판면에 대해서 소망의 자세나 간격으로 대면하도록 위치결정할 수 있다.
본 발명의 제4특징구성은, 상기 출력단자를 삽입·통과시키는 출력단자 삽입통과구멍이 상기 단자판에 관통해서 형성되어 있는 점에 있다.
본 구성이라면, 출력단자를 출력단자 삽입통과구멍에 삽입·통과시켜서, 단자판의 판면에 대면시킨 출력단자의 직경방향 혹은 폭방향에서의 위치 어긋남을 방지할 수 있다.
본 발명의 제5특징구성은, 상기 가압편이 상기 출력단자 삽입통과구멍을 둘러싸는 가장자리부로부터 뻗어 설치되어 있는 점에 있다.
본 구성이라면, 단자판에 출력단자 삽입통과구멍을 뚫을 때에, 그 출력단자 삽입통과구멍을 둘러싸는 가장자리부로부터 가압편이 뻗어 설치되도록 구멍 뚫을 수 있어, 가압편을 능률적으로 설치할 수 있다.
본 발명의 제6특징구성은, 상기 출력단자 도입구멍의 내주면에, 상기 출력단자를 상기 출력단자 삽입통과구멍에 삽입·통과시켜 안내하는 안내면을 형성하고 있는 점에 있다.
본 구성이라면, 출력단자 도입구멍을 통해서 출력단자를 내부에 도입함에 따라서, 그 출력단자를 출력단자 삽입통과구멍에 삽입·통과시켜 안내할 수 있다.
따라서, 출력단자를 출력단자 삽입통과구멍에 삽입·통과시키는 작업의 간략화를 도모할 수 있다.
도 1(a)는 태양전지모듈을 나타낸 사시도이고, 도 1(b)는 출력단자와 단자박스를 나타낸 사시도;
도 2(a)는 단자박스의 내부의 평면도이고, 도 2(b)는 도 2(a)의 Ilb-IIb선 단면도;
도 3(a) 및 도 3(b)는 단자판의 사시도;
도 4는 단자박스를 태양전지 본체에 대면시킨 상태를 나타낸 단면도;
도 5는 단자박스를 태양전지 본체에 접착시킨 상태를 나타낸 도면으로, 도 5(a)는 단자박스의 내부의 평면도이고, 도 5(b)는 도 5(a)의 Vb-Vb선 단면도;
도 6은 출력단자를 단자판에 대해서 위치결정하고 있는 상태를 나타낸 도면으로, 도 6(a)는 단자박스의 내부의 평면도이고, 도 6(b)는 도 6(a)의 VIb-VIb선 단면도.
이하에 본 발명의 실시형태를 도면에 의거해서 설명한다.
도 1(a)에 나타낸 바와 같이, 본 발명에 의한 태양전지모듈용 단자박스(이하, "단자박스"라 칭함)(A)가 접속된 태양전지모듈(B)은, 다수의 태양전지셀(도시 생략)을 나란히 설치하고 있는 직사각형의 태양전지 본체(B1)와, 태양전지 본체(B1)의 외주부를 밀봉하는 프레임체(B2)를 구비하고 있다.
도 1(b)에 나타낸 바와 같이, 띠판(帶板) 형상의 3개의 출력단자(1)(1a, 1b, 1c)를 태양전지 본체(B1)의 이면으로부터 대략 직각으로 뻗어 나오게 하고 있고, 3개의 출력단자(1a), (1b), (1c)는, 단자박스(A)에 접속할 수 있도록, 띠판면을 따르는 방향으로 나란히 배치하고 있다.
도 2에 나타낸 바와 같이, 단자박스(A)는, 수지제의 박스 본체(2)와, 태양전지모듈(B)의 출력단자(1)와 출력 케이블(3)(3a, 3b)의 입력단자(4)(4a, 4b)가 전기적으로 접속되는 도전성 금속제의 2개의 단자판(5)(5a, 5b)과, 2개의 단자판(5a), (5b)에 걸쳐서 전기적으로 접속된 바이패스 다이오드(6)를 지닌다.
2개의 단자판(5a), (5b)은 1쌍의 출력 케이블(3a), (3b)의 각각에 대응해서 설치되어 있다.
