JP2010287624A

JP2010287624A - 太陽電池モジュール用端子ボックス及びその作製方法

Info

Publication number: JP2010287624A
Application number: JP2009138482A
Authority: JP
Inventors: Shigeyoshi Suzuki; 成嘉鈴木
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 2009-06-09
Filing date: 2009-06-09
Publication date: 2010-12-24
Anticipated expiration: 2029-06-09
Also published as: JP5489544B2

Abstract

【課題】太陽電池モジュールへの取付工程において、充填材の固化時間を短縮することができ、生産効率の改善を図ることができる太陽電池モジュール用端子ボックスを提供すること。
【解決手段】回路収納部６を、仕切壁２０により、出力リード線７と端子板１３の接合箇所を含む第１の空間１８と、接合箇所を含まない第２の空間１９とに仕切り、予め第２の空間１９に第２の充填材２２を充填して固化しておくことで、出力リード線７と端子板１３との接合の後に、第１の充填材２１を充填する第１の空間１８を狭めることができるので、モジュールへの取付工程における充填材の乾燥時間を短縮することができ、生産効率の改善を図ることができる。
【選択図】図２

Description

本発明は、太陽電池モジュールの出力部を構成する太陽電池モジュール用端子ボックス及びその作製方法に関する。

太陽電池モジュールの出力部を構成する端子ボックスは、一般に一面の開放した箱体に端子台やバイパスダイオードを含む回路部が収められている。回路部は、充填材の充填により埋設され、箱体の開放部分は蓋体で閉塞されている。

すなわち、従来の太陽電池モジュール用の端子ボックスは、回路部が熱伝導性に優れたシリコン樹脂で充填され、バイパスダイオード等の発熱が充填材を通じて放熱される。充填材は、回路部の表面や端子ボックスの箱体の内壁面に隙間なく充填されていて、その放熱作用により、バイパスダイオードの断線や破壊を防止し、回路部への水や湿気の浸入も防ぎ、埃の付着も防いでいる（例えば、特許文献１参照）。

特開２００５−０１９８３３号公報

上記従来の端子ボックスにおいては、太陽電池モジュールへの取り付け手順は、ラミネートされたモジュールに、端子ボックスのケースを貼り付け、出力リード線の端子板へのはんだ付け作業の後に、端子ボックス回路部に充填材を充填するという手順で行われる。この取付工程のなかで、充填材の固化に多くの時間を必要としネックタクトとなっており、課題であった。

本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、太陽電池モジュールへの取付工程において、充填材の固化時間を短縮することができ、生産効率の改善を図ることができる太陽電池モジュール用端子ボックス及びその作製方法を提供することを目的とする。

上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明の太陽電池モジュール用端子ボックスは、太陽電池モジュールの出力部を構成する端子ボックスであって、太陽電池モジュールから延びる出力リード線が接合される回路部と、回路部を回路収納部に収めるボックス本体と、回路収納部に充填される充填材と、を備え、回路収納部は、仕切壁により、出力リード線と回路部の接合箇所を含む第１の空間と、接合箇所を含まない第２の空間とに仕切られ、充填材は、第２の空間に充填される第２の充填材と、出力リード線と回路部との接合の後、第１の空間に充填される第１の充填材とを含むことを特徴とする。

また、本発明の太陽電池モジュール用端子ボックスの作製方法は、太陽電池モジュールから延びる出力リード線が接合される回路部と、回路部を回路収納部に収めるボックス本体と、回路収納部に充填される充填材と、を備え、太陽電池モジュールの出力部を構成する端子ボックスの作製方法であって、回路収納部を、仕切壁により、出力リード線と回路部の接合箇所を含む第１の空間と、接合箇所を含まない第２の空間とに仕切り、第２の空間に第２の充填材を充填して固化させる作製工程と、出力リード線と回路部とを接合し、その後、第１の空間に第１の充填材を充填する取付工程とを備えたことを特徴とする。

