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Die vorliegende Erfindung betrifft ein kombiniertes Saug-Drosselrohr für die Zu- und Abfuhr von Kältemittel an einem Verdampfer eines Kältegeräts, insbesondere eines Haushalts-Kältegeräts, und ein Verfahren zu dessen Herstellung.
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In Haushaltskältegeräten werden üblicherweise Saug- und Drosselrohr in miteinander verbundener Form an einen Verdampfer angeschlossen. Für derartige kombinierte Saug- und Drosselrohre sind verschiedene Bauformen bekannt. Bei einer ersten Bauform ist das Drosselrohr innerhalb des Saugrohrs geführt. Hierfür muss am Saugrohr lokal ein Durchstich oder eine Aufweitung geschaffen werden, um das Drosselrohr einzuführen, die nach Anbringung des Drosselrohrs zuverlässig abgedichtet werden muss. Eine andere bekannte Möglichkeit ist, das Drosselrohr auf das Saugrohr zu löten oder zu schweißen. Diese Technik ist material- und zeitaufwendig; außerdem ist wegen des im Allgemeinen sehr kleinen freien Querschnitts des Drosselrohrs genau darauf zu achten, dass dieser freie Querschnitt beim Löten oder Schweißen nicht beeinträchtigt wird.
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Bei einer dritten Technik wird das Drosselrohr am Saugrohr mit Hilfe eines Klebebandes verklebt. In einer ersten Variante wird das Klebeband zu beiden Rohren parallel angebracht. Herkömmlicherweise ist bei einem solchen kombinierten Saug-Drosselrohr die Breite des Klebebandes deutlich kleiner als der gemeinsame Umfang von Saug- und Drosselrohr, so dass das Saugrohr, welches das stärkere der beiden Rohre ist, nicht auf seinem gesamten Umfang von dem Klebeband umschlossen wird.
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In einer zweiten Variante gemäß der
DE 10 2010 029 581 A1 umfasst ein Saug-Drosselrohr für ein Kältegerät ein Saugrohr, ein parallel zum Saugrohr an diesem entlang geführtes Drosselrohr und eine Folie, die außen an Saugrohr und Drosselrohr angebracht ist und beide miteinander in Kontakt hält, indem sie sich straff und kontinuierlich rings um das Saugrohr und das Drosselrohr herum erstreckt. Diese Variante ist nur für ein Drosselrohr bekannt, hat sich jedoch wegen des größeren Aufwands nicht durchgesetzt.
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Stattdessen wird bei einem Saugrohr mit mehreren Drosselrohren daran für getrennte Verdampfer verschiedener Lagerfächer die erste Variante angewendet, ausgeführt mit einer sehr dünnen Aluminium-Folie mit einer Klebeschicht. Derartig hergestellte Saug-Drosselrohre haben jedoch den Nachteil, dass bei einem Biegen während des Einbaus in das Kältegerät die Kapillaren gegenüber dem Saugrohr innerhalb der Aluminiumfolie verrutschen. Dabei besteht die Gefahr, dass in der Krümmung der Kontakt zwischen einer Kapillare und dem Saugrohr verloren geht. Außerdem besteht die Gefahr, dass sich die Folie beim Biegen von Ihren Längsrändern her löst, sei es weil die Klebeverbindung durch längere Stehzeiten durch eine Alterung des Klebers geschwächt ist, weil aufgrund der Verschiebung der Kapillaren zu den Längsrändern hin Kraftkomponenten in Richtung senkrecht zur Klebefläche wirken, oder aus einer Kombination beider Effekte. Diese Gefahr des Lösens der Klebeverbindung an den Rändern nimmt bei mehreren Kapillaren stark zu.
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Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein kombiniertes Saug-Drosselrohr mit mehr als einer Kapillare zu schaffen, das einen guten Wärmeaustausch bei minimalen Kosten gewährleistet.
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Diese Aufgabe wird durch Gegenstände mit den Merkmalen nach den unabhängigen Ansprüchen gelöst. Vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung sind Gegenstand der Figuren, der Beschreibung und der abhängigen Ansprüche. Unterschiedliche Ausführungsformen können meist geeignet miteinander kombiniert werden.
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Bei dem Saug-Drosselrohr für ein Kältegerät können außen an dem Saugrohr, ein über eine erste Strecke mit einer ersten Länge entlang geführtes erstes Drosselrohr und ein über eine zweite Strecke mit einer zweiten Länge entlang geführtes zweites Drosselrohr befestigt werden. Dies erfolgt mit einem Befestigungselement, das das Saugrohr mit beiden Drosselrohren in Kontakt hält, wobei das Befestigungselement spiralförmig um das Saugrohr, das erste Drosselrohr und das zweite Drosselrohr gewickelt ist. Dadurch wird beispielsweise der technische Vorteil erreicht, dass die geführten Drosselrohre in der Position wie sie geführt sind dauerhaft am Saugrohr fixiert sind, wobei insbesondere ein Ablösen des Befestigungselement wie bei einem parallel zum Rohr geführten Klebestreifen verhindert wird, und ein Verrutschen und einander Kreuzen der Drosselrohre verhindert wird.
