(57)【要約】【課題】  端子ボックスに充填される絶縁性樹脂の適正な充填量を確保することにより、長期信頼性および耐久性に優れた太陽電池モジュール用端子ボックスを提供する。【解決手段】  本発明の端子ボックス１は、ボックス本体１１の内部に、外周壁１４に対してボックス本体１１内を容器状に仕切る仕切壁１５が設けられており、この仕切壁１５の上縁部に切欠部１６が設けられて、仕切壁１５の内側に充填された過剰の絶縁性樹脂はこの切欠部１６を介してオーバーフローすることによって絶縁性樹脂の充填量を適正範囲に調整しうることを特徴とする。【選択図】  図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
太陽電池モジュールの出力端を電気的に接続する複数の端子部が、天面側の開口したボックス本体内に配設され、該端子部が絶縁性樹脂で封止されるとともに、ボックス本体の開口が蓋体で閉鎖されてなる太陽電池モジュール用端子ボックスであって、
前記ボックス本体の内部には、ボックス本体の外周壁に対し端子部を内側に含むようにボックス本体内を容器状に仕切る仕切壁が設けられ、該仕切壁の上縁部には切欠部が設けられて、
少なくとも前記端子部を含む仕切壁で仕切られた容器状空間内に絶縁性樹脂が充填され、過剰の充填樹脂が前記切欠部から容器状空間の外側に流出するように構成されたことを特徴とする太陽電池モジュール用端子ボックス。
【請求項２】
少なくとも前記端子部を含む仕切壁で仕切られた容器状空間内が絶縁性樹脂で充填され、前記充填樹脂の一部が切欠部を介して前記容器状空間外で且つボックス本体内の空間の一部に充填されたことを特徴とする請求項１に記載の太陽電池モジュール用端子ボックス。
【請求項３】
前記端子部を含む仕切壁で区切られた容器状空間に絶縁性樹脂の充填量の目安となる目安棒が立設され、この目安棒の高さが仕切壁の切欠部の切欠底辺の高さ位置以下となるように構成されて、当該目安棒の高さによって絶縁性樹脂の充填量の下限を示すことを特徴とする請求項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。
【請求項４】
前記仕切壁はボックス本体内の複数箇所に設けられ、各仕切壁に切欠部が設けられていることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の太陽電池モジュール用端子ボックス。
【請求項５】
太陽電池モジュールの出力端が電気的に接続される複数の端子部が内部に配設され、上縁部に切欠部を設けた仕切壁で前記端子部を含むように容器状に区切られたボックス本体を備え、このボックス本体の天面側の開口が蓋体で閉鎖される構成の端子ボックスを用いて、前記端子部を含む仕切壁で区切られた容器状空間に絶縁性樹脂を充填する端子ボックスの封止方法であって、
注入した絶縁性樹脂の過剰分を、前記仕切壁の切欠部を介して当該容器状空間の外側に流出させることを特徴とする端子ボックスの封止方法。
【請求項６】
充填する絶縁性樹脂量は、前記端子部を含む仕切壁で区切られた容器状空間において、仕切壁の切欠部底辺の高さ位置までの空間体積よりも多く、該仕切壁の上縁部の高さ位置までの空間体積よりも少ない量とされることを特徴とする請求項５に記載の端子ボックスの封止方法。
【請求項７】
前記端子部を含む仕切壁で区切られた容器状空間内には、絶縁性樹脂の充填量の目安となる目安棒が立設されており、この目安棒が埋没されるまで絶縁性樹脂を注入することを特徴とする請求項５または６に記載の端子ボックスの封止方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、太陽電池モジュール用端子ボックスおよび端子ボックスの封止方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
建物の屋根等に複数枚の太陽電池モジュールをマトリックス状に敷設して太陽光発電を行う太陽光発電システムが広く一般に用いられている。このような太陽光発電システムにおいて、各太陽電池モジュールには、隣接して敷設された他の太陽電池モジュールと互いに電気的に接続可能とするための端子ボックスが備えられている。
