DE102018132396A1

DE102018132396A1 - Integrierter Wärmetauscher

Info

Publication number: DE102018132396A1
Application number: DE102018132396.4A
Authority: DE
Inventors: Ji Hun Han; Gwang Ok KO; Byoung Sun Cho; Jung Bum Choi
Original assignee: Hanon Systems Corp
Current assignee: Hanon Systems Corp
Priority date: 2017-12-19
Filing date: 2018-12-17
Publication date: 2019-06-19
Also published as: CN110017704B; JP2019109039A; US10921068B2; CN110017704A; KR102430786B1; KR20190073742A; US20190186848A1

Abstract

Es wird ein integrierter Wärmetauscher geschaffen, der einen Wasserkasten enthält, in dem eine Dichtung zwischen dem Sammler/Verteiler und dem Behälter eingefügt ist, um einen Abschnitt, in dem der Sammler/Verteiler und der Behälter miteinander gekoppelt sind, abzudichten, wobei ein Innenraum des Wasserkastens unterteilt ist, so dass ein erster Raumabschnitt, der zwischen Gebieten gebildet ist, in denen das Wärmeaustauschmedium strömt, über ein Wärmeaustauschmedium-Ausstoßmittel, das in einem Abschnitt gebildet ist, in dem der Sammler/Verteiler und der Behälter miteinander gekoppelt sind, in Verbindung mit einem Außengebiet des Wasserkastens gebildet ist, wodurch verhindert wird, dass das Wärmeaustauschmedium zwischen zwei Wärmeaustauschabschnitten austritt, und um einen Leckverlust des Wärmeaustauschmediums auch dann zu detektieren, wenn der Leckverlust des Wärmeaustauschmediums auftritt.

Description

TECHNISCHES GEBIET
Die folgende Offenbarung bezieht sich auf einen integrierten Wärmetauscher, in dem zwei Wärmeaustauschpaare einteilig miteinander gebildet sind.
HINTERGRUND
Ein Wärmetauscher ist allgemein eine Vorrichtung, die in einen spezifischen Strömungsweg eingebaut ist, um einen Wärmeaustausch in der Weise auszuführen, dass ein Wärmeaustauschmedium, das in dem spezifischen Strömungsweg umläuft, Wärme von Außenluft absorbiert oder Wärme des Wärmeaustauschmediums selbst nach außen abstrahlt.
Ein solcher Wärmetauscher wird gemäß seinem Verwendungszweck, etwa als Kondensator und Verdampfer, die ein Gefriermittel als ein Wärmeaustauschmedium verwenden, als Kühler und Heizkern, die Kühlwasser als das Wärmeaustauschmedium verwenden, als Ölkühler, der Öl als das Wärmeaustauschmedium verwendet, um in einer Kraftmaschine und in einem Getriebe strömendes Öl abzukühlen, und dergleichen, verschiedenartig hergestellt.
Während das Interesse an der Umwelt und Energie in der Kraftfahrzeugindustrie in letzter Zeit weltweit zugenommen hat, werden außerdem Untersuchungen durchgeführt, um die Kraftstoffeffizienz zu verbessern, wobei ständig Forschung und Entwicklung für Gewichtsverringerung, Miniaturisierung und hohe Funktionalisierung durchgeführt werden, um die Notwendigkeiten verschiedener Verbraucher zu erfüllen.
Wenn in dem Wärmetauscher, der in einem Fahrzeug verwendet wird, mehrere Wärmetauscher getrennt hergestellt und eingebaut werden, ist allerdings wegen einer großen Anzahl von Fertigungsprozessen nicht nur die Produktivität niedrig, sondern ist auch der Abfall an Materialien so hoch, dass es außer der Kostenerhöhung schwierig ist, einen Platz für die Montage der jeweiligen Wärmetauscher sicherzustellen. Somit werden verschiedene Techniken zum einteiligen Bilden der mehreren Wärmetauscher entwickelt und verwendet, um das oben erwähnte Problem zu lösen.
Die koreanische offengelegte Patentveröffentlichung Nr. 10-2007-0081635, die das verwandte Gebiet ist, offenbart einen integrierten Wärmetauscher, und 1 ist eine Ansicht, die einen integrierten Wärmetauscher des verwandten Gebiets darstellt.
Wie dargestellt ist, ist der integrierte Wärmetauscher gemäß dem verwandten Gebiet so konfiguriert, dass er mehrere erste Rohre 11, durch die ein erstes Fluid strömt, einen ersten Kernteil 10, der eine erste Wärmewärmeabstrahlrippe 12 enthält, die zwischen den ersten Rohren 11 und ersten Sammlern/Verteilern 13, die jeweils mit beiden Enden der ersten Rohre 11 gekoppelt sind, eingefügt ist, mehrere zweite Rohre 21, durch die ein zweites Fluid strömt, einen zweiten Kernteil 20, der eine zweite Wärmeabstrahlrippe 22 enthält, die zwischen den zweiten Rohren 21 und zweiten Sammlern/Verteilern 23, die jeweils mit beiden Enden der zweiten Rohre 21 gekoppelt sind, eingefügt ist, einen einzelnen Behälter 30, der gleichzeitig mit den ersten Sammlern/Verteilern 13 und mit den zweiten Sammlern/Verteilern 23 des ersten und des zweiten Kernteils 10 und 20 gekoppelt ist, um einen Raum zu bilden, in dem das erste und das zweite Fluid strömt, und wenigstens ein Leitblech 60, das in den Behälter 30 eingebaut ist, um das erste Fluid und das zweite Fluid voneinander zu trennen, enthält. Der integrierte Wärmetauscher gemäß dem verwandten Gebiet, wie er oben beschrieben ist, kann durch Unterteilen eines Innenabschnitts des einzelnen Behälters 30 mit dem Leitblech 60 gleichzeitig zwei Wärmeaustauschmedien abkühlen.
