KR20180054420A - 태양광 패널 정션박스 - Google Patents

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KR20180054420A
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junction box
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solar panel
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전성원
조석제
오기석
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케이유엠 유한회사
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Abstract

본 발명은 태양광 패널의 리본 와이어와 전기적 연결이 손쉬운 태양광 패널 정션박스를 제안한다. 본 발명의 정션박스의 하우징(200)은, 바이패스 다이오드와, 상기 리본 와이어와 전기적으로 접촉하는 다수의 탄성 단자를 구비하는 다수의 극판을 구비하고, 상기 탄성단자의 일단부는 하방으로 절곡되어 상기 리본 와이어와 접촉될 수 있다. 그리고 브라켓(100)은, 하우징을 내부에서 지지하는 측벽(330)을 구비하는 커버(300)와, 상기 탄성 단자가 하부면에 노출되도록 성형되는 도넛 형상의 원판과, 상기 원판의 내측면에서 사방으로 연장되어, 상기 커버의 측벽이 내부로 삽입되는 측벽(120)을 구비한다. 그리고 커버(300)와 브라켓(100)이 완전하게 결합된 상태에서, 상기 극판의 탄성단자가 정션박스의 저면에 장착되는 태양광 패널의 리본 와이어에 탄성적으로 접촉하게 되어, 정션박스와 태양광 패널 사이의 납땜 등이 필요 없게 되는 장점이 있다.

Description

태양광 패널 정션박스{JUNCTION BOX FOR SOLAR CELL PANEL}
본 발명은 태양광 패널 정션박스에 대한 것으로서, 특히 태양광 패널에 부착되며 리본 와이어를 가압하여 통전하는 탄성 단자가 구비된 태양광 패널 정션박스에 관한 것이다.
일반적으로 태양광 패널은 다수개의 태양전지 셀이 배열된 모듈 형태이다. 이러한 태양광 패널은 태양전지 셀들이 리본 와이어로 연결되며, 리본 와이어에 의해 태양전지 셀에서 생성된 전력이 외부로 출력된다. 이러한 태양광 패널은 다수 개가 같이 설치되는 것이 일반적인데, 이와 같이 다수 개의 태양광 패널을 서로 연결하고 전력을 외부로 출력하기 위해서 태양광 패널 정션박스가 사용된다.
그러나 일반적인 태양광 패널 정션박스는 정션박스 하우징과 커버가 분리되어 별도로 제조되어 납품되기 때문에, 사용을 위해서는 별도로 커버를 조립하는 공정이 필수적이다. 따라서 이와 같은 조립 공정에서, 하우징의 부품들이 노출된 상태가 되기 때문에 품질에 문제가 발생될 수 있다. 그리고 태양광 패널의 리본 와이어를 정션박스 단자와 연결할 때, 수작업에 의한 기계식 조립으로 조립이 번거로우며 모듈 제조 시 자동공정이 불가능한 단점이 있다.
대한민국 공개특허공보 제 2016-12513호(2016.02.03. 공개)
본 발명의 제1목적은, 정션박스와 태양광 패널을 별도의 후처리 없이 전기적으로 연결할 수 있도록 구성되는 정션박스를 제공하는데 있다.
본 발명의 제2목적은 정션박스의 주요 부분이 외부에 노출되는 것에 의하여 이물질이 침투하는 것을 방지할 수 있는 태양광 패널 정션박스를 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 제3목적은 조립 시 자동화 공정을 적용할 수 있는 태양광 패널 정션박스를 제공하는 것이다.
상술한 목적을 달성하기 위해 본 발명에 의하면, 리본 와이어를 구비하는 태양광 패널의 저면에 장착되기 위한 태양광 패널 정션박스로써; 바이패스 다이오드와, 상기 리본 와이어와 전기적으로 접촉하는 다수의 탄성 단자를 구비하는 다수의 극판을 구비하고, 상기 탄성단자의 일단부는 하방으로 절곡되어 상기 리본 와이어와 접촉될 수 있는 하우징과; 상기 하우징을 내부에서 지지하는 측벽을 구비하는 커버; 상기 탄성 단자가 하부면에 노출되도록 성형되는 도넛 형상의 원판과, 상기 원판의 내측면에서 사방으로 연장되어, 상기 커버의 측벽이 내부로 삽입되는 측벽을 구비하는 브라켓; 그리고 상기 커버와 브라켓이 완전하게 결합된 상태에서, 상기 극판의 탄성단자가 정션박스의 저면에 장착되는 태양광 패널의 리본 와이어에 탄성적으로 접촉할 수 있도록 하는 체결수단으로 구성되고 있다.
