(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
太陽光発電システムの各ストリング回路に対応する断路装置および逆流防止用ダイオードを、ボックス本体内のプリント基板上に配設するとともに、逆流防止用ダイオードが実装されたプリント基板に抜き孔を設け、機器取付ベースを兼ねる放熱板にプリント基板を取り付けた後に、この抜き孔から逆流防止用ダイオードを放熱板に密着固定できるようにしたことを特徴とする太陽光発電システム用集電ボックス。
【請求項２】
ボックス本体に放熱孔を形成するとともに、逆流防止用ダイオードが取り付けられた放熱板により、この放熱孔からの埃等の侵入を防止した請求項１に記載の太陽光発電システム用集電ボックス。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、複数の太陽電池を備えた太陽光発電システムのための集電ボックスに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
太陽光発電システム用の直流集電装置は、太陽電池の各ストリング、すなわち太陽電池セルを必要な直流電圧が得られるように直列接続したモジュール群毎にそれぞれ断路装置、逆流防止用ダイオード、集電開閉器、サージアブソーバを備えたものであり、従来の太陽光発電システム用集電ボックスはこれらをＩＶ電線や銅バーを用いて内部配線したものであった。ところがストリング数が多くなると組み立て時の配線作業に手数がかかり、組み立てコストが高くなる要因となっていた。またストリング数が多くなると全体が大型になるという問題もあった。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は上記した従来の問題点を解決し、組み立て作業が簡略化でき、コストダウンとダウンサイジングが可能な太陽光発電システム用集電ボックスを提供するためになされたものである。また本発明の他の目的は、内部機器からの発生熱を外部に放熱することと、外部からの埃等の進入防止とを両立させた太陽光発電システム用集電ボックスを提供するためになされたものである。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
上記の課題を解決するためになされた本発明は、太陽光発電システムの各ストリング回路に対応する断路装置および逆流防止用ダイオードを、ボックス本体内のプリント基板上に配設するとともに、逆流防止用ダイオードが実装されたプリント基板に抜き孔を設け、機器取付ベースを兼ねる放熱板にプリント基板を取り付けた後に、この抜き孔から逆流防止用ダイオードを放熱板に密着固定できるようにしたことを特徴とするものである。なお、ボックス本体に放熱孔を形成するとともに、逆流防止用ダイオードが取り付けられた放熱板により、この放熱孔からの埃等の侵入を防止した構造とすることが好ましい。
【０００５】
本発明は上記のようにボックス本体内のプリント基板上に断路装置、逆流防止用ダイオード等を配置したので従来のようなＩＶ電線や銅バーを用いた内部配線は不要となり、組み立て作業が簡略化できる。特に逆流防止用ダイオードが実装されたプリント基板に抜き孔を設け、機器取付ベースを兼ねる放熱板にプリント基板を取り付けた後に、この抜き孔から逆流防止用ダイオードを放熱板に密着固定できるようにしたので、組み立て作業が簡略化できる。また逆流防止用ダイオードは最も発熱し易いものであるが、逆流防止用ダイオードを放熱板に取り付けるとともに、ボックス本体に形成した放熱孔から放熱を行うようにした。またこれとともに、逆流防止用ダイオードが取り付けられた放熱板により放熱孔からの埃等の侵入を防止するようにしたので、放熱と埃等の侵入防止とを同時に行わせることができる。
【０００６】
【発明の実施の形態】
図１は本発明の太陽光発電システム用集電ボックスの実施形態を示す正面図であり、外扉１を備えたボックス本体２の内部に、プリント基板３が取り付けられている。図２はこのプリント基板３の斜視図である。この例では太陽電池のストリング数は６であり、各ストリング回路に対応させて６個の断路装置４および６個の逆流防止用ダイオード５が、入力端子台６及びサージアブソーバ７とともにプリント基板３に取り付けられている。
【０００７】
断路装置４は太陽光発電システムの施工時やその定期点検時に、各ストリング回路毎の電路の絶縁抵抗測定を行うためのものであり、各ストリング回路を切り離すための機器である。この実施形態では断路装置４としてコネクタが用いられており、その引き抜きにより電路を断路する。
【０００８】
逆流防止用ダイオード５は発熱するため、プリント基板３に直接取り付けるのではなく、図４のようにプリント基板３の下部に設けられた機器取付ベースを兼ねた放熱板８に固定されている。この組み付けを容易にするため、プリント基板３にはドライバを通すための抜き孔９を設け、機器取付ベースを兼ねた放熱板８にプリント基板３を取り付けた後に、この抜き孔９からドライバを通して逆流防止用ダイオード５を放熱板８に密着固定できるようにしてある。
【０００９】