Allerdings werden die Rohre und der Behälter in einem solchen Wärmetauscher durch eine Differenz der Wärmeausdehnung zwischen den Rohren 11 und 21 und dem Behälter 60 wegen einer Temperaturdifferenz verformt, da die zwei Wärmeaustauschmedien mit unterschiedlichen Temperaturen in dem durch das Leitblech 60 unterteilten einzelnen Tank umgewälzt werden, wobei im Ergebnis ein Leckverlust des Wärmeaustauschmediums auftreten kann. Um ein solches Problem zu lösen, sind in den Behälter 30 ein Paar Leitbleche 60 eingebaut, die voneinander beabstandet angeordnet sind, und ist zwischen dem Paar der Leitbleche 60 ein Wärmesperrschlitz 31 gebildet, um eine Wärmeübertragung der zwei Wärmeaustauschmedien über den Behälter 30 zu sperren. Allerdings gibt es ein Problem, dass die Wärmeübertragung über einen Verbindungsabschnitt des Behälters 30 weiterhin ausgeführt werden kann und dass der Leckverlust des Wärmeaustauschmediums weiterhin auftreten kann. Dementsprechend kann in dem Sammler/Verteiler oder in dem Behälter an einer Stelle zwischen dem Paar der Leitfläche 60 ein Leckverlustdetektionsloch gebildet sein, um den Leckverlust der Wärmeaustauschmedien zu detektieren. Allerdings können durch das Leckdetektionsloch äußere Fremdstoffe oder dergleichen eingeführt werden und kann eine Korrosion eines abgedichteten Abschnitts auftreten.
[Dokument des verwandten Gebiets]
[Patentdokument]
KR 10-2007-0081635 A (2007.08.17)
ZUSAMMENFASSUNG
Eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist auf die Schaffung eines integrierten Wärmetauschers gerichtet, der in dem integrierten Wärmetauscher, in dem die zwei Wärmeaustauschteile einteilig gebildet sind, verhindern kann, dass Wärmeaustauschmedien zwischen zwei Wärmeaustauschteilen austreten, und der den Leckverlust des Wärmeaustauschmediums detektieren kann, auch wenn der Leckverlust des Wärmeaustauschmediums auftritt.
In einem allgemeinen Aspekt enthält ein integrierter Wärmetauscher: einen Wasserkasten 100, in dem ein Sammler/Verteiler 110 und ein Behälter 130 miteinander gekoppelt sind, um einen Raum zu bilden, in dem ein Wärmeaustauschmedium gelagert ist und strömt, und in dem zwischen dem Sammler/Verteiler 110 und dem Behälter 130 eine Dichtung 120 eingefügt ist, um einen Abschnitt, in dem der Sammler/Verteiler 110 und der Behälter 130 miteinander gekoppelt sind, abzudichten, wobei ein Innenraum des Wasserkastens 100 in der Weise unterteilt ist, dass zwischen Gebieten, in denen das Wärmeaustauschmedium strömt, erste Raumabschnitte A1 gebildet sind, und in dem Abschnitt, in dem der Sammler/Verteiler 110 und der Behälter 130 miteinander gekoppelt sind, ein Wärmeaustauschmedium-Ausstoßmittel gebildet ist, so dass die ersten Raumabschnitte A1 mit einem Außenraum A2 des Wasserkastens 100 in Verbindung stehen.
Der Wasserkasten 100 kann enthalten: den Sammler/Verteiler 110, der eine Dichtungssitznut 111 aufweist, die in einem Randabschnitt davon gebildet ist; wobei die Dichtung 120 einen Umfangsabschnitt 121 aufweist, der in die Dichtungssitznut 111 eingefügt ist, und beide Enden eines Paars von Brücken 122 aufweist, die in einer Längsrichtung voneinander beabstandet sind und mit dem Umfangsabschnitt 121 verbunden sind; wobei der Behälter 130 einen Kopplungsabschnitt 131 aufweist, der an einem geöffneten Endabschnitt davon gebildet ist, der mit dem Umfangsabschnitt 121 der Dichtung 120 in engem Kontakt steht, und der mit dem Sammler/Verteiler 110 gekoppelt ist, um einen Raum zu bilden, durch den das Wärmeaustauschmedium strömt; und ein Paar Leitbleche 140, die innerhalb des Behälters 130 in der Längsrichtung voneinander beabstandet gebildet sind und die mit dem Paar der Brücken 122 der Dichtung 120 in engem Kontakt stehen, um den durch die Kopplung zwischen dem Sammler/Verteiler 110 und dem Behälter 130 gebildeten Innenraum zu unterteilen, und wobei der erste Raum A1 zwischen dem Paar der Leitbleche 140 und der Außenraum A2 des Wasserkastens 100 über einen Zwischenraum G zwischen der Dichtungssitznut 111 des Sammlers/Verteilers 110 und dem Kopplungsabschnitt 131 des Behälters 130 miteinander in Verbindung stehen können.
Ein Paar der Wasserkästen 100 können voneinander beabstandet angeordnet sein und der integrierte Wärmetauscher kann ferner mehrere Kältemittelrohre 200, deren beide Enden an dem Paar der Wasserkästen 100 befestigt sind, um einen Strömungsweg des Wärmeaustauschmediums zu bilden; und mehrere Rippen 300, die zwischen den Kältemittelrohren 200 eingefügt und gekoppelt sind, enthalten.
Die Stellen in der Längsrichtung des Paars der Leitbleche 140, die in dem Wasserkasten 100 gebildet sind, der in einem oberen Abschnitt angeordnet ist, und die Stellen in der Längsrichtung des Paars von Leitblechen 140, die in dem Wasserkasten 100 gebildet sind, der in einem unteren Abschnitt angeordnet ist, können an derselben Stelle gebildet sein.
In Bezug auf die Stellen, an denen das Paar der Leitbleche 140 gebildet ist, kann ein erster Wärmeaustauschabschnitt 1000-1 in der Längsrichtung auf einer Seite gebildet sein und kann ein zweiter Wärmeaustauschabschnitt 1000-2 in der Längsrichtung auf der anderen Seite gebildet sein, wobei der erste Wärmeaustauschabschnitt 1000-1 und der zweite Wärmeaustauschabschnitt 1000-2 mit einem Einlassrohr bzw. mit einem Auslassrohr versehen sein können, so dass in dem ersten Wärmeaustauschabschnitt 1000-1 und in dem zweiten Wärmeaustauschabschnitt 1000-2 unterschiedliche Wärmeaustauschmedien strömen.
Ferner kann der integrierte Wärmetauscher 1000 Blindrohre 400 enthalten, die zwischen den Kältemittelrohren 200 angeordnet sind und deren beide Enden mit dem Paar der Wasserkästen 100 verbunden sind und mit dem ersten Raum A1 zwischen dem Paar der Leitbleche 140 verbunden sind.
