一种水域温差发电装置的制作方法

本实用新型涉及温差发电芯片领域，特别涉及一种水域温差发电装置。

背景技术：

在水域水体移动监测点技术领域，多采用传统电池或者太阳能板作为其发电系统。但是传统电池使用寿命很短，而太阳能板发电严重依赖环境光照，晚上、阴天下雨等环境条件下太阳能板则几乎完全不能工作。

水域水体与其上方的空气会一直存在温差，如能将温差发电芯片应用到水域水体监测的场合，则可以为满足监测点全天候电能需求提供一种可行的、更为合适的解决方案。

技术实现要素：

为了解决利用水域水体与空气间存在温差进行发电的问题，本实用新型中披露了一种水域温差发电装置，本实用新型的技术方案是这样实施的：

一种水域温差发电装置，包括上导热件、温差发电芯片以及防水层；所述温差发电芯片包括第一面和第二面；所述第一面紧贴所述上导热件；所述防水层设置在所述温差发电芯片的侧部；所述温差发电芯片与外部负载电性连接。

优选地，所述水域温差发电装置还包括与所述温差发电芯片第二面紧贴的下导热件。

优选地，所述防水层为浮力装置。

优选地，所述防水层设置有中空区。

优选地，所述防水层由至少一种浮力材料制成。

优选地，所述水域温差发电装置设置有浮力组件。

优选地，所述浮力组件包括浮力球。

优选地，所述浮力球通过支撑杆连接所述下导热件的侧表面。

优选地，所述上导热件表面颜色为深色；所述温差发电芯片与所述上导热件、所述下导热件的接触面分别设置有高导热介质。

优选地，所述高导热介质包括导热硅脂、导热胶或导热金粉。

实施本实用新型的有益效果是：

1、通过温差发电芯片，利用水域水体与空气之间的温差实现全天候供电的目的；

2、防水层既将温差发电芯片与水隔绝，同时又对上导热件的下部起保护作用，使上导热件不易被沾湿；

3、防水层可以设计成具有保温以及提供浮力的功能，在进一步提高温差发电芯片发电效率的同时也节省了装置额外设置浮力组件的成本。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一种实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为一种实施例中，防水层(实心结构)和浮力组件的截面结构示意图；

图2为防水层包括中空区和材料区的截面结构示意图；

图3为温差发电芯片截面结构示意图；

图4为水域温差发电装置的又一种截面结构示意图；

图5为一种实施例中，防水层充当浮力装置的截面结构示意图；

图6为一种实施例中，下导热件具有中空结构的截面结构示意图；

图7为一种实施例中，水域温差发电装置的截面结构示意图；

图8为一种实施例中，带有束缚带的水域温差发电装置的截面结构示意图。

在上述附图中，各图号标记分别表示：

1-上导热件，11-导热底层，12-导热片，

2-温差发电芯片，21-第一面，22-第二面，

3-防水层，31-中空区，32-材料区，

4-下导热件，

5-浮力组件，51-浮力球，52-支撑杆，

6-束缚带。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

一种水域温差发电装置，结合图1～8所示，包括上导热件1、温差发电芯片2以及防水层3；所述温差发电芯片2包括第一面21和第二面22；所述第一面21紧贴所述上导热件1；所述防水层3设置在所述温差发电芯片2的侧部；所述温差发电芯片2与外部负载电性连接。

将温差发电芯片2应用在水域水体监测中的原理是：水体自身热容比较大，变化速度要比周围环境温度变化缓慢，使得水体与其上方空气之间存在着温度差，上导热件1将水体上方环境温度的变化传递给温差发电芯片2的第一面21，而水域水体将其自身的温度变化传递给温差发电芯片2的第二面22，由此使得温差发电芯片2的两面存在温度差，从而实现发电的目的。

