(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
熱可塑性樹脂で形成された筺体及び外蓋を備え、該筺体にノックアウト型の閉塞ケーブル孔を有し、太陽電池モジュールの出力部を構成する端子ボックスにおいて、前記筺体内に収容された電気回路部を覆い閉塞する内蓋を備え、前記内蓋は、難燃性材料で形成され、前記筺体内に設けられたケーブル基台にねじ止めされ、該ケーブル基台上に載置された出力ケーブルを挟んで固定することを特徴とする端子ボックス。
【請求項２】
前記電気回路部を構成する端子板と前記出力ケーブルの電線とを接続する端子台は、熱硬化性樹脂で形成されていることを特徴とする請求の範囲第１項に記載の端子ボックス。
【請求項３】
前記筺体は、側板に環状溝を形成したノックアウト型の閉塞ケーブル孔を有し、該環状溝に囲まれた円板部の周縁部に、棒状のノックアウト工具の先端を挿し込む溝を設けたことを特徴とする請求の範囲第１項に記載の端子ボックス。
【請求項４】
前記ノックアウト工具はスクリュードライバーであり、工具の先端を挿し込む溝形状は、スクリュードライバー先端形状と同じであることを特徴とする請求の範囲第４項に記載の端子ボックス。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、太陽光発電システムにおける太陽電池モジュールの出力部を構成する端子ボックスに関するものであり、詳細には、現地で出力ケーブルを取り付けるタイプの端子ボックスに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
太陽電池モジュールの出力部を構成する端子ボックスは、一面を開放した筺体に、太陽電池セルの電極と接続する端子板、バイパスダイオード及び出力ケーブルの電線と端子板とを接続する端子台等を備えた電気回路部を収納するボックスである。電気回路部には、ポッティング材が充填され、筺体の開放面は蓋により閉塞される（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
【特許文献１】特開２００１−１６８３６８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
端子ボックスには、工場出荷時において予め出力ケーブルが実装されているタイプのものと、太陽電池モジュールを据え付ける現地において出力ケーブルを取り付けるタイプのものとがある。現地で出力ケーブルを取り付けるタイプの端子ボックスでは、工場出荷時において端子ボックスにケーブル孔は開いておらず、現地で孔開け加工し、出力ケーブルを取り付ける。
【０００５】
端子ボックスは、ケーブル孔となる部分の側板に環状溝が形成されて薄肉部が設けられ、ノックアウトにより環状溝の内側の円板部を取り除くことにより、孔開けが可能な構造となっている。
【０００６】
しかしながら、上記の従来の端子ボックスは、ボックスの蓋を開けると電気回路部が露出する構造となっている。このため、出力ケーブルの電線を端子台上で端子板に接続するねじの緩みや、ねじの締め付け不足などのバッドコネクションにより、電気回路部が発熱した場合には、熱可塑性の樹脂材料で形成されている蓋や端子台が溶融して電気回路部が外部に露出し、漏電してしまうという問題があった。
【０００７】
また、ノックアウトによる孔開け時に、ハンマーで叩いた棒状のノックアウト工具が滑り、端子ボックスの筺体を破損させてしまう場合があり、この場合にも電気回路部が露出し、漏電してしまうという問題があった。
【０００８】
