(57)【要約】【課題】放熱板が絶縁樹脂で密着される場合に、絶縁機能を良好に発揮できるようにする。【解決手段】端子ボックス１０は、発熱源を有するダイオード７０と、ダイオード７０に接触する放熱板６０と、放熱板６０の一部を内側に配し、太陽電池モジュール１００の主面１０１に対して起立する方向に沿った側壁２２を有する筐体２０と、側壁２２から外方に延出し、放熱板６０の他部に密着する絶縁樹脂で構成された延出部４０と、延出部４０を外側から被覆する保護カバー８０とからなる。【選択図】図３
2013062452.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
太陽電池モジュールに取り付けられる太陽電池モジュール用端子ボックスであって、
発熱源を有するダイオードと、
前記ダイオードに接触する放熱板と、
前記放熱板の一部を内側に配し、前記太陽電池モジュールの主面に対して起立する方向に沿った側壁を有する筐体と、
前記側壁から外方に延出し、前記放熱板の他部に密着する絶縁樹脂で構成された延出部と、
前記延出部を外側から被覆する保護カバーとからなる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】
前記保護カバーと前記延出部との間には、前記延出部を大気に臨ませる通気部が形成されていることを特徴とする請求項１記載の太陽電池モジュール用端子ボックス。
【請求項３】
前記保護カバーは、前記延出部の表面を覆うカバー本体と、前記カバー本体から突出して前記延出部の側縁に係止される複数の脚部とを有し、前記通気部が、前記カバー本体と前記延出部の両対向面間及び前記複数の脚部間に形成されていることを特徴とする請求項２記載の太陽電池モジュール用端子ボックス。
【請求項４】
前記保護カバーが、前記延出部の表面を覆うカバー本体を有し、前記通気部が、前記カバー本体に開口して形成されていることを特徴とする請求項２又は３記載の太陽電池モジュール用端子ボックス。
【請求項５】
前記筐体には、前記放熱板に前記太陽電池モジュールのインターコネクタを引き込むための挿入孔が開口して形成され、前記保護カバーが、前記延出部を被覆するに伴い前記挿入孔の開口を塞ぐことを特徴とする請求項１ないし４のいずれか１項記載の太陽電池モジュール用端子ボックス。
【請求項６】
前記保護カバーの外面に放熱用のフィンが形成されていることを特徴とする請求項１ないし５のいずれか１項記載の太陽電池モジュール用端子ボックス。
【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に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の太陽電池モジュール用端子ボックスが特許文献１に開示されている。このものは、筐体とその内部に収容されるダイオード及び放熱板とを備えている。筐体は、絶縁樹脂製であって、底壁とその外周縁から立ち上がる側壁とを有している。放熱板は底壁の上面に載置され、ダイオードは放熱板の上面に載置される等して接触している。また、側壁の下端部には、延出部が外方に延出して形成されている。延出部は、平面方向に沿って底壁と一体に連続する形態とされている。放熱板の一部は底壁に支持されつつ筐体内に露出して配置され、放熱板の他部は延出部の絶縁樹脂に密着されつつ被覆して配置されている。ここで、ダイオードが発熱すると、該熱は筐体内にとどまらず延出部に移行してそこから周辺大気に放出されることが可能とされている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】実用新案登録第３１２４６２４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、上記従来に構成によれば、延出部の絶縁樹脂が放熱板の他部に薄く被着されることにより、放熱効率を向上させることが可能となる。しかし、絶縁樹脂が薄くなると、延出部の強度が脆弱になるという事情がある。このため、延出部に異物が干渉する等して衝撃が加わると、絶縁樹脂が割れて放熱板の他部が露出させられ、絶縁性能が損なわれるおそれがある。
【０００５】
