[0038]在本发明的一些实施例中，热端换热部410和散热管路420中灌注的制冷剂可以为水或其他制冷工质，且制冷剂的灌注量可以由通过试验测试得出。每根散热管路420向上地弯折延伸的结构需要保证液态的制冷剂可以依靠重力自由的在管路中流动。本实施例的热端换热装置400工作时，制冷剂在热端换热部410和散热管路420中进行气液相变，进行热循环。
[0039]热端换热装置400的热端换热部410可为扁平长方体状，该热端换热部410的相对设置的前表面与后表面的面积大于其他表面的面积，且热端换热部410的前表面或后表面用作与热源(例如半导体制冷片的热端)热连接的换热面，热连接的方式可以包括该外表面直接与该冷源接触贴靠或者通过导热层接触，其中导热层可以为涂覆于外表面和冷源之间的导热硅胶或石墨等。本实施例中的“热连接”或“热接触”，本可以是是直接抵靠接触，采用热传导的方式进行传热。若抵靠接触面涂覆导热硅脂(石墨或其他介质)，可将其认为是抵靠接触面上的一部分，作为改善热连接(或热接触)的导热层。
[0040]多根散热管路420中至少部分散热管路420的冷凝段421布置于相互垂直的两个竖直平面中，其中，所述两个竖直平面包括与热端换热部410的后表面垂直的第一平面和与热端换热部410的后表面平行的第二平面，以使外壳的至少一个侧壁320和后背310与散热管路420的冷凝段421进行热交换。
[0041]本发明实施例的热端换热装置400应用到半导体制冷冰箱时，热端换热装置400的热端换热部410可设置在外壳后背310与内胆100后壁之间，且与半导体制冷片的热端热连接。每根散热管路420的冷凝段421与外壳的内表面贴靠。该半导体制冷冰箱的工作过程为:半导体制冷片通电工作时，热端散发热量，与之热连接的热端换热部410的温度相应升高，热端换热部410内的液态制冷剂遇热时发生相变蒸发，变化成为气态，气态的制冷剂会在热源压力下沿着散热管路420上升，将热量经过外壳传给周围环境，制冷剂冷凝放热后重新相变为液态，依靠重力自动回流至热端换热部410内腔中，再次吸收热端散发的热量进行蒸发，由此进行循环相变散热，有效地降低热端温度。
[0042]在本发明的一些实施例中，多根散热管路420中部分散热管路420的冷凝段421布置于与第一平面平行的第三平面中，以使外壳的两个侧壁320和后背310分别与相应散热管路420的冷凝段421进行热交换。具体地，其冷凝段421布置于第二平面中的每根散热管路420的冷凝段421位于第一平面和第三平面之间。其冷凝段421布置于第一平面中的每根散热管路420的冷凝段421和其冷凝段421布置于第三平面中的每根散热管路420的冷凝段421均位于第二平面的一侧。
[0043]为了保证半导体制冷冰箱外壳散热较均匀，其冷凝段421布置于第二平面中的散热管路420的数量为两根，关于一竖向几何对称面对称设置。其冷凝段421布置于第一平面中的散热管路420和其冷凝段421布置于第三平面中的散热管路420的数量均为一根，并关于该竖向几何对称面对称设置，该竖向几何对称面可以为外壳的竖向对称面。进一步地，其冷凝段421布置于第二平面中的每根散热管路420的冷凝段421在水平面上的投影长度小于半导体制冷冰箱的外壳后背310宽度的1/2且大于外壳后背310宽度的1/4，以使该两根散热管路420的冷凝段421分别与外壳后背310外表面的左半部分和右半部分热连接。其冷凝段421布置于第一平面中的散热管路420的冷凝段421和其冷凝段421布置于第三平面中的散热管路420的冷凝段421在水平面上的投影长度均小于半导体制冷冰箱的外壳侧壁320宽度且大于外壳侧壁320宽度的1/2，以使该两根散热管路420的冷凝段421分别与外壳的两个侧壁320外表面热连接。
[0044]为了更好地使每个冷凝段421的热量传递至冰箱外壳，每根散热管路420的冷凝段421与外壳的外表面热连接是通过每个根散热管路420的冷凝段421分别贴靠于外壳的后背310和两个侧壁320外表面实现的。在本发明的一些替代性实施例中，每个冷凝段421可贴靠于一个相应导热平板上，导热平板在与外壳的后背310和两个侧壁320贴靠，以使冰箱外壳内受热更加均匀。
