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Die Erfindung betrifft ein Kältegerät nach dem Oberbegriff des Patentanspruches 1.
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Unter einem Kältegerät wird hier insbesondere ein Haushaltskältegerät verstanden, also ein Kältegerät das zur Haushaltsführung in Haushalten oder eventuell auch im Gastronomiebereich eingesetzt wird, und insbesondere dazu dient Lebensmittel und/oder Getränke in haushaltsüblichen Mengen bei bestimmten Temperaturen zu lagern, wie beispielsweise ein Kühlschrank, ein Gefrierschrank, eine Kühlgefrierkombination oder ein Weinlagerschrank.
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Das im Kühlraum eines Kältegerätes gebildete Tauwasser wird üblicherweise mittels einer Tauwasser-Leitung vom Kühlraum zur äußeren Geräterückseite geführt und dort in einer Verdunstungsschale gesammelt. Dort kann das gesammelte Tauwasser unter Nutzung der Abwärme des Verdichters und/oder des Verflüssigers des Kältemittelkreislaufes in die Umgebung verdunstet werden.
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Aus der
DE 202 09 839 U1 ist ein gattungsgemäßes Kältegerät bekannt, das einen, einen Kühlraum definierenden Gerätekorpus aufweist. Der Gerätekorpus des Kältegerätes weist in seinem hinteren unteren Eckbereich einen Geräterücksprung auf. Dieser dient als Maschinenraum, in dem der Verdichter angeordnet ist. Der Maschinenraum ist bodenseitig durch eine Tragschiene begrenzt, auf der der Verdichter ruht.
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Wie aus der
DE 202 09 839 U1 weiter hervorgeht, sitzt auf der Oberseite des Verdichters eine Verdunstungsschale, in der das Tauwasser gesammelt wird. Die Verdunstungsschale ist hier direkt auf dem Kompressor befestigt, um eine günstige Wärmeleitung zum Tauwasser zu erreichen. Aufgrund dieser direkten Anbindung an den Verdichter wird jedoch für jeden Verdichtertyp eine spezifische Verdunstungsschale benötigt, wodurch sich insbesondere in einer Großserienproduktion mit verschiedenen Kältegeräte-Varianten eine hohe Teilekomplexität ergibt.
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Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, ein Kältegerät, insbesondere Haushaltskältegerät, bereitzustellen, bei dem die Verdunstungsschale unabhängig vom im Kältegerät eingesetzten Verdichtertyp ist und gleichzeitig eine erhöhte Verdunstungsleistung bereitstellt.
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Die Aufgabe ist durch die Merkmale des Patentanspruches 1 gelöst. Bevorzugte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen offenbart. Das erfindungsgemäße Kältegerät weist einen, einen Kühlraum definierenden Gerätekorpus sowie ein Tragelement auf, auf dem ein im Kältemittelkreislauf geschalteter Verdichter befestigt ist. Zudem ist zumindest eine Verdunstungsschale zum Sammeln von sich im Kühlraum bildendem Tauwasser vorgesehen. Erfindungsgemäß sitzt die Verdunstungsschale nicht auf der Oberseite des Verdichters, sondern ist die Verdunstungsschale im Tragelement des Verdichters integriert, das einen Wannenboden mit seitlich hochgezogenen, umlaufenden Seitenwänden aufweist. Das Tragelement ist üblicherweise eine aus einer Blechplatine geformte Tragschiene, die sich zwischen seitlichen Außenwänden des Kältegerätes erstreckt.
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Der Verdichter ist in an sich bekannter Weise über seine Gerätefüße auf der Tragschiene bzw. dem Tragelement befestigt. Das erfindungsgemäße Tragelement kann hierzu im Wannenboden entsprechende Befestigungselemente aufweisen, an die der Verdichter verschraubt werden kann. Die Befestigungselemente können vertikal nach oben offene Blechlaschen sein.
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Die sich montagebedingt ergebenden Öffnungen im Tragelement, etwa Ausstanzungen oder Freischnitte für die Blechlaschen der Verdichter-Befestigung, sind für eine wasserdichte Aufnahme des Tauwassers nachteilig. Bevorzugt kann daher das Tragelement für eine wasserdichte Ausbildung ein Einlegeteil aufweisen. Das Einlegeteil kann formangepasst in das wannenförmige Tragelement eingelegt werden. Auf diese Weise ist die Innenseite des wannenförmigen Tragelementes wasserdicht verkleidet. Bei dieser Ausführungsvariante ist daher das Tragelement zweiteilig mit einem wannenförmigen Grundkörper und mit dem darauf angeordneten Einlegeteil ausgebildet.
