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Die vorliegende Erfindung betrifft ein Kältegerät mit einer Verdunstungsetagere.
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Bei der Entwicklung moderner Haushaltskältegeräte ist es ein maßgebliches Ziel, den Energieverbrauch dieser Geräte zu reduzieren. Dies geschieht im Wesentlichen dadurch, dass durch verschiedenste Maßnahmen sowohl die Laufzeit des Kältesystems, als auch der für den Betrieb des Kältesystems benötigte Energiebedarf, reduziert wird. Das beim Betrieb des Kältegerätes im Inneren des Kühlraums des Kältegerätes anfallende Tauwasser wird nach dem Stand der Technik außerhalb des Kühlraums verdunstet. Dies geschieht üblicherweise dadurch, dass das Tauwasser in einer Verdunstungsschale aufgefangen wird, welche in der Nähe (z.B. direkt oberhalb oder unterhalb) eines Verdichters des Kältegerätes, angeordnet ist. Der Verdichter ist beispielsweise in einem Maschinenraum des Kältegerätes unterhalb des Kühlraums vorgesehen. Die Abwärme des Verdichters begünstigt dabei die Verdunstung des Tauwassers.
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Die
DE 10 2010 003 088 A1 zeigt ein Kältegerät mit einem entsprechenden Verdunstungsbehälter. Durch die geringe Laufzeit des Kältesystems und die hinsichtlich des Energieverbrauchs optimierte Auslegung moderner Verdichter besteht nun das Problem, dass die Abwärme des Verdichters oft nicht ausreicht, um die anfallende Tauwassermenge zuverlässig zu verdunsten. Daher müssen bei hocheffizienten Geräten oftmals kostenintensive Zusatzmaßnahmen ergriffen werden, um die Verdunstungsleistung auch bei hoher Tauwassermenge zu gewährleisten. Ziel ist es daher, Maßnahmen zu finden, welche die Verdunstung des anfallenden Tauwassers begünstigen, ohne dass erhebliche Zusatzkosten entstehen.
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Bekannt sind vor diesem Hintergrund Kältegeräte mit unterschiedlichsten Maßnahmen zur Zwischenspeicherung und Verdunstung von Tauwasser. So wird z.B. eine Verdunstungsschale (Tauwasserbehältnis) oberhalb oder unterhalb des Verdichters, berührend oder nicht berührend angebracht. Bekannt ist es ferner, Heizrohre, insbesondere Rohre des Verflüssigers, oder elektrische Heizungen in oder an der Verdunstungsschale anzubringen, um diese zu beheizen. Durch das Beheizen wird die Verdunstung von Kondenswasser in der Verdunstungsschale gefördert. Auch ist es bekannt, Lüftersysteme vorzusehen, um die Luft umzuwälzen bzw. mit Feuchte gesättigte Luft abzutransportieren. Ferner ist bekannt, weitere zusätzliche Zwischenspeicherbehältnisse vorzusehen, um zusätzliches Tauwasser aufnehmen zu können und eine zusätzliche für die Verdunstung zur Verfügung stehende Oberfläche (Tauwasseroberfläche) zu schaffen.
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Aus der
DE 6810043 U ist eine Platte zur Anbringung an einer Kühlschrankrückseite mit einer Anzahl horizontaler Rillen zur Aufnahme und Verdunstung von Abtauwasser bekannt.
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Bekannt sind zudem Kältegeräte, die eine Abdeckung des Maschinenraumes, der zur Aufnahme von Aggregaten, wie beispielsweise des Verdichters, vorgesehen ist, aufweisen. Solche Abdeckungen sind in manchen Märkten (z.B. üblicherweise in Asien), von den Kunden gewünscht und in manchen Ländern vom Gesetzgeber sogar angeraten. Derartige Abdeckungen sind oftmals im Spritzgussverfahren aus Kunststoff hergestellt. Es sind aber auch Lösungen aus Metallblech verbaut worden. Es ist bekannt, dass solche Abdeckungen die Verdunstungsleistung negativ beeinflussen, da der Luftaustausch erschwert wird. Die vorwiegenden Zielmärkte dieser Geräte mit einer Abdeckung des Maschinenraumes zeigen ein feuchtwarmes Klima, was zusammen mit der vorzusehenden Maschinenraumabdeckung eine Erschwernis für das Erreichen der Verdunstungsleistung darstellt.
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Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung ein verbessertes Kältegerät bereitzustellen, bei dem insbesondere die Verdunstungsleistung für Kondenswasser verbessert ist.
