本發(fā)明涉及尾氣溫差發(fā)電裝置技術(shù)領(lǐng)域,尤其涉及一種尾氣溫差發(fā)電裝置的組裝方法。
背景技術(shù):
中國(guó)是一個(gè)能源生產(chǎn)大國(guó),能源儲(chǔ)量非常豐富,但同時(shí)也是一個(gè)能源消耗大國(guó),且現(xiàn)階段我國(guó)能源利用率較低,只有約33%,單位產(chǎn)值耗能比美國(guó)、歐盟、日本分別要高2.5倍、4.9倍和8.7倍。2010年中國(guó)進(jìn)口原油2.39億噸。與此同時(shí),2010年我國(guó)消耗石油4.5億噸,其中進(jìn)口石油達(dá)到了創(chuàng)紀(jì)錄的2.5億噸,同比增長(zhǎng)16.2%,對(duì)外依存度超過(guò)了55%,車(chē)用燃油消耗量占石油消耗量的例估計(jì)達(dá)40%左右。
近年來(lái),隨著材料科學(xué)領(lǐng)域研究的突破,出現(xiàn)了一些性能較好的熱電轉(zhuǎn)換材料,這為汽車(chē)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(guó)內(nèi)外已經(jīng)興起利用熱電材料的溫差發(fā)電效應(yīng)回收汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)尾氣能量的研究熱潮。假設(shè)溫差發(fā)電裝置效率達(dá)5%,對(duì)于我國(guó)目前約1.2億噸的年汽車(chē)燃油消耗量而言,相當(dāng)于每年可回收240萬(wàn)噸燃油燃燒所產(chǎn)生的能量,具有很大的應(yīng)用價(jià)值。
尾氣溫差發(fā)電裝置是利用熱電模塊兩端的溫差產(chǎn)生電動(dòng)勢(shì),為蓄電池供電,實(shí)現(xiàn)汽油能量的有效利用。但是尾氣溫差發(fā)電裝置內(nèi)往往裝有成百上千塊小型片狀的熱電模塊,同時(shí)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(tǒng)的組裝方法很難實(shí)現(xiàn)熱電模塊的整齊排列,在安裝或更換熱電模塊時(shí),熱電模塊的位置往往會(huì)發(fā)生變動(dòng),而且,水箱與氣箱沒(méi)有對(duì)中可能降低尾氣溫差發(fā)電裝置整體的能量轉(zhuǎn)化率和發(fā)電量。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本發(fā)明針對(duì)現(xiàn)有尾氣溫差發(fā)電裝置組裝效率低,水箱、氣箱和熱電模塊相對(duì)位置不精準(zhǔn)的技術(shù)問(wèn)題,提供了一種簡(jiǎn)便可行,價(jià)格低廉,快捷有效的尾氣溫差發(fā)電裝置的組裝方法。
為解決上述技術(shù)問(wèn)題,本發(fā)明采用的技術(shù)方案是:
一種尾氣溫差發(fā)電裝置的組裝方法,所述發(fā)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(shè)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(guò)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(guò)螺釘緊固的方式均勻安裝到氣箱兩側(cè)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(yù)固定;所示氣箱耳片為一個(gè)截面為L(zhǎng)型的角鋼,保持L型的開(kāi)口朝向正多邊形的中心;
S2.熱電模塊的選擇:根據(jù)正多邊形大小,選用相同型號(hào)的熱電模塊,確保它們的外形尺寸和功能參數(shù)一致;
S3.模塊卡槽的制造:根據(jù)S2中所述熱電模塊的尺寸,通過(guò)機(jī)加工的方法制造一個(gè)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(zhǎng)柄兩端設(shè)置有豎向內(nèi)扣折邊,內(nèi)扣折邊與梳齒平行設(shè)置,且各內(nèi)扣折邊的外側(cè)端設(shè)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(yīng)朝下,即具有模塊卡槽的限位槽一側(cè);
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(jìn)行準(zhǔn)確定位,同時(shí)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(yù)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(jìn)出水口用騎馬卡對(duì)中并通過(guò)螺釘螺母連接氣箱耳片進(jìn)行固定;同時(shí),螺釘?shù)念A(yù)緊力將水箱和氣箱中間的熱電模塊被夾??;
S7.抽出模塊卡槽,重復(fù)S4-S6步驟,直至所有水箱預(yù)固定;
S8.水箱固定:使用多條卡箍將水箱緊固,通過(guò)騎馬卡和卡箍雙重緊固使熱電模塊與水箱的位置相對(duì)固定。
按上述技術(shù)方案,所述氣箱截面為正十六邊形。
按上述技術(shù)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(shù)方案,所述熱電模塊長(zhǎng)寬方向四個(gè)面上具有1-2mm的凹槽。
按上述技術(shù)方案,模塊卡槽由線(xiàn)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(shù)方案,模塊卡槽外側(cè)包裹膠帶,防止劃傷從事組裝的工作人員。
