(57)【要約】【解決手段】太陽電池パネルのための接続箱が開示されている。接続箱は、入れ子になったベース部とカバー部とを有することができる。ベース部は延在するスカート部を有し、太陽電池パネルに固定され、太陽電池パネルと電気的に接続するために１個以上のコンタクトを有することができる。すべての他の接続箱の電気部品は、ケーブル若しくはワイヤと接続するとき、及び／又は、電気部品を維持するときにアクセスしやすいように、上部に設けることができる。カバー部とベース部とをくっ付けるとき、カバー部は底部の１個以上のコンタクトに接続するために１本以上の端子を有することができる。端子は、ケーブルと接続するために、電気部品それぞれに接続されるために、そして電気部品による熱を放散させるためにカバーに取付けられることができる。【選択図】図１
2011518441.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
太陽電池パネル接続箱であって、
ベース部と、該ベース部と係合して筐体を構成するカバー部と、複数の太陽電池パネル接続端子と、複数の主端子と、該複数の主端子を直列に接続するための少なくとも１個の電気部品とを有し、
前記ベース部は、外側面及び内側面を備えるほぼ平坦な底壁を含み、
該底壁は、少なくとも１個の切欠き部を含み、
前記複数の太陽電池パネル接続端子は、前記底壁の前記内側面に取付けられ、前記太陽電池パネル接続端子の各々は、前記少なくとも１個の切欠き部内に延在する弾性的に付勢された接触端とクリップ端子を備える別の端とを備え、
前記カバー部は、外側面及び内側面を備える上壁を含み、
前記複数の主端子は、前記上壁の前記内側面に固定され、前記主端子の各々は、第１の端、第２の端及び前記内側底面と接触する実質的に平坦な中間部分を備え、
前記複数の主端子の各々は、前記クリップ端子のうちの対応するものに接続するための接続タブを備え、
前記複数の主端子のうちの２個はケーブル接続端を備え、
前記カバー部は、１対のケーブルアクセス開口を含み、各ケーブルアクセス開口は、前記ケーブル接続端への電気ケーブルの接続を容易にするために前記ケーブル接続端のうちの対応するものと隣接するように位置決めされた太陽電池パネル接続箱。
【請求項２】
前記ベース部及びカバー部のうちの一方は、前記筐体を密閉するための封止ガスケットを含む、請求項１に記載の太陽電池パネル接続箱。
【請求項３】
前記カバー部及びベース部のうちの一方は、空気の通過を許容し、かつ、湿気の通過を阻止するための防湿フィルタを備える開口を含む、請求項１に記載の太陽電池パネル接続箱。
【請求項４】
前記少なくとも１個の電気部品はダイオードである、請求項１に記載の太陽電池パネル接続箱。
【請求項５】
前記複数の主端子は、１対の外側端子と、該外側端子間に位置決めされた１対の内側端子と、
前記外側端子のうちの一方と隣接する内側端子との間に接続された第１の電気部品と、
前記外側端子のうちの他方と隣接する内側端子との間に接続された第２の電気部品と、
前記内側端子間に接続された第３の電気部品とを含み、
前記外側端子の各々は、ケーブル接続端を備える、請求項１に記載の太陽電池パネル接続箱。
【請求項６】
前記第１の電気部品、第２の電気部品及び第３の電気部品はダイオードである、請求項５に記載の太陽電池パネル接続箱。
【請求項７】
前記接続タブの各々は、前記カバー部に向って前記底壁の前記内側面に対してほぼ垂直に延在し、前記クリップ端子の各々は、前記ベース部に向って前記上壁の前記内側面に対してほぼ垂直に延在する、請求項６に記載の太陽電池パネル接続箱。
【請求項８】
前記接続タブが、前記主端子の前記中間部分から延在する、請求項７に記載の太陽電池パネル接続箱。
【請求項９】
前記外側端子の各々の第１の端及び前記内側端子の各々の第１の端は、保持チャネルを備えた隆起部分を含み、前記第１の端の保持チャネルが互いに軸方向に位置合せされ、
前記内側端子の各々の第２の端は、保持チャネルを備えた隆起部分を含み、前記内側端子の第２の端の保持チャネルが互いに軸方向に位置合せされ、
前記外側端子の各々の第２の端は、前記ケーブル接続端を含む、請求項８に記載の太陽電池パネル接続箱。
【請求項１０】
前記第１のダイオードの両側のリード線が、前記外側端子のうちの一方及びそれに隣接する内側端子の第１の端の保持チャネル内に収容され、前記第２のダイオードの両側のリード線が、前記外側端子のうちの他方及びそれに隣接する内側端子の第１の端の保持チャネル内に収容され、前記第３のダイオードの両方のリード線が、前記内側端子の第２の端の保持チャネル内に収容される、請求項９に記載の太陽電池パネル接続箱。
【請求項１１】
前記ベース部は、前記底壁からほぼ垂直に延在する外周壁を含み、前記カバー部は、前記上壁からほぼ垂直に延在する外周壁を含み、前記外周壁は、互いに入れ子式に係合する、請求項１０に記載の太陽電池パネル接続箱。
【請求項１２】
前記ベース部は、該ベース部の底壁から延在するフランジ付スカート部を含み、該フランジ付スカート部は、前記底壁の前記外側面とほぼ面一の下面を備える、請求項９に記載の太陽電池パネル接続箱。
【請求項１３】
前記太陽電池パネル接続端子の各々は、前記接触端をスプリングクリップに接続するスプリングアームを含む、請求項１に記載の太陽電池パネル接続箱。
【請求項１４】
前記底壁は、前記複数の太陽電池パネル接続端子と同数の切欠き部を含み、前記接触端の各々は、前記切欠き部のうちの対応するものの中に延在する、請求項１に記載の太陽電池パネル接続箱。
【請求項１５】
前記上壁の内側面は、隣接する主端子の間において前記内側面から延在する障壁を含む、請求項１に記載の太陽電池パネル接続箱。
【請求項１６】
前記底壁の内側面は、該内側面から延在し前記クリップ端子の各々の露出した側面を取囲む保護壁を含む、請求項１５に記載の太陽電池パネル接続箱。
