(57)【要約】【課題】所定の放熱性を確保した上で小型化を実現し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】ボックス本体２０は、底壁２１とその外周縁から立ち上がる側壁２２とを有している。ボックス本体２０内には、ダイオード６０と放熱板４０とが収容されている。放熱板４０は、ダイオード６０を支持し、底壁２１の内壁面に沿って配置される第１板部４１と、その端縁から立ち上がり、側壁２２の内壁面に沿って配置される第２板部４２とを有している。ダイオード６０が発熱すると、該熱は放熱板４０から底壁２１及び側壁２２を介して大気に放出され得る。【選択図】図３
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【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、
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ボックス本体と、
前記ボックス本体内に配置され、発熱源を有するダイオードと、
前記ボックス本体内において前記ダイオードに接触し、少なくとも、前記太陽電池モジュールの主面に対向して配置される第１板部、及びその第１板部から立ち上がり前記側壁の内壁面に沿って配置される第２板部を有する放熱板とを備え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】
前記第２板部が前記側壁の内壁面に当接し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】
前記ボックス本体が、前記側壁の立ち上がり端から内側に屈曲して突出する庇壁を有し、前記放熱板が、前記第２板部の立ち上がり端から前記第１板部と対向する側に突出し、前記庇壁の内壁面に沿って配置される第３板部を有することを特徴とする請求項１又は２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、箱状のボックス本体とその内部に配置される放熱板とを備えている。ボックス本体は底壁とその外周縁から立ち上がる側壁とを有し、底壁には放熱板が支持されている。放熱板はダイオードに接触しており、ダイオードが発熱すると、該熱が放熱板から底壁に伝達されるようになっている。
【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、上記従来の太陽電池モジュール用端子ボックスにおいて、放熱板の表面積を大きくすることにより、放熱性を高めることが可能となる。しかし、放熱板の表面積を大きくすると、それに伴って底壁の表面積も大きくなるため、底壁の面方向に沿う方向に端子ボックスが大型化する懸念がある。これに対して、放熱板の表面積が小さいと、所定の放熱性を得ることができないという事情がある。
【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、所定の放熱性を確保した上で小型化を実現した太陽電池モジュール用端子ボックスを提供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、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ボックス本体と、前記ボックス本体内に配置され、発熱源を有するダイオードと、前記ボックス本体内において前記ダイオードに接触し、少なくとも、前記太陽電池モジュールの主面に対向して配置される第１板部、及びその第１板部から立ち上がり前記側壁の内壁面に沿って配置される第２板部を有する放熱板とを備え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、前記第２板部が前記側壁の内壁面に当接し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１又は２に記載のものにおいて、前記ボックス本体が、前記側壁の立ち上がり端から内側に突出する庇壁を有し、前記放熱板が、前記第２板部の立ち上がり端から前記第１板部と対向する側に突出し、前記庇壁の内壁面に沿って配置される第３板部を有するところに特徴を有する。
【発明の効果】
【０００９】
＜請求項１の発明＞