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Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung des Saug-Drosselrohrs überlappen sich die erste Strecke des Saugrohrs und die zweite Strecke des Saugrohrs mindestens teilweise. In einem Überlappungsbereich der ersten Strecke und der zweiten Strecke des Saugrohrs liegen also beide Drosselrohre. Die beiden Strecken können gleich oder unterschiedlich lang sein, so dass der Wärmetausch mit dem Saugrohr für beide Drosselrohre über gleiche oder unterschiedliche Strecken erfolgen kann. Dadurch wird beispielsweise der technische Vorteil erreicht, dass für verschiedene Verdampfer die zugeordneten Drosselrohre eine unterschiedliche Kühlung über das Saugrohr erhalten können.
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Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung des Saug-Drosselrohrs liegen das erste Drosselrohr und das zweite Drosselrohr nahe nebeneinander. Dadurch wird beispielsweise der technische Vorteil erreicht, dass der Aufwand für die Führung der beiden Drosselrohre minimiert wird.
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Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung des Saug-Drosselrohrs sind das erste Drosselrohr und das zweite Drosselrohr am Umfang des Saugrohrs voneinander beabstandet. Dadurch wird beispielsweise der technische Vorteil erreicht, dass eine Wärmeübertragung von einem Drosselrohr auf das andere Drosselrohr vermieden wird.
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Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung des Saug-Drosselrohrs sind mehrere Drosselrohre gleichmäßig am Umfang des Saugrohrs verteilt positioniert. Dadurch wird beispielsweise der technische Vorteil erreicht, dass die Wärmeübertragung von jedem Drosselrohr auf das Saugrohr optimiert wird.
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Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung des Saug-Drosselrohrs sind das erste Drosselrohr und das zweite Drosselrohr parallel zum Saugrohr positioniert. Dadurch wird beispielsweise der technische Vorteil erreicht, dass der Aufwand für die Führung der Drosselrohre minimiert wird.
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Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung des Saug-Drosselrohrs sind das erste Drosselrohr und das zweite Drosselrohr spiralförmig um das Saugrohr positioniert. Dadurch wird beispielsweise der technische Vorteil erreicht, dass ein kurzer Längenabschnitt des Saugrohrs mit einem großen Längenabschnitt der Drosselrohre in Kontakt gebracht werden können.
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Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung des Saug-Drosselrohrs ist das Befestigungselement eine Folie, die sich straff, insbesondere unter Spannung aufgebracht, und kontinuierlich rings um das Saugrohr, das erste Drosselrohr und das zweite Drosselrohr herum erstreckt. Dadurch wird beispielsweise der technische Vorteil erreicht, dass die Befestigung der Drosselrohre auf einfache Weise flächig und zuverlässig realisiert werden kann.
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Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung des Saug-Drosselrohrs ist die Folie eine Aluminiumfolie. Dadurch wird beispielsweise der technische Vorteil erreicht, dass die Folie einen wesentlichen Teil des Wärmeenergietransports übernehmen kann.
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Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung des Saug-Drosselrohrs weist die Folie eine Klebeschicht auf. Dadurch wird beispielsweise der technische Vorteil erreicht, dass die Folie ohne weiteres Zutun in der aufgebrachten Position fixiert wird.
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Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung des Saug-Drosselrohrs ist das erste Drosselrohr oder das zweite Drosselrohr an einem Ende aus einer Öffnung in der Folie herausgeführt. Dadurch wird beispielsweise der technische Vorteil erreicht, ein Drosselrohr an einer gewünschten Stelle aus einer Folienfläche herausgeführt werden kann.
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Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung des Saug-Drosselrohrs ist das Befestigungselement ein Draht. Dadurch wird beispielsweise der technische Vorteil erreicht, dass ein alternatives Befestigungsmittel zur Folie bereitgestellt wird.
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Ein Haushaltskältegerät mit einem Saug-Drosselrohr wir vorstehend beschrieben hat beispielsweise den technischen Vorteil, dass auch bei einem Kältekreislauf mit mehreren über Drosselrohre versorgten Verdampfern ein kostengünstige zuverlässige Lösung für eine Saug-Drosselrohr Wärmetausch geschaffen wird.