本發(fā)明的有益效果是:本發(fā)明操作簡(jiǎn)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(shí)保證與冷熱端充分接觸,提高發(fā)電系統(tǒng)的能量轉(zhuǎn)化率和發(fā)電量。
具體的,尾氣溫差發(fā)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(shù),減少由于熱電模塊本身誤差帶來(lái)的與氣箱、水箱之間的形位誤差,設(shè)置專(zhuān)用的模塊卡槽,再使用模塊卡槽針對(duì)每個(gè)熱電模塊進(jìn)行限位,同時(shí)利用氣箱耳片對(duì)模塊卡槽進(jìn)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(zhuǎn)換率,然后利用騎馬卡對(duì)水箱對(duì)中定位,可保證每次安裝時(shí)每個(gè)水箱相互平行,同時(shí)對(duì)齊氣箱的每個(gè)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(jìn)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(bǔ)償熱電模塊和氣箱之間的形位誤差。
在本發(fā)明的描述中,需要理解的是,術(shù)語(yǔ)“正十六邊體”、“鋁合金”、“線(xiàn)切割”等指示的形狀、材質(zhì)或加工方式,僅是為了便于描述本發(fā)明和簡(jiǎn)化描述或提供一種實(shí)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(zhì)和加工方式,因此不能理解為對(duì)本發(fā)明的限制。
此外,術(shù)語(yǔ)“5~10mm”、“1-2mm”、“2mm”、“1mm”、“多條”僅用于描述目的或提供一種實(shí)施例,而不能理解為指示或暗示相對(duì)重要性或者隱含指明所指示的技術(shù)特征的尺寸或數(shù)量。在本發(fā)明的描述中,“多條”的含義是兩個(gè)或兩個(gè)以上,除非另有明確具體的限定。
附圖說(shuō)明
圖1是本發(fā)明所涉及的尾氣溫差發(fā)電裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2是圖1的一端局部放大示意圖。
圖3是本發(fā)明實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖4是本發(fā)明實(shí)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(jié)構(gòu)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(shí)施方式
為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白,以下結(jié)合附圖及實(shí)施例,對(duì)本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。應(yīng)當(dāng)理解,此處所描述的具體實(shí)施例僅用以解釋本發(fā)明,并不用于限定本發(fā)明。如圖1、圖2所示,尾氣溫差發(fā)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(cè)面被卡箍5通過(guò)捆綁的方式緊固,水箱4的進(jìn)出水口被騎馬卡3通過(guò)螺釘6和螺母7預(yù)緊固在氣箱耳片2上。如圖3、圖4所示,根據(jù)本發(fā)明實(shí)施的尾氣溫差發(fā)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(guò)螺釘緊固的方式均勻安裝到氣箱1兩側(cè)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(yù)固定。
S2.熱電模塊的選擇:使用相同型號(hào)的熱電模塊9,確保它們的外形尺寸和功能參數(shù)一致。
S3.模塊卡槽的制造:根據(jù)S2中所述熱電模塊9的尺寸,通過(guò)機(jī)加工的方法制造一個(gè)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(jù)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(yīng)朝下,即朝向模塊卡槽的限位槽一側(cè)。
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(jìn)行準(zhǔn)確定位,同時(shí)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(yù)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(jìn)出水口用騎馬卡對(duì)中并通過(guò)螺釘螺母連接氣箱耳片2進(jìn)行固定。同時(shí),螺釘?shù)念A(yù)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(fù)S4-S6步驟,直至所有水箱4預(yù)固定。
S8.水箱固定:使用多條卡箍5將水箱4通過(guò)捆綁的方式緊固,通過(guò)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(duì)固定。
應(yīng)當(dāng)理解的是,對(duì)本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō),可以根據(jù)上述說(shuō)明加以改進(jìn)或變換,而所有這些改進(jìn)和變換都應(yīng)屬于本發(fā)明所附權(quán)利要求的保護(hù)范圍。