본 발명에서 체결수단에 대한 실시 예에 의하면, 커버의 측벽 외부에서 하방으로 연장 성형되는 다수의 후크와, 상기 브라켓의 측벽 내측에 성형되는 체결돌기로 구성되고, 상기 후크와 체결돌기는 탄성단자가 리본 와이어와 접촉하는 위치에서 커버와 브라켓을 체결 상태로 유지하게 된다.
본 발명에서 체결수단에 대한 다른 실시 예는, 커버의 측벽 외부에서 하방으로 연장 성형되는 다수의 후크와, 상기 브라켓의 측벽 내측 상하에 각각 성형되는 상부체결돌기 및 하부체결돌기로 구성된다. 그리고 상기 후크와 상부체결돌기는 탄성단자가 리본 와이어와 접촉하지 않는 위치에서 커버와 브라켓을 체결 상태로 유지하고, 상기 후크와 하부체결돌기는 탄성단자가 리본 와이어와 접촉하는 위치에서 커버와 브라켓을 체결 상태로 유지하는 태양광 패널 정션박스가 된다.
본 발명의 또 다른 실시 예에 의하면, 하우징은, 상부로 돌출된 벽을 상면에 구비하는 원판상의 하우징 본체와, 상기 하우징 본체의 벽 사이에 설치되는 다수개의 극판, 그리고 상기 극판 사이에 접촉되고 상기 벽에 형성되는 소자 장착부에 의하여 지지되는 다수개의 바이패스 다이오드로 구성된다.
또 다른 실시 예에 의하면, 커버에 성형되는 후크는 커버의 측벽에서 외측으로 연장된 후 하방으로 연장 성형되고, 상기 체결부도 브라켓의 측벽에서 외측으로 연장 성형된다.
또 다른 실시 예에 의하면, 브라켓은 상기 도넛형 원판의 측면에 형성되어, 외부와 전기적 연결을 위한 케이블을 지지하기 위한 케이블 지지부를 더 포함하고 있다.
본 발명의 정션박스에 의하면, 하우징을 커버에 내장시킨 상태에서 커버가 브라켓에 체결되도록 구성되고 있음을 알 수 있다. 그리고 이러한 상태에서 브라켓의 저면에 태양광 패널을 장착한 후, 커버와 브라켓을 완전하게 체결하면, 탄성단자와 리본 와이어 사이의 전기적 접촉이 이루어질 수 있도록 구성되고 있다. 따라서 본 발명 정션박스는, 별도의 납땜 등 후가공을 하지 않더라도, 정션박스와 태양광 패널의 전기적 접촉이 이루어지게 되는 편리성이 있다고 할 수 있다.
그리고 이와 같은 구조적 편의성 이외에도, 정션박스와 태양광 패널의 조립(체결)에 의하여 스스로 전기적 연결상태가 이루어지기 때문에, 전체적인 조립 과정이 편리함은 물론이고, 모듈의 제조시 자동화 공정이 가능하게 되는 장점도 기대할 수 있다.
또한 본 발명에서 중요 전기 부품이 실장되는 하우징은, 커버의 내부에 조립된 상태로 전체적인 조립 및 조립품이 이동하게 되기 때문에, 전기적 연결을 위한 부품에 외부 이물질이 접근하는 것을 최대한 방지할 수 있게 되는 장점도 기대된다. 이러한 점은 실질적으로 태양광 패널이 장착된 정션박스 자체의 품질이 향상되는 것을 의미한다고 할 수 있다. 그리고 본 발명은 태양광 패널 정션박스와 태양광 패널의 실리콘 접착면 훼손 없이 수리가 용이하다.
본 발명은 정션박스의 구조는, 기존 사각 형상의 태양광 패널 정션박스와 달리 원통형으로도 구현될 수 있어서, 궁극적으로는 시각적 디자인의 측면에서도 다양한 변화가 가능하게 되는 등의 장점도 기대된다.
도 1은 본 발명에 따른 태양광 패널 정션박스의 개략 분해 사시도.
도 2는 본 발명에 따른 태양광 패널 정션박스의 사시도.
도 3은 본 발명에 따른 태양광 패널 정션박스 브라켓의 사시도.
도 4는 본 발명에 따른 태양광 패널 정션박스의 케이블 사시도.
도 5는 본 발명에 따른 태양광 패널 정션박스 하우징의 사시도.
도 6는 본 발명에 따른 태양광 패널 정션박스 하우징의 평면도.
도 7은 본 발명에 따른 태양광 패널 정션박스 하우징의 측면도.
도 8은 본 발명에 따른 태양광 패널 정션박스 하우징의 저면도.
도 9는 본 발명에 따른 태양광 패널 정션박스의 제1극판 사시도.
도 10은 본 발명에 따른 태양광 패널 정션박스의 제1극판 배면 사시도.