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Ein erfindungsgemäßes Verfahren zur Herstellung eines Saug-Drosselrohrs für ein Kältegerät umfasst die Verfahrensschritte a) Positionieren eines ersten Drosselrohrs an einem Saugrohr über eine erste Strecke mit einer ersten Länge; b) Positionieren eines zweiten Drosselrohrs an dem Saugrohr über eine zweite Strecke mit einer zweiten Länge, wobei in einem Überlappungsbereich der ersten Strecke und der zweiten Strecke das zweiten Drosselrohr weiterhin zu dem ersten Drosselrohr positioniert wird; c) Anbringen einer Folie außen an das Saugrohr, das erste Drosselrohr über die erste Strecke und das zweite Drosselrohr über die zweite Strecke zum in Kontakt bringen des Saugrohrs mit jeweils dem ersten Drosselrohr und dem zweiten Drosselrohr. Dadurch wird beispielsweise der technische Vorteil erreicht, dass ein Saug-Drosselrohr mit mehreren Drosselrohren mit wenig Aufwand hergestellt werden kann, wobei sichergestellt ist, dass auch bei einem Biegen des Saug-Drosselrohrs sich die Drosselrohre nicht gegen das Saugrohr und auch nicht gegeneinander verschieben.
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Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung des Verfahrens erfolgt das Anbringen der Folie durch Umwickeln des Saugrohrs und der Drosselrohre unter Spannung. Dadurch wird beispielsweise der technische Vorteil erreicht, dass eine faltenfreie Verlegung der Folie mit einem sehr guten Kontakt der Wärme übertragenden Oberflächen der Rohre erfolgt.
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Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen des Verfahrens ergeben sich aus den oben beschriebenen Ausgestaltungen der Vorrichtung, um diese zu erreichen. Dies betrifft insbesondere alle mit Folien erreichbare Vorrichtungen.
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Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und werden im Folgenden näher beschrieben.
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Es zeigt dabei:
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1: eine schematische Ansicht eines Kältegerätes gemäß einer Ausführungsform der Erfindung;
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2: eine schematische Querschnittsansicht eines Saug-Drosselrohrs mit zwei Drosselrohren in einer ersten Ausführungsform;
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3: eine schematische Querschnittsansicht eines Saug-Drosselrohrs mit drei Drosselrohren in einer weiteren Ausführungsform;
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4: eine schematische Seitenansicht eines Saug-Drosselrohrs mit zwei Drosselrohren zu der Ausführungsform aus 2;
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5: eine schematische Seitenansicht eines Saug-Drosselrohrs mit drei Drosselrohren in einer weiteren Ausführungsform;
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6: eine schematische Seitenansicht eines Saug-Drosselrohrs mit zwei Drosselrohren in einer weiteren Ausführungsform; und
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7: ein Flussdiagramm des Verfahrens gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung.
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In den Figuren sind zur knappen Darstellung voneinander unabhängige Ausgestaltungen in derselben Ausführungsform realisiert. Identische Bezugszeichen in verschiedenen Figuren bezeichnen gleiche oder gleichwirkende Elemente. Die Ausgestaltungen zeigen einen Kühlschrank mit einem Lagerfach für Kühlgut und einem Lagerfach für Gefriergut, Kombinationen mit weiteren Lagerräumen, beispielsweise für Gemüse, sind von der Erfindung mit umfasst.
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1 zeigt einen Kühlschrank stellvertretend für ein Kältegerät 10 mit einer Kühlfachtür 12 zu einem Kühlfach und einer Gefrierfachtür 14 zu einem Gefrierfach. Der Kühlschrank dient beispielsweise zur Kühlung von Lebensmitteln und umfasst einen Kältemittelkreislauf mit einem Hochdruckbereich umfassend einen Verdichter zum Verdichten eines Kältemittels und einen Verflüssiger zum Verflüssigen des Kältemittels. Der Kältemittelkreislauf hat einen Niederdruckbereich mit zwei Verdampfern und ein Kältemittelrohr zwischen den Verdampfern und einem Verdichtereingang, das sogenannte Saugrohr.
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Zwischen dem Hochdruckbereich und dem Niederdruckbereich liegt zwischen dem Verflüssiger und jedem Verdampfer jeweils ein Drosselrohr. Die Verdampfer sind dem Kühlfach und dem Gefrierfach zugeordnet. Die Größe der Verdampfer und das jeweilige Drosselrohr sind auf jeweilige Größe der Fächer und die gewünschte Fachtemperaturbereiche abgestimmt. Über die Länge des Drosselrohrs baut das hindurch strömende Kältemittel die Druckdifferenz zwischen Hochdruckbereich und Niederdruckbereich ab.
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In dem Betrieb des Kältemittelkreislaufs erfolgt die wesentliche Wärmeübertragung durch Verdampfung des aus den Verdampfern abgesaugten Kältemittels und Verflüssigung des im Verdichter verdichteten gasförmigen heißen Kältemittels im Verflüssiger. Die Effizienz des Kältekreislaufs wird verbessert durch Kühlen der Drosselrohre an dem Saugrohr mittels eines Saug-Drosselrohrs.