本発明によれば、回路収納部を、仕切壁により、出力リード線と回路部の接合箇所を含む第１の空間と、接合箇所を含まない第２の空間とに仕切り、予め第２の空間に第２の充填材を充填して固化しておくことで、出力リード線と回路部との接合の後に、第１の充填材を充填する第１の空間を狭めることができるので、モジュールへの取付工程における充填材の乾燥時間を短縮することができ、生産効率の改善を図ることができるという効果を奏する。

図１は、太陽電池モジュール用端子ボックスの一般的な構造を示す分解斜視図である。図２は、この発明の実施の形態の太陽電池モジュール用端子ボックスのボックスカバーを外した状態で示した平面図である。図３は、太陽電池モジュールに取り付けた状態の端子ボックスの図２のＡ−Ａ線の矢視断面図である。図４は、仕切壁と端子板の組立体の正面図である。図５は、仕切壁と端子板の組立体の側面図である。図６は、仕切壁と端子板の組立体をボックス本体内に収納した様子を示す正面図である。図７は、第２の充填材を充填した様子を示す正面図である。図８は、端子板に出力リード線を接続した様子を示す正面図である。

以下に、本発明にかかる太陽電池モジュール用端子ボックス及びその作製方法の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施の形態によりこの発明が限定されるものではない。

実施の形態.
はじめに太陽電池モジュール用端子ボックスの一般的な構造を説明する。図１は、太陽電池モジュール用端子ボックスの一般的な構造を示す分解斜視図である。太陽電池モジュール１の出力部を構成する端子ボックスは、回路部１２を収めるボックス本体２と、このボックス本体２を被蓋するボックスカバー３とにより構成されている。

ボックス本体２には、四周の外壁構造５から周囲に空間をおいて離隔した内部に、回路収納部６が画成されている。この回路収納部６の立ち寸法は、外壁構造５より低く形成され、回路収納部６と外壁構造５の内壁との間は縦横の数本のリブで繋がれている。回路収納部６には、回路部１２が収められる。回路部１２は、端子板１３とバイパスダイオード１４とを含んで構成されている。ボックス本体２は、取付面４に対向する側の開放した方形の箱構造に、ＡＢＳ樹脂または変成ＰＰＯ樹脂等の難燃性と耐候性に富む樹脂で一体成形されている。

ボックスカバー３は、ボックス本体２の開放部を被蓋する。ボックスカバー３は、０．５ｍｍ程度の厚さのステンレス材や鋼板で構成された内側カバー１６と、ＡＢＳ樹脂または変成ＰＰＯ樹脂等の難燃性と耐候性に富む樹脂で成形された外側カバー１７とから成る。

外側カバー１７は、内側カバー１６を覆う状態にボックス本体２の開放部を被蓋している。外側カバー１７の短辺の一方には、ボックス本体２との間でヒンジ結合する係合部が設けられており、これにより、開閉可能及び着脱自在とされている。外側カバー１７の周縁部分は、ボックス本体２の外壁構造５に形成された段部に嵌まり、水密が保持されている。

このような構成の太陽電池モジュール用端子ボックスにおいて、本実施の形態の端子ボックスは、回路収納部６内の空間を第１の空間と第２の空間に画成する仕切壁と、この第１の空間と第２の空間とに別々に充填された充填材とを有することを特徴とする。

図２は、この発明の実施の形態の太陽電池モジュール用端子ボックスのボックスカバー３を外した状態で示した平面図である。図３は、太陽電池モジュールに取り付けた状態の端子ボックスの図２のＡ−Ａ線の矢視断面図である。端子ボックスは、ボックス本体２の取付面４を太陽電池モジュール１の裏面に接着等の手段で固着されて固定される（図３）。

図２において、ボックス本体２には、上記のように四周の外壁構造５から周囲に空間をおいて離隔した内部に、回路収納部６が画成されている。外壁構造５の短辺の一面には、外部ケーブル８の引出口９が設けられている。一方、回路収納部６の引出口９と反対側の短辺部底面には、太陽電池モジュール１から延出する出力リード線（平角銅線）７を挿入させる挿入開口２ａが辺に沿って形成されている。