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Bei einer derartigen Ausführung kann das wannenförmige Tragelement und das Einlegeteil jeweils entsprechend ihrer Funktion optimiert werden. Das Tragelement kann daher als ein bauteilfestes Strukturteil die Schalenform vorgeben, während das Einlegeteil ein Kunststoffteil mit stark reduzierter Bauteilfestigkeit sein kann. Besonders bevorzugt kann das Einlegeteil im Vergleich zum Tragelement im Wesentlichen ohne eigene Formstabilität ausgebildet sein, etwa als eine biegeschlaffe Kunststofffolie, deren Materialstärke im Bereich von 0,5 mm liegen kann. In diesem Fall kann sich das Einlegeteil ohne Weiteres einer komplexen Oberflächengeometrie des wannenförmigen Tragelementes anpassen.
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Aufgrund der vergleichsweise großen Oberfläche des Tragelementes wird eine Verdunstungsfläche erhalten, die wesentlich größer als im Stand der Technik ist. Die große Verdunstungs-Oberfläche resultiert in einer entsprechend vergrößerten Verdunstungsleistung.
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Zur weiteren Steigerung der Verdunstungsleistung kann das Tragelement des Verdichters thermisch mit einer Kältemittelleitung des Kältemittelkreislaufes gekoppelt sein. In diesem Fall kann die Kältemittelleitung, insbesondere auf der Hochdruckseite des Kältemittelkreislaufes, durch eine oder mehrere Schleifen ergänzt werden. Diese Schleifen können in das wannenförmige Tragelement eingelegt und mit diesem verbunden werden. Durch die oben erwähnte Schleifenführung kann die Kältemittelleitung bevorzugt rahmenartig um das Tragelement herum verlaufen. Die Schleifen der Kältemittelleitung bilden somit eine Tragelement-Heizung, die das Verdunsten beschleunigt.
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Damit die Kältemittelleitung vor äußeren mechanischen Beanspruchungen geschützt ist, kann diese innerhalb des wannenförmigen Tragelementes angeordnet sein. Das Tragelement kann zudem Befestigungsstellen, etwa Halterillen oder Blechlaschen, aufweisen, mit denen die Kältemittelleitung sicher auf dem Tragelement verlegt werden.
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Im Hinblick auf einen Korrosionsschutz können die Kältemittelleitungen zwischen dem wannenförmigen Tragelement und dem aus Kunststoff gebildeten Einlegeteil angeordnet sein. Dadurch kommt die Kältemittelleitung, die üblicherweise aus kostengünstigem verzinkten Stahl hergestellt ist, nicht unmittelbar mit dem Tauwasser in Berührung. Andererseits kann durch das, bevorzugt dünnwandig gestaltete Einlegeteil besonders effektiv die Abwärme zum Tauwasser geleitet werden.
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Alternativ zu einer Anordnung zwischen Tragelement und Einlegeteil kann die Kältemittelleitung auch oberhalb des Einlegeteils positioniert sein. In diesem Fall ist die Kältemittelleitung unmittelbar in Kontakt mit dem Tauwasser. Aus Korrosionsschutzgründen ist es daher vorteilig, wenn die Kältemittelleitung aus einem beschichteten Kupferrohr gefertigt ist.
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Wie bereits oben erwähnt, sind im wannenförmigen Tragelement nach oben gebogene Befestigungslaschen für die Verdichter-Befestigung eingeformt. Dadurch ergeben sich im Tragelement Freischnitte, durch die Tauwasser zum Auflageboden austreten kann. Um dies zu verhindern, kann das Kunststoff-Einlegeteil für jede Verdichter-Befestigungsstelle eine Durchführung aufweisen, die mit einer hochgezogenen, zylindrischen Umfangswand die Befestigungslasche am Tragelement wasserdicht umgibt. Auf diese Weise ist gewährleistet, dass über die Befestigungsstellen kein Tauwasser zum Auflageboden des Kältegerätes abfließen kann.