Die Blindrohre 400 können so gebildet sein, dass das Wärmeaustauschmedium darin nicht strömt.
Die Blindrohre 400 können in Form eines Rohrs, dessen beide Enden geschlossen sind, gebildet sein.
Die Blindrohre 400 können in derselben Form wie die Kältemittelrohre 200 gebildet sein.
Die Dichtung 120 kann an einer Stelle zwischen dem Paar der Leitbleche 140 einen Ausschnittabschnitt 124 aufweisen, in dem ein Abschnitt des Umfangsabschnitts 121 entfernt ist.
Die Dichtung 120 weist an einer in der Breitenrichtung nach innen beabstandeten Stelle des Umfangsabschnitts 121 einen Verbindungsabschnitt 123 auf, der das Paar der Brücken 122 verbindet.
Die Ausschnittabschnitte 124 können in der Breitenrichtung auf beiden Seiten des Umfangsabschnitts 121 gebildet sein.
Die Dichtung 120 kann Verbindungsabschnitte 123 aufweisen, die das Paar der Brücken 122 verbinden, die jeweils an Stellen des Umfangsabschnitts 121 gebildet sind, die in der Breitenrichtung nach innen beabstandet sind.
Die Dichtung 120 kann einen ersten Dichtungsabschnitt 120-1, der das Gebiet einer Seite des Wasserkastens 100, in dem das Wärmeaustauschmedium strömt, in Bezug auf den ersten Raumabschnitt A1 abdichtet, einen zweiten Dichtungsabschnitt 120-2, der das Gebiet der anderen Seite des Wasserkastens 100, in dem das Wärmeaustauschmedium strömt, in Bezug auf den ersten Raumabschnitt A1 abdichtet, und einen Verbindungsabschnitt 123, der den ersten Dichtungsabschnitt 120-1 und den zweiten Dichtungsabschnitt 120-2 miteinander verbindet, enthalten.
Der Verbindungsabschnitt 123 kann eine kleinere Querschnittsfläche als der Umfangsabschnitt 121 des ersten Dichtungsabschnitts 120-1 und des zweiten Dichtungsabschnitts 120-2 aufweisen.
Der Verbindungsabschnitt 123 kann einen kleineren Durchmesser als der Umfangsabschnitt 121 des ersten Dichtungsabschnitts 120-1 und des zweiten Dichtungsabschnitts 120-2 aufweisen.
Die Dichtung 120 kann den ersten Dichtungsabschnitt 120-1, den zweiten Dichtungsabschnitt 120-2 und den Verbindungsabschnitt 123, die einteilig gebildet sind, aufweisen.
Das Leitblech 140 kann mit dem Behälter 130 einteilig gebildet sein.
Figurenliste

1 ist eine Ansicht, die einen Wärmetauscher des verwandten Gebiets darstellt.
2 und 3 sind eine zusammengesetzte perspektivische Ansicht und eine perspektivische Explosionsdarstellung, die einen integrierten Wärmetauscher gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellen.
4 ist eine perspektivische Teilansicht, die eine Dichtung gemäß der vorliegenden Erfindung darstellt.
5 ist eine vordere Querschnittsansicht, die einen Abschnitt, in dem ein Leitblech in einem Wasserkasten positioniert ist, gemäß der vorliegenden Erfindung darstellt.
6 ist eine Querschnittsansicht entlang einer Richtung A-A' aus 5.
7 ist eine Querschnittsansicht entlang einer Richtung B-B' aus 5.
8 ist eine perspektivische Ansicht, die ein anderes Beispiel der Dichtung gemäß der vorliegenden Erfindung darstellt.
9 ist eine Querschnittsansicht entlang der Richtung A-A' in einem Beispiel, in dem die Dichtung aus 8 eingebaut ist.

Bezugszeichenliste

1000:: integrierter Wärmetauscher
1000-1:: erster Wärmeaustauschabschnitt
1000-2:: zweiter Wärmeaustauschabschnitt
100:: Wasserkasten
110:: Sammler/Verteiler
111:: Dichtungssitznut
112:: Rohreinfügeloch
113:: verformter Abschnitt
120:: Dichtung
120-1:: erster Dichtungsabschnitt
120-2:: zweiter Dichtungsabschnitt
121:: Umfangsabschnitt
122:: Brücke
123:: Verbindungsabschnitt
124:: Ausschnittabschnitt
130:: Behälter
131:: Kopplungsabschnitt
140:: Leitblech
150:: Einlassrohr
160:: Auslassrohr
A1:: erster Raum
A2:: Außenraum
G:: Zwischenraum
200:: Kältemittelrohr
300:: Rippe
400:: Blindrohr

AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG VON AUSFÜHRUNGSFORMEN
Im Folgenden wird ein integrierter Wärmetauscher gemäß der vorliegenden Erfindung mit der wie oben beschriebenen Konfiguration anhand der beigefügten Zeichnungen ausführlich beschrieben.
2 und 3 sind eine zusammengesetzte perspektivische Ansicht und eine perspektivische Explosionsdarstellung, die einen integrierten Wärmetauscher gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellen, 4 ist eine perspektivische Teilansicht, die eine Dichtung gemäß der vorliegenden Erfindung darstellt, 5 ist eine vordere Querschnittsansicht, die einen Abschnitt, in dem ein Leitblech in einem Wasserkasten positioniert ist, gemäß der vorliegenden Erfindung darstellt, und 6 und 7 sind Querschnittsansichten entlang einer Richtung A-A' aus 5 und eine Querschnittsansicht entlang einer Richtung B-B' aus 5.
Wie dargestellt ist, enthält ein integrierter Wärmetauscher 1000 gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung einen Wasserkasten 100, in dem ein Sammler/Verteiler 110 und ein Behälter 130 miteinander gekoppelt sind, um einen Raum zu bilden, in dem ein Wärmeaustauschmedium gelagert sein kann und strömen kann, und wobei zwischen dem Sammler/Verteiler 110 und dem Behälter 130 eine Dichtung 120 eingefügt ist, um einen Abschnitt, in dem der Sammler/Verteiler 110 und der Behälter 130 miteinander gekoppelt sind, abzudichten, wobei ein Innenraum des Wasserkastens 100 unterteilt sein kann, so dass zwischen Gebieten, in denen das Wärmeaustauschmedium strömt, erste Raumabschnitte A1 gebildet sind, wobei in einem Abschnitt, in dem der Sammler/Verteiler 110 und der Behälter 130 miteinander gekoppelt sind, ein Wärmeaustauschmedium-Ausstoßmittel gebildet sein kann, so dass die ersten Raumabschnitte A1 mit dem Außenraum A2 des Wasserkastens 100 in Verbindung stehen.
