Приспособление для сборки термоэлектрических модулей

(19Н 0135 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ПО ДЕЛАИ ИЗОБРЕ МИТЕТ СССР ИЙ И ОТНРЫТ ЕНИЯОПИСАНИЕ ИЗОБРЕ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(56 ) 1, Авторское свидетельство СССРйф,199223, кл, Н 01 1. 35/34, 1966,2. Патент США й 3.223.406,кл; 269-153, опублик, 19653. Авторское свидетельство СССРйф 546047, кл, Н 0135734, 1977(54) (57 ) ПРИСПОСОБЛЕНИЕ ДЛЯ СБОРКИТЕРМОЭЛЕКТРИЧЕСКИХ МОДУЛЕЙ, содержащее снабженный каркасом корпус, .в стенках которого выполнены прорези сустановленными в них двумя группа"ми направляющих пластин, и прижимное устройство, о т л и ч а ю щ е ес я тем, что, с целью расширенияфункциональных возможностей и увеличения выхода годных иэделий путемустранения воэможностей замыканиятермоэлементов в модуле, каждаянаправляющая пластина первой группы,кроме ограничивающих по периметрумодуль, выполнена в виде двух раздвижных гребенок, зубья которых направ"лены в противоположные стороны, а впазах расположены направляющие пластины второй группы, причем обе группы направляющих пластин по скользящей посадке установлены в прорезях, выполненных по всей высоте стенок корпуса.Ф 1038Изобретение относится к термозлект."ричеству : а более конкретно к устройствам для изготовления термоэлектрических модулей, используемых в тер"моэлектрических генераторах, хододиль"никах и других приборах.Известно приспособление.для сборкитермоэлектрических модулей, содержащее корпус, выполненный в виде рамки с намотанной на нее крест-нак рест нитью, образующей сетку с ячейка" . ми, Для крепления концов нити и перевода намотки в перпендикулярное нап- . равление в рамке имеются штыри. При сборке модуля полуэлементы вставляют" 15 ся в ячейки двухслойной сетки так, чтобы верхний слой фиксировал один конец полуэлемента модуля, а нижний- другой конец. При этом величина ячеек выбирается в зависимости от попе" щ речного сечения полуэлементов, а толщина нити - в зависимости от заданных зазоров между ними1 .Недостатком данного приспособления является то, что оно не имеет прижи мов для параллельной установки теплопереходов и ограничителей высоты модуля. В таком приспособлении можно собрать только блок полуэлементов что значительно затрудняет сборку, снижает точность и качество модулей. Известно также приспособление для сборки модулей, содержащее корпус с отверстием по форме модуля, в стенках которого выполнены прорези с установленными в них направляющими пластинами, с одной стороны которых имеется ограничитель. Такое приспособление предназначено для сборки моду 40 лей с коммутационными пластинами без теплопереходов и снабжено крышкой, в которую вмонтировано большое количество прижимов для закрепления коммутационных пластин, соединяю 45 щих полуэлементы модуля 2 1.К недостаткам указанного приспо-.е собпения относится сложность конструкц;)и низкая точность сборки, обусловленная , в частности, тем, что при наличии отдельных прижимов для каждого термоэлеента невозможно точно выдержать одинаковую высоту всех термоэлементов, Кроме того, конструкция корпуса и направляющих пластин данного приспособления не позволяет собирать в нем модули разных габари. тов и формы,9852Наиболее близким к предлагаемомуявляется приспособление для сборкитермоэлектрических модулей. содержащее снабженный каркасом корпус, встенках которого выполнены прорезис установленными в них двумя группа"ми направляющих пластин, 8 корпусеприспособления выполнено сквозноеотверстие, форма которого соответствует форме и.размерам собираемого модуля,а направляющие пластиныжестко фиксируются в прорезях корпусапри помощи ограничителя с одной стороны и подвижно установленного вкаркасе прижимного устройства в виде струбцин с другой стороны 3Однако для сборки модуля в известном приспособлении высота направляющих пластин должна быть меньшевысоты залуженного полуэлемента, чтосоздает возможность затекания припоя между коммутационными пластинами теплопереходов и создания закорачивающих перемычек между соседнимитермоэлементами. Это значительно снижает процент выхода годных изделийпри сборке. Кроме того конструкциякорпуса и направляющих пластин, вчастности жесткая фиксация направляющих пластин в прорезях, обуславливаетневозможность сборки в данном приспособлении модулей разных габаритови формы, а также и многокаскадныхмодулейЦель изобретения - расширениефункциональных возможностей и увеличение выхода годных изделий путем устранения возможности замыкания термоэлементов в модуле.Указанная цель достигается тем,что в приспособлении для сборкитермоэлектрических модулей, содер,жащем снабженный каркасом корпус,в стенках которого выполнены прорези с установленными в них двумягруппами направляющих пластин,иприжимное устройство, каждая направляющая пластина первой группы,кроме ограничивающих по периметру модуль, выполнена в виде двухраздвижных гребенок, зубья которыхнаправлены в пРотиволожные стороны,а в пазах расположены направляющие пластины второй группы, причемобе группы направляющих пластинОпо скользящей посадке установленыв прорезях, выполненных по всей высоте стенок корпуса,3 1При этом направляющие плас, тины, ограничивающие модуль попериметру, в каждой группе пластинвыше остальных на 0,5- 1,5 мм.На фиг. 1 показано предлагаемоеприспособление для сборки термоэлектрических модулей, общий вид;.нафиг. 