【０００３】
従来の端子ボックスは、例えば特許文献１に記載されているように、樹脂製のボックス本体と、ボックス本体の底面部にその先端部が臨むように固定された一対の端子部と、この端子部に芯線が電気的に接続された一対の出力ケーブルなどから構成されている。
【０００４】
このような端子ボックスは、例えば特許文献１に開示されているように、ボックス本体の底面部に形成された結線用開口部を介して太陽電池モジュールの出力端をそれぞれ各端子部の先端部に電気的に接続するとともに、ボックス本体を太陽電池モジュールに固定し、さらにこのボックス本体内にシリコン樹脂等の絶縁性樹脂を充填して気密に封止されて、太陽電池モジュールの裏面側に取り付けられている。
【０００５】
また、端子ボックスに充填されるシリコン樹脂等の絶縁性樹脂は極めて高価であり、端子ボックスの製造コストがかさむことになるため、特許文献２に開示されている端子ボックスのように、ボックス本体内を仕切壁で区画して絶縁性樹脂の充填量を抑える工夫がなされたものもある。
【特許文献１】特開２００１−７７３９１号公報
【特許文献２】特開平１１−２６０３５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
前記のような端子ボックスのボックス本体は、天面側が開口しており、内部を絶縁性樹脂で充填した後、この天面側の開口が蓋体で閉鎖される構成となっている。太陽電池モジュールは屋外に設置され、１０年以上もの長期間にわたって使用されるものであるため、長期信頼性および耐久性を有することが非常に重要であるが、充填される樹脂量が多いと樹脂が盛り上がってしまい、蓋体が閉まらないというトラブルがあった。また、逆に充填される樹脂量が少ないと、ボックス本体内の導電部分が露出してしまい、腐食するおそれもあった。すなわち、ボックス本体内へ充填される樹脂の注入量の制御が重要であり、場合によっては手作業での補修が必要になっていた。
【０００７】
本発明は上記のような問題点にかんがみてなれたものであり、端子ボックス内部の構造を工夫し、端子ボックスに充填される絶縁性樹脂の適正量の許容幅を確保することにより、長期信頼性および耐久性に優れた太陽電池モジュール用端子ボックスおよび端子ボックスの封止方法を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記に示した目的を達成するため、本発明に係る太陽電池モジュール用端子ボックスは、太陽電池モジュールの出力端が電気的に接続される複数の端子部が、天面側の開口したボックス本体内に配設され、該端子部が絶縁性樹脂で封止されるとともに、ボックス本体の開口が蓋体で閉鎖されてなる太陽電池モジュール用端子ボックスであって、前記ボックス本体の内部には、ボックス本体の外周壁に対し端子部を内側に含むようにボックス本体内を容器状に仕切る仕切壁が設けられ、該仕切壁の上縁部には切欠部が設けられて、前記端子部を含む仕切壁で区切られた容器状空間内に絶縁性樹脂が充填され、過剰の充填樹脂が前記切欠部から容器状空間の外側に流出するように構成されたことを特徴としている。
【０００９】
このような特徴事項により、ボックス本体に充填された過剰の絶縁性樹脂は、仕切壁の切欠部を介して仕切壁で区切られた容器状空間の外側に流出するので、樹脂封止すべき箇所である端子部を含んだ容器状空間における絶縁性樹脂の充填量を適正範囲に保つことができる。
【００１０】
また、本発明において、少なくとも前記端子部を含む仕切壁で仕切られた容器状空間内が絶縁性樹脂で充填され、前記充填樹脂の一部が切欠部を介して前記容器状空間外で且つボックス本体内の空間の一部に充填されることが好ましい。また、前記端子部を含む仕切壁で区切られた容器状空間には、絶縁性樹脂の充填量の目安となる目安棒が立設され、この目安棒の高さが仕切壁の切欠部の切欠底辺の高さ位置以下となるように構成されて、当該目安棒の高さによって絶縁性樹脂の充填量の下限を示すことが好ましい。
【００１１】