Zunächst kann der integrierte Wärmetauscher 1000 gemäß der vorliegenden Erfindung allgemein ein Paar Wasserkästen 100, mehrere Kältemittelrohre 200 und mehrere Rippen 300 enthalten.
Die Wasserkästen 100 können einen Strömungsweg bilden, über den ein Wärmeaustauschmedium strömt, und können durch eine vorgegebene Entfernung in einer Höhenrichtung voneinander beabstandet nebeneinander angeordnet sein. Außerdem kann der Wasserkasten 100 durch eine Kopplung zwischen dem Sammler/Verteiler 110 und dem Behälter 130 gebildet sein und ist in einem Abschnitt, in dem der Sammler/Verteiler 110 und der Behälter 130 miteinander gekoppelt sind, eine Dichtung 120 dazwischen eingefügt, die ein Dichtungselement ist, so dass der Sammler/Verteiler 110 und der Behälter 130 miteinander gekoppelt sein können, um den Leckverlust des Wärmeaustauschmediums zu verhindern. Außerdem können in den Wasserkästen 100 Einlassrohre 150, in die das Wärmeaustauschmedium eingeleitet wird, und Auslassrohre 160, durch die das Wärmeaustauschmedium ausgestoßen wird, gebildet sein.
Die Kältemittelrohre 200 werden in Rohreinfügelöcher 112 eingeführt, die in den Sammlern/Verteilern 110 der Wasserkästen 100 gebildet sind, und daraufhin werden beide Enden davon durch Schweißen oder dergleichen befestigt, um Wärmeaustauschmedium-Strömungswege zu bilden. Das Wärmeaustauschmedium geht durch die Kältemittelrohre 200, in denen der Wärmeaustausch stattfindet. In dem Sammler/Verteiler 110 sind hier mehrere Rohreinfügelöcher 112 gebildet, so dass die Endabschnitte der Kältemittelrohre 200 darin eingeführt sein können. Die mehreren Rohreinfügelöcher 112 sind durch eine vorgegebene Entfernung in einer Längsrichtung voneinander beabstandet nebeneinander gebildet, so dass die mehreren Kältemittelrohre 200 in der Längsrichtung voneinander beabstandet nebeneinander angeordnet sein können.
Zwischen den Kältemittelrohren 200 können die Rippen 300 eingefügt sein und sie können in einem Zustand, in dem sie in Kontakt mit den Kältemittelrohren 200 angeordnet sind, durch Schweißen oder dergleichen mit den Kältemittelrohren 200 gekoppelt werden. Die Rippen 300 sind in einer gewellten Form gebildet, was dazu dient, eine Wärmeabstrahlfläche des durch die Kältemittelrohre 200 gehenden Wärmeaustauschmediums zu erhöhen, um die Wärmeaustauscheffizienz zu erhöhen.
Die Sammler/Verteiler 110 und die Behälter 130 der Wasserkästen 100 gemäß der vorliegenden Erfindung sind hier miteinander gekoppelt, um Räume zu bilden, in denen das Wärmeaustauschmedium gelagert sein kann und strömen kann. In diesem Fall werden die Dichtungen 120 zwischen den Sammlern/Verteilern 110 und den Behältern 130 eingefügt und werden die Sammler/Verteiler 110 und die Behälter 130 daraufhin miteinander gekoppelt, so dass die Abschnitte, in denen die Sammler/Verteiler 110 und die Behälter 130 miteinander gekoppelt sind, abgedichtet sein können. Ein Innenraum des Wasserkastens 100 kann durch ein Leitblech 140 oder dergleichen unterteilt sein, so dass zwischen Gebieten, in denen das Wärmeaustauschmedium strömt, erste Raumabschnitte A1 gebildet sind, die Leerräume sind, und auf einer Seite und auf der anderen Seite des ersten Raumabschnitts A1 die Gebiete, in denen unterschiedliche Wärmeaustauschmedien strömen können, in der Weise gebildet sein können, dass sie abgedichtet sind. Außerdem kann in dem Abschnitt, in dem der Sammler/Verteiler 110 und der Behälter 130 miteinander gekoppelt sind, um mit dem Außenraum A2, der ein Außenraum des ersten Raumabschnitts A1 und des Wasserkastens 100 ist, in Verbindung zu stehen, ein Wärmeaustauschmedium-Ausstoßmittel gebildet sein. In diesem Fall kann das Wärmeaustauschmedium-Ausstoßmittel z. B. ein Strömungsweg sein, über den das Wärmeaustauschmedium gehen kann, und kann es zusätzlich dazu verschiedenartig gebildet sein.
Somit kann der integrierte Wärmetauscher gemäß der vorliegenden Erfindung durch das Wärmeaustauschmedium-Ausstoßmittel detektieren, dass das Wärmeaustauschmedium zwischen den zwei Wärmeaustauschabschnitten ausgetreten ist. Da in diesem Fall kein getrenntes Loch zum Detektieren des Leckverlusts des Wärmeaustauschmediums in dem Sammler/Verteiler oder in dem Behälter gebildet ist und äußere Fremdstoffe oder dergleichen über das Wärmeaustauschmedium-Ausstoßmittel, das ein Durchlass ist, durch den der Leckverlust des Wärmeaustauschmediums detektiert werden kann, schwer eingeführt werden können, ist es möglich, eine Korrosion durch Fremdstoffe in dem Abschnitt zwischen den zwei Wärmeaustauschabschnitten zu verhindern.
