[发明专利]一种热电磁复合全固态制冷装置

权利要求书

1.一种热电磁复合全固态制冷装置，包括伺服电机、磁体组、直流电源、热电磁复合制冷器件、同步轮带、热端换热器流道、冷端换热器流道；所述热电磁复合制冷器件与直流电源通过电源线连接；所述磁体组设置在热电磁复合制冷器件的外部；其特征在于：所述热端换热器流道、热电磁复合制冷器件、冷端换热器流道构成多重嵌套结构；所述热电磁复合制冷器件包括外层热电层、磁热材料层、内层热电层；所述多重嵌套结构由内向外依次为热端换热器流道、内层热电层、磁热材料层、外层热电层、冷端换热器流道；所述伺服电机为磁体组的运动提供动力，所述同步轮带将伺服电机的动力传递至磁体组。

2.根据权利要求1所述的一种热电磁复合全固态制冷装置，其特征在于：包括n个热电磁复合制冷器件，n≥1的整数；所述n个热电磁复合制冷器件嵌套在一条冷端换热器流道中；所述n个热电磁复合制冷器件匹配设置n个热端换热器流道，所述n个热端换热器流道分别嵌套在n个热电磁复合制冷器件中。

3.根据权利要求1或2所述的一种热电磁复合全固态制冷装置，其特征在于：所述每个热电磁复合制冷器件沿轴向布置m层，m≥1的整数。

4.根据权利要求1所述的一种热电磁复合全固态制冷装置，其特征在于：所述外层热电层包括X个外层π形热电组件，X≥1的整数，X个π形热电组件串联连接，设置在磁热材料层外端面外部。

5.根据权利要求4所述的一种热电磁复合全固态制冷装置，其特征在于：所述外层π形热电组件包括外层热电组件P型热电臂、外层热电组件N型热电臂、第一导热导电铜片、第二导热导电铜片、第一导热绝缘陶瓷、第二导热绝缘陶瓷；所述第一导热导电铜片是将相邻的两个外层π形热电组件中外层热电组件P型热电臂、外层热电组件N型热电臂连接；所述第二导热导电铜片是将单个外层π形热电组件内部的外层热电组件P型热电臂、外层热电组件N型热电臂连接；所述第一导热绝缘陶瓷内端面与第一导热导电铜片连接，所述第一导热绝缘陶瓷外端面与冷端换热器流道连接；所述第二导热绝缘陶瓷外端面与第二导热导电铜片连接，所述第二导热绝缘陶瓷内端面与磁热材料层连接。

6.根据权利要求1所述的一种热电磁复合全固态制冷装置，其特征在于：所述内层热电层包括Y个内层π形热电组件，Y≥1的整数，Y个π形热电组件串联连接，设置在磁热材料层内端面内部。

7.根据权利要求6所述的一种热电磁复合全固态制冷装置，其特征在于：所述内层π形热电组件包括内层热电组件P型热电臂、内层热电组件N型热电臂、第三导热导电铜片、第四导热导电铜片、第三导热绝缘陶瓷、第四导热绝缘陶瓷；所述第三导热导电铜片是将相邻的两个内层π形热电组件中内层热电组件P型热电臂、内层热电组件N型热电臂连接；所述第四导热导电铜片是将单个内层π形热电组件内部的内层热电组件P型热电臂、内层热电组件N型热电臂连接；所述第三导热绝缘陶瓷内端面与第三导热导电铜片连接，所述第三导热绝缘陶瓷外端面与磁热材料层连接；所述第四导热绝缘陶瓷外端面与第四导热导电铜片连接，所述第四导热绝缘陶瓷内端面与热端换热器流道连接。

8.根据权利要求1所述的一种热电磁复合全固态制冷装置，其特征在于：所述热电磁复合制冷器件的外层热电层、磁热材料层、内层热电层均为中空圆柱体结构或中空方体结构或中空菱形体结构或中空波浪形体结构。

9.根据权利要求1所述的一种热电磁复合全固态制冷装置，其特征在于：所述磁热材料层包括容器和磁热材料，所述磁热材料为Gd及其化合物、钙钛矿及其钙钛矿类化合物、MnFePAs系合金以及复合材料中的一种或几种；所述磁热材料由纳米级颗粒状磁热材料球压制在容器中，容器材料为8000树脂。

10.根据权利要求1或4或5或6或7或8所述的一种热电磁复合全固态制冷装置，其特征在于：热电材料为Bi2Te3基合金、Si基热电材料、笼状结构化合物、或者PbS、PbSe、PbTe组成的化合物中一种或几种。