(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
筐体内に設けられた機器取付板上に、太陽電池モジュールの電路を開閉する複数の分岐開閉器と、該分岐開閉器の端子部、及び正極バーへの配線が接続される複数の接続端子を有する逆流防止ダイオードモジュールを複数備えた太陽光発電システム用の集電ボックスにおける放熱構造であって、
前記逆流防止ダイオードモジュールは１枚の機器取付板上に、上下位置を合わせた上で、筐体の左右方向に等間隔配置されており、
かつ、前記逆流防止ダイオードモジュールの複数の接続端子を、筐体の上下方向に縦列配置し、
これらの逆流防止ダイオードモジュール間に、等間隔に、スリットを逆流防止ダイオードモジュールに平行に配置したことを特徴とする太陽光発電システム用の集電ボックスにおける放熱構造。
【請求項２】
前記スリットは、前記逆流防止ダイオードモジュールよりも筐体上下方向に延出させたことを特徴とする請求項１記載の太陽光発電システム用の集電ボックスにおける放熱構造。
【請求項３】
複数の逆流防止ダイオードモジュールは、前記分岐開閉器の配設方向と平行となるよう配設されたことを特徴とする請求項１記載の太陽光発電システム用の集電ボックスにおける放熱構造。
【請求項４】
前記正極バーは筐体の上下方向とは異なる方向に延び、複数の逆流防止ダイオードモジュールの接続端子を渡すように接続することを特徴とする請求項１記載の太陽光発電システム用の集電ボックスにおける放熱構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、太陽光発電システム用の集電ボックスにおける放熱構造に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
太陽光発電システム用の集電ボックス内には、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太陽電池モジュール群ごとに、それぞれ分岐開閉器と、この分岐開閉器の正極に接続される逆流防止ダイオードモジュールと、それらを集電する集電開閉器とが設けられている。これらの内部機器は、筐体内の機器取付板上に固定されるものであるが、特に逆流防止ダイオードモジュールからの発熱は周辺機器の寿命を損なう恐れがある。そのため、機器取付板を熱伝導性の高い部材により構成する、または放熱板状にすべての逆流防止ダイオードモジュールを配設した上で、この放熱板を機器取付板に固定する技術が採用されている。
【０００３】
しかし、１枚の機器取付板上にすべての逆流防止ダイオードモジュールを配設すると、逆流防止ダイオードモジュール間で伝熱が生じてしまう問題があった。この問題を解決するために、特許文献１に示すように、機器取付板を筐体上下方向に分割するとともに、千鳥状となるよう両機器取付板上に逆流防止ダイオードモジュールを配設する技術が開示されている。
【０００４】
しかしながら、このような従来技術においては、隣接する逆流防止ダイオードモジュール間で熱の影響を受けないように上下方向又は左右方向に空間を持たせて配置するため、筐体上下方向又は左右方向の機器取付板のサイズが大きくなってしまい、筐体の上下幅又は左右幅が大きくなってしまう問題があった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１３−１４９７６６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明の目的は前記した従来の問題点を解決し、逆流防止ダイオードモジュール間の伝熱を抑制し、かつ筐体を小型化することができる太陽光発電システム用の集電ボックスにおける放熱構造を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決するためになされた本発明は、筐体内に設けられた機器取付板上に、太陽電池モジュールの電路を開閉する複数の分岐開閉器と、該分岐開閉器の端子部、及び正極バーへの配線が接続される複数の接続端子を有する逆流防止ダイオードモジュールを複数備えた太陽光発電システム用の集電ボックスにおける放熱構造であって、前記逆流防止ダイオードモジュールは１枚の機器取付板上に、上下位置を合わせた上で、筐体の左右方向に等間隔配置されており、かつ、前記逆流防止ダイオードモジュールの複数の接続端子を、筐体の上下方向に縦列配置し、これらの逆流防止ダイオードモジュール間に、等間隔に、スリットを逆流防止ダイオードモジュールに平行に配置したことを特徴とするものである。