【請求項１７】
太陽電池パネル接続箱であって、
ベースモジュールと、カバーモジュールと、複数の接続端子と、複数の主端子と、複数のダイオードとを有し、
前記ベースモジュールは、外側底面と内側上面とを備えるほぼ平坦な底壁を備え、
該底壁は切欠き部を含み、
前記複数の接続端子は、前記底壁の前記内側上面に取付けられ、前記複数の接続端子の各々は、前記切欠き部内に延在する接触端と前記内側上面に対してほぼ垂直に延在するクリップ端子を備える別の端と備え、
前記ベースモジュールは、カバーモジュールの直立した外周壁と入れ子式に嵌合する直立したベース外周壁を含み、
前記ベースモジュールは、前記ベース外周壁の周囲を取囲み、少なくともベース外周壁の高さと同じ距離だけ外方に延在するフランジ付スカート部を備え、該フランジ付スカート部は、前記外側底面とほぼ面一の下面を備え、
前記カバーモジュールは、外側上面と内側底面とを有するほぼ平坦な上壁を含み、前記カバーモジュールは、前記直立したベース外周壁と入れ子式に嵌合する直立したカバー外周壁を含み、
前記複数の主端子は、前記内側底面に固定され、前記複数の主端子は１対の外側端子と１対の内側端子とを含み、
前記複数の主端子の各々は、前記クリップ端子のうちの対応するものに接続するための接続タブを備え、
前記複数のダイオードは、前記カバーモジュール内の前記主端子を直列に接続し、
前記外側端子の各々は直立したケーブル接続端子を含み、
前記カバーモジュールの直立した外周壁は、１対のケーブルアクセス開口を含み、該ケーブルアクセス開口の各々は、前記ケーブル接続端子への電気ケーブルの接続を容易にするために前記ケーブル接続端子のうちの対応するものと隣接するように位置決めされた太陽発電パネル接続箱。
【請求項１８】
前記ベースモジュールは、前記フランジ付スカート部を覆い、かつ、該フランジ付スカート部を越え、ベースモジュールの周囲を取囲むように延在する積層体を含む、請求項１７に記載の太陽電池パネル接続箱。
【請求項１９】
前記ベース部及びカバー部のうちの一方は、前記ベースモジュールとカバーモジュールとの間を封止するための封止ガスケットを備える、請求項１８に記載の太陽電池パネル接続箱。
【請求項２０】
前記カバーモジュール及びベースモジュールのうちの一方は、空気の通過を許容し、かつ、湿気の通過を阻止するための防湿フィルタを備える開口を含む、請求項１９に記載の太陽電池パネル接続箱。
【請求項２１】
前記複数の主端子の各々は、第１の端、第２の端、及び、前記内側底面と接触する実質的に平坦な中間部分を含む、請求項１７に記載の太陽電池パネル接続箱。
【請求項２２】
前記外側端子のうちの一方とそれに隣接する内側端子との間に第１のダイオードが接続され、前記外側端子のうちの他方とそれに隣接する内側端子との間に第２のダイオードが接続され、前記内側端子間に第３のダイオードが接続される、請求項１７に記載の太陽電池パネル接続箱。
【請求項２３】
前記底壁が、前記複数の接続端子と同数の切欠き部を含み、前記接触端の各々は、前記切欠き部のうちの対応するものの中に延在する、請求項１７に記載の太陽電池パネル接続箱。
【請求項２４】
太陽電池パネル接続箱であって、
ベースモジュールと、カバーモジュールと、複数のベース端子と、複数の主端子と、第１のダイオードと、第２のダイオードと、第３のダイオードとを有し、
前記ベースモジュールは、外側底面と内側上面とを備えるほぼ平坦な底壁を備え、
該底壁は切欠き部を含み、
前記複数のベース端子は、前記底壁の前記内側上面に取付けられ、前記複数のベース端子の各々は、前記切欠き部内に延在するはんだ端子端と、前記内側上面に対してほぼ垂直に延在するクリップ端子を備える反対の端とを備え、
前記ベースモジュールは、カバーモジュールの直立した外周壁と入れ子式に嵌合する直立したベース外周壁を含み、
前記カバーモジュールは、外側上面と内側底面とを有するほぼ平坦な上壁を含み、前記カバーモジュールは、前記直立したベース外周壁と入れ子式に嵌合する直立したカバー外周壁を含み、
前記複数の主端子は、前記内側底面に互いに平行な向きで固定され、前記複数の主端子は、１対の外側端子と１対の内側端子とを含み、前記複数の主端子の各々は、第１の端、第２の端及び中間部分を備えるほぼ長方形の構成を備え、
前記中間部分の各々は、前記内側底面に固定され、前記クリップ端子のうちの対応するものに接続するために前記中間部分からほぼ垂直に延在する接続タブを備えるほぼ平坦な長方形端子を有し、
前記外側端子の各々の第１の端及び前記内側端子の各々の第１の端は、複数の軸方向に位置合せされた接触保持チャネルを提供する隆起テール部を含み、
前記１対の内側端子の各々は、その第２の端に隆起テール部を備え、１対の軸方向に位置合せされた接触保持チャネルを提供し、
前記第１のダイオードは、前記外側端子のうちの一方の第１の端及びそれに隣接する内側端子の第１の端の軸方向に位置合せされた接触保持チャネル間に接続され、
前記第２のダイオードは、前記外側端子のうちの他方の第１の端及びそれに隣接する内側端子の第１の端の軸方向に位置合せされた接触保持チャネル間に接続され、
前記第３のダイオードは、前記内側端子の第２の端の前記軸方向に位置合せされた接触保持チャネル間に接続され、
各外側端子の第２の端は直立したケーブル接続端子を含み、
前記カバーモジュールの直立した外周壁は、前記ケーブル接続端子への電気ケーブルの接続を容易にするために前記対応するケーブル接続端子と隣接して位置決めされた１対のケーブルアクセス開口を含む、太陽電池パネル接続箱。
【請求項２５】
前記複数のベース端子の各々は、前記はんだ端子端を前記切欠き部内に付勢する弾性スプリングアームを含む、請求項２４に記載の太陽電池パネル接続箱。
【請求項２６】
