JP2013051263A

JP2013051263A - 太陽光発電用接続箱

Info

Publication number: JP2013051263A
Application number: JP2011187374A
Authority: JP
Inventors: Osamu Miwa; 三輪　　修
Original assignee: Kawamura Electric Inc
Current assignee: Kawamura Electric Inc
Priority date: 2011-08-30
Filing date: 2011-08-30
Publication date: 2013-03-14

Abstract

【課題】接続箱の気密性を維持しつつ内部の発生熱を効果に外部に放熱することができる太陽光発電用接続箱を提供する。
【解決手段】逆流防止ダイオード２を装着した放熱板５を、ケース本体１の背板１ａに近接する部位においてケース背板１ａと平行に配置し、放熱板５の背面及びケース背面１ａ上の放熱板５に対峙する面の双方に、熱放射率が０．６以上の熱放射膜８を設けた。熱放射膜８は粘着シート状の放熱シートとして形成され、放熱シートを該当部位に貼着して熱放射膜８を作成した。
【選択図】図２

Description

本発明は、太陽光発電システムにおいて太陽電池が発電した電力を集電する接続箱に関する。

太陽光発電システムは、複数の太陽電池パネルにより発電が行われ、発電された直流電力が接続箱で１回路の出力にまとめられて家庭で利用できる交流電力に変換するためのパワーコンディショナに送られる。そのため、接続箱には開閉器や逆流防止ダイオード、更にサージアブソーバ等が組み込まれている。
また、接続箱は屋外に設置されるため、雨水等の侵入が無いよう気密性を有するよう形成されている。しかしながら、ここで組み込まれる逆流防止ダイオードは発熱を伴うため、密閉された空間の中でも高熱にならないよう放熱対策を実施する必要があった。例えば特許文献１では、逆流防止ダイオードに放熱板を取り付けると共に、箱の上部に放熱用の孔を設けた。また、この孔から雨水が入らないように箱に外扉を設けて二重構造とした。

特開２０００−２６１１７７号公報

上記特許文献１の構成は放熱板を介して、また放熱用の孔を介して良好に放熱を実施できるが、放熱用の孔を上部に設けているため、雨水の浸入を防ぐことができても塵や埃が侵入し易く、気密性に難があった。

そこで、本発明はこのような問題点に鑑み、接続箱の気密性を維持しつつ内部の発生熱を効果に外部に放熱することができる太陽光発電用接続箱を提供することを目的としている。

上記課題を解決する為に、請求項１の発明は、ケース内に逆流防止ダイオード、直流開閉器等が組み込まれた太陽光発電用接続箱であって、前記逆流防止ダイオードを装着した放熱板を、前記ケースの背板に近接する部位においてケース背板と平行に配置し、前記放熱板の背面及び前記ケース背面上の前記放熱板に対峙する面のうち、少なくとも前記ケース背面上の前記放熱板に対峙する面に、熱放射率が０．６以上の熱放射膜を、前記逆流防止ダイオードの前記放熱板への装着領域を覆うよう設けたことを特徴とする。
この構成によれば、放熱板と接続箱背板の間の空気層の熱伝達特性が向上し、ケース外への放熱性能が向上する。

請求項２の発明は、請求項１に記載の構成において、熱放射膜は、合成樹脂製フィルム上に貼着材と混合して膜状に形成した粘着シート状に形成され、前記粘着シートを該当部位に貼着して熱放射膜を設けることを特徴とする。
この構成によれば、熱放射膜を容易に設けることができる。

本発明によれば、放熱板と接続箱背板の間の空気層の熱伝達特性が向上し、ケース外への放熱性能が向上する。よって、太陽光発電用接続箱の箱体に放熱用の開口部を設けず密閉形成しても放熱を良好に行うことが可能となる。

本発明に係る太陽光発電用接続箱の説明図である。図１の正面図である。（ａ）はＡ−Ａ線断面図、（ｂ）は一部拡大図である。

以下、本発明を具体化した実施の形態を、図面を参照して詳細に説明する。図１，図２は本発明に係る太陽光発電用接続箱の説明図であり、図１は斜視図、図２は正面図である。何れもケース前面を開放した状態を示し、１はケース本体、２は逆流防止ダイオード、３は直流開閉器、４は端子台、５は放熱板である。逆流防止ダイオード２、直流開閉器３、端子台４の何れもが放熱板上に組み付けられ、放熱板５はケース本体１の背板１ａにネジ６により固定されている。尚、ケース前面を閉塞する蓋板は省略してある。