Außerdem enthält das Paar der Wasserkästen 100 die Sammler/Verteiler 110, in deren Randabschnitten Dichtungssitznuten 111 gebildet sind; weisen die Dichtungen 120 Umfangsabschnitte 121 auf, die in die Dichtungssitznuten 111 eingeführt sind, und sind ihre beide Enden eines Paars von Brücken 122 in der Längsrichtung voneinander beabstandet und mit den Umfangsabschnitten 121 verbunden; weisen die Behälter 130 Kopplungsabschnitte 131 auf, die an geöffneten Endabschnitten davon gebildet sind, die mit den Umfangsabschnitten 121 der Dichtungen 120 in engem Kontakt stehen, und die mit den Sammlern/Verteilern 110 gekoppelt sind, um Räume zu bilden, durch die das Wärmeaustauschmedium strömt; und sind in den Behältern 130 in der Längsrichtung voneinander beabstandet ein Paar Leitbleche 140 gebildet, das mit dem Paar der Brücken 122 der Dichtungen 120 in engem Kontakt steht, um die durch die Kopplung zwischen den Sammlern/Verteilern 110 und den Behältern 130 gebildeten Innenräume zu unterteilen, wobei die ersten Räume A1 zwischen dem Paar der Leitbleche 140 und dem Außenraum A2 der Wasserkästen 100 so konfiguriert sein können, dass sie über Zwischenräume G zwischen den Dichtungssitznuten 111 der Sammler/Verteiler 110 und den Kopplungsabschnitten 131 der Behälter 130 miteinander in Verbindung stehen.
Die Sammler/Verteiler 110 sind hier mit den Dichtungssitznuten 111 versehen, so dass die Dichtungen 120 in den Randabschnitten davon eingefügt angeordnet sein können, und die Dichtungssitznuten 111 können entlang der gesamten Umfänge der Sammler/Verteiler 110 konkav gebildet sein.
Die Dichtungen 120 können die Umfangsabschnitte 121 aufweisen, die in der Form gebildet sind, die der Form der in den Sammlern/Verteilern 110 gebildeten Dichtungssitznuten 111 entspricht. Außerdem können die Dichtungen 120 das Paar der Brücken 122 aufweisen, das mit beiden Seiten der Umfangsabschnitte 121 in der Breitenrichtung verbunden ist, wobei das Paar der Brücken 122 in der Längsrichtung voneinander beabstandet angeordnet sein kann. Im Ergebnis können die Umfangsabschnitte 121 der Dichtungen 120 in die Dichtungssitznuten 111 eingefügt angeordnet sein und können die Brücken 122 jeweils auf beiden Seiten eines Rohreinfügelochs 112, das jeweils in dem Sammler/Verteiler 110 gebildet ist, angeordnet sein. Somit können die Brücken 122 zwischen den Rohreinfügelöchern 112 angeordnet sein.
Die Behälter 130 sind mit den Sammlern/Verteilern 110 gekoppelt, um die Räume zu bilden, in denen das Wärmeaustauschmedium gelagert sein kann und strömen kann. Die Behälter 130 sind in Form eines konkaven Sammelbehälters mit einer geöffneten einen Seite gebildet und die Behälter 130 weisen die Kopplungsabschnitte 131 auf, die entlang des Umfangs davon bei dem geöffneten Ende davon gebildet sind, so dass die Kopplungsabschnitte 131 in die Dichtungssitznuten 111 der Sammler/Verteiler 110 eingeführt sein können. Im Ergebnis sind die Umfangsabschnitte 121 der Dichtungen 120 in die Dichtungssitznuten 111 des Sammlers/Verteilers 110 eingefügt und sind die Brücken 122 auf die oberen Oberflächen der Sammler/Verteiler 110 gelegt.
In diesem Fall sind die Leitbleche 140 innerhalb der Behälter 130 gebildet, um die Innenräume der Behälter 130 zu unterteilen, wobei sie an Stellen gebildet sein können, die den Brücken 122 der Dichtungen 120 entsprechen. Das heißt, die Leitbleche 140 können in einem Paar konfiguriert sein und in der Längsrichtung voneinander beabstandet angeordnet sein. Außerdem können die Leitbleche 140 einteilig mit den Behältern 130 gebildet sein.
Außerdem können die Stellen des Paars der Leitbleche 140, die in dem Wasserkasten 100 gebildet sind, der in einem oberen Abschnitt angeordnet ist, und die Stellen des Paars der Leitbleche 140, die in dem Wasserkasten 100 gebildet sind, der in einem unteren Abschnitt angeordnet ist, in der Längsrichtung an derselben Stelle gebildet sein.
Im Ergebnis sind die Kopplungsabschnitte 131 der Behälter 130 in einem Zustand, in dem die Dichtungen 120 mit den Sammlern/Verteilern 110 gekoppelt sind, mit den Dichtungssitznuten 111 der Sammler/Verteiler 110 einfügend gekoppelt, und sind verformte Abschnitte 113, die von der Außenseite der Dichtungssitznuten 111 nach oben verlaufen, in einem Zustand, in dem die Sammler/Verteiler 110 und die Behälter 130 gedrückt sind, in Richtung der Behälter 130 gebogen. Somit können in einem Zustand, in dem die Umfangsabschnitte 121 der Dichtungen 120 durch die Sammler/Verteiler 110 und durch die Behälter 130 gedrückt sind, damit sie mit den Sammlern/Verteilern 110 und mit den Behältern 130 in engem Kontakt stehen, und in dem die Brücken 122 der Dichtungen 120 durch die Sammler/Verteiler 110 und durch die Leitbleche 140 gedrückt sind, damit sie mit den Sammlern/Verteilern 110 und mit den Leitblechen 140 in engem Kontakt zu stehen, die Umfangsabschnitte 121 der Dichtungen 120 mit den Sammlern/Verteilern 110 gekoppelt sein und die Behälter 130 und die Brücken 122 der Dichtungen 120 mit den Sammlern/Verteilern 110 und mit den Leitblechen 140 gekoppelt sein.
Dementsprechend sind die Innenräume der Wasserkästen 100 durch das Paar der Leitbleche 140 unterteilt und kann in Bezug auf die Stelle, an der das Paar der Leitbleche 140 gebildet ist, ein erster Wärmeaustauschabschnitt 1000-1 auf der linken Seite in der Längsrichtung gebildet sein und ein zweiter Wärmeaustauschabschnitt 1000-2 auf der rechten Seite in der Längsrichtung gebildet sein. Außerdem sind der erste Wärmeaustauschabschnitt 1000-1 und der zweite Wärmeaustauschabschnitt 1000-2 mit einem Einlassrohr bzw. mit einem Auslassrohr versehen, so dass in dem ersten Wärmeaustauschabschnitt 1000-1 und in dem zweiten Wärmeaustauschabschnitt 1000-2 unterschiedliche Wärmeaustauschmedien strömen können.