上导热件1一般包括金属材质，以达到快速进行热传递的效果，在一些实施方式中，结合图1、图2、图5～8所示，上导热件1包括导热底层11和导热片12。

防水层3的主要作用是将温差发电芯片2的侧面与水隔绝，另外也将上导热件1下部保护起来，避免被水沾湿而影响上导热件1的导热效果。在一些实施方式中(如图1、图2、图4、图5、图6、图7或图8所示)，防水层3上部与导热底层11的侧表面紧密贴合，防水层3的下部与温差发电芯片2的第二面22的边沿紧密贴合。

防水层3可以是一层薄膜也可以是一具有提供浮力和保温效果块状物(一些实施方式中，防水层3如图5所示，其为实心且采用防水保温材料)，当然，防水层3也可以具有中空的结构。水域温差发电装置既可以单凭防水层3提供浮力(使得上导热件1的位置高于水面)，也可以单独设计一些浮力组件来提供浮力；当然在一些情况下，可以是防水层3和其他的浮力组件一同为水域温差发电装置提供浮力。

在一种优选实施方式中，所述水域温差发电装置还包括与所述温差发电芯片2第二面22紧贴的下导热件4。

下导热件4的作用之一是实现水体与温差发电芯片2的第二面22之间的快速热传导。下导热件4可以采用和上导热件1相似的形状和结构，也可以采用其他结构。在一些实施方式中，下导热件4可以设计为某些部位具有中空结构(如图6所示)，使其本身具备为水域温差发电装置提供浮力的能力。在一些实施方式中，可以通过下导热件4来固定/连接浮力组件(如图1、图7所示)，来让上导热件1浮于水面上。

在一些实施方式中，如图8所示，防水层3可以通过束缚带6分别与上导热件1和下导热件4进行紧固。束缚带6可以是金属带、塑料袋、链条、绳索等，束缚带6与上导热件1、下导热件4之间既可以通过螺丝、自锁系统等固定，也可以是自身具有弹性收缩力固定。

在一种优选实施方式中，所述防水层3为浮力装置。

在一种优选实施方式中，所述防水层3设置有中空区31，这样使得防水层3能为水域温差发电装置提供浮力，中空区31还可以起到提高防水层3热阻的作用(提高了防水层3保温效果)。图2、图4展示了防水层3可以由中空区31和材料区32组成，材料区32至少包含一种防水材料，可以是薄膜也可以是具有一定截面宽度的环状物。

在一种优选实施方式中，所述防水层3由至少一种浮力材料制成。防水层3可以由浮力材料组成，也可以是由浮力材料和其他物质组合而成。常见的浮力材料有轻质的泡沫、塑料，本领域技术人员可以理解的是，其他的公知浮力材料亦可以被采用作为防水层3的材料之一。

在一种优选实施方式中，所述水域温差发电装置设置有浮力组件5。在此不对浮力组件5的具体形状、结构作出限制，亦不对其与上导热件1、温差发电芯片2、防水层3、下导热件4的位置、连接关系作限制，本领域技术人员可以根据现有技术，选择合适形式的浮力组件5为水域温差发电装置提供充足的浮力。

在一种优选实施方式中，如图1或图7所示，所述浮力组件5包括浮力球51。浮力球51可以是充气球、塑胶球、塑料球、橡胶球、甚至是中空的金属球等。浮力球51和水域温差发电装置的其他组件(如防水层或下导热件)的连接方式可以是刚性连接，也可以是柔性连接(比如链条、绳索等)。图7展示了浮力球51通过绳索与下导热件4柔性连接的一种方式。

在一种优选实施方式中，如图1所示，所述浮力球51通过支撑杆52连接所述下导热件4的侧表面。

在一种优选实施方式中，所述上导热件1表面颜色为深色；所述温差发电芯片2与所述上导热件1、所述下导热件4的接触面分别设置有高导热介质。上导热件1表面可以设计为黑色、紫色、棕色、褐色、红色等深色系，利于其与周围环境更快速实现热交换。

在一种优选实施方式中，所述高导热介质包括导热硅脂、导热胶或导热金粉。

上述列举的各种实施例，在不矛盾的前提下，可以相互组合实施，本领域技术人员可结合附图和上文对实施例的解释，作为对不同实施例中的技术特征进行组合的依据。

需要指出的是，以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。