박스 본체(2)는, 대략 정방형으로 형성된 밑판부(2a)와, 밑판부(2a)의 외주를 따라서 형성한 둘레 벽부(2b)를 일체로 구비하고 있다. 밑판부(2a)에는, 3개의 출력단자(1a), (1b), (1c)의 각각을 각별히 내부에 도입가능한 3개의 출력단자 도입구멍(7)(7a, 7b, 7c)이 형성되어 있다. 출력단자 도입구멍(7a), (7b), (7c)은, 띠판 형상의 출력단자(1)의 횡폭 방향을 따른 긴 구멍으로 형성되어 있다. 둘레 벽부(2b)에는, 1쌍의 출력 케이블(3a), (3b)의 단부의 각각을 각별히 삽입·통과시켜 유지하기 위한 2개의 보스(boss)부(8)가 형성되어 있다.
도 3에 나타낸 바와 같이, 2개의 단자판(5a), (5b)의 각각은, 출력단자(1)가 납땜에 의해 전기적으로 접속되는 대략 직사각형 판 형상의 출력단자 접속부(9)와, 바이패스 다이오드(6)가 전기적으로 접속되는 다이오드 접속부(10)와, 출력 케이블(3)의 입력단자(4)가 전기적으로 접속되는 입력단자 접속부(11)를 일체로 구비하고 있다.
2개의 단자판(5a), (5b)의 각각에는, 출력단자 도입구멍(7a), (7b), (7c)을 통해서 도입한 출력단자(1a), (1b), (1c)를 단자판(5a), (5b)의 판면 측으로 가압가능한 가압편(12)(12a, 12b, 12c)이 뻗어 설치되어 있다.
도 3(a)에 나타낸 한쪽의 출력 케이블(3a)의 입력단자(4a)가 접속된 한쪽의 단자판(5a)의 출력단자 접속부(9)에는, 출력단자 도입구멍(7a)을 통해서 도입한 출력단자(1a)를 삽입·통과시키는 1개의 출력단자 삽입통과구멍(13)(13a)이 관통해서 형성되어 있어서, 이 출력단자 삽입통과구멍(13a)에 삽입·통과시킨 1개의 출력단자(1a)가 전기적으로 접속된다.
도 3(b)에 나타낸, 다른 쪽의 출력 케이블(3b)의 입력단자(4b)가 접속되는 다른 쪽의 단자판(5b)의 출력단자 접속부(9)에는, 출력단자 도입구멍(7b), (7c)을 통해서 각별히 도입한 2개의 출력단자(1b), (1c)의 각각을 각별히 삽입·통과시키는 2개의 출력단자 삽입통과구멍(13)(13b, 13c)이 관통해서 형성되어 있다. 이들 출력단자 삽입통과구멍(13b), (13c)의 각각에 삽입·통과시킨 2개의 출력단자(1b), (1c)가 단자판(5b)에 전기적으로 접속된다.
출력단자 삽입통과구멍(13)의 각각은, 도 3에 나타낸 바와 같이, 출력단자(1)의 단자폭보다도 폭이 넓은 광폭 구멍부(14a)와, 출력단자(1)의 단자폭보다도 폭이 좁은 협폭 구멍부(14b)를 구비하고 있다. 출력단자 삽입통과구멍(13)은, 광폭 구멍부(14a)의 폭방향 중앙부에 협폭 구멍부(14b)의 단부가 연결된 T자 형상으로 형성되어 있다.
단자판(5)은 광폭 구멍부(14a)가 대응하는 출력단자 도입구멍(7)과 동심 형상으로 배치되도록 박스 본체(2)에 고정되어 있다.
출력단자 도입구멍(7)의 내주면의 각각에는, 밑판부(2a)를 태양전지 본체(B1)의 이면에 대면시켜서 출력단자(1)를 출력단자 도입구멍(7)에 집어넣음에 따라서, 그 출력단자(1)를 대응하는 출력단자 삽입통과구멍(13)의 광폭 구멍부(14a)에 삽입·통과시켜 안내하는 안내면(15)을 형성하고 있다.
