[发明专利]利用水位差的集成混合式换热器

说明书

相关申请的交叉引用

本申请要求2008年11月10日提交的韩国专利申请第 10-2008-0111177号的优先权，该申请的全部内容通过引用而为所有目 的被结合到本文中。

技术领域

本申请涉及一种用于混合动力车辆的集成混合式换热器。 更特别地，本申请涉及一种利用水位差的集成混合式换热器，其中电 气元件冷却系统和内燃机冷却系统被集成为单一的冷却系统，从而在 工作过程中在该冷却系统中产生的气泡能够被顺利排除，因而提高冷 却效率。

背景技术

概括而言，混合动力车辆是配备有内燃机和电动机的车辆， 从而该车辆由内燃机和电动机中的一个或两者所驱动。

混合动力车辆在初始驱动期间或慢速驱动期间由电动机驱 动，而在上坡驱动期间或电池放电期间由内燃机驱动，从而提高燃油 效率。

在此，由于包括电动机的电气元件在工作过程中产生热量， 所以必须提供防止这些元件温度升高的冷却系统，从而保持这些元件 的输入和输出特性处于最佳状态。

特别地，对于电池来说，需要保持最佳温度，从而保持总 体充放电效率最大。

因此，利用冷却系统将电池充电和放电的过程中所产生的 热量冷却以达到最佳温度。

例如，当混合动力车辆由电动机所驱动时，电流在换流器 中的相移(交流到直流)产生热量，并且在电动机和发电机的工作过程中 也产生热量。为了冷却这些电气元件，混合动力车辆包括电气元件冷 却系统，其中冷却水在电动机的工作过程中经过电泵→换流器→换流 器储存箱体→散热器而循环。

因此，混合型冷却系统通过包括电气元件冷却系统和内燃 机冷却系统的两个冷却系统而工作。

在该混合型冷却系统中，在集成的散热器中单个的散热器 彼此独立而不发生流体联通，并且根据内燃机和电气电动机的工作、 水泵的流速以及冷却剂的温度，集成的散热器的内部压力会彼此不同。 在此情况下，即使总体压力相同，动态压力也会彼此不同。

近来，提出了集成式冷却系统，其中电气元件冷却系统和 内燃机冷却系统被集成为单个冷却系统，以便提高冷却效率，优化结 构设计，减少元件数量，并且降低制造成本。

例如，日本专利公开第1998-259721号和美国专利第 6,124,644号公开的冷却系统，其中现有的内燃机散热器被分成内燃机 的散热器和电气元件的散热器。

然而，在日本专利公开第1998-259721号中公开的冷却系 统中，在电气元件的散热器中形成的气泡在箱体顶部聚集；然而，由 于用于排放聚集的气泡的出口位于底部，所以难以从箱体排除这些聚 集的气泡，由此降低了冷却效率。

而且，内燃机的散热器和电气元件的散热器的温度和压力 在上述冷却系统中被设置为彼此不同，因此，如果在内燃机的散热器 和电气元件的散热器的一者之中产生过高的压力，在两个散热器之间 的压力差就会引起机芯的变形和疲劳破坏，因此降低耐用性。

在美国专利第6,124,644号公开的冷却系统中，聚集在散热 器的上箱体处的气泡只有当散热器盖打开时才会被排除，由于电气元 件的散热器的箱体的尺寸小于内燃机的散热器的尺寸，所以用于聚集 气泡的空间不足，这限制了冷却剂的流动，从而降低了冷却效率。

而且，内燃机的散热器和电气元件的散热器的温度和压力 在该冷却系统中也被设置为彼此不同，因此，如果在内燃机的散热器 和电气元件的散热器的一个中产生过高的压力，在两个散热器之间的 压力差就会引起机芯的变形和疲劳破坏，从而降低耐用性。

公开于该发明背景技术部分的信息仅仅旨在加深对本发明 的一般背景技术的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信 息构成已为本领域技术人员所公知的现有技术。

发明内容

本发明的各个方面致力于提供一种利用水位差的集成混合 式换热器，其中电气元件的散热器和内燃机的散热器集成为单一结构， 其中所述两个散热器各自具有独立的冷却剂流动结构，其中在所述两 个散热器之间的压力差降低了液态流体的流动，从而在所述内燃机的 散热器中的冷却剂和在所述电气元件的散热器中的冷却剂不会相互混 合，并且设置管子以连接所述散热器的内部，从而在操作所述散热器 的过程中在散热器箱体中产生的气泡能够有效地被排出，由此提高了 冷却效率。