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、電気回路部の発熱時に蓋や端子台が溶融、発火するようなことがなく、また、閉塞されている出力ケーブル孔のノックアウト時に筺体を破損するようなことのない端子ボックスを得ることを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明にかかる端子ボックスにあっては、熱可塑性樹脂で形成された筺体及び外蓋を備え、該筺体にノックアウト型の閉塞ケーブル孔を有し、太陽電池モジュールの出力部を構成する端子ボックスにおいて、前記筺体内に収容された電気回路部を覆い閉塞する内蓋を備えたことを特徴とする。
【００１０】
この発明によれば、筺体内に収容された電気回路部を覆い閉塞する内蓋を備えたので、電気回路部を内蓋と外蓋とで二重に閉塞することにより、端子ボックスの使用中に、電気回路部がバッドコネクション等で発熱しても、筐体や外蓋が溶融変形したり、発煙・発火したりすることはない。また、二重に閉塞することで防水性及び防塵性が高まり、電気回路部の腐食や絶縁劣化による性能の低下を防ぐことができる。
【００１１】
次の発明にかかる端子ボックスにあっては、前記内蓋は、難燃性材料で形成され、前記筺体内に設けられたケーブル基台にねじ止めされ、該ケーブル基台上に載置された出力ケーブルを挟んで固定することを特徴とする。
【００１２】
この発明によれば、電気回路部を保護する内蓋を出力ケーブル固定手段として用いることができる。
【００１３】
次の発明にかかる端子ボックスにあっては、前記電気回路部を構成する端子板と前記出力ケーブルの電線とを接続する端子台は、熱硬化性樹脂で形成されていることを特徴とする。
【００１４】
この発明によれば、電気回路部の発熱により、端子台が溶融変形したり、発煙・発火したりすることはない。
【００１５】
次の発明にかかる端子ボックスにあっては、前記筺体は、側板に環状溝を形成したノックアウト型の閉塞ケーブル孔を有し、該環状溝に囲まれた円板部の周縁部に棒状のノックアウト工具の先端を挿し込む溝を設けたことを特徴とする。
【００１６】
この発明によれば、環状溝に囲まれた円板部の周縁部に棒状のノックアウト工具の先端を挿し込む溝を設けたので、ハンマーで工具をノックすると、溝に近い薄肉部にせん断応力が集中し、その近い部分が先に破断し、その破断が環状に伝播するので、小さな力でノックアウトを行うことができる。また、溝に工具の先端が挿し込まれているので、工具の先端が滑って端子ボックスの他の部分や太陽電池セルを傷つけてしまうようなことはない。
【００１７】
次の発明にかかる端子ボックスにあっては、前記ノックアウト工具はスクリュードライバーであり、工具の先端を挿し込む溝形状は、スクリュードライバー先端形状と同じであることを特徴とする。
【００１８】
この発明によれば、端子ボックスの現地組み立てに使用するスクリュードライバーを用いてノックアウト作業を行うことができるので、専用のノックアウト工具を必要としない。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
本発明をより詳細に説術するために、添付の図面に従ってこれを説明する。
【００２０】
第１図は、本発明の端子ボックスが取り付けられる太陽電池モジュールの斜視図であり、第２図は、太陽電池モジュールを裏側から見た斜視図である。太陽電池モジュール１００は、直列に接続された多数の太陽電池セル１３と、この太陽電池セル１３が透光性の高い前面カバー部材と耐候性に優れた裏面カバー部材１４とその中間に封入する樹脂により保護された構造体を支持する矩形枠状のアルミニュウム製の支持フレーム１２と、裏面カバー部材１４に取り付けられ太陽電池モジュール１００の出力部２００を構成する端子ボックス３００とから成っている。
【００２１】
第３図は、本発明の１実施例を示す端子ボックスの分解斜視図である。端子ボックス３００は、一面が開放され、底板１ａ及び四方を囲む側板１ｂを有し、底板１ａ上に電気回路部４００とケーブル基台８が形成された直方体状の筺体１と、電気回路部４００を閉塞する内蓋２と、筺体１の開放面を閉塞する外蓋３とから成っている。筐体１の剛性を高めるために、筐体１の長手方向中間の両隅部に、三角リブ１ｆが形成されている。