前記ベースモジュール及びカバーモジュールのうちの一方は、前記ベースモジュールとカバーモジュールとの間を封止するための封止ガスケットを備え、前記カバーモジュール及びべースモジュールのうちの一方は、空気の通過を許容し、かつ、湿気の通過を阻止するための防湿フィルタを備える開口を含む、請求項２４に記載の太陽電池パネル接続箱。
【請求項２７】
前記ベースモジュールは、前記ベース部の直立した外周壁から該外周壁の高さより大きい距離だけ延在するフランジ付スカート部を含み、該フランジ付スカート部の下側は、前記外側底面とほぼ面一である、請求項２４に記載の太陽電池パネル接続箱。
【請求項２８】
前記底壁は、前記複数のベース端子と同数の切欠き部を含み、前記はんだ端子の各々は、前記切欠き部のうちの対応するものの中に延在する、請求項２４に記載の太陽電池パネル接続箱。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
［関連出願］
本出願は、本明細書の一部を構成するものとしてここに援用する２００８年４月１６日に出願された米国特許出願第１２／１４８，０８８号の一部継続であり、また本明細書の一部を構成するものとしてここに援用する２００９年２月２０日に出願された米国仮特許出願第６１／１５４，２８９号の利益を請求する。
【０００２】
本開示は、一般に、箔（はく）導体又は平坦（たん）な導体からケーブル又はワイヤを収容することができるプラグコネクタへの電気接続を実現するためのコネクタを対象とする。詳細には、本開示は、太陽電池の箔導体又は平坦な導体に迅速かつ効率的に電気的に接続するための接続箱を対象とする。
【背景技術】
【０００３】
太陽電池は、光エネルギを電気エネルギに変換する。一般的に、板ガラスの間、又は、ガラスと積層基板との間に一枚以上の太陽電池が挟まれて太陽電池パネルが構成される。太陽電池から出る薄く平坦な金属導体又は箔導体は、発生された電気エネルギを伝達する。ガラス又は積層体は、箔導体を接続箱や他の電気コネクタへ接続することを可能にするアクセス領域又は孔（あな）を備える。接続箱は、通常、太陽電池への接続を可能にするためにワイヤ又はケーブルを収容することができるプラグコネクタと箔導体との間に電気接続を実現するためのコンタクトを有する。プラグコネクタは、他の太陽電池パネル、バッテリ、インバータ又は電源設備への迅速かつ容易で効率的な接続を可能にする。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
箔導体は、一般的に、手動プロセスによって接続箱に接続される。太陽電池パネルへの接続箱の取付は、太陽電池パネルの構成、特に太陽電池パネルの箔導体へのアクセス方法が種々変化するため、自動化が妨げられている。この欠点に加えて、ダイオードや端子等の電気部品を収容する接続箱の修理は、接続箱が一般に太陽電池パネルのアクセスしにくい領域に配置され、また、太陽電池パネルも一般にアクセスしにくい領域（例えば、屋根）に配置されるので、困難なことがある。さらに、現在の接続箱は、太陽電池パネルのエネルギ変換効率の上昇に伴う電流の増加に適応することができない場合がある。
【０００５】
本開示による接続箱は、太陽電池パネルへの取付及び太陽電池パネルの箔導体への接続を自動化することができる。本明細書に開示された接続箱は、また、該接続箱に収容された電気部品の修理及び／又は交換を容易にすることができる。また、本開示によれば、接続箱は、より高い効率を有する太陽電池パネルとともに使用するためにより大きな電流に対応することができる。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本開示の一様相では、ベースモジュール及びカバーモジュールを含む太陽電池パネル接続箱が提供される。ベースモジュールは、外側底面と内側上面とを有するほぼ平坦な底壁を有する。該底壁は、切欠き部と、底壁の内側上面に取付けられた複数の端子とを有する。各端子の一方の端は、切欠き部に延在するはんだ端子を有し、反対の端は、内側上面から上方に延在するクリップ端子を有する。ベース部は、直立したカバー外周壁と入れ子式に嵌（かん）合するように適応された直立したベース外周壁を有する。カバーモジュールは、外側上面と内側底面とを有するほぼ平坦な上壁を有する。カバーモジュールは、直立したベース外周壁と入れ子式に嵌合するように適応された直立したカバー外周壁と、内側底面に互いに平行な向きで固定された複数の主端子とを有する。該複数の主端子が、１対の外側端子と１対の内側端子とを有する。主端子はそれぞれ、第１の端、第２の端及び中間部分を有するほぼ長方形の構成を有する。各中間部分は、内側底面に固定されたほぼ平坦な長方形端子を有し、また、クリップ端子のうちの対応するものに接続するために内側底面から垂直に延在する接続タブを有する。各外側端子の第１の端及び各内側端子の第１の端は、軸方向に位置合せされた複数の接触保持チャネル（contact retaining channel ）を提供する隆起テール部を有する。対になった内側端子はそれぞれ、その第２の端に、軸方向に位置合せされた１対の接触保持チャネルを提供する反対側の隆起テール部を有する。一方の外側端子の第１の端及びこれに隣接する内側端子の第１の端の軸方向に位置合せされた接触保持チャネルの間に第１のダイオードが接続される。他方の外側端子の第１の端及びそれに隣接する内側端子の第１の端の軸方向に位置合せされた接触保持チャネルの間に第２のダイオードが接続される。内側端子の第２の端の軸方向に位置合せされた接触保持チャネルの間に第３のダイオードが接続される。各外側端子の第２の端には、直立したケーブル接続端子がある。直立したカバー外周壁は、ケーブル接続端子への電気ケーブルの接続を容易にするために、それぞれのケーブル接続端子と隣接して位置決めされた１対のケーブルアクセス開口を有する。