안내면(15)은, 도 5에 나타낸 바와 같이, 출력단자 도입구멍(7)의 내주면 중, 출력단자(1)의 표리에 있어서 그 폭방향을 따르는 내주면을, 출구 측일수록 서로 근접하도록 배치해서 형성하고 있다. 출력단자 도입구멍(7)을 통해서 도입한 출력단자(1)의 각각은, 출력단자 삽입통과구멍(13)의 광폭 구멍부(14a)에 삽입·통과되어 안내되어서, 협폭 구멍부(14b)를 둘러싸는 단자판 부분에 포갠 자세로, 단자판(5)에 납땜된다.
도 3에 나타낸 바와 같이, 가압편(12)은, 단자판(5)의 광폭 구멍부(14a)를 둘러싸는 가장자리부 중 협폭 구멍부(14b)에 대향하고 있는 가장자리부로부터, 선단 측일수록 단자판(5) 측으로부터 이간되는 단자판(5)에 대해서 경사지는 자세로, 또한, 단자판(5)과의 접속 개소를 지점으로 해서 단자판(5) 측을 향해서 쓰러지듯이 소성 변위가능하게 뻗어 설치되어 있다.
출력단자(1)는, 도 4에 나타낸 바와 같이, 출력단자 도입구멍(7) 및 출력단자 삽입통과구멍(13)을 통해서 단자판(5)의 판면에 직교하는 방향으로부터 박스 본체(2)의 내부에 들어간다.
따라서, 출력단자(1)는, 박스 본체(2)의 내부에 들어감에 따라 가압편(12)과 맞닿게 됨에 따라서, 도 5에 나타낸 바와 같이, 해당 가압편(12)의 판면을 따라서 단자판(5)의 판면 측을 향해서 휘게 된다. 또, 출력단자(1)는, 가압편(12)을 단자판(5) 측을 향해서 소성 변위시키는 조작에 의해, 도 6에 나타낸 바와 같이, 단자판(5)의 판면 측을 향해서 강제적으로 꺾여 휘면서 가압되어서 위치결정(가고정)된다.
다이오드 접속부(10)는, 도 3에 나타낸 바와 같이, 바이패스 다이오드(6)의 축형상 접속단자(6a)를 파지하는 좌우 1쌍의 파지부(把持部)(10a)와, 해당 1쌍의 파지부(10a) 사이의 단자판 부분을 팽출(膨出)시킨 단자받이부(10b)를 구비하고 있다. 축형상 접속단자(6a)를 파지부(10a) 및 단자받이부(10b)에 가압 접촉시킴으로써, 바이패스 다이오드(6)가 단자판(5)에 전기적으로 접속된다.
파지부(10a)는, 1쌍의 파지편(16) 사이에 축형상 접속 단자(6a)를 집어넣어, 파지편(16)을 서로 근접하도록 소성변형시킨다. 이것에 의해, 축형상 접속 단자(6a)를 단자받이부(10b)의 상부면에 가압 접촉시킨 상태에서 파지시키도록 구성하고 있다.
입력단자 접속부(11)는, 세로로 반으로 가른 통형상의 파지통부(11a)를 구비한다. 출력 케이블(3)의 입력단자(4)를 파지통부(11a)에 집어넣어서, 해당 파지통부(11a)를 직경 축소 방향으로 소성변형시키는 코킹(caulking) 조작으로, 입력단자(4)를 단자판(5)에 전기적으로 접속시킨다.
도 4 내지 도 6은 단자박스(A)의 단자판(5)을 태양전지모듈(B)의 출력단자(1)에 접속시키는 접속 순서를 나타낸다.
도 4에 나타낸 바와 같이, 단자박스(A)의 밑면이 태양전지 본체(B1)의 이면에 대해서 대략 평행하게 대면하고, 또한, 각 출력단자 도입구멍(7)에 대응하는 출력단자(1)의 선단부에 직면하도록, 단자박스(A)를 유지한다.
다음에, 단자박스(A)의 밑면을 태양전지 본체의 이면에 대해서 가압해서 접착·고정하는 동시에, 출력단자(1)의 각각을 대응하는 출력단자 도입구멍(7)에 집어넣어서 박스 본체(2)의 내부에 도입한다.
