一種尾氣溫差發電裝置的組裝方法與流程

本發明涉及尾氣溫差發電裝置技術領域，尤其涉及一種尾氣溫差發電裝置的組裝方法。

背景技術：

中國是一個能源生產大國，能源儲量非常豐富，但同時也是一個能源消耗大國，且現階段我國能源利用率較低，只有約33％，單位產值耗能比美國、歐盟、日本分別要高2.5倍、4.9倍和8.7倍。2010年中國進口原油2.39億噸。與此同時，2010年我國消耗石油4.5億噸，其中進口石油達到了創紀錄的2.5億噸，同比增長16.2％，對外依存度超過了55％，車用燃油消耗量占石油消耗量的例估計達40％左右。

近年來，隨著材料科學領域研究的突破，出現了一些性能較好的熱電轉換材料，這為汽車尾氣能量的回收利用、提高能源利用效率提供了一種新的途徑和方法。目前，國內外已經興起利用熱電材料的溫差發電效應回收汽車發動機尾氣能量的研究熱潮。假設溫差發電裝置效率達5％，對于我國目前約1.2億噸的年汽車燃油消耗量而言，相當于每年可回收240萬噸燃油燃燒所產生的能量，具有很大的應用價值。

尾氣溫差發電裝置是利用熱電模塊兩端的溫差產生電動勢，為蓄電池供電，實現汽油能量的有效利用。但是尾氣溫差發電裝置內往往裝有成百上千塊小型片狀的熱電模塊，同時還要求它們被整齊的排列，由于熱電模塊本身不帶有緊固裝置，因此傳統的組裝方法很難實現熱電模塊的整齊排列，在安裝或更換熱電模塊時，熱電模塊的位置往往會發生變動，而且，水箱與氣箱沒有對中可能降低尾氣溫差發電裝置整體的能量轉化率和發電量。

技術實現要素：

本發明針對現有尾氣溫差發電裝置組裝效率低，水箱、氣箱和熱電模塊相對位置不精準的技術問題，提供了一種簡便可行，價格低廉，快捷有效的尾氣溫差發電裝置的組裝方法。

為解決上述技術問題，本發明采用的技術方案是：

一種尾氣溫差發電裝置的組裝方法，所述發電裝置包括截面為正多邊形的圓柱形水箱、在水箱的各外周表面上沿水箱縱向均設置氣箱，所述水箱和氣箱之間均勻整齊地裝夾有熱電模塊，所述水箱外圍用卡箍通過捆綁的方式緊固；其特征在于：包括如下步驟：

S1.氣箱耳片的安裝：將氣箱耳片通過螺釘緊固的方式均勻安裝到氣箱兩側面上，并使氣箱耳片沿正多邊形的每條邊排列，其作用為定位模塊卡槽和水箱預固定；所示氣箱耳片為一個截面為L型的角鋼，保持L型的開口朝向正多邊形的中心；

S2.熱電模塊的選擇：根據正多邊形大小，選用相同型號的熱電模塊，確保它們的外形尺寸和功能參數一致；

S3.模塊卡槽的制造：根據S2中所述熱電模塊的尺寸，通過機加工的方法制造一個模塊卡槽用于卡置熱電模塊；所述模塊卡槽為梳齒裝，與梳齒垂直的長柄兩端設置有豎向內扣折邊，內扣折邊與梳齒平行設置，且各內扣折邊的外側端設置缺口作為限位槽； S4.熱電模塊的排列：所述模塊卡槽可使熱電模塊正好嵌入到模塊卡槽中，并做到整齊排列不散落；特別的，所述熱電模塊具有冷熱端之分，熱端應朝下，即具有模塊卡槽的限位槽一側；

S5.模塊卡槽的定位：將模塊卡槽和模塊放在氣箱的各外周平面上，并利用卡槽兩端的限位槽與氣箱耳片靠住，進行準確定位，同時保證熱電模塊都在模塊卡槽中整齊排列并靠住模塊卡槽；

S6.水箱預固定：模塊卡槽及模塊定位后，在它們的上面放置水箱，兩端的進出水口用騎馬卡對中并通過螺釘螺母連接氣箱耳片進行固定；同時，螺釘的預緊力將水箱和氣箱中間的熱電模塊被夾住；