도 11은 본 발명에 따른 태양광 패널 정션박스의 평면도.
도 12 및 도 13은 도 11의 선A-A에서 취한 단면도.
도 14은 본 발명에 따른 태양광 패널 정션박스의 저면도.
도 15는 본 발명의 변형예에 따른 태양광 패널 리본 와이어의 평면도.
이하에서는 도면에 도시한 실시 예를 참조하면서 본 발명에 대하여 더욱 상세하게 살펴보기로 한다. 도 1은 본 발명에 따른 태양광 패널 정션박스의 개략 분해 사시도이고, 도 2는 본 발명에 따른 태양광 패널 정션박스의 사시도이다.
도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 태양광 패널 정션박스는, 중심부가 개방된 정션박스 브라켓(100)과, 상기 정션박스 브라켓(100)의 상부에 체결되는 정션박스 커버(300), 그리고 상기 정션박스 커버(300)의 내부에 조립되어 지지되는 정션박스 하우징(200)으로 구성된다. 이와 같은 구성을 가지는 본 발명에서는, 정션박스 하우징(200)을 내장하고 있는 정션박스 커버(300)가 정션박스 브라켓(100)과 결합되면서 완전히 체결 상태가 되면, 납땝 등과 같은 별도의 후처리 없이, 태양광 패널과 전기적 연결 상태가 될 수 있도록 구성하는 것을 주된 착상으로 하고 있다.
도 1 내지 도 3에 도시한 바와 같이, 본 발명에 따른 태양광 패널 정션박스 브라켓(이하에서는 단순히 '브라켓'이라고도 칭함)(100)의 저면에는 리본 와이어(R)를 구비하고 있는 태양광 패널(SC)(도 12 내지 도 14 참조)이 부착된다. 그리고 브라켓(100)의 상부에는, 하우징(200)을 내부에 구비하고 있는 커버(300)가 체결된다.
도 3에 도시한 실시 예에서 알 수 있는 바와 같이, 태양광 패널 정션박스는, 평면도를 기준으로 원형을 가지도록 설계하고 있으며, 정션박스의 하부를 형성하는 브라켓(100)을 원형으로 성형하고 있음을 알 수 있다. 그리고 상기 브라켓(100)은 중심부가 개구된 도넛형 원판(110)과, 상기 도넛형 원판(110)의 내주연에서 상부로 연장된 측벽(120), 그리고 도넛형 원판(110)의 측벽에서 외측으로 연장 성형된 케이블 지지부(140)를 포함하고 있다. 그리고 측벽(120)의 일부 영역을 외측으로 넓혀서 체결부(131,132,133,134)를 형성하고 있다.
이하에서는 이러한 다수의 체결부 전체를 총칭하여 체결부(130)로 칭하기로 한다. 상기 체결부(130)는 후술하는 바와 같이 커버(300)에 성형되어 있는 다수의 후크(321,322,323,324)가 하방으로 결합되는 부분이다. 여기서 다수로 구성되는 후크 전체를 총칭하여 후크(320)라고 칭하기로 한다. 그리고 상기 체결부(130)의 내측면에는, 후크(320)와 탄성적으로 결합되는 상하 이단 체결돌기(150)가 성형되어 있다.
도 3, 도 12 및 도 13에 도시한 바와 같이, 상기 체결부(130)의 내측면에는 상하에 걸쳐서 상부체결돌기(151) 및 하부체결돌기(152)가 성형되어 있다. 이와 같이, 체결돌기(150)를 이단으로 성형하는 것은, 궁극적으로 커버(300)의 후크(320)와 상하 2개소에서 체결될 수 있다는 것을 의미한다. 즉, 본 발명의 커버(300)는 브라켓(100)과 제1체결상태[상부체결돌기(151)와 후크(320)의 체결상태]와 제2체결상태[하부체결돌기(152)와 후크(320)의 체결상태]를 가질 수 있는 것이고, 이는 브라켓(100)에 대하여 커버(300)의 결합 상태가 상하 2개소에서 이루어짐을 의미한다.
이와 같은 브라켓(100)의 체결부(131,132,133,134)는 서로 정해진 원호간격을 두고 형성되는 다수 개로 구성되고 있다. 브라켓(100)의 원판(110)은 태양광 패널(SC)과 직접적으로 접촉하는 부분인데, 예를 들면 상기 도넛형 원판(110)의 하부면에 접착층을 형성하고, 이를 이용하여 태양광 패널(SC)이 접착되도록 한다. 그리고 참고로 태양광 패널과 원판(110)의 접착에 이용되는 접착층은 실리콘으로 성형될 수 있을 것이다.