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In Abhängigkeit von der zu erreichenden Verdunstungsleistung kann die mit dem Tragelement thermisch gekoppelte Kältemittelleitung stromauf oder stromab des Verflüssigers verwendet werden. In Kombination mit der erfindungsgemäßen Tragelement-Beheizung kann zusätzlich ein weiterer Leitungsabschnitt des Kältemittelkreislaufes als eine Frontrahmen-Beheizung verwendet werden, die einen, die Beschickungsöffnung des Kältegerätes umgebenden Frontrahmen beheizt. Je nach erforderlichem Wärmebedarf der Frontrahmen-Beheizung bzw. der Tragelement-Heizung können die korrespondierenden Leitungsabschnitte im Kältemittelkreislauf in beliebiger Reihenfolge vor oder nach dem Verflüssiger verwendet werden.
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Bevorzugt kann das Tragelement als eine versteifende Quertraverse bodenseitig einen Maschinenraum des Kältegerätes begrenzen. Der Maschinenraum kann als ein Geräterücksprung im hinteren unteren Eckbereich des Gerätekorpus ausgebildet sein. In diesem Fall kann die Tragschiene in Geräteseitenrichtung jeweils an den äußeren Seitenwänden des Kältegerätes befestigt sein.
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Einem weiteren Erfindungsaspekt liegt die Problematik zu Grunde, dass je nach herzustellendem Gerätetyp (Kühlschrank, Gefrierschrank, Kühlgefrierkombination, statisches Kältegerät oder No-Frost-Gerät) und Gerätegröße jeweils unterschiedlich große Tauwassermengen anfallen. Parallel zu den unterschiedlichen Tauwassermengen varriert die anfallende Abwärmemenge des Kompressors ebenfalls stark. Diese Abwärme hängt vom Gerätetyp, von der Energieeffizienz des Gerätes und des Kompressors sowie von der Gerätegröße ab.
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Gemäß diesem Erfindungsaspekt soll daher werksseitig die Anzahl und/oder Größe der im Kältegerät eingesetzten Verdunstungskomponenten, d. h. einer Verdunstungsschale, einer Tauwasserrinne etc., zur Tauwasseraufnahme stets angemessen im Hinblick auf die Verdunstungsleistung des Gerätetyps bzw. der Gerätegröße ausgelegt werden. So kann bei einer Kältegeräte-Grundausführung, bei der nur eine reduzierte Verdunstungsleistung erforderlich ist, lediglich eine Verdunstungskomponente für Tauwasser vorgesehen werden, beispielsweise die in der Kompressortragschiene integrierte Verdunstungsschale. Durch beliebige Addierbarkeit weiterer Verdunstungskomponenten ist bei Gerätevarianten mit gesteigerter Verdunstungs-Anforderung eine stufenweise Erhöhung der Verdunstungsleistung ermöglicht. Durch beliebige Kombination dieser unterschiedlichen Verdunstungskomponenten kann daher stets eine optimale Verdunstungsleistung bei unterschiedlichen Kältegeräte-Varianten eingestellt werden.
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Beispielhaft kann eine erste Verdunstungskomponente ein Ablauflabyrinth sein, das aus kaskadenförmig übereinander angeordneten Tauwasserrinnen besteht, die an der Geräte-Rückwand angeordnet sind. Eine zweite Verdunstungskomponente kann eine an sich bekannte Verdunstungsschale sein, die unmittelbar auf dem Kompressor sitzt. Eine dritte Verdunstungskomponente kann demgegenüber eine oberhalb des Kompressors im Maschinenraum angeordnete Verdunstungsschale sein, die nicht formschlüssig auf dem Kompressor sitzt, sondern mit Abstand oberhalb des Kompressors angeordnet ist. Diese beispielhaft genannten Verdunstungskomponenten können je nach Auslegung der Verdunstungsleistung in beliebiger Kombination an der Geräte-Rückseite vorgesehen werden und an entsprechenden Adapterstellen befestigt werden.
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Nachfolgend sind zwei Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand der beigefügten Figuren beschrieben.
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Es zeigen:
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1 in einer vergrößerten perspektivischen Teilansicht einen geräterückseitigen, unteren Eckbereich eines Kältegerätes gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel;
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2 in einer perspektivischen Schnittdarstellung eine Tragschiene des Verdichters des Kältegerätes gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel;
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3 in einer Ansicht entsprechend der 2 die Tragschiene gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel; und
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4 in einer der 3 entsprechenden Ansicht die Tragschiene mit entferntem Einlegeteil.