放熱板が第１板部に加えて側壁の内壁面に沿って配置される第２板部を有するため、放熱板の表面積を大きくとれて所定の放熱性を確保することができる。また、放熱板の配置領域が側壁に及ぶため、放熱板の表面積に合わせてボックス本体の底面を拡張する必要がなく、ボックス本体を小型化することができる。その結果、所定の放熱性を確保した上で小型化を実現した太陽電池モジュール用端子ボックスが提供される。
【００１０】
＜請求項２の発明＞
第２板部が側壁の内壁面に当接しているため、ダイオードが発熱すると、該熱が第２板部から側壁に良好に伝達され、さらに側壁から周辺大気等に放出される。
【００１１】
＜請求項３の発明＞
ボックス本体が側壁の立ち上がり端から内側に屈曲して突出する庇壁を有し、放熱板が第２板部の立ち上がり端から第１板部と対向する側に突出し庇壁の内壁面に沿って配置される第３板部を有するため、第３板部の形成分、放熱面積が拡大されて放熱性がより高められる。また、庇壁が側壁の立ち上がり端から内側に屈曲して突出するため、側壁の立ち上がり方向（高さ方向）にボックス本体が大型化するのが回避され、ひいては太陽電池モジュール用端子ボックスの高さ寸法が小さく抑えられる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【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斜視図である。
【図２】太陽電池モジュール用端子ボックスの平面図である。
【図３】図２のＸ−Ｘ線断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
＜実施形態１＞
本発明の実施形態１を図１ないし図３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９０の主面９１（受光面とは反対側となる裏面）に取り付けられるものであって、ボックス本体２０と、複数の放熱板４０と、複数のダイオード６０とを備えている。
【００１４】
ボックス本体２０は、合成樹脂製であって、図１に示すように、上面が開放された角箱状の形態とされている。具体的には、ボックス本体２０は、全体として幅方向に長く延びる形状とされ、太陽電池モジュール９０の主面９１と対向して配置される底壁２１と、底壁２１の外周縁から立ち上がる側壁２２とを有している。側壁２２は、ボックス本体２０の周囲を区画する枠状の形態とされ、太陽電池モジュール９０の主面９１に対してほぼ直角に起立する方向に沿って配置されている。
【００１５】
また、側壁２２は、互いに対向しつつ長手方向に沿って延びる第１、第２側壁２３、２４と、互いに対向しつつ短手方向に沿って延びる第３、第４側壁２５、２６とからなる。第１側壁２３は第２側壁２４よりも低背とされている。
【００１６】
第１側壁２３の上端（立ち上がり端）には、図３に示すように、内側へほぼ直角に屈曲して突出する庇壁２７が形成されている。つまり、庇壁２７は、底壁２１とほぼ平行に対向してほぼ水平に配置されている。庇壁２７の幅方向両端は、第３、第４側壁２５、２６に一体に連結されている。第３、第４側壁２５、２６のうち庇壁２７に連結される部位は、庇壁２７と同一高さに揃えられ、第３、第４側壁２５、２６の他の部位とは段付き状に連なっている。また、庇壁２７の突出方向の先端（内端）には、上方へほぼ直角に屈曲しつつ立ち上がる副側壁２８が形成されている。副側壁２８の幅方向両端は、庇壁２７と同様に、第３、第４側壁２５、２６に一体に連結されている。ボックス本体２０の長手方向の一角には、庇壁２７及び副側壁２８によって角凹状の凹部２９が形成されている。
【００１７】
副側壁２８の上端は第２〜第４側壁２４、２５、２６の最上端と同一高さに揃えられ、副側壁２８及び第２〜第４側壁２４、２５、２６によってボックス本体２０の上端開口が矩形状に区画されている。ボックス本体２０の上端開口縁には、蓋材（図示せず）が嵌着される段付き状の嵌着溝３１が全周に亘って形成されている。また、底壁２１、第１側壁２３、及び庇壁２７によって区画される角Ｕ字形の空間は、放熱板４０が収容保持される収容空間３０として機能するようになっている。
【００１８】
第３、第４側壁２５、２６には、図２に示すように、一対のケーブル挿入部３２が側外方に突出して形成されている。両ケーブル挿入部３２は、円筒状をなし、その内部に貫通孔３３が形成されている。両貫通孔３３は、第３、第４側壁２５、２６を幅方向に同軸で貫通する形態とされている。そして、両ケーブル挿入部３２の貫通孔３３にはプラス側及びマイナス側の一対のケーブル８０がそれぞれ挿入され、挿入されたケーブル８０の端部がボックス本体２０内に臨むようになっている。ケーブル８０の端部には被覆８１の除去により導体８２が露出して配置されている。