【０００８】
請求項２記載の発明は、請求項１記載の太陽光発電システム用の集電ボックスにおける放熱構造において、前記スリットは、前記逆流防止ダイオードモジュールよりも筐体上下方向に延出させたことを特徴とするものである。
【０００９】
【００１０】
【００１１】
請求項３記載の発明は、請求項１記載の太陽光発電システム用の集電ボックスにおける放熱構造において、複数の逆流防止ダイオードモジュールは、前記分岐開閉器の配設方向と平行となるよう配設されたことを特徴とするものである。
【００１２】
請求項４記載の発明は、請求項１記載の太陽光発電システム用の集電ボックスにおける放熱構造において、前記正極バーは筐体の上下方向とは異なる方向に延び、複数の逆流防止ダイオードモジュールの接続端子を渡すように接続することを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００１３】
本発明に係る太陽光発電システム用の集電ボックスにおける放熱構造は、逆流防止ダイオードモジュールの複数の接続端子を筐体の上下方向に縦列配置した。これにより、機器取付板の筐体上下方向又は左右方向のサイズが小さくなり、筐体を小型化することができる。さらに、隣接する複数の逆流防止ダイオードモジュール間には、上下方向に縦列配置された接続端子と平行に、筐体上下方向に延びるスリットを形成したことで、逆流防止ダイオードモジュール間の伝熱を抑制することが可能となる。
【００１４】
請求項２に係る発明によれば、スリットを逆流防止ダイオードモジュールよりも筐体上下方向に延出させたことで、より確実に逆流防止ダイオードモジュール間の伝熱を抑制することが可能となる。
【００１５】
また、本発明では１枚の機器取付板上の隣接する逆流防止ダイオードモジュール間にスリットを形成したので、機器取付板上の加工が容易となる。
【００１６】
請求項３に係る発明は、複数の逆流防止ダイオードモジュールは、分岐開閉器の配設方向と平行となるよう配設されるものとした。これにより、景観が良くなるとともに、従来のように逆流防止ダイオードモジュールが筐体上下方向に千鳥状に配設されている場合と比較すると、配線の種類を少なくすることができる。さらに、空隙部が均等な位置に形成されることとなるため、スリットを形成する場合において、機器取付板の強度を保持することが可能となる。また、請求項４に係る発明は、正極バーにより複数の逆流防止ダイオードモジュールの接続端子を渡すように接続することにより、正極バーと逆流防止ダイオードを接続する配線を不要とすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本実施形態を示す全体斜視図である。
【図２】本実施形態の筐体内機を示す正面図である。
【図３】本実施形態の要部を示す拡大図である。
【図４】図３の配線省略図である。
【図５】本実施形態の筐体内機を示す斜視図である。
【図６】本発明の参考形態を示す正面図である。
【図７】本発明の参考形態を示す斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下に本発明の好ましい実施形態を示す。なお、上下方向、左右方向とは、図１及び図２に示す方向を指すものとする。詳しくは、上下方向とは分岐開閉器４及び逆流防止ダイオードモジュール５の配設方向を示す。左右方向とは複数の分岐開閉器４の配設方向を示すものである。図１のように、太陽光発電システム用の集電ボックスは、筐体１と、筐体１の前面側に取付けられた扉２とを備えている。筐体１の内部には内機として、図２のように、鉄ベースからなる１枚の機器取付板３と、図示しない太陽電池モジュール群ごとに形成した分岐開閉器４と、分岐開閉器４の正極に接続される逆流防止ダイオードモジュール５とが設けられている。分岐開閉器４は、筐体１左右方向に並べて配置されている。そして、分岐開閉器４の正極端子部１４から、正極リードバー６により逆流防止ダイオードモジュール５を介して接続される正極バー７と、分岐開閉器４の負極端子部１５から、負極リードバー８により接続される負極バー９とが設けられている。さらに、これらを集電する図示しない集電開閉器が筐体１の外部に設けられており、本実施形態においては、集電ケーブル１０により集電開閉器へと接続するものとした。