본 발명의 브라켓(100)의 측벽(120)은 도넛형 원판(110)의 내주면에서 상부로 연장 성형되어 있다. 이러한 브라켓(100)의 측벽(120) 내부로 커버(300)의 측벽(330)이 수납될 수 있다. 그리고 도시한 실시 예에서는, 상기 측벽(120)도 원통 형상으로 성형되고, 이러한 측벽(120)의 상단부에는 케이블(400)이 통과되기 위한 양극 연결용 홈(121) 및 음극 연결용 홈(122)이 형성된다.
상기 측벽(120)에 성형된 다수의 체결부(130)는 후술하는 커버(300)의 후크가 하방으로 들어갈 수 있도록 성형되는 것이다. 예를 들면 상기 체결부(130)는, 측벽(120)의 일부 영역(구간)을 외측으로 넓히도록 연장 성형함으로써, 커버(300)의 후크(321,322,323,324)가 하방으로 그 내부를 따라 삽입될 수 있게 된다. 그리고 이러한 체결부(130)의 내측면에는, 위에서 설명한 바와 같이, 상부체결돌기(151) 및 하부체결돌기(152)가 성형되어 있다.
도시한 실시 예에서의 체결부(130)는 예를 들면 등간격으로 배치되어 있는 4개의 체결부(131,132,133,134)로 구성되고 있다. 그리고 상술한 후크(320)도 동일하게 4개로 성형된다. 브라켓(100)의 측벽(120)에서 외측으로 연장된 체결부(130)에 대응하여, 커버(100)의 후크(320)도 커버(100)의 측벽(330) 상부에서 외측으로 연장된 후, 하방으로 연장 성형되고 있다.
도 4에는 본 발명에 따른 태양광 패널 정션박스에 사용될 수 있는 케이블이 예시적으로 도시되어 있다. 이러한 케이블(400)은, 브라켓(100)의 케이블 지지부(140)에 의하여 지지된다. 본 발명에 사용되는 한 쌍의 케이블(400)의 일단부에는, 제 1접속단자(411)와 제 2접속단자(412)로 구성되는 출력단 접속 단자(410)가 각각 연결되어 있다. 그리고 한 쌍의 케이블의 타단부에는 제 1접속컨넥터(421)와 제 2접속컨넥터(422)로 구성되는 직렬 접속 컨넥터(420)가 각각 구비되어 있다.
도 5는 본 발명에 따른 태양광 패널 정션박스 하우징(200)의 사시도이고, 도 6은 정션박스 하우징(200)의 평면도이며, 도 7은 정션박스 하우징(200)의 측면도이고, 도 8은 정션박스 하우징(200)의 저면도이다. 이러한 본 발명의 하우징(200)은 태양광 패널(SC)의 리본 와이어(R) 와이어와 전기적으로 접속되어 정류된 전류가 케이블(400)로 출력되도록 하는 것이다. 예를 들면 본 발명의 정션박스 전체가 조립되어 완성된 후, 도 14에 도시한 바와 같이, 태양광 패널(SC)을 저면에 부착함으로, 리본 와이어(R)를 통하여 전류가 출력될 수 있게 된다.
이러한 하우징(200)은, 도 5 내지 도 7에 도시된 바와 같이, 기본적인 프레임이라고 할 수 있는 원판상의 하우징 본체(210)와, 상기 하우징 본체(210)의 상부면에 구비되는 다수의 극판(231,231,233,234), 그리고 상기 하우징 본체(210)에 지지되는 다수의 소자(241,242,243)를 포함하고 있다. 이하의 설명에서 편의를 위하여 상기 다수의 극판을 총칭하여 극판(230)이라고도 칭하고, 다수의 소자를 소자(240)라고 칭하기로 한다.
상기 하우징 본체(210)는, 다수의 극판(230)을 그 상부에 장착한 상태에서, 소자 장착부(221,222,223)를 통하여 소자(241,242,243)를 지지한다. 이러한 하우징 본체(210)는 커버(300)의 측벽(330) 내부에 지지되는데, 예를 들면 도 12에 도시한 바와 같이, 커버의 측벽(330) 내부에 성형되는 다수의 홈에, 하우징 본체(210)의 외측면에 성형된 돌기가 결합됨으로써, 상기 커버(300)의 내부에서 지지되고 있다. 하우징 본체(210)는 원통 형상인 커버(300)의 측벽(330) 내부에서 지지될 수 있도록 원판형으로 형성된다.