【０００７】
本開示の他の様相では、ベースモジュールとカバーモジュールとを有する太陽電池パネル接続箱が提供される。ベースモジュールは、外側底面と内側上面とを有するほぼ平坦な底壁を有する。該底壁は、切欠き部と、底壁の内側上面に取付けられた複数の端子とを有する。各端子の一方の端は、切欠き部に延在するはんだ端子を有し、反対の端は、内側上面から上方に延在するクリップ端子を有する。ベースモジュールは、直立したカバー外周壁と入れ子式に嵌合するように適応された直立したベース外周壁を有する。ベースモジュールは、直立した外周壁から外方に、少なくとも外周壁の高さと同じ距離だけ、底壁とほぼ面一の関係で円周方向に延在するフランジ付スカート部を有する。カバーモジュールは、外側上面と内側底面とを有するほぼ平坦な上壁を有する。カバーモジュールは、直立したベース外周壁と入れ子式に嵌合するように適応された直立したカバー外周壁と、前記内側底面に固定された複数の主端子とを有する。該複数の主端子は、１対の外側端子と１対の内側端子とを有する。主端子はそれぞれ、クリップ端子のうちの対応するものに接続するために内側底面から垂直に延在する接続タブを有する。カバーモジュール内で複数のダイオードが主端子を直列に接続する。各外側端子は、直立したケーブル接続端子を有する。直立したカバー外周壁は、ケーブル接続端子への電気ケーブルの接続を容易にするために、それぞれのケーブル接続端子と隣接して位置決めされた１対のケーブルアクセス開口を有する。
【０００８】
本開示の他の様相、目的及び利点は、具体的には本明細書に示された種々の特徴と添付された図面及び例に示された関連情報との明示的及び暗黙的な組合せを含む、本開示の例示的実施形態による以下の説明から理解されるであろう。
【０００９】
以下の詳細な説明では、類似の参照符号が類似の構成要素を指す以下の図面が頻繁に参照される。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】太陽電池パネルに固定された本開示による接続箱の一実施形態の斜視図である。
【図２】本開示による接続箱及び太陽電池パネルの分解図である。
【図３】本開示によるベース部の一実施形態の斜視図である。
【図４】本開示によるベース部の他の実施形態の斜視図である。
【図５】本開示によるコンタクトの一実施形態の斜視図である。
【図６】本開示による接続箱の一実施形態の下側の斜視図である。
【図７】本開示によるベース部の下側の正面図である。
【図８】図６に示されたベース部の線７−７に沿った断面図である。
【図９】本開示によるベース部の他の実施形態の斜視図である。
【図１０】積層材料によって太陽電池パネルに固定された図９に示されたベース部の斜視図である。
【図１１】本開示によるカバー部の一実施形態の斜視図である。
【図１２】本開示による外側端子及び内側端子の一実施形態の斜視図である。
【図１３】本開示による端子に接続されたコンタクトの一実施形態の斜視図である。
【図１４】本開示によるカバー部の他の実施形態の正面図である。
【図１５】本開示による外側端子及び内側端子の他の実施形態の斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
開示された実施形態が、単に開示の例であり、様々な形態で実施されてもよいことを理解されたい。したがって、本明細書に開示された特定の詳細は、限定としてではなく、単に、本明細書に開示された発明的特徴を実質的に任意の適切な仕方及び組合せで様々に使用することを当業者に教示するための代表的基礎として解釈されるべきである。
【００１２】
図１は、太陽電池パネル１２に固定された接続箱１０の一実施形態を示す。該接続箱１０は、ワイヤ又はケーブル１４が、太陽電池パネル１２の箔導体１６に電気的に接続することを可能にする。図２に示されたように、接続箱１０は、接続端子すなわちコンタクト２２を介して箔導体１６と接触するためのベース部１８と、コンタクト２２に接続して、太陽電池パネル１２によって発生された電気エネルギをケーブル接続部２４を介してワイヤ又はケーブル１４に伝達するためのカバー２０とを有することができる。
【００１３】
図３にベース部１８の一実施形態を示す。該ベース部１８は、プラスチック、プラスチックアロイ、金属、合金、シリコン、ガラス繊維等の任意の強靱（じん）で堅く高耐久性の材料から作成することができる。金属、合金等の導電性材料が使用される場合は、ベース部のハウジングとすべての電気接点又は端子との間に絶縁性又は誘電性材料が配置されなければならないことを理解されたい。一実施形態では、ベース部１８は、少なくとも２００〔℃〕の動作温度に耐えることができるプラスチックやプラスチックアロイ等の誘電性材料から作成することができる。そのようなプラスチックやプラスチックアロイの一例は、サビック(Sabic）社によって作られているＮｏｒｙｌ（登録商標）である。ベース部１８は、取囲み領域３０を形成するために、底壁２６と、該底壁２６の内側面２７から垂直に延在する直立壁２８とを有することができる。底壁２６及び直立壁２８は、ベース部１８の実施形態に描かれた長方形形状ではない他の形を取ってもよい。直立壁２８を底壁２６の周囲又は縁から離間させて棚状部３２を形成することができる。直立壁２８の各側面には、直立壁２８の剛性を高め、支持する支柱３４があってもよい。
【００１４】
底壁２６は、１個以上のコンタクト２２が箔導体１６の露出端１７に届くことを可能にする切欠き３６を有することができる（図２を参照。）。図２に示されたように、ガラスや他の基板材料等のパネル１２の実際の基板の一部分又は太陽電池パネル１２の積層体３８の一部分は、箔導体１６を露出させるアクセス開口４０を提供するように除去することができる。切欠き３６は、少なくともすべての露出端１７へのアクセスを可能にするのに十分な大きさとすることができる。あるいは、切欠き３６は、各露出端１７へのアクセスを可能にするように各コンタクト２２毎に設けることもできる。一実施形態では、コンタクト２２は、ベース部１８内にある唯一の電気部品である。
