JP5705023B2

JP5705023B2 - 太陽光発電用接続箱

Info

Publication number: JP5705023B2
Application number: JP2011110670A
Authority: JP
Inventors: 三輪　修; 三輪　　修; 勝広木曽
Original assignee: 河村電器産業株式会社
Priority date: 2011-05-17
Filing date: 2011-05-17
Publication date: 2015-04-22
Anticipated expiration: 2031-05-17
Also published as: JP2012243867A

Description

本発明は、太陽光発電システムにおいて太陽電池の発電電力を集電してパワーコンディショナに送り出す接続箱に関する。

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パワーコンディショナに送られる。そして、パワーコンディショナにおいて家庭で利用できる交流電力に変換される。
このように使用される接続箱は、開閉器や逆流防止ダイオード、更にサージアブソーバ、導入されたケーブルと接続するための端子台等が組み込まれて屋外に設置される（例えば特許文献１参照）。

特開２０００−２６１１７７号公報

接続箱に組み込まれる機器や部材のうち、逆流防止ダイオードは大きな発熱を伴う。そのため、放熱板に取り付けてケースに組み込まれる。しかしながら、ケースは屋外に設置されるため、密閉された環境に設置されることになり、温度が上昇し易く温度上昇を所定の範囲に抑制するために大きな放熱板が使用された。その結果、接続箱全体が大型なものになっていた。
また、上記特許文献１に開示されている接続箱では、ケース上部に放熱用の孔を設けて温度上昇の抑制を図ることでケースの大型化を抑制できるが、気密性が損なわれるため屋外に設置する構造にするにはその分ケースの構造が複雑になった。

そのため、ケース自体を放熱板として機能させれば、放熱板を小型にしても温度上昇を抑制でき、ケースの小型化に貢献できると考えられるが、接続箱の高い気密性を維持することと放熱板をケースにネジ止め等により密着させる取り付け形態を両立させることは難しかった。

そこで、本発明はこのような問題点に鑑み、接続箱ケースの気密性の保持と、ケースを介して効果的に放熱する構成を簡易な構成で実現す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、ケース内のケース背板上には、前記開閉器が組み付けられた基板をネジ止めするための雌ネジ体が突起形成されると共に、前記逆流防止ダイオードを組み付けた放熱板を密着させる平坦部を有し、前記放熱板は、前記雌ネジ体に係合する複数の係合部を有すると共に、前記逆流防止ダイオードを組み付けた状態で平坦な裏面を備え、前記雌ネジ体を介してケース背板上に取り付けた基板と前記雌ネジ体に係合した状態で前記平坦部に配置された前記放熱板とは重なりエリアを有し、前記基板の前記重なりエリアの適宜部位には前記放熱板を前記ケース背板へ押圧する押圧部が形成され、前記基板の前記雌ネジ体へのネジ止めにより、前記放熱板が前記ケース背板に密着することを特徴とする。
この構成によれば、放熱板は基板のネジ止め操作により接続箱の背面に密着するため、別途ネジ止め等の密着操作を行うことなく、簡易な構成で放熱板をケースに密着させることができる。この結果、ケースを密閉構造としても、逆流防止ダイオードの放熱を良好に行うことができ、放熱板の小型化、ひいては接続箱の小型化に貢献できる。

請求項２の発明は、請求項１に記載の構成において、前記押圧部が、基板を略直角に後方に折り曲げて形成した舌片から成ることを特徴とする。
この構成によれば、後方に折り曲げた舌片により基板を押圧するので、基板と放熱板の間に空間を設けることができ、重なりエリアを設けても放熱板の放熱作用が妨げられるようなことがない。

請求項３の発明は、請求項１又は２に記載の構成において、前記放熱板に設けられた前記係合部は、前記雌ネジ体が挿通して係合する孔であることを特徴とする。
この構成によれば、放熱板は平坦部に確実に位置決めでき、ズレが発生することがない。そのため、ネジ止め等の固定手段を用いることなく、簡易な操作で密着させることができる。

本発明によれば、平坦な裏面を備えた放熱板は基板のネジ止めにより接続箱の背面に密着するため、別途ネジ止め等することなく簡易な構成で密着させることができる。よって、接続箱ケースの気密性を維持したまま逆流防止ダイオードの放熱を効果的に行うことができる。

本発明に係る太陽光発電用接続箱の一例を示す斜視図であり、扉を外した状態を示している。図１の正面図である。Ｘ−Ｘ線断面図であり、（ａ）は箱全体の断面、（ｂ）はＡ部の拡大図である。Ｙ−Ｙ線断面図であり、（ａ）は箱全体の断面、（ｂ）はＢ部の拡大図である。

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一例を示す説明図であり、図１は斜視図、図２は正面図である。何れも接続箱ケース１０の前面を閉塞する扉を外した状態を示し、１は直流開閉器、２は逆流防止ダイオード、３は端子台、４は基板、５は放熱板である。直流開閉器１及び端子台２は基板４にネジ止めして組み付けられ、逆流防止ダイオード２は放熱板５にネジ止めして組み付けられている。ケース１０は前面を図示しない扉で閉塞することで、密閉された接続箱を構成する。

直流開閉器１は、太陽光発電装置や電路のメンテナンスの際に太陽光発電装置を電路から切り離すために設置され、逆流防止ダイオード２は夜間等に発電していない時に電力が逆流するのを防止するために設けられる。