【００２２】
第４図は、外蓋３及び内蓋２を取り外した端子ボックスの平面図である。電気回路部４００の隅部の底板１ａには、矩形の長孔１ｃが形成され、この長孔１ｃから、直列に接続された多数の太陽電池セル１３のプラス電極とマイナス電極、及び、直列に接続された多数の太陽電池セル１３の中間に接続された中間電極が挿入され、それぞれ電気回路部４００のプラス端子板４ａとマイナス端子板４ｂ、及び、中間端子板４ｃに接続される。
【００２３】
プラス端子板４ａは、端子台６の図示の左側まで延び、マイナス端子板４ｂは、端子台６の図示の右側まで延びている。中間端子板４ｃは、端子台６へは延びていない。底板１ａ上に形成された仕切板１ｇ、仕切板１ｈが、プラス端子板４ａ、マイナス端子板４ｂ及び中間端子板４ｃの間を絶縁している。
プラス端子板４ａ上には第１のバイパスダイオード５ａが重ねられ、両者は、底板１ａ上に形成された取付突起に嵌め込まれ、圧着リング１４により底板１ａ上に固定される。マイナス端子板４ｂ上には第２のバイパスダイオード５ｂが重ねられ、両者は、底板１ａ上に形成された取付突起に嵌め込まれ、圧着リング１４により底板１ａ上に固定される。中間端子板４ｃは、単独で、底板１ａ上に形成された取付突起に嵌め込まれ、圧着リング１４により底板１ａ上に固定される。
【００２４】
第１のバイパスダイオード５ａのカソード電極５ｃは、プラス端子板４ａに接続され、アノード電極５ｄは、中間端子板４ｃに接続される。第２のバイパスダイオード５ｂのカソード電極５ｅは、中間端子板４ｃに接続され、アノード電極５ｆは、マイナス端子板４ｂに接続される。
【００２５】
上記のように、プラス端子板４ａ、中間端子板４ｃ及びマイナス端子板４ｂ間を、バイパスダイオード５ａ、５ｂを介して接続することにより、単一の太陽電池モジュール１００の一部が日陰になっているときに太陽電池セル１３が一種の抵抗として働くことになるので、その太陽電池セル１３に流れる電流を減らし太陽電池モジュール１００の異常加熱を防止するとともに、バイパスダイオード５ａ、５ｂにより等分されている太陽電池セル１３の少なくとも日陰になっていない半分の太陽電池セル１３の出力を有効に取り出すことができる。
【００２６】
図示しないプラス出力ケーブル及びマイナス出力ケーブルは、筺体１のほぼ中央に位置するケーブル基台８の２箇所の凹部８ａにそれぞれが載置され、その電線端が端子台６上でプラス端子板４ａ及びマイナス端子板４ｂ上に重ねられ、端子台６にねじ込まれるねじ６ａにより端子台６に押圧される押圧片６ｂに挟まれて、それぞれプラス端子板４ａ及びマイナス端子板４ｂに接続される。
【００２７】
端子台６を含む電気回路部４００は、底板１ａ上に形成された周囲形状が凸形の連続する仕切壁１ｄにより囲まれている。筺体１は、熱可塑性樹脂により形成されるが、端子台６は、熱硬化性樹脂により形成される。端子台６は、耐熱性の高い熱硬化性樹脂により形成されているので、端子板４ａ、４ｂと出力ケーブルの電線との締結状態が悪くバッドコネクションとなり、端子台６上で電気回路部４００が発熱しても端子台６が溶融変形したり、発煙・発火したりすることはない。
【００２８】
第５図は、電気回路部４００を内蓋２で閉塞した状態を示す端子ボックス３００の斜視図である。ノックアウトして開けられたケーブル孔７からプラス出力ケーブル及びマイナス出力ケーブルを筐体１内に通し、ケーブル基台８の２箇所の凹部８ａにそれぞれを載置し、その電線端を端子台６上でプラス端子板４ａ及びマイナス端子板４ｂに接続した後、仕切壁１ｄ及び電気回路部４００を、外形が凸形の内蓋２で覆い、閉塞する。
【００２９】
内蓋２の凸形先端部２ａをケーブル基台８上に重ね、ケーブル基台８の凹部８ａに載置された出力ケーブルをケーブル基台８と凸形先端部２ａとで挟み、凸形先端部２ａの両脇の孔に取付ねじ１０を挿し込み、ケーブル基台８の両脇に設けられたねじ穴８ｂにねじ込むことにより、内蓋２を出力ケーブルと共に筐体１に固定する。