Der erste Raum A1, der ein Leerraum zwischen dem Paar der Leitbleche 140 des Sammlers/Verteilers 100 ist, steht hier in Verbindung mit dem Außenraum A2 des Wasserkastens 100. Wie dargestellt ist, können der erste Raum A1 und der Außenraum A2 über den Zwischenraum G zwischen der Dichtungssitznut 111 des Sammlers/Verteilers 110 und dem Kopplungsabschnitt 131 des Behälters 130 miteinander in Verbindung stehend konfiguriert sein.
Somit kann der integrierte Wärmetauscher gemäß der vorliegenden Erfindung detektieren, dass das Wärmeaustauschmedium zwischen den zwei Wärmeaustauschabschnitten ausgetreten ist.
Da in diesem Fall kein getrenntes Loch zum Detektieren des Leckverlusts des Wärmeaustauschmediums in dem Sammler/Verteiler oder in dem Behälter gebildet ist und Fremdstoffe oder dergleichen durch den Zwischenraum, der ein Durchgang ist, durch den der Leckverlust des Wärmeaustauschmediums detektiert werden kann, schwer eingeführt werden können, ist es möglich, die Korrosion durch Fremdstoffe in dem Abschnitt zwischen den zwei Wärmeaustauschabschnitten zu verhindern.
Außerdem kann der integrierte Wärmetauscher 1000 ferner Blindrohre 400 enthalten, die zwischen den Kältemittelrohren 200 angeordnet sind und deren beide Enden mit dem Paar der Wasserkästen 100 verbunden sind und mit dem ersten Raum A1 zwischen dem Paar der Leitbleche 140 verbunden sind.
Das heißt, wie dargestellt ist, können die Blindrohre 400 an Stellen zwischen dem Paar der Leitbleche 140 in der Längsrichtung angeordnet sein und kann ein oberes Ende des Blindrohrs 400 mit dem ersten Raum A1 des Wasserkastens 100, der in dem oberen Abschnitt angeordnet ist, verbunden sein und kann ein unteres Ende davon mit dem ersten Raum A1 des Wasserkastens 100, der in dem unteren Abschnitt angeordnet ist, verbunden sein. In diesem Fall ist das Blindrohr 400 in Form eines Rohrs gebildet, in dem ein Innenabschnitt davon leer ist und beide Enden geöffnet sind und das dazu dient, eine Wärmeübertragung zwischen den zwei Wärmeaustauschabschnitten zu sperren, wenn durch den ersten Wärmeaustauschabschnitt 1000-1 und durch den zweiten Wärmeaustauschabschnitt 1000-2 Wärmeaustauschmedien mit unterschiedlichen Temperaturen strömen.
Außerdem können die Blindrohre 400 so gebildet sein, dass das Wärmeaustauschmedium darin nicht strömt. Das heißt, beide Enden der Blindrohre 400 sind mit dem ersten Raum A1 zwischen den Leitblechen 140 verbunden, so dass das Wärmeaustauschmedium in die Blindrohre 400 eingeleitet werden kann oder nicht entlang der Blindrohre 400 strömen kann. Allerdings kann das Wärmeaustauschmedium in die Blindrohre 400 eingeleitet werden oder entlang der Blindrohre 400 strömen, falls der Leckverlust des Wärmeaustauschmediums in Richtung des ersten Raums A1 in dem Wasserkasten des ersten Wärmeaustauschabschnitts 1000-1 oder des zweiten Wärmeaustauschabschnitts 1000-2 auftritt und das Wärmeaustauschmedium in den ersten Raum A1 eingeleitet wird. Somit sind die Blindrohre 400 z. B. in Form eines Rohrs, dessen beide Enden geschlossen sind, gebildet, so dass das Wärmeaustauschmedium in den Blindrohren 400 nicht strömen kann. Nachdem in diesem Fall die Blindrohre 400, deren beide Enden geöffnet sind, einfügend in den Rohreinfügelöchern 112 des Sammlers/Verteilers 110 montiert worden sind, werden beide Enden der Blindrohre 400 durch Druck oder Versiegeln geschlossen, was zu verhindern ermöglicht, dass das Wärmeaustauschmedium in die Blindrohre 400 eingeleitet wird.
Außerdem können die Blindrohre 400 in derselben Form wie die Kältemittelrohre 200 gebildet sein. Das heißt, die Kältemittelrohre 200 können in Form des Rohrs gebildet sein, in dem beide Enden davon geöffnet sind, so dass das Wärmeaustauschmedium strömt. Somit können das Kältemittelrohr 200 und das Blindrohr 400 unter Verwendung desselben Rohrtyps verwendet werden, ohne dazwischen zu unterscheiden, falls die Blindrohre 400 in derselben Form wie die Kältemittelrohre 200 gebildet sind, da die Kältemittelrohre 200 und die Blindrohre 400 gemeinsam verwendet werden können. In diesem Fall können die Kältemittelrohre 200 in dem ersten Wärmeaustauschabschnitt 1001-1 und in dem zweiten Wärmeaustauschabschnitt 1000-2 angeordnet sein und können die Blindrohre 400 in der Längsrichtung an Stellen zwischen dem Paar der Leitbleche 140 angeordnet sein.
Außerdem kann die Dichtung 120 einen Ausschnittabschnitt 124 aufweisen, in dem ein Abschnitt des Umfangsabschnitts 121 an einer Stelle zwischen dem Paar der Leitbleche 140 entfernt ist.
Das heißt, wie dargestellt ist, kann der Umfangsabschnitt 121 der Dichtung 120 in der Form, in der die Gesamtheit des Umfangsabschnitts 121 in der Form, die einer Trajektorie der Dichtungssitznut 111 des Sammlers/Verteilers 110 entspricht, mit dem Ausschnittabschnitt 124 versehen sein, in dem die Stelle zwischen dem Paar der Leitbleche 140 in der Längsrichtung getrennt ist. Im Ergebnis bildet der Ausschnittabschnitt 124 der Dichtung 120 zusammen mit der Dichtungssitznut 111 des Sammlers/Verteilers 110 und mit dem Kopplungsabschnitt 131 des Behälters 130 einen Leerraum. Somit ist es möglich, den Leckverlust des Wärmeaustauschmediums über den Zwischenraum G zwischen dem Ausschnittabschnitt 124 und der Dichtungssitznut 111 des Sammlers/Verteilers 110 und dem Kopplungsabschnitt 131 des Behälters 130 leicht zu detektieren, wenn der Leckverlust des Wärmeaustauschmediums in Richtung des ersten Raums A1 auftritt.