이때, 출력단자(1)는, 출력단자 도입구멍(7)으로부터 빠져나오는 것에 따른 가압편(12)과의 맞닿음에 의해서, 도 5에 나타낸 바와 같이, 해당 가압편(12)의 판면을 따라서 단자판(5)의 판면 측을 향해서 휘게 된다.
다음에, 가압편(12)의 각각을 손가락 등으로 눌러서 단자판(5) 측을 향해서 소성 변위시켜서, 각 출력단자(1)를 단자판(5)의 판면 측을 향해서 강제적으로 꺾어 구부리면서, 해당 출력단자(1)를 단자판(5)의 판면 측에 가압한다. 이것에 의해, 도 6에 나타낸 바와 같이, 각 출력단자(1)를 단자판(5)의 판면에 대면하도록 위치결정(가고정)한다.
그 후, 도시하지 않았지만, 출력단자(1)를 단자판(5)에 납땜해서, 단자판(5)을 출력단자(1)에 전기적으로 접속하고, 실리콘 수지 등을 충전시켜 적절하게 뚜껑을 부착한다.
[기타 실시형태]
1. 본 발명에 의한 단자박스는, 가압편이 단자판에 대해서 탄성 변위가능하게 해당 단자판에 뻗어 설치되어 있어서, 가압편을 강제적으로 탄성 변위시키면서 출력단자를 박스 본체의 내부에 도입함으로써, 가압편이 복귀하는 방향으로 변위하려고 하는 탄성력으로 출력단자를 단자판의 판면 측으로 가압가능하게 구성하고 있어도 된다.
2. 본 발명에 의한 단자박스는 축형상 혹은 연선(stranded wire) 형상의 출력단자를 단자판의 판면 측으로 가압가능한 가압편이 단자판에 뻗어 설치되어 있어도 된다.
3. 본 발명에 의한 단자박스는 출력단자를 단자판에 나사 고정시켜 전기적으로 접속하도록 구성하고 있어도 된다.
1: 출력단자 2: 박스 본체
3: 출력 케이블 4: 입력단자
5: 단자판 7: 출력단자 도입구멍
12: 가압편 13: 출력단자 삽입통과구멍
15: 안내면 B: 태양전지모듈

Claims (6)

  1. 태양전지모듈의 출력단자를 내부에 도입가능한 출력단자 도입구멍이 형성된 박스 본체와, 상기 출력단자 도입구멍을 통해서 도입한 출력단자와 출력 케이블의 입력단자가 전기적으로 접속되는 단자판을 지니는 태양전지모듈용 단자박스로서,
    상기 출력단자 도입구멍을 통해서 도입한 출력단자를 상기 단자판의 판면 측으로 가압가능한 가압편이, 해당 단자판에 뻗어 설치되어 있는 것인 태양전지모듈용 단자박스.
  2. 제1항에 있어서, 상기 가압편은 상기 출력단자를 상기 단자판의 판면 측으로 꺾어 구부려서 가압가능하게 설치되어 있는 것인 태양전지모듈용 단자 박스.
  3. 상기 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 가압편은, 선단 측일수록 상기 단자판 측으로부터 이간되는 자세로 뻗어 설치되어 있는 동시에, 상기 단자판 측을 향해서 소성 변위가능하게 구성되어 있는 것인 태양전지모듈용 단자박스.
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 출력단자를 삽입·통과시키는 출력단자 삽입통과구멍이 상기 단자판에 관통해서 형성되어 있는 것인 태양전지모듈용 단자박스.
  5. 제4항에 있어서, 상기 가압편은 상기 출력단자 삽입통과구멍을 둘러싸는 가장자리부로부터 뻗어 설치되어 있는 것인 태양전지모듈용 단자박스.
  6. 제4항 또는 제5항에 있어서, 상기 출력단자 도입구멍의 내주면에, 상기 출력단자를 상기 출력단자 삽입통과구멍에 삽입·통과시켜 안내하는 안내면을 형성하고 있는 것인 태양전지모듈용 단자박스.
KR1020100113979A 2009-12-03 2010-11-16 태양전지모듈용 단자박스 KR20110063296A (ko)

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