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Diese Aufgabe wird durch die Merkmale der unabhängigen Ansprüche gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungsformen sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.
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Gemäß einem Aspekt weist ein erfindungsgemäßes Kältegerät wenigstens eine kühlbare Lagerkammer zur Aufnahme von Kühlgut und einen Maschinenraum zur Aufnahme von Aggregaten eines Kältekreislaufs zur Kühlung der Lagerkammer auf, wobei der Maschinenraum eine Maschinenraumabdeckung aufweist, an der wenigstens eine Verdunstungsetagere zur Aufnahme von an der Lagerkammer entstehendem Kondenswasser ausgebildet ist. Die Verdunstungsetagere weist dazu eine oder mehrere Mulden zur Aufnahme des Kondenswassers auf. Gleichzeitig kann die Verdunstungsetagere als flaches flächiges Verkleidungsteil an der Maschinenraumabdeckung vorgesehen sein oder einstückig mit der Maschinenraumabdeckung ausgebildet werden und steht dadurch wenig von der Maschinenraumabdeckung vor.
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Das erfindungsgemäße Kältegerät bietet eine Reihe von Vorteilen. So wird ein zusätzlicher Raum für eine Zwischenspeicherung großer Tauwassermengen an der Maschinenraumabdeckung erzielt. Ferner ergibt sich eine zusätzliche Oberfläche für die Verdunstung des Tauwassers, beispielsweise auch außerhalb eines geschlossenen Maschinenraums, wo der Luftaustausch verbessert ist. Die Tauwasseroberfläche wird an einer durch den Maschinenraum ohnehin aufgeheizten Stelle des Kältegerätes erzeugt. Dies begünstigt die Verdunstungsleistung. Die Maßnahme ist relativ kostenneutral, da die Maschinenraumabdeckung ohnehin vorgesehen wird. Zusätzliche kostenintensive Maßnahmen zur Steigerung der Verdunstungsleistung können entfallen, wodurch das Kältegerät kostengünstiger herstellbar wird. Die Maßnahme ist optisch unauffällig, da für den Benutzer die abweichende Gestaltung der Maschinenraumabdeckung kaum sichtbar ist. Die geringe abweichende Gestaltung der Maschinenraumabdeckung ermöglicht dabei auch einen hohen Gleichteileeinsatz, was die Fertigungskosten zu senken hilft. Im Gegensatz zu im Bereich des geschäumten Gehäuses platzierten bekannten Verdunstungstraversen können bei der Maschinenraumabdeckung die Verdunstungsetageren auf beiden Seiten (Innenseite/Außenseite der Maschinenraumabdeckung) der Bauteils angeformt und genutzt werden.
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Der Kältekreislauf des Kältegerätes umfasst beispielsweise den Verdichter zum Verdichten von Kältemitteldampf, einen dem Verdichter nachgeschalteten Verflüssiger zum Kondensieren des Kältemitteldampfes und einen dem Verflüssiger nachgeschalteten und dem Verdichter vorgeschalteten Verdampfer zum Verdampfen des verflüssigten Kältemittels. Der Verdichter ist wie der Verdampfer zur Wärmeübertragung zwischen zugeführter Luft und dem Fluid des Kältekreislaufs eingerichtet.
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Unter Kältegerät wird insbesondere ein Haushaltskältegerät verstanden, also ein Kältegerät, das zur Haushaltsführung in Haushalten oder im Gastronomiebereich eingesetzt wird, und insbesondere dazu dient Lebensmittel und/oder Getränke bei bestimmten Temperaturen zu lagern, wie beispielsweise ein Kühlschrank, ein Gefrierschrank, eine Kühlgefrierkombination, eine Gefriertruhe oder ein Weinkühlschrank.
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Gemäß einer Ausführungsform sind wenigstens zwei Verdunstungsetageren übereinander angeordnet. Übereinander bezieht sich im Sinne der vorliegenden Erfindung auf das betriebsbereit aufgestellte Kältegerät. Dadurch kann auf einer geringen Grundfläche eine große Verdunstungsfläche realisiert werden. Ferner ist besonders bei einer horizontalen Anströmung eine hohe Verdunstungsleistung erzielbar, da die einzelnen Kondenswasseroberflächen der einzelnen Ebenen parallel von der Feuchtigkeit aufnehmenden Luft angeströmt werden.