【００１９】
底壁２１は、庇壁２７の存在に起因して側壁２２とは異なる金型で成形され、側壁２２とは別体とされている。そして、図３に示すように、底壁２１は、側壁２２よりも薄肉とされ、その外周縁が側壁２２の下端縁に嵌合して連結されている。また、底壁２１には、太陽電池モジュール９０のインターコネクタ９４をボックス内に引き込むための窓部３５が形成されている。窓部３５は、第１側壁２３側の一部を余した残余の領域において全幅に亘って開口する形態とされている。ボックス本体２０の底面に占める窓部３５の占有面積は大きく、これによって底壁２１は第１側壁２３に沿って幅方向に細長く延びる形状となる。また、底壁２１の内壁面には、各放熱板４０と対応する位置に、ピン状の突起３６が突出して形成されている。
【００２０】
放熱板４０は導電性の金属板を曲げ加工等して一体に成形され、底壁２１の内壁面に幅方向に４つ並んで載置されている。詳しくは、放熱板４０は、図３に示すように、底壁２１の内側面に沿って配置される第１板部４１と、第１板部４１の一端から上方へほぼ直角に屈曲しつつ立ち上がって第１側壁２３に内壁面に沿って配置される第２板部４２と、第２板部４２の上端から内側へほぼ直角に屈曲して突出して庇壁２７の内壁面に沿って配置される第３板部４３とからなる。
【００２１】
第１板部４１は、底壁２１及び窓部３５を介して太陽電池モジュール９０の主面９１に対向して配置される。第１板部４１は、さらに、底壁２１の内壁面に当接して配置される基板部４４と、窓部３５の上方に浮いて配置される先端板部４５と、両者を段付き状に連結する高さ方向に沿った連結板部４６とからなる。先端板部４５の先端側には、インターコネクタ９４の先端部が半田付けにより接続されている。また、幅方向両端に位置する放熱板４０については、その先端板部４５の一側端側に、ケーブル８０の導体８２が半田付けにより接続されている。
【００２２】
基板部４４は、先端板部４５よりも拡幅された形状とされている。そして、基板部４４には、円形の挿入孔４７が開口して形成されている。放熱板４０が底壁２１に載置されるに伴い、挿入孔４７に突起３６が貫通して挿入され、これによって底壁２１に対する放熱板４０の位置決めがなされるようになっている。また、幅方向一端側の放熱板４０を除く残り３つの放熱板４０については、その基板部４４の上面に、ダイオード６０が固定されている。
【００２３】
ダイオード６０は、逆流防止用のバイパスダイオードであって、発熱源となる素子本体（図示せず）の周りを樹脂でモールド被覆してなり、全体として角ブロック状の形状とされている。図３に示すように、ダイオード６０の底面には放熱面６１が露出して配置され、この放熱面６１が基板部４４に当接している。また、図２に示すように、ダイオード６０の側面からは一対のリード６２が延出しており、両リード６２の先端部が隣接する放熱板４０の基板部４４に半田付けにより接続されている。これにより、各放熱板４０がダイオード６０を介して相互に電気的に接続されるようになっている。
【００２４】
第２板部４２は、第１側壁２３の内壁面に当接してほぼ垂直に配置され、第１側壁２３とほぼ同一長さ（同一高さ）で構成されている。また、第３板部４３は、庇壁２７の内壁面に当接してほぼ水平に配置され、庇壁２７と同一長さ又は少し短い長さで構成されている。第３板部４３は、第１板部４１の基板部４４とほぼ平行に対向して配置されている。なお、第３板部４３、第２板部４２、及び基板部４４の基端部分は、ボックス本体２０の収容空間３０内に嵌合状態で保持されるようになっている。また、第２、第３板部４２、４３は、第１板部４１の基板部４４とほぼ同幅で構成されている。
【００２５】
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、挿入孔４７に突起３６を貫通させつつ放熱板４０を底壁２１に載置して固定する。続いて、第１板部４１の上面にダイオード６０を載置して固定し、リード６２の先端部を隣接する第１板部４１に半田接続させる。
【００２６】
次いで、太陽電池モジュール９０の主面９１にボックス本体２０を載置させる。このとき、ボックス本体２０内に窓部３５を通してインターコネクタ９４を引き込み、インターコネクタ９４の先端部を第１板部４１に半田接続させる。また、ボックス本体２０内にケーブル挿入部３２の貫通孔３３を通してケーブル８０を引き込み、ケーブル８０の導体８２を第１板部４１に半田接続させる。なお、ボックス本体２０は、太陽電池モジュール９０の主面９１に接着材等の周知の固定手段で固定される。