상기 하우징 본체(210)의 상부면은 부채꼴 형태의 4개의 영역으로 구분되고, 각각의 부채꼴 영역 상에는 4개의 극판(230)이 각각 설치된다. 상기 4개의 극판(230)을 구분하기 위하여 극판(230) 사이에는 십자 형상의 배치를 가지는 4개의 벽이 형성되어 있다. 그리고 이러한 4개의 벽 중 3개의 벽에는 소자(240)를 장착하기 위한 소자 장착부(221,222,223)도 포함된다. 이러한 소자 장착부(220)의 양측에는 소자의 양극과 음극을 지지하여 극판(230)과 접속시키기 위한 소자지지부(262)가 하우징 본체(210) 상에 형성된다.
상술한 4개의 극판(230)은 태양광 패널(SC)에서 리본 와이어(R)로 출력된 전류를 외부로 출력하기 위한 것이고, 도시한 실시 예에서는 제1극판(231), 제2극판(232), 제3극판(233), 그리고 제4극판(234)으로 구성되고 있음을 도 5를 통하여 확인할 수 있다.
도 9는 본 발명에 따른 태양광 패널 정션박스의 제1극판(231)의 상면 사시도이고, 도 10은 정션박스의 제1극판(231)의 배면 사시도이다. 도시된 바와 같이, 제1극판(231)은 평면도를 기준으로 부채꼴 형상이고, 다른 모든 극판도 이와 동일하다. 그리고 제1극판(231)에는 일부 영역을 커팅하고 상방으로 절곡시켜 형성한 제1극판 양극(231b)과, 다른 일부 영역을 커팅하고 상면으로 절곡시켜 형성한 제1극판 음극(231a)이 성형되어 있다. 그리고 제1극판(231)에는, 제1극판 양극(231b)과 제1극판 음극(231a) 사이의 일부 영역을 커팅하고 상방으로 절곡시켜 형성함으로써 케이블(400)(도 4 참조)과 전기적으로 연결될 수 있는 제1극판 출력단자(231d)도 구비되어 있다.
더욱이 본 발명에 의하면 도 10에 도시한 바와 같이, 상기 제1극판(231)에는, 그 일부를 하방으로 절곡시켜서 탄성을 가질 수 있도록 함으로써, 리본 와이어(R)과 탄성적으로 접촉할 수 있는 제1탄성단자(231c)가 성형되어 있다. 도시한 실시 예에서, 제1탄성단자(231c)는 제1극판(231)의 내측 단부를 하방으로 절곡하는데, 이중으로 두 번 절곡함으로써 리본 와이어(R)와 탄성적인 접촉을 유도하여 전기적 접촉의 신뢰성을 충분히 높이고 있다.
그리고 제1극판 양극(231b)과 제1극판 음극(231a)의 일부 영역(231k)을 절곡시켜서, 하우징(210)의 소자장착부(221,222,223) 양측에서 상방으로 연장된 소자지지부(262)의 걸림턱(263)에 걸리도록 함으로써, 제1극판(231)이 하우징 본체(210)에서 이탈되지 않도록 하는 것이 바람직하다. 여기서 제1극판 출력 단자(231d)는 음극 케이블과 접속되며, 제1극판 양극(231b)은 제 1 소자의 양극과 연결된다.
본 발명에서, 제2극판(232)은 본체 하우징(200) 상에서 극판(231)과 인접하게 설치되는데, 제1극판(231)과 동일하게 평면도를 기준으로 부채꼴 형상으로 형성된다. 제2극판(232)에도 제1극판(231)과 동일하게 제2극판 음극(232a)과 제2극판 양극(232b), 그리고 제2연결부(232c)가 형성된다. 제2극판 음극(232a)은 제 1 소자(241)의 음극과 접속되고, 제2극판 양극(232b)은 제 2 소자(242)의 양극과 접속된다.
그리고 제2연결부(232c) 역시 제2극판(232)의 제2극판 음극(232a)과 제2극판 양극(232b) 사이의 가장자리 일부 영역을 절곡시켜 형성한다. 제2극판(232)도 리본 와이어(R)와의 전기적 연결을 위하여 제2탄성단자(232c)를 구비하는데, 제2탄성단자(232c)는 제1탄성단자(231c)와 실질적으로 동일한 형상을 가지고 있다.
본 발명의 제3극판(233)은 본체 하우징(200) 상에서 제2극판(232)과 인접한 위치이고, 제1극판(231)과 대칭되는 위치에 설치된다. 이러한 제3극판(233)에도 제3극판 음극(233a)과 제3극판 양극(233b) 및 제3연결부(233c)가 형성된다. 제3극판(233)의 제3극판 음극(233a)은 제 2 소자(242)의 음극과 접속되고, 제3극판 양극(233b)은 제 3 소자(243)의 양극과 접속된다. 그리고 제3극판 음극(233a)과 제3극판 양극(233b) 사이의 내측 단부에는 이면으로 절곡되어 탄성을 가지는 제3탄성 단자(233c)가 형성된다.