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Gemäß einer Ausführungsform sind die Verdunstungsetageren dem Maschinenraum zugewandt geöffnet und/oder dem Maschinenraum abgewandt geöffnet an der Maschinenraumabdeckung angeordnet. Sind die Verdunstungsetageren dem Maschinenraum abgewandt geöffnet angeordnet, kann eine verbesserte Luftzufuhr zu den Verdunstungsetageren realisiert werden. Dies ermöglicht es, Feuchtigkeit besser abzuführen und damit eine höhere Verdunstungsleistung zu erzielen. Die Ausrichtung der Verdunstungsetageren zum Maschinenraum hin hat den Vorteil, dass das Wasser in den Verdunstungsetageren besonders leicht vor äußeren Einflüssen, insbesondere Schmutz, geschützt werden kann.
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Gemäß einer Ausführungsform sind die Verdunstungsetageren rinnenförmig gestaltet. Die rinnenförmige Gestalt ermöglicht ein Verlaufen von Kondenswasser in den Verdunstungsetageren. Die rinnenförmige Gestalt kann durch Fräsen oder spanlose Formgebung, beispielsweise im Druckguss, realisiert werden. Bevorzugt weisen die Verdunstungsetageren ein mehrfaches an Länge als an Breite auf, so dass sich ein Flüssigkeitsspiegel ergibt, der sich längs des Kältegerätes schlank erstreckt, was eine gute Verdunstungsrate bei quer dazu verlaufender Luftanströmung ermöglicht.
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Gemäß einer Ausführungsform ist die Maschinenraumabdeckung abnehmbar am Kältegerät angeordnet. Dies ermöglicht es, entsprechend der gewünschten Verdunstungsleistung eine bestimmte Maschinenraumabdeckung anzubringen. Damit kann das Kältegerät beispielsweise an die klimatischen Bedingungen seines Einsatzortes angepasst werden. Durch den modularen Aufbau können Varianten des Kältegerätes kostengünstig realisiert werden.
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Gemäß einer Ausführungsform ist die Maschinenraumabdeckung verrastbar am Kältegerät angebracht. Dies ermöglicht es, die Maschinenraumabdeckung durch einfaches Andrücken an das Kältegerät befestigbar ist.
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Gemäß einer Ausführungsform weist die Maschinenraumabdeckung wenigstens eine Lüftungsöffnung, insbesondere einen Lüftungsschlitz auf. Durch die Lüftungsöffnung kann Luft der Verdunstungsetagere zugeführt werden. Die Maschinenraumabdeckung ermöglicht es dabei, Luft aus dem Maschinenraum auf sehr kurzem Weg direkt zur Verdunstungsetagere zu leiten. Dabei kann die Luft durch eine entsprechende Gestaltung der Maschinenraumabdeckung, beispielsweise in Düsenform, so gelenkt werden, dass die Verdunstungsetagere optimal angeströmt wird.
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Gemäß einer Ausführungsform ist die Maschinenraumabdeckung aus Kunststoff, insbesondere Polypropylen, Polyethylen oder Polycarbonat, gefertigt ist. Diese Werkstoffe ermöglichen es, die Maschinenraumabdeckung mit ausreichender Elastizität und Härte auch bei permanentem Flüssigkeitskontakt zu versehen.
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Gemäß einer Ausführungsform ist wenigstens eine zusätzliche Verdunstungstraverse zum Aufnehmen von an der Lagerkammer entstehendem Kondenswasser vorgesehen. Tauwasser kann in die Verdunstungstraverse geleitet, dort zwischengespeichert und teilweise oder vollständig verdunstet werden. Die Verdunsungstraverse weist eine oder mehrere Mulden zum Aufnehmen von Kondenswasser auf. Die Verdunstungstraverse ist bevorzugt an der Rückwand des Kältegerätes, beispielsweise als Flachteil, angeordnet.
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Gemäß einer Ausführungsform ist wenigstens eine zusätzliche Verdunstungsschale zum Aufnehmen von an der Lagerkammer entstehendem Kondenswasser vorgesehen. Die Aufnahmekapazität für Kondenswasser kann dadurch weiter erhöht werden. Die Verdunstungsschale ist beispielsweise oberhalb eines Verdichters des Kältekreislaufs angeordnet, so dass sie durch den Verdichter beheizt wird.
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Gemäß einer Ausführungsform ist eine erste Überlaufleitung zwischen der Verdunstungstraverse und der Verdunstungsschale zum Herableiten von Kondenswasser aus der Verdunstungstraverse in die Verdunstungsschale vorgesehen. Kondenswasser kann dann zunächst in die Verdunstungstraverse geleitet, dort zwischengespeichert und teilweise oder vollständig verdunstet werden. Verbleibendes Tauwasser wird dann in die, beispielsweise oberhalb des Verdichters angeordnete, Verdunstungsschale geleitet und dort teilweise oder vollständig verdunstet.