【００１５】
図５は、コンタクト２２の一実施形態を示す。該コンタクト２２は、ベース部分４２、該ベース部分４２から斜め下方に延在するスプリングアーム４４、及び、該スプリングアーム４４の端にある接触パッド部分４６を有することができる。本体部分４２から上方に１個以上のスプリングクリップ４８が延在してもよい。コンタクト２２は、さらに、スプリングアーム４４との隣接端で本体部分４２の両側から上方に延在する対向した前側保持アーム５０と、本体部分４２の後部から上方に延在する後側保持アーム５２とを有することができる。各保持アーム５０、５２は、それぞれの端にプラットフォーム部分５４、５６を有することができる。コンタクト２２は、金属、合金等の任意数の導電性材料で作成することができる。一実施形態では、コンタクト２２は、高銅合金から作成することができる。コンタクト２２は、また、一種以上の金属又は合金によってメッキされてもよい。一実施形態では、コンタクト２２は、既知の打抜き工程によってウィランド社（Wieland ）のＫ６５から作成され、全体にニッケルメッキを有してもよい。スプリングクリップ４８は、追加の銀メッキを有してもよく、接触パッド４６は、追加の錫（すず）メッキを有してもよい。
【００１６】
ベース部１８がパネル１２に固定されたときに、各コンタクト２２の接触パッド部分４６が対応する露出端１７と重なった状態で位置合せされるように、コンタクト２２を底壁２６の上面、すなわち、内側面２７に固定することができる。各保持アーム５２、５４は、対応する取付壁５８、６０に、該取付壁５８、６０の１個以上に喰（くい）込むための突起又はフックを用いた摩擦嵌（は）め又は締り嵌めによって収容することができる。プラットフォーム部分５４、５６は、取付壁５８、６０と協力してコンタクト２２の左右及び前後の回転を防ぐ。あるいは、熱かしめを使用してコンタクト２２を底壁２６に固定することもできる。
【００１７】
一実施形態では、底壁２６は、スプリングクリップ４８の露出した側面を取囲む保護壁６１を有することができる。該保護壁６１は、図４に示されたように、内側面２７から少なくともスプリングクリップ４８の高さ程度まで、垂直、かつ、内側面２７に対してほぼ直角に延在することができる。保護壁６１は、各コンタクト２２の両側及び接触パッド４６の反対側で内側面２７から突出して、コンタクト２２との不注意な接触を防ぐ。このような不注意な接触は、コンタクト２２が露出端１７に電気接続された後で感電事故を引起したり、コンタクト２２を損傷させる可能性がある。保護壁６１は、また、カバー部２０に取付けられた端子に関して後で詳述するようにコンタクト２２間のアーク発生を阻止することができる。
【００１８】
接触パッド部分４６と露出端１７との間の接触を保証するために、図５及び６に示されたように、接触パッド部分４６の底面にはんだ充填（てん）層６４をあらかじめ付着させることができる。露出端１７にフラックスを塗布した後、自動工程又は手動工程によって熱を加えてはんだ充填層６４を溶融させ、該はんだ充填層６４は、凝固すると、露出端１７と接触パッド部分４６との間に確実な電気接続を提供する。あるいは、はんだ充填層６４は、省略されてもよく、はんだは、はんだ付工程で別個に付着させてもよい。
【００１９】
図２及び６に示されたように、接触パッド部分４６は、露出端１７と接触するように切欠き３６に入り、該切欠き３６を越えて延在するように位置決めすることができる。接触パッド部分４６は、前述のように、箔導体１６を露出させるために太陽電池パネル１２から除去された基板又は積層体３８の厚さに応じて、また、下面６２に塗布されるであろう接着剤の厚さを考慮して、数分の１ミリメートル〜数ミリメートル、底壁２６の外面、すなわち、下面６２を越えて延在することができる。スプリングアーム４４は、接触パッド部分４６を露出端１７と接触したままになるように弾性的に付勢し、それにより、接触パッド部分４６を、積層体３８又は基板の厚さより大きい付加的な距離だけ下面６２を越えて延在するように位置決めすることができる。換言すると、スプリングアーム４４が接触パッド４６の動きを許容するので、様々な太陽電池パネル積層体３８の厚さに適応するために、接触パッドは、最も厚い積層体３８又は基板と等しいかそれより大きい距離だけ下面６２を越えて延在するように位置決めすることができる。一実施形態では、接触パッドは、露出端１７から下面６２までの距離が約０．５〜約２ミリメートルの場合に適応することができる。
【００２０】
ベース部１８は、例えば、接着等の周知の方法によって太陽電池パネル１２に固定することができる。一実施形態では、図７に示されたように、両面テープ６６を底壁２６の下面６２に貼（は）ってもよい。接触パッド部分４６も保護するために、両面テープ６６及び切欠き３６を保護膜（図示せず）が覆ってもよい。図８の実施形態に示されたように、テープ６６が圧縮可能であるので、はんだ充填層６４はテープ６６と面一にすることができる。あるいは、接触パッド４６及び／又ははんだ充填層６４は、前述のような積層体３８又は基板の厚さに適応するようにテープ６６よりも突出していてもよい。
【００２１】
ベース部１８を太陽電池パネル１２に対して押付けるのを助けるために、底壁２６は、内側面２７から上方かつほぼ垂直にスプリングクリップ４８を越えて延在する張出し壁６８を有することができる。該張出し壁６８の上端は、図３に示されたように、直立壁２８の上面７０とほぼ面一でよい。ベース部１８を太陽電池パネル１２に自動的に付着しやすくするために、ベース部１８は、内側面２７から上方かつほぼ垂直に延在し、また、上面７０とほぼ面一の位置合せ柱７２、７４を有することができる。該位置合せ柱７２、７４は、一般に、レーザ式、機械式又は他の光学式位置合せ工程とともに使用することができる。