本発明は上記のような事情に基づいて完成されたものであって、放熱板が絶縁樹脂で密着される場合に、絶縁性能を良好に発揮できるようにすることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記の目的を達成するための手段として、請求項１の発明は、太陽電池モジュールに取り付けられる太陽電池モジュール用端子ボックスであって、発熱源を有するダイオードと、前記ダイオードに接触する放熱板と、前記放熱板の一部を内側に配し、前記太陽電池モジュールの主面に対して起立する方向に沿った側壁を有する筐体と、前記側壁から外方に延出し、前記放熱板の他部に密着する絶縁樹脂で構成された延出部と、前記延出部を外側から被覆する保護カバーとからなるところに特徴を有する。
【０００７】
請求項２の発明は、請求項１に記載のものにおいて、前記保護カバーと前記延出部との間には、前記延出部を大気に臨ませる通気部が形成されているところに特徴を有する。
【０００８】
請求項３の発明は、請求項２に記載のものにおいて、前記保護カバーは、前記延出部の表面を覆うカバー本体と、前記カバー本体から突出して前記延出部の側縁に係止される複数の脚部とを有し、前記通気部が、前記カバー本体と前記延出部の両対向面間及び前記複数の脚部間に形成されているところに特徴を有する。
【０００９】
請求項４の発明は、請求項２又は３に記載のものにおいて、前記保護カバーが、前記延出部の表面を覆うカバー本体を有し、前記通気部が、前記カバー本体に開口して形成されているところに特徴を有する。
【００１０】
請求項５の発明は、請求項１ないし４のいずれか１項に記載のものにおいて、前記筐体には、前記放熱板に前記太陽電池モジュールのインターコネクタを引き込むための挿入孔が開口して形成され、前記保護カバーが、前記延出部を被覆するに伴い前記挿入孔の開口を塞ぐところに特徴を有する。
【００１１】
請求項６の発明は、請求項１ないし５のいずれか１項に記載のものにおいて、前記保護カバーの外面に放熱用のフィンが形成されているところに特徴を有する。
【発明の効果】
【００１２】
＜請求項１の発明＞
延出部が放熱板の他部に密着する絶縁樹脂で構成されるため、延出部に衝撃が加わった場合に、絶縁樹脂が割れるおそれがある。しかるに本発明によれば、延出部が保護カバーによって外側から被覆されるため、絶縁樹脂が割れるのが回避される。その結果、絶縁性能が良好に発揮される。
【００１３】
＜請求項２の発明＞
保護カバーと延出部との間には延出部を大気に臨ませる通気部が形成されているため、保護カバーと延出部との間に熱が滞留するのが防止され、放熱性が良好に発揮される。
【００１４】
＜請求項３の発明＞
保護カバーが延出部の表面を覆うカバー本体と延出部の側縁に係止される複数の脚部とを有し、通気部がカバー本体と延出部の両対向面間及び各脚部間に形成されているため、放熱性がより良好に発揮される。
【００１５】
＜請求項４の発明＞
保護カバーが延出部の表面を覆うカバー本体を有し、通気部がカバー本体に開口して形成されているため、ダイオードの発熱源に近い位置に通気部を設置させることが可能となる。その結果、ダイオードで発生した熱が通気部から大気へ迅速かつ良好に放出される。
【００１６】
＜請求項５の発明＞
保護カバーが延出部を被覆するに伴い筐体に形成された挿入孔の開口を塞ぐため、挿入孔の開口を塞ぐための蓋材を別途設ける必要がなく、部品点数を削減することができる。
【００１７】
＜請求項６の発明＞
保護カバーの外面に放熱用のフィンが形成されているため、放熱性がより良好となる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明の実施形態１に係る太陽電池モジュール用端子ボックスの平面図である。
【図２】太陽電池モジュール用端子ボックスの側面図である。
【図３】太陽電池モジュール用端子ボックスの断面図である。
【図４】太陽電池モジュール用端子ボックスの背面図である。
【図５】保護カバーが取り付けられる前の状態における太陽電池モジュール用端子ボックスの平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
＜実施形態１＞
本発明の実施形態１を図１ないし図５によって説明する。実施形態１に係る太陽電池モジュール用端子ボックス（以下、単に端子ボックス１０という）は、太陽電池モジュール１００に取り付けられるものであって、筐体２０と、延出部４０と、放熱板６０と、ダイオード７０と、保護カバー８０とを備えている。筐体２０と延出部４０はいずれも絶縁性の樹脂材によって構成され、延出部４０は筐体２０の後端から後方（外方）へ一体に延出して成形されている。