2-4 - направляющие пластины,используемые в приспособлении,Приспособление содержит корпус1, выполненный в виде цилиндрического стакана, в стенках которого выполйены прорези 2. Корпус установлен в каркасе .3, снабженном прижимным устройством , выполненным в виде толкателя 4, В прорезях корпусаустановлены две группы направляющих пластин, которые, в свою очередьсостоят из верхних и нижних направляющих пластин 5 первой группы,верхних и нижних направляющих пластин 6 второй группы и пластин 7 и 8,ограничивающих модуль по периметру,Направляющая пластина 5 первой группы (фиг.2 ) состоит из двух раздвижных гребенок, установленных в приспособлении так, что зубья обеих гребенок направлены в противоположныестороны, В пазах верхних и нижнихгребенок первой группы соответственно расположены верхние и нижние направляющйе пластины 6 второй группы, общий вид которых показанна фиг. 3 Пластины 7 и 8, ограничивающие модуль по периметру, показаны на фиг.4, причем высота ограничивающих пластин в каждой группена 0,5-1,5 мм больше высоты остальных направляющих пластин.Сборка термоэлектрического модуля при помощи предлагаемого приспособления происходит следующимобразом,Теплопереход модуля устанавливается на дне корпуса 1, затем в прооезях 2 корпуса располагают ниж-.ние направляющие пластины 6 второйгруппы в том числе и нижние ограничивающие пластины 8, Устанавливают нижние гребенки первойгруппы направляющих пластин 5 итаким. образом, что в пазах гребенок размещаются нижние пластинывторой группы. В образованные ячейки укладываются коммутационныепластины, прикоммутационные пластины теплоперехода отделены друг.от друга направляющими пластинами, так, что невозможно затекание 038985 4 припоя между ними. Затем в прорезях корпуса над нижними гребенками соответственно устанавливаютверхние гребенки. направляющих плас"тин 5 и 7 первой группы, а в пазахверхних гребенок располагают верхние направляющие пластины 6 второйгруппы, в том числе и верхние ограничивающие пластины 8. В ячейкахд образованных направляющимипластинами, размещают полуэлементыв зависимости от схемы коммутациимодуля.Так как залуженные полуэлементы,установленные в ячейках, нескольковыше направляющих пластин, то длятого, чтобы обеспечить фиксацию полу"элементов и коммутационных пластин верхнего теплоперехода в своих ячейках, верхние гребенки первой группы направляющих пластин 5 и7 поднимаются в прорезах 2 корпусавместе с установленными в их пазахверхними направляющими пластинами6 и 8 второй группы на нужную высоту и закрепляются в этом положении, например, подпружиниванием илипри помощи прокладки между верхни"ми гребенками полоски припоя, ко"торым залужены полуэлементы модуля.После этого над полуэлементамимодуля аналогично нижнему устанавливают верхний теплопереход, причем все пластины 7 и 8 ограничивают оба теплоперехода и все крайниеполуэлементы модуля по периметру.Предлагаемое приспособлениенаряду со сборкой однокаскадныхмодулей позволяет производить сборку многокаскадных модулей разныхгабаритов и с различными параметрами.При необходимости изготовлениямногокаскадного модуля над сборкой первого каскада при помощи дополнительного набора направляющихпластин аналогичным образом устанавливаются полуэлементы и теплопереходы второго, третьего каскадов и т,д.После этого корпус приспособления с собранным модулем размещают в каркасе 3, устанавливают надним толкатель 4 и помещают все приспособление в печь. При достижении 55 температуры плавления припоя поддавлением толкателя производится коммутация составных элементов модуля.При этом коммутационные пластины1038985 ,Эгребенок и0,7,мм. Высота ограничивающих пластин первой группы 1,50,8 мм, а второй 0 7-0,8 мм,Аналогичным образом изготавливают еще несколько наборов направляющих пластин других размеров длясборки в приспособления модулей разных габаритов и сборки многокаскадных модулей. Каркас приспособ 10 ления выполняют из нержавеющейстали.По сравнению с известнымпредлагаемое приспособление для сборки термоэлектрическлх модулей15 значительно проще. в изготовлении.Это обусловлено отсутствием специальных струбцин для закреплениянаправляющих пластин, а такжеболее простой формой корпуса прис 20 пособления. Фтеплопереходов прижимаются к торцам полуэлементов и припой соединяет их, не образуя замыкающих перемы чек,между термоэлементами модуля,Таким образом, предлагаемое прис пособление позволяет быстро и качественно собирать как однокаскадные, так и многокаскадные модули, причем процент выхода годных модулей бла" годаря предлагаемой конструкции направляющих пластин значительно повышается, так как практически исключается воэможность замыкания термоэлементов модуля при сбор-. ке.Изготавливают опытный образец приспособления для сборки термоэлектрических модулей. Корпус приспособления изготавливается в виде цилиндрического стакана из дюралю" миния диаметром,29 , высотой 15 и толщиной стенок 1,5 мм. Изготавливают набор направляющих пластин для приспособления, выполненных из стали 65 Г,причем после изготовления пластин проводят химическое оксидирование с целью покрытия их окисной пленкой и обеспечения несмачиваемости припоем при сборке модулей. Высота каждой гребенки направляющих пластин первой группы Ь= 1,5 мм, глубина пазов гребенок 0,7 мм, а высота направляющих пластин второй группы соответствует глубине пазов 1В предлагаемом приспособлениипроводится сборка нескольких видов как однокаскадных, так и мно гокаскадных охлаждающих термоэлектрических модулейПри сравнении предлагаемого приспособления с известным видно, чтопроцент выхода годных модулей з 0 при сборке повышается на 30.Кроме того, предлагаемое приспособлениезначительно проще в изготовлении4и обладает более широкими возможностями, чем известное.1038985 имокосов аказ 6236/57 ВИИИПИ Государствен по делам изобре 113035, Москва,Ж