[0045]在本发明的一些实施例中，每个散热管路420可以选用铜管、不锈钢管、铝管等，优选为铜管。如图3所示，其冷凝段421与外壳的侧壁320热连接的散热管路420的连接段422可包括第一区段425和第二区段426，其中第一区段425与热端换热部410的内腔或管道连通且延伸至热端换热部410外部前方，第二区段426与第一区段425连接且在与外壳的后背310平行的竖直平面上横向地且倾斜向上地延伸后，并向前且倾斜向上地弯折至外壳侧壁320以连接相应的散热管路420的冷凝段421。其冷凝段421与外壳的背热连接的散热管路420的连接段422可仅包括第一区段425，与热端换热部410的内腔或管道连通且延伸至热端换热部410外部后方，并延伸至相应散热管路420的冷凝段421的起始端。
[0046]每根散热管路420的冷凝段421可包括多个竖向间隔设置的直管区段423和连接每两个相邻直管区段423的弯折区段424，其中每个直管区段423以相对于水平面呈10°至70°的角度倾斜设置以保证液态制冷剂在其内依靠重力自由流动，而弯折区段424优选设置为“C”字形，或为弧形管段，从而使得冷凝段421总体上呈现一种倾斜的“Z”字形结构。
[0047]为了防止每根散热管路420的冷凝段421发生变形，以保证每根制散热管路420内制冷剂有效地流动和进行热交换，本发明实施例的半导体制冷冰箱还包括多个固位钢丝50。每个固位钢丝50沿竖直方向设置。每根散热管路420同侧的各个弯折区段424的外顶点处(也可称为顶凸处)管壁均焊接于一个相应固位钢丝50。具体地，两个固位钢丝50可分别固定于一个相应散热管路420的冷凝段421的两侧，且每个固位钢丝50在沿其长度的不同部位处依次固定于相应冷凝段421的相应侧的各个弯折区段424的顶凸处。进一步地，每根散热管路420的其它与相应固位钢丝50接触的部分均可焊接于该固位钢丝50。
[0048]在本发明实施例中，如图3所示，热端换热装置400的热端换热部410可为换热铜块，其内部设置有四个沿竖直方向延伸的阶梯盲孔411和连通每个阶梯盲孔411下部的水平管孔412，以形成热端换热部410内部的管道。每根散热管路420的下端可插接于相应阶梯盲孔411内。热端换热装置400还包括一根制冷剂灌注管430，其一端与相应水平管孔412连通，另一端为配置成可操作地打开以接收从外部注入的制冷剂的常闭端，以向每根散热管路420内灌注制冷剂。
[0049]在本发明的一些替代性实施例中，热端换热装置400的热端换热部410可为热端换热箱，其内限定有用于容装气液两相共存的制冷剂的内腔，且配置成允许制冷剂在其内发生相变换热。每根散热管路420的连接段422连通至内腔的上部。热端换热装置400还可以设置三通装置用于制冷剂的灌注。该三通装置设置于一根散热管路420的连接段422上，其第一端和第二端用于连通连接段422的相应两区段，第三端为配置成可操作地打开以接收从外部注入的制冷剂的常闭端。利用三通装置降低了灌注制冷剂工艺的难度，并为维修提供了手段。
[0050]本发明实施例还提供了一种半导体制冷冰箱。如图4和图5所示，该半导体制冷冰箱可包括:内胆100、外壳、半导体制冷片、上述任一实施例中的热端换热装置400和门体500等。该外壳一般存在两种结构，一种是拼装式、即由顶盖、左右侧壁320、外壳后背310、下底板等拼装成一个完整的箱体。另一种是整体式，即将顶盖与左右侧壁320按要求辊轧成一倒“U”字形，称为U壳，在与外壳后背310、下底板点焊成箱体。本发明实施例的半导体制冷冰箱优选使用整体式外壳，即外壳包括有U壳和后背310，其中U壳设置于内胆100的侧壁和顶壁的外侧，外壳的后背310与内胆100的后壁限定有安装空间。
[0051]本发明实施例的半导体制冷冰箱中内胆100内限定有储物间室。半导体制冷片可设置于外壳的后背310与内胆100的后壁之间，即位于外壳的后背310与内胆100的后壁限定的安装空间内。热端换热装置400可被安装成使其热端换热部410的后表面与半导体制冷