回路収納部６には、回路部１２が収められる。回路部１２は、ボックス本体２の長手方向に延びる３枚の端子板１３と、この３枚の端子板１３間に、逆流電流による太陽電池モジュールの破壊を防止する目的で設けられた、太陽電池出力をバイパスする逆負荷時バイパス用のバイパスダイオード１４とを含んで構成されている。３枚の端子板１３の一端（図３中上側端）に太陽電池モジュール１から延びる出力リード線７が接合される。左右に設けられた２枚の端子板１３の他端（図３中下側端）に、他の太陽電池モジュールの端子ボックスに延びる外部ケーブル８が接合される（なお、図３は工場出荷時の端子ボックスの様子を示し、２枚の片側の端子板１３には、太陽電池モジュールの設置場所において、他の太陽電池モジュールの端子ボックスから延びる外部ケーブル８が接合される）。

本実施の形態の端子ボックスには、回路収納部６の内部空間を２つの空間に仕切る仕切壁（リブ）２０が設けられている。この仕切壁２０は、回路収納部６の内部空間を、出力リード線７と端子板１３（回路部１２）の接合箇所を含み且つ出力リード線７を引き込む挿入開口２ａに臨む（対向する）第１の空間１８と、第１の空間１８以外の空間である第２の空間１９とに仕切る。第１の空間１８には、出力リード線７と端子板１３の接合箇所を完全に封止するように第１の充填材２１が充填されている。第２の空間１９には、回路部１２のその他の部分を完全に封止するように第２の充填材２２が充填されている。第１の充填材２１及び第２の充填材２２としては、ＵＬ９４規格のＶ０グレードの二液混合型シリコン充填材が難燃性、放熱性、充填性の点で好適である。

次に、本実施の形態の端子ボックスの作製方法を説明する。図４は、仕切壁２０と端子板１３の組立体の正面図である。図５は、仕切壁２０と端子板１３の組立体の側面図である。図６は、仕切壁２０と端子板１３の組立体をボックス本体内に収納した様子を示す正面図である。図７は、第２の充填材２２を充填した様子を示す正面図である。図８は、端子板１３に出力リード線７を接続した様子を示す正面図である。なお、本実施の形態の端子ボックスにおいては、端子ボックスの作製される作製工程と、作製された端子ボックスを太陽電池モジュールに取り付ける取付工程とが別の場所にて行われる。

仕切壁２０は、細長平板状を成し端子板１３を貫通させるスリット状の穴が形成されている。そして、端子板１３と、これに搭載されたバイパスダイオード１４と、片側の端子板１３に接合された外部ケーブル８と、端子板１３を貫通させる仕切壁２０とが、図４，５に示すような組立体に組み立てられる。そして、このように組み立てられた組立体が回路収納部６内に固定される。このとき、仕切壁２０は両端部を回路収納部６内壁に設けられた案内溝６ａに挿入されて位置決めされる（図６）。この状態で、仕切壁２０は、回路収納部６内を、第１の空間１８と第２の空間１９とに仕切る。仕切壁２０は、端子板１３を貫通させるので、回路収納部６底面と端子板１３との間の空間も含めて隙間なく仕切ることができる。

上記のように、第１の空間１８は、出力リード線７と端子板１３の接合箇所及び出力リード線７を引き込む挿入開口２ａを含む空間１８であり、第２の空間１９は、第１の空間１８以外の空間である。そして、第２の空間１９に第２の充填材２２が充填される（図７）。このとき、仕切壁２０は、硬化前の第２の充填材２２をせき止め第２の空間１９内に保持する。このようにして、作製された端子ボックスの中間組立体が、次の太陽電池モジュールに取り付けられる工程へと移動される。

端子ボックスは、太陽電池モジュールに取り付けられる取付工程において、ボックス本体２の取付面４を太陽電池モジュール１の裏面に接着等の手段で固着されて固定されるとともに、太陽電池モジュール１から延びる出力リード線７が、挿入開口２ａから引き込まれて端子板１３にはんだ付け接合される。このはんだ付け作業の完了の後、第１の空間１８には、出力リード線７と端子板１３の接合箇所を完全に封止するように第１の充填材２１が充填される。