본 발명의 제4극판(234)은 본체 하우징(200) 상에서 제3극판(233)과 인접하면서 제2극판(232)와 대칭되는 위치에 설치된다. 이러한 제4극판(234)에는 상부면으로 절곡된 제4극판 음극(234a)과 제4극판 양극(234b), 그리고 하부로 절곡된 제 4 탄성 단자(234c)가 형성된다. 또한, 제4극판 음극(234a)은 제 3 소자(243)의 음극과 연결되고, 제4극판 출력 단자(234d)는 양극 케이블과 연결된다. 여기서, 전술된 제 1 소자(241)와 제 2 소자(242) 및 제 3 소자(243)는 그늘 등에 의해 작동하지 않는 태양 전지를 바이패스하는 바이패스 다이오드를 예시한다.
상기 케이블(400)의 제 1 접속단자(411)는 제4극판 출력 단자(234d)와 접속되며, 제 2접속단자(412)는 제1극판 출력 단자(231d)와 접속된다. 여기서, 케이블(400)의 직렬 접속 커넥터(420)가 케이블 지지부(140)에 거치되며, 다른 태양광 패널 정션박스와 직렬로 연결할 때, 케이블 지지부(140)에 거치된 케이블(400)을 다른 태양광 패널 정션박스의 케이블과 체결한다.
이상과 같은 구성을 가지는 본 발명 하우징(200)의 구성을 정리하면, 4개의 극판(230)은, 각각 그 일단부(도시한 실시 예에서는 원판형상의 하우징본체(210)의 중앙에 대응하는 단부)가 하방으로 벤딩됨으로써, 원판 상의 하우징본체(210)의 중앙에 제1내지 제4탄성단자(231c,232c, 233c, 234c)의 일단부(내측단부)가 하우징본체(210)의 저면으로 돌출되어 탄성을 가지는 상태를 가지고 있음을 알 수 있다.
도 11은 본 발명에 따른 태양광 패널 정션박스의 평면도이다. 도시된 바와 같이, 하우징(200)은 커버(300)의 내부에 들어간 상태에서 지지되고 있기 때문에, 하우징(200)이 외부로 노출되지 않고, 더욱이 커버(300)를 브라켓(100)에 조립하는 경우에도 커버(300)를 하방으로 누르기 때문에 하우징(200)이 노출되는 것을 최대한 억제할 수 있게 된다.
그리고 본 발명의 커버(300)는, 도 1 및 도 11에 도시된 바와 같이, 커버(300)의 일부분을 개방시켜 형성한 케이블 연결구(311,312)와, 커버(300)의 가장자리에서 하방으로 연장 성형된 후크(321,322,323,324)를 포함한다. 이하에서는 설명의 편의상 모든 후크(321,322,323,324)를 통칭하여 후크(320) 라고 칭하기로 한다.
상기 케이블 연결구(311,312)는 외부 케이블(400)을 통과시켜 커버(300) 내부에 위치한 하우징(200)의 극판(230)과 연결되도록 한다. 이러한 케이블 연결구(311,312)는 케이블(400)에서 음극 케이블이 연결되는 제 2 케이블 음극 연결구(312)와, 양극 케이블이 연결되는 제 2 케이블 양극 연결구(311)로 구성된다.
그리고 커버(300)에 성형된 다수의 후크(320:321,322,323,324)는 브라켓(100)의 체결부(130)로 들어가면서 위에서 설명한 상부체결돌기(151) 및 하부체결돌기(152)와 각각 체결될 수 있다. 커버(300)의 외측 부분에서 하방으로 연장 성형된 다수의 후크(320)가 상부체결돌기(151) 또는 하부체결돌기(152)와 체결된다는 것은 실질적으로 커버(300)가 내부에 하우징(200)을 지지한 상태에서 브라켓(100)과 탄성적으로 결합하고, 두 개의 체결돌기(151,152)에 의하여 상하 2개소에서 결합된 상태를 유지할 수 있다는 것을 의미한다.
도시한 실시 예에서는, 브라켓(100)의 체결부(130)가 등간격을 가지는 4개의 체결부, 즉, 제1내지 제4체결부(131, 132, 133, 134)로 구성되고, 후크(320) 역시 제1 내지 제4체결부(131, 132, 133, 134)에 각각 체결되는 제 1 후크(321),제 2 후크(322), 제 3 후크(323), 그리고 제4후크(324)를 포함하는 것으로 예시적으로 예시하고 있다.