これらの発明により、前記端子部を含む仕切壁で区切られた容器状空間に絶縁性樹脂を充填する際、目安棒が充填樹脂によって埋まる高さを目安にして充填していけばよく、適正な充填樹脂量の下限を容易に管理することができるようになる。また、仮に、目安棒１９を越える量の絶縁性樹脂が充填されたとしても、仕切壁の切欠部から、当該容器状空間の外側であってボックス本体内の空間の一部にオーバーフローすることになるので、適正範囲の充填量を確保することができる。
【００１２】
さらに好ましくは、前記仕切壁がボックス本体内の複数箇所に設けられ、各仕切壁に切欠部が設けられていることである。これによって、絶縁性樹脂の充填量をより効果的に調整することができ、充填樹脂の高さを均一にして充填することが容易に行えるので、蓋体が閉まらなかったり、端子部の導電部分が露出したりするようなトラブルを回避できるようになる。
【００１３】
また、上記に示した目的を達成するため、本発明に係る端子ボックスの封止方法は、太陽電池モジュールの出力端が電気的に接続される複数の端子部が内部に配設され、上縁部に切欠部を設けた仕切壁で前記端子部を含むように容器状に区切られたボックス本体を備え、このボックス本体の天面側の開口が蓋体で閉鎖される構成の端子ボックスを用いて、前記端子部を含む仕切壁で区切られた容器状空間に絶縁性樹脂を充填する端子ボックスの封止方法であって、注入した絶縁性樹脂の過剰分を、前記仕切壁の切欠部を介して当該容器状空間の外側に流出させることを特徴としている。
【００１４】
この発明によれば、仕切壁に形成された切欠部を介して、必要以上の絶縁性樹脂が当該容器状空間の外側の空間に流れ出るため、絶縁性樹脂の充填量が適正範囲内に調整され、充填樹脂量が多すぎたり少なすぎたりすることによる種々のトラブルを防止することができ、信頼性および耐久性を高めることができる。
【００１５】
また、本発明に係る端子ボックスの封止方法は、充填する絶縁性樹脂量が、前記端子部を含む仕切壁で区切られた容器状空間において、仕切壁の切欠部底辺の高さ位置までの空間体積よりも多く、該仕切壁の上縁部の高さ位置までの空間体積よりも少ない量とされることが好ましい。
【００１６】
かかる封止方法により、端子部を含む仕切壁で区切られた容器状空間内の充填樹脂量が適正範囲内で一定とすることができるので、信頼性を向上させることができるとともに、絶縁性樹脂を一気に注入することもできるので樹脂注入工程に要する時間を短縮することも可能となる。
【００１７】
さらに、本発明に係る端子ボックスの封止方法において、前記端子部を含む仕切壁で区切られた容器状空間内には、絶縁性樹脂の充填量の目安となる目安棒が立設されており、この目安棒が埋没されるまで絶縁性樹脂を注入することが好ましい。このように、目安棒が絶縁性樹脂によって埋没するまで樹脂注入を行うことによって、前記端子部を含む仕切壁で区切られた容器状空間の絶縁性樹脂の充填量を適正範囲に保つことができる。
【発明の効果】
【００１８】
本発明によれば、ボックス本体内における端子部を含む仕切壁で区切られた容器状空間への絶縁性樹脂の充填量を均一かつ適正に保つことができるので、過多の絶縁性樹脂により端子ボックスの蓋体が閉まらないというトラブルや、樹脂量不足による端子部の腐食などのトラブルを防止することができる。これにより長期的に信頼性および耐久性の高い端子ボックスを提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
以下、本発明に係る太陽電池モジュール用端子ボックスおよび端子ボックスの封止方法を実施するための最良の形態について、図面を参照しつつ説明する。
【００２０】
図１および図２は本発明に係る太陽電池モジュール用端子ボックスの一例を示し、図１は端子ボックスの内部構造を説明する平面模式図、図２は端子ボックスの断面模式図である。
【００２１】
端子ボックス１は、略箱形に成型加工されたボックス本体１１内に、図示しない太陽電池モジュールの出力端が電気的に接続される複数枚の端子部１７が配設されている。各端子部１７には、さらに、出力ケーブル１８の一端がそれぞれ電気的に接続されている。また、このボックス本体１１は、天面側が開口するとともに、底面側に結線用の開口部１２が形成されており、天面側の開口が蓋体１３で閉鎖されうる構成となっている。
【００２２】