【００２０】
筐体２０は、図５に示すように、太陽電池モジュール１００の主面１０１（受光面とは反対側となる裏面）の平面方向にほぼ沿って配置される底壁２１と、太陽電池モジュール１００の主面１０１に対し起立する方向に沿って配置される側壁２２とからなる。底壁２１は、平面視ほぼ矩形の外形形状をなし、側壁２２の外周下端から４隅方向に角張る形態とされている。
【００２１】
側壁２２は、底壁２１の内周縁から立ち上がる無底筒状の形態とされ、幅方向に細長い長円形状をなしている。側壁２２の内側は、太陽電池モジュール１００のインターコネクタ１０２が下方から挿入される挿入孔２３とされている。そして、側壁２２の上端（立ち上がり端）の内周部には、保護カバー８０の蓋部８２（後述する）が嵌着される嵌着溝２４が段付き状に形成されている。また、側壁２２の幅方向両端には、一対の貫通孔２５が形成されている。両貫通孔２５は、側壁２２の両側部を幅方向に同軸で貫通する形態とされている。そして、両貫通孔２５には両側方から一対のケーブル２００が挿入され、挿入されたケーブル２００の端部が挿入孔２３内に臨んでいる。ケーブル２００の端部は、被覆部２０１の除去によって芯線からなる導体２０２が露出している。
【００２２】
ここで、放熱板６０は、導電性の金属板を曲げ加工等して成形され、幅方向に複数並んで配置されている。各放熱板６０は、図３に示すように、前後方向に細長い帯板状の基部６１を有し、基部６１の前端部６２（一部）が筐体２０側に配置され、基部６１における前端部６２を除いた部分となる後部６３（他部）が延出部４０側に配置されている。基部６１における前端部６２と後部６３との間には高さ方向の段差部６９が形成され、段差部６９を境とする前端部６２のほうが後部６３よりも高い位置に配置されている。
【００２３】
基部６１の前端部６２には、インターコネクタ１０２が半田付けにより接続される矩形板状のコネクタ接続部６４が形成されている。そして、各放熱板６０はダイオード７０を介して互いに電気的に接続されている。ダイオード７０は、逆流防止用のバイパスダイオードであって、延出部４０側における幅方向で隣接する放熱板６０間に複数架設されている。実施形態１の場合、ダイオード７０は、発熱源となるベアチップ部７１と、ベアチップ部７１から幅方向両側に延びる一対のリード７２とによって構成される。両リード７２の先端部は、対応する基部６１の後部６３に半田付けにより接続されている。
【００２４】
また、図５に示すように、各放熱板６０のうち、幅方向両端側に位置する一対の放熱板６０は、ケーブル２００が接続されるケーブル接続端子６５として構成され、両ケーブル接続端子６５間に位置する一対の放熱板６０は、両ケーブル接続端子６５に太陽電池モジュール１００からの出力を中継する中継端子６６として構成される。
【００２５】
両ケーブル接続端子６５は、基部６１の側縁から側方に突出するケーブル接続部６７を有している。ケーブル接続部６７は、幅方向の突出したあと前方へ延出し、その前端からさらに幅方向に突出する屈曲状の形態とされている。これにより、ケーブル接続部６７の先端部は、側壁２２の貫通孔２５と幅方向に対向して配置される。そして、ケーブル接続部６７の先端部には、オープンバレル状の一対のバレル部６８が立ち上げ形成されている。バレル部６８は、ケーブル２００の導体２０２に圧着されて接続される。
【００２６】
延出部４０は、基部６１の後部６３に密着する絶縁樹脂からなり、矩形板状をなしている。実施形態１の場合、延出部４０は、基部６１の後部６３全体にモールド被着されている。延出部４０の前端は側壁２２の後部２６の下縁に一体に連結され、図２に示すように、延出部４０の底面は底壁２１の底面に段差なくほぼ面一で連続している。そして、図３に示すように、側壁２２の後部２６の後面から延出部４０の前端部の上面に亘る領域には凹曲面状に曲面部２７が形成されている。側壁２２と延出部４０との連結部分は、曲面部２７と対応する部位の厚みが増大されることによって補強されている。
【００２７】
延出部４０の前後方向ほぼ中央部には、各ダイオード７０と対応する位置に、段部４１が突出して形成されている。段部４１は、各ダイオード７０の表面を被覆してなり、延出部４０の全幅に亘って帯状に延びる形態とされている。また、延出部４０の両側縁には、前後一対ずつの係止部４２が突出して形成されている。各係止部４２には、保護カバー８０の各係止片８８（後述する）が係止可能とされている。