도 12 및 도 13은 도 11의 A-A 선 단면도인데, 도 12는 정션박스가 전체적으로 완전하게 결합되기 전에 상부체결돌기(151)와 후크(320)가 체결된 제1체결상태이다. 그리고 도 13은 정션박스가 전체적으로 완전하게 결합된 상태인데, 이는 하부체결돌기(152)와 후크(320)가 체결된 제2체결상태이다. 도 14는 본 발명에 따른 태양광 패널 정션박스의 저면도이고, 도 15는 본 발명의 변형예에 따른 태양광 패널 리본 와이어의 평면 예시도이다.
본 발명에 따른 태양광 패널 정션박스의 결합 과정을 보면, 하우징(200)을 내장한 커버(300)의 후크(320)가, 도 12에 도시된 바와 같이, 브라켓(100)의 체결부(130) 내측을 따라서 하방으로 내려가서, 상부체결돌기(151)와 결합하는 제1체결상태를 이루게 된다. 그리고 이러한 상태에서는, 상술한 탄성단자(231c,232c, 233c, 234c)가 리본 와이어(R)를 구비하는 태양광 패널(SC)의 접속되기 전의 상태이다. 이러한 상태에서 상기 커버(300)는 상방으로 분리되지는 못하고, 하방으로 더 하강할 수는 있다. 본 발명의 정션박스는 이러한 제1체결상태에서 1차적으로 완성된 상태를 이룰 수 있고, 이러한 상태의 정션박스가 이송되어 다음 공정에서 후술하는 바와 같은 태양광 패널(SC)이 그 하면에 부착될 수 있다.
그리고 도 13에 도시된 바와 같이, 커버(300)가 브라켓(100)과 더 조립되면, 하우징(200)과 함께 커버(300)가 하부 방향으로 이동한다. 이렇게 하부 방향으로 이동한 하우징(200)은 브라켓(100)과 접하게 되면서, 커버(300)의 후크(321,322,323,324)는 하부체결돌기(152)와 체결된다. 이렇게 제2체결상태가 되면, 하우징(200)의 저면에 위치하는 탄성단자(231c,232c, 233c, 234c)는 태양광 패널(SC)의 리본 와이어(R)와 접촉하게 되어, 탄성단자(231c,232c, 233c, 234c)와 태양광 패널의 리본 와이어(R)의 전기적 접촉이 이루어진다.
이와 같이 커버(300)의 후크(320)가 브라켓(100)의 체결부(130) 내측의 하부체결돌기(152)와 체결되면, 탄성단자(231c,232c,233c,234c) 리본 와이어(R)와 전기적 접촉이 이루어지면서, 본 발명 정션박스의 전체적인 조립이 완성된 상태라고 할 수 있다. 도 12에서는 탄성단자(231c,232c, 233c,234c)가 리본 와이어(R)와 접촉하지 않고 있음을 알 수 있고, 도 13에서는 탄성단자(231c,232c, 233c, 234c)가 접촉하고 있는 상태를 보이고 있다.
한편, 본 실시예에서는 태양광 패널 리본 와이어의 길이 방향과 탄성 단자의 길이 방향이 서로 교차되도록 형성하였다. 이는, 태양광 패널의 리본 와이어와 탄성 단자의 접촉 면적을 증가시키기 위해서이다. 하지만, 본 발명은 이에 한정되지 않고, 도 15의 (a)에 도시된 바와 같이, 태양광 패널의 리본 와이어의 길이 방향과 탄성 단자의 길이 방향이 동일하도록 할 수도 있다. 또한, 도 15의 (a)에 도시된 바와 같이, 태양광 패널 리본 와이어의 길이 방향과 탄성 단자의 길이 방향이 동일하되, 리본 와이어의 길이 방향이 도 14와는 상이하도록 할 수도 있다.
상술한 바와 같이, 본 발명은 태양광 패널 정션박스를 체결하여 납품하며, 작업자가 리본 와이어를 체결 후 커버를 닫거나 납땜을 할 필요 없이, 태양광 패널 정션박스의 커버만을 압박하면 태양광 패널의 리본 와이어와 통전되는 구조이므로 제조공정 시간을 획기적으로 단축시킬 수 있을 뿐만 아니라 모듈 제조 시 자동공정이 가능하다. 또한, 본 발명은 커버가 조립된 상태로 납품되므로 하우징으로 먼지 등 이물질이 유입되는 것을 방지하여 품질향상을 도모할 수 있다. 또한, 본 발명은 태양광 패널 정션박스와 태양광 패널의 실리콘 접착면 훼손 없이 수리가 용이하다.