【００２２】
図９に示された他の実施形態では、底壁２６は、棚状部３２を越えて斜めに延在してスカート７６を構成することができる。該スカート７６は、ベース部１８を太陽電池パネル１２に固定するための追加の接着面領域を提供することができる。あるいは、図１０に示されたように、ベース部１８を固定するために、接着結合の代わりに又はそれに加えて、積層カバー７８がスカート７６を覆うようにしてもよい。一実施形態では、該スカート７６は、棚状部３２の近くで約１．３ミリメートルの厚さを有し、端子縁で約０．６ミリメートルの厚さを有することができる。スカート７６の下面（図示せず）は、底壁２６の下面６２と共面でよい。一実施形態では、スカート７６は、少なくとも内側面２７から測って直立壁２８の高さと同じ大きさの距離だけ直立壁２８を越えて周囲方向に延在する。図３に示された一実施形態では、底壁２６は、約２．５５〔ｍｍ〕の厚さを有することができ、直立壁２８は、約１５．３５〔ｍｍ〕の高さを有することができる。図９に示された実施形態では、ベース部１８は、それぞれ約１２６〔ｍｍ〕及び９８〔ｍｍ〕の幅及び長さを有することができる。
【００２３】
図１１は、接続箱１０のカバー部２０の一実施形態を示す。該カバー部２０は、上壁８０と突出壁８２とを有することができる。該突出壁８２は、上壁８０からほぼ垂直に延在して閉領域８４を形成することができる。突出壁８２を上壁８０の周囲又は縁から離間させて、唇状部８６を形成することができる。突出壁８２の両側は、突出壁８２に追加の剛性及び支持を提供するための支柱８８を有することができる。上壁８０及び突出壁８２は、直立壁２８及び突出壁８２が互いに入れ子になって筐（きょう）体を構成することができる限り、図１１に示された実施形態に描かれた長方形形状ではない他の形を取ってもよい。一実施形態では、突出壁８２は、ベース部１８の直立壁２８内に入れ子式に入り、密封された筐体を構成するように寸法を決めることができる。カバー部を形成するために使用される材料に関しては、ベース部１８を形成する材料に関する前述の説明が、カバー部２０に等しく当て嵌（はま）ることを理解されたい。一実施形態では、カバー部２０は、ベース部１８と同じ材料で作成することができる。
【００２４】
接続箱は一般に屋外環境に晒（さら）されるので、ベース部１８とカバー部２０との嵌合によって構成された筐体を保護するシールを、ベース部１８又はカバー部２０のどちらかに設けることができる。図１１に示された実施形態では、カバー部２０は、上面９２と隣接した突出壁８２の周囲に柔軟シール９０を有することができる。該シール９０は、直立壁２８と協力して雨やほこり等の屋外要素に対する障壁を提供する。シール９０は、シリコンエラストマ、ゴム又はゴムアロイで作成することができる。一実施形態では、シール９０は、シリコンエラストマでよく、ＩＰ６７定格を提供することができる。底部とカバー部とを結合するために、相互係合ロック部材を提供することができる。図３及び１１の実施形態に示されたように、べース部１８は、直立壁２８の横方向側部の両方と直立壁２８の長手方向側部のうちの一方に、突出壁８２の相補的側面から延在するスロット１００と係合するロックタブ９８を有することができる。ベース部１８及びカバー部２０を確実に適切な向きにするために、直立壁２８及び突出壁８２の両横方向側部のロックタブ９８及びスロット１００を、横方向側部の中心から外れた位置に配置することができる。
【００２５】
温度の上昇及び下降によって接続箱に応力が生じることがある。例えば、日中に加熱されると接続箱内の空気が膨張し、それにより、ベース部とカバー部との間にシールがある場合は該シールが損われる可能性がある。同様に、夜中に冷却されると接続箱内の空気が収縮し、それにより、やはりシールが損われ、空気及び湿気が侵入する可能性がある。接続箱内の過度の湿気は、接続箱を誤動作及び／又は故障させる可能性がある。湿気が接続箱に入ることを阻止し該接続箱内の圧力を大気と等しくすることができれば、シールの寿命及び接続箱の動作性を高めることができる。
【００２６】
一実施形態では、接続箱１０は、空気が接続箱１０に出入りすることができるように均圧孔（こう）を有することができる。図１１に示された実施形態では、カバー部２０は、上壁８０又は突出壁８２上に均圧孔９４を有することができる。湿気が均圧孔から入らないようにするために、防湿材又は吸湿材が利用されてもよい。一実施形態では、均圧孔９４は、例えば、Ｇｏｒｅ−Ｔｅｘ（登録商標）素材等の防湿薄膜カバー９６で覆うことができる。
【００２７】
接続箱１０のべース部１８からカバー部２０に電気エネルギを通すために、カバー部２０は、べース部１８の１個以上のコンタクト２２に接続するための１個以上の主端子を有することができる。端子によって伝達される電圧、箔導体の数、接続箱内の端子及び／又は他の電気部品によって発生される付随的な熱等のいくつかの因子が、端子の数及び構成に影響を及ぼす。接続箱１０を使用して２個以上の太陽電池パネルを直列に接続することができるので、端子は、接続された太陽電池パネルによって発生される累積電圧を許容するように作成することができる。端子によって伝達される電圧及び／又は電流が大きいほど、発生される熱の量が増える。この熱は、接続箱の壁のような接続箱１０の１個以上の構成要素と、ワイヤブリッジやダイオード等の電気部品及び／又は端子とを故障させる可能性がある。したがって、熱放散を高めるように端子のサイズ及び構成を決定することができる。
【００２８】