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In der 1 ist in einer perspektivischen Teilansicht ein von der Rückseite des Kältegerätes zugänglicher Maschinenraum 1 gezeigt. Der Maschinenraum 1 ist als ein Geräte-Rücksprung am hinteren, unteren Eckbereich im Gerätekorpus des Kältegerätes freigespart Der Maschinenraum 1 ist dabei in der Geräteseitenrichtung x durch Seitenwände 3 des Kältegerätes sowie in der Gerätehochrichtung z durch eine in der 1 gezeigte Deckenwand begrenzt. In dem Maschinenraum 1 des Kältegerätes ist ein Verdichter 5 angeordnet, der auf einem als Tragschiene ausgeführten Tragelement 7 ruht. Das Tragelement 7 ist an seinen in der Geräteseitenrichtung x gegenüberliegenden Schmalseiten 9 auf Tragleisten 11 abgestützt, die an den einander zugewandten Innenseiten der Seitenwände 3 vorgesehen sind. Die Tragleisten 11 können zusätzlich nicht dargestellte Gerätefüße tragen, mit denen das Kältegerät auf einem Fußboden abgestellt ist. Wie aus der 1 weiter hervorgeht, ist die Tragschiene 7 an ihren Schmalseiten 9 über angedeutete Schraubverbindungen 13 auf den Tragleisten 11 montiert. Die Tragleiste 7 begrenzt gemäß der 1 den Maschinenraum 1 bodenseitig.
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In der 1 ist zudem teilweise der an der Geräterückwand angeordnete Verflüssiger 15 dargestellt. Der Verflüssiger 15 ist zusammen mit dem Verdichter 5 sowie einem nicht dargestellten Expansionsorgan und einem Verdampfer in einem Kältemittelkreislauf angeordnet, wobei die Gerätekomponenten über Kältemittelleitungen strömungstechnisch miteinander verbunden sind. Beispielhaft ist in der 1 eine vom Verdichter 5 zum Verflüssiger 15 führende Kältemittelleitung 17 sowie eine vom Verdampfer zum Verdichter führende Niederdruckleitung 19 gezeigt.
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In der Bautiefenrichtung y ist in der 1 zwischen einer Geräte-Rückwand und dem Verflüssiger 15 eine Tauwasserleitung 21 gezeigt. Diese verläuft ausgehend von einem nicht dargestellten Wasserauslass geräterückseitig schräg nach unten, wobei sich dessen freies Auslassende 22 mit einem Vertikalabstand a oberhalb der Tragschiene 7 befindet. Der geräterückseitige Wassereinlass ist wiederum in bekannter Weise mit dem Kühlraum des Kältegerätes strömungstechnisch in Verbindung.
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Die in der 1 gezeigte Tragschiene 7 versteift in Geräteseitenrichtung x den hinteren unteren Eckbereich des Kältegerätes. Die Tragschiene 7 verbessert somit die Baustatik des Kältegerätes. In Doppelfunktion ist die Tragschiene 7 auch als Verdunstungsschale ausgebildet, in der das von der Tauwasserleitung 21 abtropfende Tauwasser gesammelt werden kann.
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Hierzu ist die Tragschiene 7 zweiteilig mit einem wannenförmigen Grundkörper 8 und einem später beschriebenen Einlegeteil 27 ausgeführt. Der wannenförmige Grundkörper 8 der Tragschiene 7 ist mit einem nach unten zurückgesetzten Wannenboden 20 ausgebildet, der von seitlich hochgezogenen, umlaufenden Seitenwänden 24 umgeben ist. Der Wannenboden 20 nimmt gemäß der 1 in etwa die gesamte Bodenfläche des Maschinenraums 1 ein, wodurch eine Verdunstungsoberfläche im Vergleich zum Stand der Technik stark vergrößert ist.
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In der 2 ist die wannenförmige Tragschiene 7 in Alleinstellung gezeigt. Demzufolge ist der wannenförmige Grundkörper 8 der Tragschiene 7 eine formgebende, tiefgezogene Blechplatine, die die Wannenform definiert und auf der das Einlegeteil 27 ruht. Das Einlegeteil 27 ist im gezeigten Ausführungsbeispiel eine Kunststofffolie, deren Materialstärke s in einem Bereich von 0,5 mm liegen kann. Die Kunststofffolie 27 ist im Unterschied zur Blechplatine nahezu ohne eigene Formstabilität, das heißt biegeschlaff, ausgebildet und daher besonders kostengünstig herstellbar, da keine spezielle Profilierung im Kunststoffteil 27 vorzusehen ist.