In diesem Fall kann die Dichtung 120 an einer in der Breitenrichtung nach innen beabstandeten Stelle des Umfangsabschnitts 121 einen Verbindungsabschnitt 123 aufweisen, der das Paar der Brücken 122 verbindet. Das heißt, wie dargestellt ist, kann ein Abstand zwischen dem Paar der Brücken 122 nicht genau aufrechterhalten werden, wenn der Ausschnittabschnitt 124 wie dargestellt in dem Umfangsabschnitt 121 der Dichtung 120 gebildet ist. Somit ist der Verbindungsabschnitt 123, der zwischen dem Paar der Brücken 122 verbindet, an der in der Breitenrichtung nach innen beabstandeten Stelle des Umfangsabschnitts 121 gebildet, wodurch es ermöglicht wird, die Form der Dichtung 120 durch den Verbindungsabschnitt 123 leicht aufrechtzuerhalten.
Außerdem können die Ausschnittabschnitte 124 in der Breitenrichtung auf beiden Seiten des Umfangsabschnitts 121 gebildet sein.
Das heißt, die Ausschnittabschnitte 124 der Dichtung 120 sind jeweils in Abschnitten gebildet, die in der Breitenrichtung auf beiden Seiten des Umfangsabschnitts 121 positioniert sind, wodurch ermöglicht wird, den Leckverlust des Wärmeaustauschmediums auf beiden Seiten des Wasserkastens 100 in der Breitenrichtung leicht zu detektieren.
In diesem Fall können die Verbindungsabschnitte 123 der Dichtung 120 jeweils an den in der Breitenrichtung nach innen beabstandeten Stellen der Ausschnittabschnitte 124 gebildet sein.
Außerdem kann die Dichtung 120 einen ersten Dichtungsabschnitt 120-1, der das Gebiet einer Seite des Wasserkastens 100, in dem das Wärmeaustauschmedium in Bezug auf den ersten Raumabschnitt A1 strömt, abdichtet, einen zweiten Dichtungsabschnitt 120-2, der das Gebiet der anderen Seite des Wasserkastens 100, in dem das Wärmeaustauschmedium in Bezug auf den ersten Raumabschnitt A1 strömt, abdichtet, und die Verbindungsabschnitte 123, die den ersten Dichtungsabschnitt 120-1 und den zweiten Dichtungsabschnitt 120-2 miteinander verbinden, enthalten.
Das heißt, wie in 8 dargestellt ist, ist die Dichtung 120 durch Trennen des ersten Dichtungsabschnitts 120-1 und des zweiten Dichtungsabschnitts 120-2 in einer Weise, dass der Umfangsabschnitt 121 und die Brücke 122 miteinander verbunden sind, so dass sie nicht zu trennen sind, gebildet, und kann sie in der Form gebildet sein, in der der jeweils getrennte erste Dichtungsabschnitt 120-1 und zweite Dichtungsabschnitt 120-2 durch die Verbindungsabschnitte 123 miteinander verbunden sind. Der erste Dichtungsabschnitt 120-1, der zweite Dichtungsabschnitt 120-2 und der Verbindungsabschnitt 123 können hier durch Spritzguss einteilig gebildet sein.
Außerdem kann der Verbindungsabschnitt 123 eine kleinere Querschnittsfläche als der Umfangsabschnitt 121 des ersten Dichtungsabschnitts 120-1 und des zweiten Dichtungsabschnitts 120-2 aufweisen.
Wie in 8 und 9 dargestellt ist, kann der Verbindungsabschnitt 123 in diesem Fall einen kleineren Durchmesser als der Umfangsabschnitt 121 aufweisen. Somit sind Abschnitte, in denen die Verbindungsabschnitte 123 vorhanden sind, nicht geschlossen und können die Zwischenräume gebildet sein, durch die das Wärmeaustauschmedium gehen kann, auch wenn der Umfangsabschnitt 121 der Dichtung 120 durch die Kopplung zwischen dem Sammler/Verteiler 110 und dem Behälter 130 gedrückt ist.
Gemäß der vorliegenden Erfindung kann der integrierte Wärmetauscher die Wärmeaustauschmedien detektieren, die zwischen den zwei Wärmeaustauschteilen ausgetreten sind, und kann er die Korrosion durch die Fremdstoffe in dem Abschnitt zwischen den zwei Wärmeaustauschteilen verhindern, da die äußeren Fremdstoffe durch einen Durchgang, durch den der Leckverlust des Wärmeaustauschmediums detektiert werden kann, schwer eingeführt werden können.
Die vorliegende Erfindung ist nicht auf die oben erwähnten beispielhaften Ausführungsformen beschränkt, sondern kann verschiedenartig angewendet werden. Außerdem kann die vorliegende Erfindung vom Fachmann auf dem Gebiet, das die vorliegende Erfindung betrifft, verschiedenartig geändert werden, ohne von dem Hauptpunkt der in den Ansprüchen beanspruchten vorliegenden Erfindung abzuweichen.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

KR 1020070081635 A [0009]

Claims

Integrierter Wärmetauscher, der Folgendes umfasst: einen Wasserkasten, in dem ein Sammler/Verteiler und ein Behälter miteinander gekoppelt sind, um einen Raum zu bilden, in dem ein Wärmeaustauschmedium gelagert ist und strömt, und in dem zwischen dem Sammler/Verteiler und dem Behälter eine Dichtung eingefügt ist, um einen Abschnitt, in dem der Sammler/Verteiler und der Behälter miteinander gekoppelt sind, abzudichten, wobei ein Innenraum des Wasserkastens in der Weise unterteilt ist, dass zwischen Gebieten, in denen das Wärmeaustauschmedium strömt, erste Raumabschnitte gebildet sind, und in dem Abschnitt, in dem der Sammler/Verteiler und der Behälter miteinander gekoppelt sind, ein Wärmeaustauschmedium-Ausstoßmittel gebildet ist, so dass die ersten Raumabschnitte mit einem Außenraum des Wasserkastens in Verbindung stehen.