【００２７】
その後、ボックス本体２０内にその上面開口からポッティング材等の封止材を投入し、ボックス本体２０内を樹脂封止する。この場合、放熱板４０の折り曲げに起因して底壁２１の表面積が小さくなり、かつボックス本体２０に凹部２９が形成されていることから、封止材の充填量は従前よりも削減される。その後、封止材が硬化され、ボックス本体２０の嵌着溝３１に蓋材が被せ付けられることにより、端子ボックス１０が完成される。
【００２８】
さて、使用時にダイオード６０が発熱して高温になると、該熱は、ダイオード６０の放熱面６１から放熱板４０に伝達され、さらに第１板部４１から底壁２１を経て太陽電池モジュール９０側に放出されるとともに、第２板部４２から第１側壁２３を経て周辺大気に放出され、かつ、第３板部４３から庇壁２７を経て周辺大気に放出される。この場合、第２板部４２から周辺大気に放出される放熱経路と、第３板部４３から周辺大気に放出される放熱経路とは互いにほぼ直交する関係にあるため、相互の熱干渉が起こり難くなっている。そして、底壁２１が側壁２２よりも薄肉とされているため、第１板部４１から太陽電池モジュール９０側に至る放熱経路の伝熱効率が良好となる。
【００２９】
また、放熱板４０は、第１〜第３板部４１、４２、４３に屈曲されることによって充分な放熱面積（表面積）が確保される。さらに、放熱板４０は、第１〜第３板部４１、４２、４３に屈曲されることによって三次元形状を呈し、平面方向に拡張されることなくコンパクトにまとまった形状となる。このため、ボックス本体２０の底壁２１が平面方向に大きくなるのが回避され、かつ第３板部４３によってボックス本体２０の側壁２２が高さ方向に大きくなるのも回避される。
【００３０】
以上説明したように、本実施形態によれば、放熱板４０が第１板部４１に加えて側壁２２の内壁面に沿って配置される第２板部４２を有するため、放熱板４０の放熱面積を大きくとれて所定の放熱性を確保することができる。また、放熱板４０の配置領域が側壁２２に及ぶため、放熱板４０の表面積に合わせてボックス本体２０の底面を平面方向に拡張する必要がなく、ボックス本体２０を小型化することができる。その結果、所定の放熱性を確保した上で小型化を実現した端子ボックス１０が提供される。
【００３１】
また、ボックス本体２０が側壁２２の上端から内側に屈曲して突出する庇壁２７を有し、放熱板４０が第２板部４２の上端から内側に突出し庇壁２７の内壁面に沿って配置される第３板部４３を有するため、第３板部４３の形成分、放熱面積が拡大されて放熱性がより高められる。また、このように第３板部４３が形成されるという事情があっても、庇壁２７が側壁２２の上端から内側に屈曲して突出するため、側壁２２の高さ方向にボックス本体２０が大きくなるのが回避され、ひいては端子ボックス１０の高さ寸法が小さく抑えられる。
【００３２】
＜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）本発明によれば、庇壁が省略され、第３板部が省略される構成であってもよい。この場合、底壁と側壁とを一体に成形することができる。
（２）本発明によれば、底壁が省略され、放熱板が側壁に固定される構成であってもよい。
（３）本発明によれば、側壁と庇壁の少なくとも一方に放熱性を向上させるためのフィンが形成されるものであってもよい。
（４）実施形態１の放熱板は、端子機能を有していたが、本発明によれば、放熱板は、端子機能を有さない放熱専用の板材であってもよい。
（５）本発明によれば、側壁が太陽電池モジュールの外周部に設けられた金属製のフレームに当接可能に配置され、ダイオードで発生した熱が放熱板から側壁を経てフレームに放出される構成であってもよい。
【符号の説明】
【００３３】
１０…端子ボックス（太陽電池モジュール用端子ボックス）
２０…ボックス本体
２１…底壁
２２…側壁
２７…庇壁
４０…放熱板
４１…第１板部
４２…第２板部
４３…第３板部
６０…ダイオード
９０…太陽電池モジュール
９１…主面
【図１】
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【図２】
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【図３】
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