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Gemäß einer Ausführungsform ist eine zweite Überlaufleitung zwischen der Verdunstungsschale und der Verdunstungsetagere zum Herableiten von Kondenswasser aus der Verdunstungsschale in die Verdunstungsetagere vorgesehen. Verbleibendes Tauwasser kann dann über die zweite Überlaufleitung in die Etageren der Maschinenraumabdeckung geleitet und dort ganz oder teilweise verdunstet werden.
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Gemäß einer Ausführungsform sind die Verdunstungsetageren und/oder die Verdunstungstraverse und/oder die Verdunstungsschale beheizbar. Durch das Beheizen kann die Verdunstungsleistung der jeweiligen Komponente erhöht werden. Dabei können beispielsweise elektrische Heizungen vorgesehen werden. Denkbar sind auch Heizelemente, die über Wärmebrücken von aufgeheizten Komponenten, z.B. im Maschinenraum, erwärmt werden.
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Gemäß einem Aspekt umfasst ein erfindungsgemäßes Verfahren zum Betrieb des erfindungsgemäßen Kältegerätes die Verfahrensschritte Einleiten von Kondenswasser in die Verdunstungstraverse, Einleiten von Kondenswasser aus der Verdunstungstraverse in die Verdunstungsschale durch die erste Überlaufleitung, Einleiten von Kondenswasser aus der Verdunstungsschale in die Verdunstungsetagere durch die zweite Überlaufleitung.
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Gemäß einer Ausführungsform werden die Verdunstungsetagere und/oder die Verdunstungsschale und/oder die Verdunstungstraverse zum Verdunsten von Kondenswasser beheizt, um die Verdunstungsleistung zu erhöhen.
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Weitere Ausführungsbeispiele werden Bezug nehmend auf die beiliegenden Zeichnungen erläutert. Es zeigen:
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1 ein Kältegerät gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel in einer schematischen Darstellung;
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2 ein Kältegerät mit abgenommener Maschinenraumabdeckung in einer perspektivischen Teilansicht;
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3 ein Kältegerät mit Maschinenraumabdeckung in einer perspektivischen Teilansicht; und
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4 eine Verdunstungsetagere eines Kältegerätes gemäß einer Ausführungsform.
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1 zeigt ein Kältegerät 1 gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel in einer schematischen Darstellung. Das Kältegerät 1 weist eine im Bild oben als dargestellte kühlbaren Lagerkammer 3 zur Aufnahme von Kühlgut und einen bei diesem Ausführungsbeispiel darunter angeordneten Maschinenraum 5 zur Aufnahme von Aggregaten eines Kältekreislaufs zur Kühlung der Lagerkammer 3 auf. Am Maschinenraum 5 ist eine Maschinenraumabdeckung 7 angeordnet, an der wenigstens eine Verdunstungsetagere 11 zur Aufnahme von an der Lagerkammer 3 entstehendem Kondenswasser ausgebildet ist. Am Kältegerät 1 ist bei diesem Ausführungsbeispiel ferner eine Verdunstungstraverse 21 zur Aufnahme von Kondenswasser angeordnet. Ferner sind eine Verdunstungsschale 25 oberhalb des Verdichters 31 und eine Zusatzverdunstungsschale 33 unterhalb des Verdichters vorgesehen. Eine erste Überlaufleitung 23 ermöglicht einen Flüssigkeitsüberlauf von der Verdunstungstraverse 21 in die Verdunstungsschale 25. Eine zweite Überlaufleitung 27 ermöglicht einen Flüssigkeitsüberlauf von der Verdunstungsschale 25 in die Verdunstungsetagere 11. Eine dritte Überlaufleitung 35 ermöglicht einen Flüssigkeitsüberlauf von der Verdunstungsetagere 11 in die Zusatzverdunstungsschale 33.