かかるボックス本体１１は、太陽電池モジュールの背面側に接着剤などを用いて固定されるものである。そして、前記太陽電池モジュールの出力端を端子部１７にそれぞれ結線したのち、ボックス本体１１内に絶縁性樹脂を充填して導電部分が樹脂封止され、蓋体１３で閉鎖されて用いられる。
【００２３】
例示の形態において、ボックス本体１１の内部には、ボックス本体１１内を容器状に仕切るための仕切壁１５がボックス本体１１の外周壁１４と平行に複数箇所に設けられている。この仕切壁１５は、ボックス本体１１に一体成形されており、ボックス本体１１内を区画して、容器状空間部２０を形成している。このように、ボックス本体１１内が仕切壁１５によって区画されることで、ボックス本体１１に充填される絶縁性樹脂の量を低減させる作用を担っている。
【００２４】
この仕切壁１５は、絶縁性樹脂の膨張量を考慮するとともに、蓋体１３の厚さを勘案して、蓋体１３をボックス本体１１の天面側の開口に適正に閉鎖することができる高さに形成されている。
【００２５】
また、図２に示すように、かかる仕切壁１５の上縁部には切欠部１６が形成されている。ボックス本体１１の外周壁１４と仕切壁１５とで区画された端子部１７を含む容器状空間部２０には、絶縁性樹脂が充填されるが、切欠部１６は、このとき、過剰の絶縁性樹脂を容器状空間部２０の外側（外周壁１４と仕切壁１５との間の空間部で端子部１７が配置されていない空間部）にオーバーフローさせるために形成されている。切欠部１６の形状は、図示したような矩形や台形以外にも半円形や逆三角形等さまざまな形状が考えられ、その大きさも充填される絶縁性樹脂の性状に合わせて適宜選択されることが好ましい。このような切欠部１６を設けることによって、端子部１７を含む容器状空間部２０に充填される絶縁性樹脂量の上限を一定にすることが可能になる。
【００２６】
また、切欠部１６は、一の仕切壁１５に対し一箇所だけ形成されてもよいし、複数箇所に形成されてもよい。また、かかる切欠部１６は、全ての仕切壁１５に形成されていてもよく、これにより絶縁性樹脂の充填量を効果的に調整することができ、高さを均一にして絶縁性樹脂を充填することが容易に行えるので、蓋体が閉まらなかったり、端子部１７の導電部分が露出したりするようなトラブルを回避でき、高い信頼性および耐久性を有する端子ボックスを得ることができる。
【００２７】
また、かかる切欠部１６は、必ずしも全ての仕切壁１５に形成される必要があるわけではなく、複数箇所に配設された仕切壁１５のうち、切欠部１６が形成されていないものがあってもよい。すなわち、かかる切欠部１６の個数も、ボックス本体１１の大きさや、絶縁性樹脂の性状に合わせて適宜決定されることが好ましい。
【００２８】
このような切欠部１６を備えた仕切壁１５の存在により、仕切壁１５の内側の容器状空間部２０に充填された過剰の絶縁性樹脂はこの切欠部１６を介して容器状空間部２０の外側にオーバーフローすることとなり、この容器状空間部２０の絶縁性樹脂の充填量を適正範囲に保ち、ボックス本体１１の天面側の開口に蓋体１３を適切に閉鎖することができるようになる。
【００２９】
また、例示の形態では、ボックス本体１１の端子部１７を含む仕切壁１５で区切られた容器状空間部部２０に、絶縁性樹脂の充填量の目安となる目安棒１９が立設されている。この目安棒１９は、仕切壁１５の切欠部１６の切欠底辺の高さ位置と同じ高さとなるように形成されている。
【００３０】
これにより、容器状空間部２０に絶縁性樹脂を充填する際、目安棒が充填樹脂によって埋まる高さを目安にして充填していけばよく、適正な充填樹脂量の下限を容易に管理することができる。また、仮に、充填される絶縁性樹脂量が多くなっても、目安棒１９を越える量の絶縁性樹脂は切欠部１６から容器状空間部２０の外側にオーバーフローするので、適正範囲の充填量を確保することができる。
【００３１】
通常、ボックス本体１１の外周壁１４の高さは出力ケーブル１８の太さや配置等とのバランスで決定されることが好ましい。したがって、本実施形態において目安棒１９は、仕切壁１５の切欠部１６の切欠底辺の高さ位置と同じ高さとなるように形成されているが、容器状空間部２０内において端子部１７の導電部分が露出しない程度の高さ位置まで絶縁性樹脂が充填されるように充填量を決定し、これに応じた高さに目安棒１９を形成すればよい。