【００１９】
これら内部機器を筐体１内に配設した上で、図１のように、その前面には、分岐開閉器４の切り替えスイッチ部のみを露出させて操作可能とした、カバー１１が取付けられる。なお、太陽電池モジュールは、太陽電池パネル単体でも、複数の太陽電池パネルからなるストリングの何れであっても良く、また集電開閉器は、筐体１の内部に設けられるものであっても良い。また、機器取付板３には、取り外し用の取手１９を形成しても差し支えない。
【００２０】
逆流防止ダイオードモジュール５には、図３及び図４のように３つの接続端子１２が設けられており、各々の接続端子１２のうち入力端子として、中段と下段の正極リードバー接続端子１２ａに接続されるダイオード素子を内部に備え、上段の正極バー接続端子１２ｂが中段と下段の正極リードバー接続端子１２ａ、１２ａの出力端子となっている。詳しくは、この３つの接続端子１２は、筐体１上下方向に縦列配置されており、特に分岐開閉器４の正極端子部１４からの配線を接続可能な２つの正極リードバー接続端子１２ａが中段と下段に設けられ、正極バー７が配線により接続される正極バー接続端子１２ｂが上段に設けられている。そして、複数の逆流防止ダイオードモジュール５が、分岐開閉器４の上方に、筐体１左右方向に等間隔を持って配設されている。
【００２１】
図４のように、隣接する複数の逆流防止ダイオードモジュール５、５間には、上下方向に縦列配置された接続端子１２と平行に、筐体１上下方向に延びる空隙部が形成されている。本実施形態においては、この空隙部を、１枚の機器取付板３上の隣接する逆流防止ダイオードモジュール５、５間に形成したスリット１３とした。
【００２２】
以上のように、逆流防止ダイオードモジュール５は、複数の接続端子１２を筐体１上下方向に縦列配置するとともに、分岐開閉器４の上方に配設されるものとしたことで、機器取付板３の筐体１上下方向又は左右方向のサイズが小さくなり、筐体１を小型化することができる。さらに、隣接する複数の逆流防止ダイオードモジュール５、５間には、空隙部としてのスリット１３を形成したことで、逆流防止ダイオードモジュール５、５間の伝熱を抑制することが可能となる。また、スリット１３により空隙部を構成することで、機器取付板３上の加工が容易となる。このようなスリット１３により、逆流防止ダイオードモジュール５、５は一定距離を持たせて配置することができるため、空間を通じての伝熱を防止するとともに、機器取付板３を通じての伝熱を防止することが可能となる。
【００２３】
図４のように、スリット１３は、逆流防止ダイオードモジュール５よりも筐体１上下方向に延出させるものとした。これにより、より確実に逆流防止ダイオードモジュール５、５間の伝熱を抑制することが可能となる。なお、スリット１３は、逆流防止ダイオードモジュール５と略同一の長さで、筐体１上下方向に形成するものとしても差し支えない。また本実施形態においては、スリット１３は逆流防止ダイオードモジュール５を１つ飛ばしにして形成しているものであるが、全ての逆流防止ダイオードモジュール５、５間に形成しても良いことは勿論である。
【００２４】
図２のように、複数の逆流防止ダイオードモジュール５は、分岐開閉器４の配設方向と平行となるよう、その上下位置を合わせた上で、筐体１左右方向に等間隔を持って配設されるものとした。これにより、景観が良くなるとともに、従来のように逆流防止ダイオードモジュールが筐体上下方向及び左右方向に千鳥状に配設されている場合と比較すると、配線の種類を少なくすることができる。さらに、逆流防止ダイオードモジュール５を等間隔で、分岐開閉器４と平行に配設することで、スリット１３が均等な位置に形成されることとなり、スリット１３の加工も容易となるものである。
【００２５】
また、複数の逆流防止ダイオードモジュール５は、上下位置を合わせて形成しているため、正極バー７と正極バー接続端子１２ｂを接続する配線として、同一長さの電線を接続する他、図３及び図５のように、配線として正極バー接続端子１２ｂには、左右方向から正極バー７が直接接続され、複数の正極バー接続端子１２ｂ、１２ｂを渡すように接続されている。これにより、逆流防止ダイオードモジュール５と正極バー７とを接続する電線を無くし、作業効率化を図ることができ、また、配線スペースが不要なため、筐体１上下方向の幅を減少させることができる。逆流防止ダイオードモジュール５と分岐開閉器４との間に設けられる負極バー９は、機器取付板３に形成したバーホルダ１６によって固定されている。なお、バーホルダ１６の高さに合わせて、分岐開閉器４が取り付けられる取付台２５によって高さを調節している。