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Kondenswasser wird in die Verdunstungstraverse 21 geleitet und dort zwischengespeichert und teilweise oder vollständig verdunstet. Verbleibendes Kondenswasser wird bei diesem Ausführungsbeispiel über eine erste Überlaufleitung 23 in die oberhalb des Verdichters 31 angeordnete Verdunstungsschale 25 geleitet und dort teilweise oder vollständig verdunstet. Falls benötigt kann die Verdunstung in der Verdunstungsschale 25 durch Zusatzmaßnahmen, wie z.B. ein Verflüssigerheizrohr oder eine elektrische Heizung unterstützt werden. Verbleibendes Kondenswasser wird über die zweite Überlaufleitung 27 aus der Verdunstungsschale 25 in die Verdunstungsetageren 11 der Maschinenraumabdeckung 7 geleitet und dort ganz oder teilweise verdunstet. Verbleibendes Kondenswasser wird dann bei diesem Ausführungsbeispiel über eine dritte Überlaufleitung 35 in die unterhalb des Verdichters 31 angeordnete Zusatzverdunstungsschale 33 geleitet und dort teilweise oder vollständig verdunstet. Falls benötigt kann bei einzelnen Gerätetypen die Verdunstung in der Zusatzverdunstungsschale 33 durch Zusatzmaßnahmen, wie z.B. ein Verflüssigerheizrohr oder eine elektrische Heizung unterstützt werden. Je nach benötigter Verdunstungsleistung können die unterstützenden Zusatzheizmaßnahmen Verdunstungsschale 25 und Zusatzverdunstungsschale 33 entfallen, wodurch Kosten und Platz gespart wird.
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2 zeigt ein Kältegerät 1 mit abgenommener Maschinenraumabdeckung 7 (in 2 nicht dargestellt) in einer perspektivischen Teilansicht. Die Blickrichtung ist auf eine Rückwand 29 des Kältegerätes 1 gerichtet. Am Kältegerät 1 ist im unteren Bereich ein Maschinenraum 5 zur Aufnahme von Aggregaten eines Kältekreislaufs zur Kühlung der Lagerkammer 3 (in 2 nicht dargestellt) des Kältegerätes 1 vorgesehen. Ein Verdichter 31 des Kältekreislaufs zur Kühlung der Lagerkammer 3 ist im Maschinenraum 5 angeordnet. Eine Verdunstungsschale 25 zur Aufnahme von Kondenswasser ist oberhalb des Verdichters 31 im Maschinenraum 5 angeordnet. An der Rückwand 29 des Kältegerätes 1 ist eine Verdunstungstraverse 21 angeordnet. Die Verunstungstraverse 21 erstreckt sich quer an der Rückwand 29. Kondenswasser kann hier von der Verdunstungsschale 25 und der Verdunstungstraverse 21 aufgenommen werden. Die Verdunstungstraverse 21 bietet den Vorteil, dass sie auf Grund ihrer Anordnung an der Rückwand 29 des Kältegerätes 1 besonders gut belüftet ist und damit eine hohe Verdunstungsleistung bietet.
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3 zeigt ein Kältegerät 1 mit einer Maschinenraumabdeckung 7 in einer perspektivischen Teilansicht. An der Rückwand 29 des Kältegerätes 1 ist die Maschinenraumabdeckung 7 vorgesehen, so dass der Maschinenraum 5 abgedeckt wird. Die Maschinenraumabdeckung 7 ist hier als Stahlgitter ausgeführt. Die Maschinenraumabdeckung 7 weist mehrere Lüftungsöffnungen 13 auf, die die Belüftung des Maschinenraums 5 verbessern.
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4 zeigt eine Verdunstungsetagere 11 eines Kältegerätes 1 gemäß einer Ausführungsform. Die Verdunstungsetagere 11 ist als Kunststoffspritzgussteil ausgeführt. Die Verdunstungsetagere 11 weist bei diesem Ausführungsbeispiel Rinnen 12 zur Aufnahme von Kondenswasser auf. Die Rinnen 12 verlaufen längs der Verdunstungsetagere 11. Bei diesem Ausführungsbeispiel sind zwei Rinnen 12 übereinander angeordnet. Die Verdunstungsetagere 11 ist vorgesehen an der Maschinenraumabdeckung 7 angebracht zu werden. Beispielsweise wird sie flächig damit verbunden.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Kältegerät
- 3
- Lagerkammer
- 5
- Maschinenraum
- 7
- Maschinenraumabdeckung
- 11
- Verdunstungsetagere
- 13
- Lüftungsöffnung
- 21
- Verdunstungstraverse
- 23
- Erste Überlaufleitung
- 25
- Verdunstungsschale
- 27
- Zweite Überlaufleitung
- 29
- Kältegeräterückwand
- 31
- Verdichter
- 33
- Zusatzverdunstungsschale
- 35
- Dritte Überlaufleitung
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 102010003088 A1 [0003]
- DE 6810043 U [0005]