【００３２】
また、切欠部１６は、絶縁性樹脂が十分に容器状空間部２０の全体に行き渡ってから、過剰の絶縁性樹脂だけが切欠部１６を通して容器状空間部２０の外側に流れ出すように設計する必要がある。よって、前記のように、ボックス本体１１内の導電部分が樹脂封止されるのに必要な絶縁性樹脂の充填量を考慮し、かかる充填量よりも仕切壁１５を高くするとともに、ボックス本体１１内において、絶縁性樹脂の注入位置から遠い位置に仕切壁１５を設けて、その仕切壁１５に切欠部１６を形成するとよい。
【００３３】
また、絶縁性樹脂の注入位置から遠い位置に切欠部１６を複数個設けることが、充填した絶縁性樹脂を硬化させるのに好ましく、ボックス本体１１が厳密に水平に設置されていない時でも絶縁性樹脂の高さが適正範囲に保持されやすくなる。したがって、切欠部１６を設ける高さや位置は、絶縁性樹脂の粘度、注入位置、および注入速度等によって適宜決定されることが望ましい。
【００３４】
このような構成の端子ボックス１において、通常、充填した絶縁性樹脂が硬化してから、ボックス本体１１の開口を蓋体１３で閉鎖するが、絶縁性樹脂の充填量が多いと、ボックス本体１１と蓋体１３との隙間より絶縁性樹脂があふれ出してしまい、硬化する前にふき取り作業が別途必要となる。しかし、本発明によれば、仕切壁１５に形成された切欠部１６を介して、必要以上の樹脂が容器状空間部２０の外側の空間に流れ出るため、絶縁性樹脂の充填量が適正範囲内に調整され、蓋体１３を閉鎖するときに蓋体１３の隙間からあふれ出すことがなくなる。これにより、絶縁性樹脂が硬化する前にボックス本体１１の開口を蓋体１３で閉鎖することが可能になり、作業時間の短縮化および効率化が可能となる。
【００３５】
また、ここで、適量に絶縁性樹脂を注入していても樹脂硬化する前にボックス本体１１が数度傾いた場合、樹脂が傾いた状態になって上記と同様に一部蓋体１３が閉まらなかったり、樹脂があふれ出したりするトラブルが起こりうるが、本発明によれば、このような場合にも絶縁性樹脂が切欠部１６を通して仕切壁１５の外側に流れ出て、樹脂を一定の高さで均一に硬化させることができるので、かかるトラブルを防止することができる。
【００３６】
また、端子部１７を含む容器状空間部２０に充填される絶縁性樹脂量を、仕切壁１５の切欠部底辺の高さ位置までの空間体積よりも多く、仕切壁１５の上縁部の高さ位置までの空間体積よりも少なくすることで、切欠部１６から仕切壁１５の外側に流出する分だけ充填樹脂量が多くはなるが、容器状空間部２０内の充填樹脂量については適正範囲内で一定となるので、信頼性を向上させることができるようになる。また、従来であれば、適正量の絶縁性樹脂を精度よく少量ずつゆっくりと注入しなければ、均一に絶縁性樹脂が充填されなかったり、ボックス本体の外周壁から絶縁性樹脂があふれたりする可能性があったが、本発明によればボックス本体１１に絶縁性樹脂を一気に注入しても、容器状空間部２０内には上記適正範囲内の絶縁性樹脂が充填されることになるので、樹脂注入に要する時間を短縮することも可能となる。
【産業上の利用可能性】
【００３７】
本発明の太陽電池モジュール用端子ボックスおよび端子ボックスの封止方法は、ボックス本体内が適正に樹脂封止され、蓋体により確実に閉鎖することができるので、雨水や埃等の侵入を防止するのに有効であり、長期間にわたって絶縁性、耐光性を確保することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３８】
【図１】本発明に係る太陽電池モジュール用端子ボックスの一例を示した内部構造の平面模式図である。
【図２】前記端子ボックスの断面模式図である。
【符号の説明】
【００３９】
１    端子ボックス
１１  ボックス本体
１２  結線用開口部
１３  蓋体
１４  外周壁
１５  仕切壁
１６  切欠部
１７  端子部
１８  出力ケーブル
１９  目安棒
２０  容器状空間部
【図１】
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【図２】
2006093226.tif 000004