【００２６】
図３、図５のように、分岐開閉器４の正極端子部１４と逆流防止ダイオードモジュール５の正極リードバー接続端子１２ａとは、銅製の正極リードバー６によって接続されている。より詳しくは、一方の正極端子部１４と下段の正極リードバー接続端子１２ａとを接続する正極リードバー６ａを直線状に形成して、下段の正極リードバー接続端子１２ａの中心線と、一方の正極端子部１４の中心線とが略同一となるものとした。これにより、正極リードバー６ａの加工を容易とし、かつ、正極リードバー６ａ接続時の位置合せが容易となる。また、他方の正極端子部１４と逆流防止ダイオードモジュール５の中段の正極リードバー接続端子１２ａとを接続する正極リードバー６ｂの先端を略Ｌ字状に形成して、中段の正極リードバー接続端子１２ａへの配線を、左右方向から行うものとした。詳しくは、図５に示すように、正極リードバー６ａ、６ｂの何れも、分岐開閉器４の正極端子部１４と逆流防止ダイオードモジュール５の接続端子１２間に設けられた負極バー９との絶縁距離を保つため、段曲げ形状としているものであり、正極リードバー６ｂのように先端を略Ｌ字状にすることにより、簡単な加工とすることができるものである。
【００２７】
図３のように、両正極リードバー６ａ、６ｂとの間には空隙を設けて固定するものとし、これにより両者の絶縁距離を確保可能とした。そして、正極リードバー６ａ、６ｂ間の空隙に、分岐開閉器４の負極端子部１５及び負極バー接続端子１８が位置するものとした。このような構成とすれば、負極バー８及び負極リードバー９のねじ止めが容易となると同時に、正極リードバー６ａ、６ｂと負極バー接続端子１８との絶縁距離を確保することが可能となる。
【００２８】
図６及び図７には、本発明の参考形態を示す。この参考形態においては、機器取付板３上に、１つまたは複数の逆流防止ダイオードモジュール５と、１つまたは複数の分岐開閉器４とを搭載して構成されるユニット２０を、筐体１内に複数備えるものとした。この機器取付板３は、図７のように、筐体１上下に形成した取付レール２１に固定される。そして、この機器取付板３は、複数のユニット２０を筐体１左右方向に配置した際に、隣接するユニット２０、２０間に空間部２２が形成される幅で構成するものとし、この空間部２２を空隙部とした。このような構成によっても、所定の取付位置にユニット２０を設置することのみで、逆流防止ダイオードモジュール５、５間の伝熱を抑制するための空隙部を設けることが可能となる。なお、ユニット２０を取付レール２１に固定したあと、上記に示した正極リードバー６、負極リードバー８を取り付けるとともに、その他正極バー７、負極バー９を複数のユニット２０を渡すように取り付けるものである。
【００２９】
図７のように、機器取付板３の筐体１左右方向の端部には、折曲辺２３を形成し、さらに折曲辺２３の筐体１上下方向の端部には、切欠部２４を形成するものとした。このような構成とすれば、折曲辺２３によってユニット２０の放熱面積が増加するとともに、切欠部２４を取付レール２１に当接させることにより、位置決めとして利用することが可能となる。また、その他の実施形態においては、各ユニット２０を取付レール２１に固定した後に、図示しない正極バー及び負極バーを取付けるものとする。なお、筐体１左右方向の端部に位置する機器取付板３には、取手１９を形成しても差し支えない。
【符号の説明】
【００３０】
１  筐体
２  扉
３  機器取付板
４  分岐開閉器
５  逆流防止ダイオードモジュール
６  正極リードバー
７  正極バー
８  負極リードバー
９  負極バー
１０  集電ケーブル
１１  カバー
１２  接続端子
１２ａ  正極リードバー接続端子
１２ｂ  正極バー接続端子
１３  スリット
１４  正極端子部
１５  負極端子部
１６  バーホルダ
１８  負極バー接続端子
１９  取手
２０  ユニット
２１  取付レール
２２  空間部
２３  折曲辺
２４  切欠部
２５  取付台
【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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