S7.抽出模塊卡槽，重復S4-S6步驟，直至所有水箱預固定；

S8.水箱固定：使用多條卡箍將水箱緊固，通過騎馬卡和卡箍雙重緊固使熱電模塊與水箱的位置相對固定。

按上述技術方案，所述氣箱截面為正十六邊形。

按上述技術方案，所述水箱材料為鋁合金，所述水箱的寬度比熱電模塊的寬度大5～10mm。

按上述技術方案，所述熱電模塊長寬方向四個面上具有1-2mm的凹槽。

按上述技術方案，模塊卡槽由線切割加工，模塊卡槽寬度比熱電模塊寬度小2mm；模塊卡槽厚度為1mm。

按上述技術方案，模塊卡槽外側包裹膠帶，防止劃傷從事組裝的工作人員。

本發明的有益效果是：本發明操作簡單、夾緊可靠，能有效保證熱電模塊的位置整齊均勻排列且固定不變，同時保證與冷熱端充分接觸，提高發電系統的能量轉化率和發電量。

具體的，尾氣溫差發電裝置中使用相同的熱電模塊，可以保證其具有相同的外形尺寸和性能參數，減少由于熱電模塊本身誤差帶來的與氣箱、水箱之間的形位誤差，設置專用的模塊卡槽，再使用模塊卡槽針對每個熱電模塊進行限位，同時利用氣箱耳片對模塊卡槽進行限位，雙重限位確保了熱電模塊整齊均勻地排列在與氣箱和水箱的接觸面上，提高熱電材料的轉換率，然后利用騎馬卡對水箱對中定位，可保證每次安裝時每個水箱相互平行，同時對齊氣箱的每個平面，最后利用多條卡箍夾緊水箱和熱電模塊，使之緊緊靠在氣箱上。

進一步的，水箱由鋁合金制成，鋁制水箱在夾緊力的作用下存在微小變形，可以補償熱電模塊和氣箱之間的形位誤差。

在本發明的描述中，需要理解的是，術語“正十六邊體”、“鋁合金”、“線切割”等指示的形狀、材質或加工方式，僅是為了便于描述本發明和簡化描述或提供一種實施例，而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的形狀以及特定的材質和加工方式，因此不能理解為對本發明的限制。

此外，術語“5～10mm”、“1-2mm”、“2mm”、“1mm”、“多條”僅用于描述目的或提供一種實施例，而不能理解為指示或暗示相對重要性或者隱含指明所指示的技術特征的尺寸或數量。在本發明的描述中，“多條”的含義是兩個或兩個以上，除非另有明確具體的限定。

附圖說明

圖1是本發明所涉及的尾氣溫差發電裝置的結構示意圖。

圖2是圖1的一端局部放大示意圖。

圖3是本發明實施例的結構示意圖。

圖4是本發明實施例的工藝流程圖。

圖5是模塊卡槽示意圖。

圖6是模塊嵌入模塊卡槽的結構示意圖。

其中：1-氣箱，2-氣箱耳片，3-騎馬卡，4-水箱，5-卡箍，6-螺釘，7-螺母，8-模塊卡槽，9-熱電模塊，10-限位槽。

具體實施方式

為了使本發明的目的、技術方案及優點更加清楚明白，以下結合附圖及實施例，對本發明進行進一步詳細說明。應當理解，此處所描述的具體實施例僅用以解釋本發明，并不用于限定本發明。如圖1、圖2所示，尾氣溫差發電裝置包括水箱4、熱電模塊9和氣箱1，水箱為圍繞氣箱的多排條形水箱，水箱4的外側面被卡箍5通過捆綁的方式緊固，水箱4的進出水口被騎馬卡3通過螺釘6和螺母7預緊固在氣箱耳片2上。如圖3、圖4所示，根據本發明實施的尾氣溫差發電裝置的組裝方法，包括以下步驟：

S1.氣箱耳片的安裝：如圖3，將氣箱耳片2通過螺釘緊固的方式均勻安裝到氣箱1兩側面并沿正十六邊形的每條邊排列，其作用為定位模塊卡槽9和水箱4預固定。

S2.熱電模塊的選擇：使用相同型號的熱電模塊9，確保它們的外形尺寸和功能參數一致。

S3.模塊卡槽的制造：根據S2中所述熱電模塊9的尺寸，通過機加工的方法制造一個模塊卡槽8。如圖5所示。就是在第二步中要選擇一種熱電模塊，第三步中的模塊卡槽的尺寸要根據熱電模塊的尺寸確定。S4.熱電模塊的排列：所述模塊卡槽8可使熱電模塊9正好嵌入到模塊卡槽8中，并做到整齊排列不散落。特別的，所述熱電模塊9具有冷熱端之分，熱端應朝下，即朝向模塊卡槽的限位槽一側。

S5.模塊卡槽的定位：將模塊卡槽8和熱電模塊9放在氣箱1的平面上，并利用卡槽兩端的限位槽10與氣箱耳片2靠住，進行準確定位，同時保證熱電模塊9都在模塊卡槽8中整齊排列并靠住模塊卡槽8。

S6.水箱預固定：模塊卡槽及熱電模塊定位后，在它們的上面放置水箱4，兩端的進出水口用騎馬卡對中并通過螺釘螺母連接氣箱耳片2進行固定。同時，螺釘的預緊力將水箱4和氣箱1中間的熱電模塊9被夾住。

S7.抽出模塊卡槽8，重復S4-S6步驟，直至所有水箱4預固定。

S8.水箱固定：使用多條卡箍5將水箱4通過捆綁的方式緊固，通過騎馬卡和卡箍雙重緊固使熱電模塊9與水箱4的位置相對固定。

應當理解的是，對本領域普通技術人員來說，可以根據上述說明加以改進或變換，而所有這些改進和變換都應屬于本發明所附權利要求的保護范圍。