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Das Kunststoff-Einlegeteil 27 kann den wannenförmigen Grundkörper 8 der Tragschiene 7 wasserdicht abdecken. Montagebedingte Öffnungen im Wannenboden 23 der Tragschiene 7 sind daher ohne Einfluss auf die Wasserdichtheit. Solche Montageöffnungen sind gemäß der 2 beispielhaft Freischnitte 29, aus denen Blechlaschen 31 vertikal hochgebogen werden, die als Befestigungselemente zur Anbindung des Verdichters 5 eingesetzt werden. Zusätzlich sind in der 2 weitere befestigungstechnisch erforderliche Montageöffnungen 33 gezeigt, die im Wannenboden 23 der Tragschiene 7 ausgestanzt sind.
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Gemäß der 2 überdeckt das Kunststoff-Einlegeteil 27 vollflächig den Wannenboden 23 des Grundkörpers 8 der Tragschiene 7 sowie zusätzlich auch die hochgezogenen Seitenwände 24. Um eine Befestigung des Verdichters 5 zu ermöglichen, sind im Kunststoff-Einlegeteil 27 für jede hochgebogene Befestigungslasche 34 jeweils eine hohlzylindrische Durchführung 35 vorgesehen, die mit einer hochgezogenen Ringwand die jeweilige Blechlasche 31 mit Abstand umgibt.
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In den folgenden 3 und 4 ist die Tragschiene 7 gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel gezeigt. Gemäß der 3 ist zur Steigerung der Verdunstungsleistung die den Verdichter 5 mit dem Verflüssiger 15 verbindende Hochdruckleitung 17 abschnittsweise thermisch mit der Tragschiene 7 gekoppelt, wodurch die Kältemittelleitung 17 als Tragschienen-Heizung eingesetzt wird. Gemäß der 3 verläuft die Hochdruckleitung 17 mit zwei Rohrschleifen 36, 37 rahmenartig um die Tragschiene 7 herum. Die beiden Rohrschleifen 36, 37 sind dabei zum Schutz vor äußeren mechanischen Belastungen an der Innenseite der wannenförmigen Tragschiene 7 unmittelbar an der umlaufenden Seitenwand 24 der Tragschiene 7 angeordnet. So ist die in der 3 äußere Rohrschleife 36 in einer umlaufenden Haltenut 39 verlegt. Die Haltenut 39 ist durch entsprechende Abkantvorgänge im oberen Bereich der umlaufenden Seitenwand 24 derart angeformt, dass die offenen Seiten der umlaufenden Haltenut 39 in der Querrichtung einander jeweils zugewandt sind. Die innere Rohrschleife 37 verläuft demgegenüber im Inneneckbereich zwischen der umlaufenden Seitenwand 24 und dem Wannenboden 25.
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Sowohl die äußere als auch die innere Rohrschleife 36, 37 ist jeweils wasserdicht von dem Kunststoff-Einlegeteil 27 überdeckt, so dass die Rohrschleifen 36, 37 nicht in Berührung mit Tauwasser kommen können.
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In der 4 ist die Tragschiene 7 gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel ohne dem Kunststoff-Einlegeteil 27, das heißt nur der als Blechplatine ausgeführte Grundkörper 8 gezeigt. Gemäß der 4 münden die beiden als Tragschienen-Heizung dienenden Rohrschleifen 36, 37 in Verbindungsleitungen 41, die an der Schmalseite 9 der Tragschiene 7 in die Hochdruckleitung 17 des Kältemittelkreislaufes übergehen. In der 4 sind zusätzliche Befestigungslaschen 43 vorgesehen, mit denen die innere Rohrschleife 37 ortsfest am Inneneckbereich der wannenförmigen Tragschiene 7 gehaltert ist.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Maschinenraum
- 3
- äußere Seitenwände
- 5
- Verdichter
- 7
- Tragelement
- 9
- Schmalseite des Tragelementes 7
- 11
- Tragleisten
- 13
- Schraubverbindung
- 15
- Verflüssiger
- 17
- Hochdruckleitung
- 19
- Niederdruckleitung
- 21
- Tauwasserleitung
- 22
- Wasserauslass
- 23
- Wannenboden
- 24
- hochgezogene Seitenwand
- 27
- Kunststoff-Einlegeteil
- 29
- Freischnitt
- 31
- Befestigungselement
- 33
- Montageöffnung
- 35
- Durchführung
- 36, 37
- Rohrschleifen
- 39
- Haltenut
- 41
- Verbindungsleitungen
- 43
- Blechlaschen
- a
- Abstand
- s
- Materialstärke
- x, y, z
- Raumrichtungen
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 20209839 U1 [0004, 0005]