図１１に示された実施形態では、カバー部２０は、４個のコンタクト２２に接続する４本の主端子を有することができ、約１０００ボルトの直流に対応することができ、また、後で詳細に述べるような端子を接続する電気部品が約２００〔℃〕を超えないようにするヒートシンクの役割をすることができる。一実施形態では、カバー部２０は、２個の外側端子１０２と２個の内側端子１０４とを有することができる。図面に示された外側端子１０２の実施形態は同一であるが、これは必須ではない。これと同じことは、内側端子１０４に関しても当て嵌る。
【００２９】
図１１及び１２に示されたように、各外側端子１０２の一実施形態は、前端１０６、その反対側の後端１０８及び中間部分１１０を有することができる。前端１０６は、隆起保持チャネル１１２を有することができる。中間部分１１０は、大きく平坦な長方形板１１４と、該長方形板１１４に対して垂直でほぼ直角に延在する接続タブ１１６とを有することができる。後端１０８は、また、平板１１８と、該平板１１８から垂直でほぼ直角に延在するケーブル接続部材１２０とを有することができる。
【００３０】
内側端子１０４は、反対側の前端１２２及び後端１２４を有することができる。各前端１２２及び後端１２４は、隆起保持チャネル１２６を有することができる。中間部分１２８は、接続タブ１３４によって部分的に分離された前平板１３０及び後平板１３２を有することができ、接続タブ１３４は、前平板１３０及び後平板１３２に対して垂直でほぼ直角に延在する。
【００３１】
外側端子及び内側端子１０２、１０４は、金属、合金等の任意の導電性材料で作成することができる。一実施形態では、外側端子及び内側端子１０２、１０４は、高導電性の高銅合金で作成することができる。また、端子１０２、１０４は、一種以上の金属及び合金でメッキされてもよい。一実施形態では、端子１０２、１０４は、ウィランド社による高銅合金Ｋ６５で作成され、全体にニッケルメッキを有してもよい。保持チャネル１１２、１２６とケーブル接続部材１２０は、追加の錫メッキを有してもよい。接続タブ１１６、１３４は、追加の銀メッキを有してもよい。端子１０２、１０４は、既知の打抜き工程によって形成することができる。
【００３２】
各端子１０２、１０４は、上壁８０の内側面８１に固定することができる。一実施形態では、端子１０２、１０４のすべての平坦部分が内側面８１と接触して熱放散が強化されるように、端子１０２、１０４を内側面８１に固定することができる。端子１０２、１０４は、内側面８１から延在する柱１３８と嵌合する２個以上の孔１３６を有し、適所に熱かしめされる。端子をカバー部に固定するために代替の方法を用いてもよい。
【００３３】
安全基準は、端子間のアーク発生の防止策として、伝達される電圧に応じて端子を互いに離さなければならない距離を規定することができる。そのような基準は、小型の接続箱が望ましいことと相反する。１０００ボルトの直流を伝達し、かつ、８０００ボルトの直流パルスに晒される端子の場合、該端子を誘電性面に沿った全長で約１０ミリメートル離間させることが推奨される。例えば、端子が、平坦面に沿う２点間に延在する直線で特定距離だけ離間されている場合、端子間に隆起面を追加することによって、端子の間隔を大きくすることなく２点間の距離を大きくすることができる。なぜなら、凹凸面に沿った総距離は、平坦面上の同様に離れた端子間の距離より大きいからである。
【００３４】
一実施形態では、図１１に示されたように、カバー部２０は、端子１０２、１０４間において内側面８１から垂直でほぼ直角に延在する障壁１４４、１４６、１４８を有することができる。障壁１４４、１４６、１４８の高さ及び厚さを調整して、隣接した端子間の距離が安全基準を満たすようにすることができる。例えば、外側端子１０２とそれに隣接する内側端子１０４との間で測った距離は、障壁１４４の一方の側面１５０の高さに沿った距離と、障壁１４４の厚さ１５２に沿った距離と、反対の側面１５４に沿った距離とを含み、端子１０２、１０４によって伝達される電圧に対しての推奨距離より大きいか又は少なくともその距離と等しい。あるいは、小型化の要求がない場合は、障壁や他のそのような構造物を設けることなく、端子１０２、１０４を適切に、すなわち、平坦面に沿って推奨保安距離だけ離間させてもよい。
【００３５】
端子１０２、１０４の各接続タブ１１６、１３４は、それぞれ、ベース部１８及びカバー部２０が近付けられたときに、各コンタクト２２のスプリングクリップ４８に接続し、ベース部１８及びカバー部２０を電気的に接続する。これは、図１３に、内側端子１０４とそれに対応するコンタクト２２に関して示されている。これは、他方の内側端子１０４と各外側端子１０２とそれらに対応するコンタクト２２との間の接続にも当て嵌ることを理解されたい。
【００３６】
端子１０２及び１０４を任意数の電気部品によって互いに直列又は並列に電気的に接続することができる。一実施形態では、各外側端子１０２の前側保持チャネル１１２をそれに対応する隣接した内側端子１０４の前側保持チャネル１２６と軸方向に位置合せすることができる。これは、外側端子１０２をそれに対応する隣接した内側端子１０４に電気的に接続するための電気部品の対応する端部を収容するためである。端子１０２、１０４の直列接続は、内側端子１０４を互いに電気的に接続する電気部品の対応する端部を収容するように内側端子１０４の後側保持チャネル１２６を軸方向に位置合せさせることによって完成させることができる。このように、外側端子１０２をそれに対応する隣接した内側端子１０４と電気接続させ、該内側端子１０４をそれに隣接した内側端子１０４に電気的に接続することができ、該内側端子１０４をそれに対応する隣接した外側端子１０２に電気的に接続することによって端子１０２、１０４を直列に接続することができる。
【００３７】