図３（ａ）はＡ−Ａ線断面図を示し、図３（ｂ）はＢ部の拡大図を示している。図３において、８（８ａ，８ｂ）は熱放射膜を示し、放熱板５とケース本体１の双方に設けられている。
放熱板５は、図３に示すようにケース本体１の背板１ａに設けられた装着用突起６ａにネジ６を螺入して固定され、背板１ａに対して僅かな隙間を有し背板１ａに対して平行に取り付けられている。また、上部はＬ字状に折り曲げられて、ケース本体１の天面に密着するよう配置されている。
一方、逆流防止ダイオード２等はネジ止め等で放熱板５に取り付けられている。そのため、放熱板５の背面にはネジ端部等が突起し、放熱板５とケース本体１との間にはそのための隙間が設けられている。

熱放射膜８はこの隙間に、即ち放熱板５とケース本体１の双方の間に対峙するように形成されている。具体的に、図２に示すように３個の逆流防止ダイオード２，２，２は横一列に配置されており、この部位に合わせて放熱板５の背面とケース本体１の背板１ａ上の双方に、逆流防止ダイオード２の装着領域を覆う幅で帯状に形成されている。
この熱放射膜８は、樹脂製シート上に放熱部材を混入した粘着材を塗布した貼着シート状の放熱シートを貼着して形成されている。放熱シートは、一例としてＴＧＭ社製のＲｅｄ−１シートが使用できる。このシートは、具体的に熱放射率ε＝０．９７、熱伝導率λ＝１７０Ｗ／ｍＫの特性を有し、例えば厚み６μｍの樹脂シートに２５μｍの厚さでＲｅｄ−１フィラーを混入した貼着材を添付して形成されている。

尚、放熱板５及びケース本体１は通常アルミで形成され、アルミの熱放射率は０．３１である。そのため、作成する熱放射膜にこの熱放射率より高い特性を持たせれば、理論上放熱特性は改善されることになるが、約２倍の０．６或いはそれ以上の熱放射率を有する熱放射膜を作成することで顕著な改善をみることができ好ましい。

表１はこのＴＧＭ社製のＲｅｄ−１シートを貼着して放熱板５とケース本体１の双方に熱放射膜を上述した形状で形成した太陽光発電用接続箱の放熱特性の実測データを示している。また表２は放熱シートを貼着しない現行品の場合の実測データを示している。尚、４回路（逆流防止ダイオード２を４個）備えて、各回路に１０アンペア流して発熱させた場合のデータを示している。

この表１，表２に示すように、ダイオード（逆流防止ダイオード）２の温度は、熱放射膜を設けることで４，１℃から７．６℃低下し、放熱板５からケース本体１へ放熱が良好に行われることが解る。

このように、熱放射膜８を形成することで、放熱板５と接続箱の背板１ａの間の空気層の熱伝達が効率良く行われ、放熱性能が向上する。よって、太陽光発電用接続箱の箱体に放熱用の開口部を設けず密閉形成しても放熱を良好に行うことが可能となる。また、シート状に形成した放熱シートを使用することで、熱放射膜を容易に形成できる。

尚、上記実施形態は、放熱板５とケース本体１の双方に熱放射膜８（８ａ，８ｂ）を設けているが、ケース本体１側のみに設けるだけでも放熱性能は向上する。また、放熱板５背面に対してケース本体１の背板１ａのほうが突起部が無いため熱放射膜８を形成し易い。また、複数の逆流防止ダイオード２，２・・に対して熱放射膜８を連続形成したが、個々の逆流防止ダイオードに対して個別に形成しても良いし、更に広く例えば放熱板５の背面全域を覆うように設けても良い。
更に、熱放射膜８を放熱シートを使用して形成しているが、塗料状に液体化した放熱材を塗布して形成しても良い。塗料状にした場合、例えばネジ等が突起した面や曲面部のような平坦でない部位であっても容易に膜を形成でき、良好な放熱を実施できる。

１・・ケース本体（ケース）、１ａ・・背板、２・・逆流防止ダイオード、３・・直流開閉器、４・・端子台、５・・放熱板、８（８ａ，８ｂ）・・熱放射膜。

Claims

ケース内に逆流防止ダイオード、直流開閉器等が組み込まれた太陽光発電用接続箱であって、
前記逆流防止ダイオードを装着した放熱板を、前記ケースの背板に近接する部位においてケース背板と平行に配置し、
前記放熱板の背面及び前記ケース背面上の前記放熱板に対峙する面のうち、少なくとも前記ケース背面上の前記放熱板に対峙する面に、熱放射率が０．６以上の熱放射膜を、前記逆流防止ダイオードの前記放熱板への装着領域を覆うよう設けたことを特徴とする太陽光発電用接続箱。
前記熱放射膜は、合成樹脂製フィルム上に貼着材と混合して膜状に形成した粘着シート状に形成され、
前記粘着シートを該当部位に貼着して熱放射膜を設けることを特徴とする請求項１記載の太陽光発電用接続箱。