【００２８】
続いて、保護カバー８０について説明すると、保護カバー８０は合成樹脂製であって、全体として板状をなしている。具体的には、保護カバー８０は、図１及び図２に示すように、延出部４０の全体を上方から覆うように配置されるカバー本体８１と、筐体２０の挿入孔２３の開口を上方から塞ぐように配置される蓋部８２と、カバー本体８１及び蓋部８２の間に位置して側壁２２の後部２６の上端側に上方から跨ぐように配置される連結部８３とを有している。
【００２９】
連結部８３は、カバー本体８１の前端から蓋部８２の後端にかけてほぼ垂直に立ち上がる形態とされている。連結部８３の上端部には、図３に示すように、側壁２２の後部２６の上端側が嵌合される角Ｕ字状の嵌入溝８４が下向きに開口して形成されている。
【００３０】
カバー本体８１は、延出部４０と対応する矩形板状の形態とされ、図３に示すように、延出部４０との間に高さ方向の空間部５０を有している。つまり、カバー本体８１は空間部５０を介することで延出部４０の上面（段部４１の上面を含む）から離間して配置されている。また、カバー本体８１の上面には、幅方向に間隔をあけて複数の放熱用のフィン８５が突出して形成されている。各フィン８５は、板状であって、カバー本体８１の後端から前端にかけて次第に高さ寸法を増大させる三角形状をなしている。各フィン８５の前端は、連結部８３の後面に全高に亘って一体に連結されている。
【００３１】
また、カバー本体８１には、図１に示すように、円形の開口部８６が貫通して形成されている。開口部８６は、幅方向に所定間隔をあけて複数並んで配置されている。そして、開口部８６は、段部４１と対向する位置に配置され、詳細には各ダイオード７０と対向する位置に配置されている。
【００３２】
カバー本体８１の両側縁及び後端縁には、複数の脚部８７が下向きに突出して形成されている。各脚部８７は、矩形板状をなし、カバー本体８１の外周縁において周方向に間隔をあけて配置されている。このうち、カバー本体８１の両側縁から突出する前後一対ずつの脚部８７は、図２に示すように、延出部４０の両側縁を外側から抱持する撓み可能な係止片８８とされている。各係止片８８の下端部（先端部）には係止孔８９が開口して形成されている。カバー本体８１が延出部４０に取り付けられると、各係止片８８の撓み動作を伴ったあと係止孔８９内に係止部４２が嵌合させられ、これによってカバー本体８１が延出部４０に抜け止め状態で保持されるようになっている。
【００３３】
また、図４に示すように、カバー本体８１の後端縁から突出する３つの脚部８７は、その下端が延出部４０の後端部の上面に当接支持される間隔保持片９１とされている。各間隔保持片９１は、カバー本体８１の幅方向両端部と中央部とに配置され、カバー本体８１と延出部４０との間の間隙（空間部５０の高さ寸法）をほぼ一定に保持する役割をはたす。
【００３４】
前側の係止片８８と筐体２０との間及び各脚部８７間には、周方向に間隔をあけて複数の挿通部９５が形成されている。実施形態１の場合、各挿通部９５、各開口部８６、及び空間部５０によって通気部が構成され、通気部を介して延出部４０が大気に連通して臨むことが可能とされている。
【００３５】
蓋部８２は筐体２０の挿入孔２３の開口形状と対応する長円形の板状をなし、図３に示すように、連結部８３の前端から前方へほぼ水平に突出する形態とされている。蓋部８２は連結部８３の上端と段付き状に連なり、蓋部８２の上面は連結部８３の上面よりも下方に位置している。蓋部８２の外周部は筐体２０の嵌着溝２４に嵌着保持される。このため、図２に示すように、側方から視ると、蓋部８２は筐体２０の側壁２２に隠れて見えなくなる。
【００３６】
次に、実施形態１に係る端子ボックス１０の作用を説明する。
まず、各放熱板６０にダイオード７０を接続させた状態で、各放熱板６０の周りにインサート成形によって筐体２０及び延出部４０を一体に形成する。これにより、各放熱板６０の後部６３、段差部６９の全体、及び各放熱板６０の前端部６２の下面に絶縁樹脂が被着され、各放熱板６０の後部６３が延出部４０の絶縁樹脂で被覆された状態になる（図３を参照）。また、各放熱板６０の前端部６２の上面が筐体２０の挿入孔２３内に露出して配置される。
【００３７】