이상에서는 도면 및 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 작업자는 하기의 특허청구범위에 기재된 본 발명의 기술적 사상으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
100: 브라켓 110: 원판
120: 측벽 121: 케이블 양극 연결 슬릿
122: 케이블 음극 연결 슬릿 130: 체결부
131: 제1 체결부 132: 제2 체결부
133: 제3 체결부 134: 제4 체결부
140: 케이블 거치구 141: 케이블 양극 거치구
142: 케이블 음극 거치구 200: 하우징
210: 하우징 몸체 211: 제1 극판 장착부
212: 제2 극판 장착부 213: 제3 극판 장착부
214: 제4 극판 장착부 220: 소자 장착부
221: 제1 소자 장착부 222: 제2 소자 장착부
223: 제3 소자 장착부 230: 극판
231: 제1 극판 231a: 제1 극판 음극
231b: 제1 극판 양극 231c: 제1 탄성 단자
231d: 제1 극판 출력 단자 232: 제2 극판
232a: 제2 극판 음극 232b: 제2 극판 양극
232c: 제2 탄성 단자 233: 제3 극판
233a: 제3 극판 음극 233b: 제3 극판 양극
233c: 제3 탄성 단자 234: 제4 극판
234a: 제4 극판 음극 234b: 제4 극판 양극
234c: 제4 탄성 단자 234d: 제4 극판 출력 단자
240: 소자 241: 제1 소자
242: 제2 소자 243: 제3 소자
300: 커버 310: 케이블 연결구
311: 케이블 양극 연결구 312: 케이블 음극 연결구
320: 커버 락킹부 321: 제1 커버 락킹부
322: 제2 커버 락킹부 323: 제3 커버 락킹부
324: 제4 커버 락킹부 410: 출력단 접속 단자
411: 제1 출력단 접속 단자 412: 제2 출력단 접속 단자
420: 직렬 접속 커넥터 421: 제1 직렬 접속 커넥터
422: 제2 직렬 접속 커넥터

Claims (6)

  1. 리본 와이어를 구비하는 태양광 패널이 저면에 장착되기 위한 태양광 패널의 정션박스이고;
    바이패스 다이오드와, 상기 리본 와이어와 전기적으로 접촉하는 다수의 탄성 단자를 구비하는 다수의 극판을 구비하고, 상기 탄성단자의 일단부는 하방으로 절곡되어 상기 리본 와이어와 접촉될 수 있는 하우징(200)과;
    상기 하우징을 내부에서 지지하는 측벽(330)을 구비하는 커버(300);
    상기 탄성 단자가 하부면에 노출되도록 성형되는 도넛 형상의 원판과, 상기 원판의 내측면에서 사방으로 연장되어, 상기 커버의 측벽이 내부로 삽입되는 측벽(120)을 구비하는 브라켓(100); 그리고
    상기 커버와 브라켓이 완전하게 결합된 상태에서, 상기 극판의 탄성단자가 정션박스의 저면에 장착되는 태양광 패널의 리본 와이어에 탄성적으로 접촉할 수 있도록 하는 체결수단으로 구성되는 태양광 패널 정션박스.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 체결수단은, 커버(300)의 측벽(330) 외부에서 하방으로 연장 성형되는 다수의 후크(320)와, 상기 브라켓(100)의 측벽(120) 내측에 성형되는 체결돌기로 구성되고, 상기 후크와 체결돌기는 탄성단자가 리본 와이어와 접촉하는 위치에서 커버(300)와 브라켓(100)을 체결 상태로 유지하는 태양광 패널 정션박스.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 체결수단은, 커버(300)의 측벽(330) 외부에서 하방으로 연장 성형되는 다수의 후크(320)와, 상기 브라켓(100)의 측벽(120) 내측 상하에 각각 성형되는 상부체결돌기 및 하부체결돌기로 구성되고;
    상기 후크와 상부체결돌기는 탄성단자가 리본 와이어와 접촉하지 않는 위치에서 커버(300)와 브라켓(100)을 체결 상태로 유지하고, 상기 후크와 하부체결돌기는 탄성단자가 리본 와이어와 접촉하는 위치에서 커버(300)와 브라켓(100)을 체결 상태로 유지하는 태양광 패널 정션박스.
  4. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 하우징은, 상부로 돌출된 벽을 상면에 구비하는 원판상의 하우징 본체와, 상기 하우징 본체의 벽 사이에 설치되는 다수개의 극판, 그리고 상기 극판 사이에 접촉되고 상기 벽에 형성되는 소자 장착부에 의하여 지지되는 다수개의 바이패스 다이오드로 구성되는 태양광 패널 정션박스.
  5. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 후크는 커버의 측벽에서 외측으로 연장된 후 하방으로 연장 성형되고, 상기 체결부도 브라켓의 측벽에서 외측으로 연장 성형된 태양광 패널 정션박스.
  6. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 브라켓은 상기 도넛형 원판의 측면에 형성되어, 외부와 전기적 연결을 위한 케이블을 지지하기 위한 케이블 지지부를 더 포함하는 태양광 패널 정션박스.
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