さらにこの放熱板８から熱を外部に逃がすため、図６のようにボックス本体２の上部に放熱孔１０を形成し、外扉１との隙間から内部の熱を持った空気を外部に放出させるようにしてある。しかしこのままでは放熱孔１０から埃等が内部に入るおそれがあるため、放熱板８の端部を折り曲げるか図２のように別の防埃板２１を取付け、この放熱孔１０からの埃等の侵入を防止している。これにより内部機器からの発生熱を外部に放熱することと、外部からの埃等の進入防止とを両立させることができる。
【００１０】
また以上の図には示されていないが、プリント基板３の上部には図７のように機器を覆うシールド板１１が取り付けられるため、そのシールド板１１の端部を折り曲げて放熱孔１０からの埃等の侵入を防止してもよい。なお、この実施形態では単一の集電開閉器１２が用いられており、各ストリング回路の断路は断路装置４により行わせている。このため断路装置４や入力端子台６を操作する際には、危険防止のために予め集電開閉器１２をオフとしておく必要がある。この操作手順を間違えないように、集電開閉器１２のハンドル１３とシールド板１１との間にインターロック機構を設けておくことが好ましい。
【００１１】
図７の例では、シールド板１１に集電開閉器１２のハンドル１３が嵌まる長孔１４を形成するとともに、シールド板１１の支持板１６上の位置にも端部を大径の円形孔とした長孔１５を形成し、支持板１６上面のボルト頭部１７をこの長孔１５に嵌合させておく。このボルト頭部１７は大径の円形孔の部分でしかシールド板１１から抜けないようにしておく。このためハンドル１３がオンの位置ではシールド板１１を矢印方向にずらすことができず、ハンドル１３をオフとして初めてシールド板１１を矢印方向にずらし、ボルト頭部１７を大径の円形孔と一致させてシールド板１１を外すことができる。
【００１２】
また図８の例では、シールド板１１の孔１８に集電開閉器１２のハンドル１３と連動するロック板１９を係合させておき、ハンドル１３をオフの位置とするとロック板１９がシールド板１１の孔１８から外れてシールド板１１を外すことができるようにしてある。
【００１３】
この実施形態では、ボックス本体２は放熱効果を持たせ、防水性の向上と溶接箇所の削減によるコストダウンを狙って、図９のように前面のみ開口としたボックス本体２の上面に放熱孔１０を設けておき、上側と前側を一体にした外扉１を上方に開く構造を採用している。太陽光発電システム用集電ボックスは定期点検等の際に外扉１を開く必要があるが、外扉１を開いた状態で保持できることが好ましい。そこで従来は扉を開放状態に保持するため、ステー金具を用いていたので構造が複雑で取付け作業性も悪かったが、この実施形態では図９のように外扉１を開いた際に自重により回転して外扉１を支えるロック金具２０をボックス本体２の前面に取り付けてある。
【００１４】
このロック金具２０は、金具自体の縦重心線よりボックス内側かつ横重心線より下側の箇所でボックスに回動自在に枢支されているので、単に外扉１を開くだけでロック金具２０が回転し、図面上ロック金具２０の右辺下方がボックスの水切り部２２に当接して、外扉１をその位置で支えることができる。外扉１を閉じる際には、手でロック金具２０を外扉１の内側に入れればよい。なおこの扉を開き状態に保持する構成は、本発明の集電ボックスだけでなく種々の用途に用いることができる。
【００１５】
【発明の効果】
以上に説明したように、本発明の太陽光発電システム用の直流集電装置は、断路装置および逆流防止用ダイオードをボックス本体内のプリント基板上に配設するとともに、逆流防止用ダイオードが実装されたプリント基板に抜き孔を設け、機器取付ベースを兼ねる放熱板にプリント基板を取り付けた後に、この抜き孔から逆流防止用ダイオードを放熱板に密着固定できるようにしたため、従来の太陽光発電システム用集電ボックスのようにＩＶ電線や銅バーを用いて内部配線する必要がなくなり、組み立て作業が簡略化でき、コストダウンとダウンサイジングが可能となる。また最も発熱し易い逆流防止用ダイオードを放熱板に取り付けるとともに、外部からの埃の侵入を防止しつつ熱を外部に逃がすようにしたので、ボックス内部の温度上昇を抑制することができる等の利点がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態を示す正面図である。
【図２】放熱板に取り付けられたプリント基板の斜視図である。
【図３】放熱板に取り付けられたプリント基板の平面図である。
【図４】放熱板に取り付けられたプリント基板の正面図である。
【図５】放熱板に取り付けられたプリント基板の側面図である。
【図６】ボックスの側面図である。
【図７】インターロック機構の一例を示す斜視図である。
【図８】他のインターロック機構を示す断面図である。
【図９】ボックスの斜視図である。
【符号の説明】
１  外扉
２  ボックス本体
３  プリント基板
４  断路装置
５  逆流防止用ダイオード
６  入力端子台
７  サージアブソーバ
８  放熱板
９  抜き孔
１０  放熱孔
１１  防埃板
１２  集電開閉器
１３  ハンドル
１４  長孔
１５  長孔
１６  支持板
１７  ボルト頭部
１８  シールド板の孔
１９  ロック板
２０  ロック金具
２１  防埃板
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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