続いて、筐体２０の両貫通孔２５にケーブル２００を挿入し、ケーブル２００の導体２０２をケーブル接続端子６５のケーブル接続部６７に載せてバレル部６８で圧着接続する。そして、太陽電池モジュール１００の主面１０１に端子ボックス１０（保護カバー８０を除く）を載せ、太陽電池モジュール１００の主面１０１に底壁２１及び延出部４０の両底面を接着材等の固着手段で固着させる。また、端子ボックス１０の載置過程で、筐体２０の挿入孔２３内に太陽電池モジュール１００のインターコネクタ１０２を引き込み、インターコネクタ１０２の端部を各放熱板６０のコネクタ接続部６４に半田接続させる。その状態で、筐体２０の挿入孔２３内にポッティング材等の封止材を導入する。封止材が硬化されると、インターコネクタ１０２及びケーブル２００の接続領域の周りが樹脂封止されることになる。
【００３８】
その後、端子ボックス１０（筐体２０及び延出部４０）に上方から保護カバー８０を載せる。保護カバー８０が端子ボックス１０に正規に載置されると、図２に示すように、各係止片８８が対応する係止部４２を弾性係止して保護カバー８０が延出部４０に保持されるとともに、図１及び図３に示すように、カバー本体８１が延出部４０の上面を上方から覆い、かつ蓋部８２が筐体２０の嵌着溝２４に嵌着されて挿入孔２３の開口部８６が閉止される。
【００３９】
ところで、上記の場合、ダイオード７０の放熱性を向上させるべく、ダイオード７０の周りを包囲する延出部４０の厚みが比較的薄くされている。このため、延出部４０の表面に異物が干渉すると、延出部４０の表面が割れ、所定の絶縁性能を確保できないおそれがある。しかるに実施形態１によれば、仮に、延出部４０の表面に向けて異物が進行してきても、その異物は保護カバー８０のカバー本体８１の上面に当接して延出部４０に当接することはない。このため、延出部４０が割れるのは回避され、所定の絶縁性能を保持することができる。
【００４０】
また、保護カバー８０のカバー本体８１と延出部４０との間には空間部５０が形成されているため、異物との干渉によってカバー本体８１に加わる衝撃力が延出部４０に伝わるのが抑えられ、延出部４０の割れがより確実に回避される。
【００４１】
また、使用時にダイオード７０が発熱すると、その熱は延出部４０の表面から空間部５０に放出され、さらに空間部５０からカバー本体８１の各開口部８６を経て大気に放出されるため、良好な放熱性が確保される。この場合、カバー本体８１の各開口部８６がダイオード７０の発熱源（ベアチップ部７１）に近接して設置されているため、ダイオード７０で発生した熱が各開口部８６から大気に迅速かつ良好に放出される。また、空間部５０内の熱は平面方向に流れて各挿通部９５からも大気に放出されるため、空間部５０内に熱がこもるのがより確実に防止される。さらに、保護カバー８０の外面に突成された放熱用のフィン８５によっていっそう良好な放熱性が確保される。
【００４２】
また、保護カバー８０のカバー本体８１が延出部４０を被覆するに伴い、保護カバー８０の蓋部８２が筐体２０の挿入孔２３の開口を塞ぐため、挿入孔２３の開口を塞ぐための蓋材を別途設ける必要がなく、構成が簡素化されるとともに、部品点数は削減される。
【００４３】
＜他の実施形態＞
本発明は上記記述及び図面によって説明した実施形態に限定されるものではなく、例えば次のような実施形態も本発明の技術的範囲に含まれる。
（１）保護カバーから蓋部を省略することも可能である。
（２）筐体と延出部とは互いに分離可能に形成されるものであってもよい。
（３）保護カバーが筐体に接触するものであってもよい。
（４）素子本体の周りが樹脂封止されたパッケージタイプのダイオードを用いることも可能である。
（５）保護カバーから放熱用のフィンを省略することも可能である。
（６）放熱板は、端子機能を有さずに放熱機能のみを有するものであってもよい。
【符号の説明】
【００４４】
１０…端子ボックス
２０…筐体
２２…側壁
２３…挿入孔
４０…延出部
５０…空間部（通気部）
６０…放熱板
６２…前端部（一部）
６３…後部（他部）
７０…ダイオード
８０…保護カバー
８１…カバー本体
８６…開口部（通気部）
８７…脚部
９５…挿通部（通気部）
１００…太陽電池モジュール
１０１…主面
１０２…インターコネクタ
【図１】
2013062452.tif 000003
【図２】
2013062452.tif 000004
【図３】
2013062452.tif 000005
【図４】
2013062452.tif 000006
【図５】
2013062452.tif 000007