Integrierter Wärmetauscher nach Anspruch 1, wobei der Wasserkasten Folgendes enthält: den Sammler/Verteiler, der eine Dichtungssitznut aufweist, die in einem Randabschnitt davon gebildet ist; wobei die Dichtung einen Umfangsabschnitt aufweist, der in die Dichtungssitznut eingefügt ist, und beide Enden eines Paars von Brücken aufweist, die in einer Längsrichtung voneinander beabstandet sind und mit dem Umfangsabschnitt verbunden sind; wobei der Behälter einen Kopplungsabschnitt aufweist, der an einem geöffneten Endabschnitt davon gebildet ist, der mit dem Umfangsabschnitt der Dichtung in engem Kontakt steht, und der mit dem Sammler/Verteiler gekoppelt ist, um einen Raum zu bilden, durch den das Wärmeaustauschmedium strömt; und ein Paar Leitbleche, die innerhalb des Behälters in der Längsrichtung voneinander beabstandet gebildet sind, und die mit dem Paar der Brücken der Dichtung in engem Kontakt stehen, um den durch die Kopplung zwischen dem Sammler/Verteiler und dem Behälter gebildeten Innenraum zu unterteilen, und wobei der erste Raum zwischen dem Paar der Leitbleche und der Außenraum des Wasserkastens über einen Zwischenraum zwischen der Dichtungssitznut des Sammlers/Verteilers und dem Kopplungsabschnitt des Behälters miteinander in Verbindung stehen.
Integrierter Wärmetauscher nach Anspruch 2, wobei ein Paar der Wasserkästen voneinander beabstandet angeordnet sind und der integrierte Wärmetauscher ferner enthält: mehrere Kältemittelrohre, deren beide Enden an dem Paar der Wasserkästen befestigt sind, um einen Strömungsweg des Wärmeaustauschmediums zu bilden; und mehrere Rippen, die zwischen den Kältemittelrohren eingefügt und gekoppelt sind.
Integrierter Wärmetauscher nach Anspruch 3, wobei die Stellen in der Längsrichtung des Paars der Leitbleche, die in dem Wasserkasten gebildet sind, der in einem oberen Abschnitt angeordnet ist, und die Stellen in der Längsrichtung des Paars der Leitbleche, die in dem Wasserkasten gebildet sind, der in einem unteren Abschnitt angeordnet ist, an derselben Stelle gebildet sind.
Integrierter Wärmetauscher nach Anspruch 4, wobei in Bezug auf die Stellen, an denen das Paar der Leitbleche gebildet ist, ein erster Wärmeaustauschabschnitt in der Längsrichtung auf einer Seite gebildet ist und ein zweiter Wärmeaustauschabschnitt in der Längsrichtung auf der anderen Seite gebildet ist, und der erste Wärmeaustauschabschnitt und der zweite Wärmeaustauschabschnitt mit einem Einlassrohr bzw. mit einem Auslassrohr versehen sind, so dass in dem ersten Wärmeaustauschabschnitt und in dem zweiten Wärmeaustauschabschnitt unterschiedliche Wärmeaustauschmedien strömen.
Integrierter Wärmetauscher nach Anspruch 3, der ferner Blindrohre umfasst, die zwischen den Kältemittelrohren angeordnet sind und deren beide Enden mit dem Paar der Wasserkästen verbunden sind und die mit dem ersten Raum zwischen dem Paar der Leitbleche verbunden sind.
Integrierter Wärmetauscher nach Anspruch 6, wobei die Blindrohre so gebildet sind, dass das Wärmeaustauschmedium darin nicht strömt.
Integrierter Wärmetauscher nach Anspruch 7, wobei die Blindrohre in Form eines Rohrs, wovon beide Enden geschlossen sind, gebildet sind.
Integrierter Wärmetauscher nach Anspruch 6, wobei die Blindrohre in derselben Form wie die Kältemittelrohre gebildet sind.
Integrierter Wärmetauscher nach Anspruch 2, wobei die Dichtung an einer Stelle zwischen dem Paar der Leitbleche einen Ausschnittabschnitt aufweist, in dem ein Abschnitt des Umfangsabschnitts entfernt ist.
Integrierter Wärmetauscher nach Anspruch 10, wobei die Dichtung an einer in der Breitenrichtung nach innen beabstandeten Stelle des Umfangsabschnitts einen Verbindungsabschnitt aufweist, der das Paar von Brücken verbindet.
Integrierter Wärmetauscher nach Anspruch 10, wobei die Ausschnittabschnitte in der Breitenrichtung auf beiden Seiten des Umfangsabschnitts gebildet sind.
Integrierter Wärmetauscher nach Anspruch 12, wobei die Dichtung Verbindungsabschnitte aufweist, die das Paar der Brücken verbinden, die jeweils an Stellen des Umfangsabschnitts gebildet sind, die in der Breitenrichtung nach innen beabstandet sind.
Integrierter Wärmetauscher nach Anspruch 1, wobei die Dichtung einen ersten Dichtungsabschnitt, der das Gebiet einer Seite des Wasserkastens, in dem das Wärmeaustauschmedium strömt, in Bezug auf den ersten Raumabschnitt abdichtet, einen zweiten Dichtungsabschnitt, der das Gebiet der anderen Seite des Wasserkastens, in dem das Wärmeaustauschmedium strömt, in Bezug auf den ersten Raumabschnitt abdichtet, und einen Verbindungsabschnitt, der den ersten Dichtungsabschnitt und den zweiten Dichtungsabschnitt miteinander verbindet, enthält.
Integrierter Wärmetauscher nach Anspruch 14, wobei der Verbindungsabschnitt eine kleinere Querschnittsfläche als der Umfangsabschnitt des ersten Dichtungsabschnitts und des zweiten Dichtungsabschnitts aufweist.
Integrierter Wärmetauscher nach Anspruch 15, wobei der Verbindungsabschnitt einen kleineren Durchmesser als der Umfangsabschnitt des ersten Dichtungsabschnitts und des zweiten Dichtungsabschnitts aufweist.
Integrierter Wärmetauscher nach Anspruch 14, wobei die Dichtung den ersten Dichtungsabschnitt, den zweiten Dichtungsabschnitt und den Verbindungsabschnitt, die einteilig gebildet sind, aufweist.
Integrierter Wärmetauscher nach Anspruch 2, wobei das Leitblech einteilig mit dem Behälter gebildet ist.