図３は図２におけるＸ−Ｘ線断面、図４はＹ−Ｙ線断面をそれぞれ示している。図２に示すように、放熱板５はケース１０内の背板１０ａ上の平坦部に配置される一方、基板４は図３，図４に示すように背板１０ａとは一定の隙間を設けて略平行に設置され、基板４と放熱板５とは重なりエリアＷを有している。
具体的に、逆流防止ダイオード２は放熱板５にネジ６によりネジ止めされるが、放熱板５は比較的厚く形成され、例えば３．０ｍｍの厚みを有し、裏面が平坦な例えばアルミ板が使用される。この放熱板５に対して逆流防止ダイオード２を固定するためにネジ６が螺入されるが、螺入したネジ６の先端が放熱板５の裏面から突出しないネジ６が選択される。この結果、逆流防止ダイオード２を組み付けた後でも、放熱板５は裏面の平坦な状態が維持される。

背板１０ａは全域が平坦に形成され、基板４を装着するための雌ネジ体７が溶接により突設されている。雌ネジ体７は、ネジ８を螺入するためのネジ孔を中央に備えた円筒体であり、基板４に設けられたネジ止め部４ａに合わせて複数設けられ、この実施形態では４カ所に形成されている。

そして、４カ所に形成された雌ネジ体７のうち、上部２カ所は放熱板５の装着エリア内に設けられており、放熱板５の雌ネジ体７に対応する２箇所には雌ネジ体７を挿通するための孔１２（図３に示す）が穿設されている。放熱板５は、この孔１２に雌ネジ体７を挿通することで位置決めが成され、舌片１１に押圧されることで、背板１０ａに密着する。

尚、ケース１０の背板１０ａは、放熱板５を装着するエリアが平坦に形成されていればよく、他の部位は凹凸を設けても良い。また放熱板５は、裏面に加えて逆流防止ダイオード２を組み付ける表面も平坦な形状としているが、表側は適宜部位に放熱フィンを設けても良い。

一方、基板４は適宜部位（ここでは４箇所）にネジ止め部４ａである透孔を有し、重なり部Ｗを形成する部位となる上端は後方に略直角に折り曲げられ、一様な奥行きの舌片１１が形成されている。この舌片１１は、雌ネジ体７の高さと放熱板５の厚みを鑑みた奥行きで形成され、上部２箇所のネジ止め部４ａの上下左右の複数箇所で放熱板５を押圧するよう、複数配置されている。
そして、放熱板５を雌ネジ体７に係合させてケース１０内に配置した状態で、基板４をネジ８によりケース１０内に装着すると、舌片１１が放熱板５を背板１０ａに押圧する。

このように、放熱板５は基板４のネジ止め操作により接続箱ケース１０の背面に密着するため、別途ネジ止め等の密着操作を行うことなく、簡易な構成で放熱板をケース１０に密着させることができる。この結果、ケース１０を密閉構造としても、逆流防止ダイオード２の放熱を良好に行うことができ、放熱板５の小型化、ひいては接続箱の小型化に貢献できる。
また、基板４に設けた舌片１１により放熱板５が押圧されるので、基板４と放熱板５の間に空間を設けることができ、重なりエリアを設けても放熱板４の放熱作用が妨げられるようなことがない。
更に、放熱板５は雌ネジ体７により位置決めされ、孔１２に挿通することで位置ズレを防止するため、別途固定手段を用いなくても位置ズレを起こすことがない。

尚、上記実施形態では、放熱板５に孔１２を設けて背板上の雌ネジ体７を挿通させて位置決めを実施しているが、放熱板５に例えばＵ字状の切り欠きを設けて雌ネジ体７に係合させても良い。
また、基板４の上部を放熱板５の下部と重ねているが、上下の位置関係を反転しても良いし、左右に並べて重ねても良い。更に、基板４が放熱板５全体を覆うように配置しても良い。完全に重ねても、上述したように基板４と放熱板５に間に空間を設けることで、良好に放熱させることは可能である。そして、重ねる範囲を広げることで、ケース１０の内部空間を更に有効に利用でき、接続箱の小型化を更に図ることができる。

１・・直流開閉器、２・・逆流防止ダイオード、３・・端子台、４・・基板、５・・放熱板、１０・・接続箱ケース、１０ａ・・背板、１１・・舌片（押圧部）、１２・・孔（係合部）、Ｗ・・重なりエリア。

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、
ケース内のケース背板上には、前記開閉器が組み付けられた基板をネジ止めするための雌ネジ体が突起形成されると共に、前記逆流防止ダイオードを組み付けた放熱板を密着させる平坦部を有し、
前記放熱板は、前記雌ネジ体に係合する複数の係合部を有すると共に、前記逆流防止ダイオードを組み付けた状態で平坦な裏面を備え、
前記雌ネジ体を介してケース背板上に取り付けた基板と前記雌ネジ体に係合した状態で前記平坦部に配置された前記放熱板とは重なりエリアを有し、
前記基板の前記重なりエリアの適宜部位には前記放熱板を前記ケース背板へ押圧する押圧部が形成され、
前記基板の前記雌ネジ体へのネジ止めにより、前記放熱板が前記ケース背板に密着することを特徴とする太陽光発電用接続箱。
前記押圧部が、基板を略直角に後方に折り曲げて形成した舌片から成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。
前記放熱板に設けられた前記係合部は、前記雌ネジ体が挿通して係合する孔であることを特徴とする請求項１又は２記載の太陽光発電用接続箱。