【００３０】
電気回路部４００の発熱による変形、発煙・発火を防ぐため、内蓋２は、難燃性のＵＬ規格Ｖ−Ｏ材の樹脂で製作するのがよい。また、難燃性をさらに高めるため、金属製とするのもよい。
【００３１】
最後に、外蓋３の４隅のフランジ部３ａに取付ねじを挿し込み、筐体１の上縁部の４隅に設けられたフランジ部１ｅに設けられたねじ穴１１にねじ込むことにより、外蓋３を筺体１に固定し、筺体１を閉塞する。
【００３２】
電気回路部４００を内蓋２と外蓋３とで二重に閉塞することにより、端子ボックス３００の使用中に電気回路部４００が、バッドコネクション等で発熱しても、筐体１や外蓋３が溶融変形したり、発煙・発火したりすることはない。また、二重構造にすることで、防水性及び防塵性が高まり、電気回路部４００の腐食や絶縁劣化による性能の低下を防ぐことができる。
【００３３】
第６図は、ノックアウト型の閉塞ケーブル孔７の断面図であり、第７図は、ノックアウト型の閉塞ケーブル孔７の正面図である。ケーブル基台８に対向する側板１ｂに２箇所及びその左右の側板１ｂに各１箇所、出力ケーブルを通すためのノックアウト型の閉塞ケーブル孔７が設けられている。ノックアウト型の閉塞ケーブル孔７は、側板１ｂのケーブル孔外周部に形成された円環状溝７ａと、円環状溝７ａの底の薄肉部７ｂで側板１ｂと繋がっている円板部７ｃとで構成されている。
【００３４】
円板部７ｃの外面には、プラス溝９ａ及びマイナス溝９ｂが形成され、それぞれ棒状のノックアウト工具としてのプラススクリュードライバー及びマイナススクリュードライバーの先端部が挿し込めるようになっている。プラス溝９ａ及びマイナス溝８ｂは、いずれも円板部７ｃの中心からずれた周縁部に形成されている。プラス溝９ａ又はマイナス溝９ｂにスクリュードライバーの先端を挿し込み、ハンマーでノックすることにより、薄肉部７ｂが環状に破断されて円板部７ｃが除去され、ケーブル孔７を形成することができる。
【００３５】
プラス溝９ａ及びマイナス溝９ｂは、円板部７ｃの周縁部に形成されているので、ハンマーでノックするとプラス溝９ａ又はマイナス溝９ｂに近い薄肉部７ｂにせん断応力が集中し、その近い薄肉部７ｂが先に破断し、その破断が環状に伝播するので、小さな力でノックアウトを行うことができる。また、プラス溝９ａ又はマイナス溝９ｂにスクリュードライバーの先端が挿しこまれているので、スクリュードライバーの先端が滑って端子ボックス３００の他の部分や太陽電池セル１３を傷つけてしまうようなことはない。
【００３６】
プラス溝９ａ又はマイナス溝９ｂは、いずれか一つのみ設けてもよい。マイナススクリュードライバーは、プラス溝９ａに挿し込むことができるので、プラス溝９ａのみとするのがよい。
【産業上の利用可能性】
【００３７】
以上のように、本発明にかかる端子ボックスは、太陽光発電システムにおける太陽電池モジュールの出力部を構成する端子ボックスに有用であり、特に、現地で出力ケーブルを取付けるタイプのものに適している。
【図面の簡単な説明】
【００３８】
【図１】本発明の端子ボックスが取り付けられる太陽電池モジュールの斜視図である。
【図２】太陽電池モジュールを裏側から見た斜視図である。
【図３】本発明の１実施例を示す端子ボックスの分解斜視図である。
【図４】外蓋及び内蓋を取外した端子ボックスの平面図である。
【図５】電気回路部を内蓋で閉塞した状態を示す端子ボックスの斜視図である。
【図６】ノックアウト型の閉塞ケーブル孔の断面図である。
【図７】ノックアウト型の閉塞ケーブル孔の正面図である。
【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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