本実施の形態によれば、回路収納部６を、仕切壁２０により、出力リード線７と端子板１３の接合箇所を含む第１の空間１８と、接合箇所を含まない第２の空間１９とに仕切り、予め第２の空間１９に第２の充填材２２を充填して固化しておくことで、出力リード線７と端子板１３との接合の後に、第１の充填材２１を充填する第１の空間１８を狭めることができるので、モジュールへの取付工程における充填材の乾燥時間を短縮することができ、生産効率の改善を図ることができるという効果を得ることができる。

なお、本実施の形態の仕切壁２０は、回路収納部６内壁に設けられた案内溝６ａに挿入されて固定されるが、これに限らず、仕切壁２０は、例えば内側カバー１６の内面に内部に向けて立設されてもよい。この場合には、仕切壁２０に端子板１３を貫通させない。また、仕切壁２０は、ボックス本体２に対して完全に固定することなく着脱自在としてもよい。そして、仕切壁２０を第２の充填材２２の硬化後、ボックス本体２から取り外すようにしてもよい。つまり、仕切壁２０を、第２の充填材２２の充填に際してのみ配置するようにしてもよい。

また、仕切壁２０を、図８に仮想線Ｂにて示すように、出力リード線７と端子板１３のはんだ付け位置にさらに近接した位置に設け、第１の空間を極限まで狭めてもよい。第１の空間を狭めることで、取付工程の作業時間をより短縮することができる。逆に、仕切壁２０を、図８に仮想線Ｃにて示す位置に設けて組立工程にて充填材の硬化に要する時間が増大することのないようにしてもよい。

以上のように、本発明にかかる太陽電池モジュール用端子ボックスは、屋外に設置される太陽電池モジュールの端子ボックスに適用されて有用なものであり、特に、環境の厳しい場所に設置される太陽電池モジュールの端子ボックスに適用されて好適なものである。

１太陽電池モジュール
２ボックス本体
２ａ開口
３ボックスカバー
４取付面
５外壁構造
６回路収納部
７出力リード線
８外部ケーブル
９引出口
１２回路部
１３端子板
１４バイパスダイオード
１６内側カバー
１７外側カバー
１８第１の空間
１９第２の空間
２０仕切壁
２１第１の充填材
２２第２の充填材

Claims

太陽電池モジュールの出力部を構成する端子ボックスであって、
前記太陽電池モジュールから延びる出力リード線が接合される回路部と、
前記回路部を回路収納部に収めるボックス本体と、
前記回路収納部に充填される充填材と、を備え、
前記回路収納部は、仕切壁により、前記出力リード線と前記回路部の接合箇所を含む第１の空間と、前記接合箇所を含まない第２の空間とに仕切られ、
前記充填材は、前記第２の空間に充填される第２の充填材と、
前記出力リード線と前記回路部との接合の後、前記第１の空間に充填される第１の充填材と、を含む
ことを特徴とする太陽電池モジュール用端子ボックス。
前記第１の空間は、さらに出力リード線を引き込む挿入開口に臨む空間である
ことを特徴とする請求項１に記載の太陽電池モジュール用端子ボックス。
前記回路部は、前記出力リード線が接合する端子板を含み、
前記仕切壁は、前記端子板を貫通させて配設される
ことを特徴とする請求項１または２に記載の太陽電池モジュール用端子ボックス。
前記仕切壁は、着脱可能とされ、前記第２の充填材が固化した後、取り外される
ことを特徴とする請求項１または２に記載の太陽電池モジュール用端子ボックス。
太陽電池モジュールから延びる出力リード線が接合される回路部と、前記回路部を回路収納部に収めるボックス本体と、前記回路収納部に充填される充填材と、を備え、前記太陽電池モジュールの出力部を構成する端子ボックスの作製方法であって、
前記回路収納部を、仕切壁により、前記出力リード線と前記回路部の接合箇所を含む第１の空間と、前記接合箇所を含まない第２の空間とに仕切り、前記第２の空間に第２の充填材を充填して固化させる作製工程と、
前記出力リード線と前記回路部とを接合し、その後、前記第１の空間に第１の充填材を充填する取付工程と、を備えた
ことを特徴とする太陽電池モジュール用端子ボックスの作製方法。