端子１０２、１０４を電気的に接続する特定の電気部品は、端子１０２、１０４によって伝達される電圧及び電流により異なってもよい。一般的に、２４ボルト以下の直流では、単純なワイヤブリッジを使用することができる。しかしながら、該ワイヤブリッジは、どちらの方向にも電気を伝えることができる。これは、電気エネルギが、太陽電池パネルが接続されたバッテリ、電気設備等の電源から太陽電池パネルに流れることを可能にする。一実施形態では、ダイオード１４２が、端子１０２、１０４を電気的に接続する。ダイオード１４２は、電気が実質的に一方向にだけ流れることを可能にし、それにより、電源から太陽電池パネルに逆流することが阻止される。１０００ボルトの直流に対応することができる接続箱では、ダイオード１４２は、約９アンペアの電流を許容するように選択することができる。ダイオード１４２に９アンペアの電流が流れると、ダイオード１４２によって発生された熱を除去又は放散することができない場合に、過熱及び故障を引起す可能性がある。
【００３８】
端子１０２、１０４のヒートシンク特性は、標準的な室外動作環境でダイオード１４２によって発生された熱を放散させ、ダイオード１４２が約２００〔℃〕の推奨最高温度に達するのを防ぐ。一実施形態では、カバー２０の内側面８１と接する外側端子１０２と内側端子１０４との総面積を約１５〔ｃｍ2 〕とすることができ、上壁８０の総面積を約６５〔ｃｍ2 〕とすることができる。図１４及び１５に、端子１０２、端子１０４及び上壁８０のこれらの実施形態の実際のサイズを示す。図１４に示されたように、上壁８０の幅及び長さはそれぞれ、スロット１００を含めないで、約９７〔ｍｍ〕及び６８〔ｍｍ〕にすることができる。図１５に示されたように、外側端子１０２は、保持チャネル１１２を備えた前端１０６の隆起部分を含めないで、約１５〔ｍｍ〕の幅及び約４１〔ｍｍ〕の長さを有することができる。内側端子１０４は、保持チャネル１２６を備えた前端１２２及び後端１２４の隆起部分を含めないで、約１５〔ｍｍ〕の幅及び約２５．５〔ｍｍ〕の長さを有することができる。外側端子１０２及び内側端子１０４の両方において、保持チャネル１１２、１２６は、約７〔ｍｍ〕隆起することができる。接続タブ１１６、１３４は、それぞれ、約１３．３〔ｍｍ〕の高さ及び約５．６〔ｍｍ〕の幅を有することができる。
【００３９】
図１１に示されたように、ダイオード１４２の両側のリード線１５６を、隣接した端子の隆起保持チャネルに収容することができる。隆起保持チャネル１１２、１２６は、リード線１５６に圧入又は締り嵌め接続を提供することができる。圧入接続の追加又は代替として、リード線１５６を隆起保持チャネル１１２、１２６にはんだ付することができる。組立又ははんだ付工程中にダイオード１４２が動かないように保持するために、カバー部は、内側面８１から延在するリードクリップ１５６を備えてもよく、あるいは、障壁１４６及び１４８に関して示したように、障壁の端部にリードクリップ１６０を備えてもよい。
【００４０】
接続箱１０から電気を伝達するために、各外側端子１０２は、該外側端子１０２をワイヤ又はケーブルの導体部分と迅速かつ容易に接続することができるようにするために、ケーブル接続タブ１２０に接続されたケージクランプ１４０を有することができる。外側端子１０２に接続するワイヤ又はケーブルが入ることを可能にするために、カバー部２０には、各ケーブル接続タブ１２０に隣接して突出壁８２に開けられたアクセス開口１６２があってもよい。各アクセス開口１６２の周囲からケーブルスリーブ１６４を突出させることができ、該ケーブルスリーブ１６４は、その末端に張力逃しフィンガ１６６を有する。図３に示されたように、べース部１８の直立壁２８は、ケーブルスリーブ１６４を収容するためのケーブル切欠き１７２を有することができる。
【００４１】
カラー１６６を、張力逃しフィンガ１６６の内側に位置するように各ケーブルスリーブ１６４に挿入することができる（図２を参照。）。該ケーブルスリーブ１６４は、ねじ込み口金１７０を受入れるねじ接続１６８を有することができる。内部導体の一部分を露出させたケーブル１４をカラー１６６及びスリーブ１６４内に挿入することができる。露出した導体をケージクランプ１４０に接続することができ、ねじ込み口金１７０をケーブル１４の上に被せてスリーブ１６４に締付けることができる。張力逃しフィンガ１６６は、ケーブルをクランプし、ケーブル１４に対する支持及び確実な接続を提供することができる。
【００４２】
本開示は、以上の実施形態を参照して詳細に説明されたが、本開示の精神又は範囲から逸脱することなく他の変更及び修正を更に行うことができる。本開示が、本明細書に述べた実施形態によって限定されないことを理解されたい。実際には、本開示の範囲の真の広さは、各請求項の各要素に与えられるあらゆる均等物を含む添付の特許請求の範囲によって定義される。
【図１】
2011518441.tif 000003
【図２】
2011518441.tif 000004
【図３】
2011518441.tif 000005
【図４】
2011518441.tif 000006
【図５】
2011518441.tif 000007
【図６】
2011518441.tif 000008
【図７】
2011518441.tif 000009
【図８】
2011518441.tif 000010
【図９】
2011518441.tif 000011
【図１０】
2011518441.tif 000012
【図１１】
2011518441.tif 000013
【図１２】
2011518441.tif 000014
【図１３】
2011518441.tif 000015
【図１４】
2011518441.tif 000016
【図１５】
2011518441.tif 000017
【国際調査報告】
2011518441.tif 000018
2011518441.tif 000019
2011518441.tif 000020