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2 zeigt ein Saug-Drosselrohr 20 mit zwei Drosselrohren 22, 23 im Querschnitt. Die Drosselrohre 22, 23 liegen benachbart aneinander grenzend am Umfang 24 eines Saugrohrs 25. Eine Aluminiumfolie 26 umwickelt das Saugrohr 25 und die beiden Drosselrohre 22, 23 und bringt jedes der beiden Drosselrohre in Kontakt mit dem Saugrohr 25. Diese Konfiguration erhält sich auch bei einem Biegen des Saug-Drosselrohrs 20.
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3 zeigt ein Saug-Drosselrohr 30 mit drei Drosselrohren 31, 32, 33 im Querschnitt. Die Drosselrohre 31, 32, 33 liegen am Umfang des Saugrohrs voneinander beabstandet, hier etwa gleichmäßig verteilt positioniert am Umfang 34 eines Saugrohrs 35. Eine Aluminiumfolie 36 umwickelt das Saugrohr 35 und die drei Drosselrohre 31, 32, 33 und bringt jedes der beiden Drosselrohre in Kontakt mit dem Saugrohr 35. Diese Konfiguration erhält sich auch bei einem Biegen des Saug-Drosselrohrs 30.
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4 zeigt das Saug-Drosselrohr 20 aus 2 von der Seite. Die Aluminiumfolie 26 ist bandförmig und ist spiralförmig um das Saugrohr 25 und die beiden Drosselrohre 22, 23 gewickelt. Das Umwickeln der Rohre erfolgt unter einer Spannung der Aluminiumfolie 26, angedeutet durch einen Pfeil 27 in Richtung der angewandten Spannkraft auf das Band 28 der bandförmigen Aluminiumfolie 26. Die beiden Drosselrohre 22, 23 sind parallel zum Saugrohr positioniert.
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5 zeigt ein Saug-Drosselrohr 40 mit drei Drosselrohren 41, 42, 43, nämlich dem ersten Drosselrohr 41, dem zweiten Drosselrohr 42, und dem dritten Drosselrohr 43 von der Seite. Die Drosselrohre 41, 42, 44 liegen nebeneinander am Umfang 44 eines Saugrohrs 45. Eine Aluminiumfolie 46 umwickelt das Saugrohr 45 und die drei Drosselrohre 41, 42, 44 und bringt jedes der beiden Drosselrohre in Kontakt mit dem Saugrohr 45. Die Aluminiumfolie 46 ist bandförmig und ist spiralförmig um das Saugrohr 45 und drei Drosselrohre 41, 42, 43 gewickelt. Das Umwickeln der Rohre erfolgt unter einer Spannung der Aluminiumfolie 46, angedeutet durch einen Pfeil 47 in Richtung der angewandten Spannkraft auf das Band 48 der bandförmigen Aluminiumfolie 46.
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In 5 sind mehrere unabhängige Ausgestaltungen der Erfindung kombiniert. Bei dem Saug-Drosselrohr 40 ist das erste Drosselrohr 41 über eine erste Strecke 51 mit einer ersten Länge an dem Saugrohr 45 entlang geführt. Das zweite Drosselrohr 42 ist über eine zweite Strecke 52 mit einer zweiten Länge an dem Saugrohr 45 entlang geführt. Ein Befestigungselement 54 ist an dem Saugrohr angebracht und hält das erste Drosselrohr 41 und das zweite Drosselrohr 42 miteinander in Kontakt. Das Befestigungselement 54 ist spiralförmig um das Saugrohr 45, das erste Drosselrohr 41 und das zweite Drosselrohr 42 gewickelt.
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In diesem Ausführungsbeispiel ist darüber hinaus das dritte Drosselrohr 43 über eine dritte Strecke 53 mit einer dritten Länge an dem Saugrohr 45 entlang geführt. Die Drosselrohre 41, 42, 43 sind parallel zum Saugrohr positioniert und liegen über die gesamte erste Länge der ersten Strecke 51 nebeneinander am Umfang 44 eines Saugrohrs 45, d. h. die erste Strecke 51, die zweite Strecke 52, und auch die dritte Strecke 53 überlappen sich über die gesamte erste Strecke 51.
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Das Befestigungselement 54 ist eine Folie 55, hier die Aluminiumfolie 46 mit einer Klebeschicht. Die Folie 55 ist als Band 56 unter Spannung aufgebracht und erstreckt sich straff und kontinuierlich rings um das Saugrohr 44, das erste Drosselrohr 41 und das zweite Drosselrohr 42 herum. Das erste Drosselrohr 41 ist an einem Ende der ersten Strecke 51 aus einer Öffnung 57 in der Folie 55 herausgeführt. Das zweite Drosselrohr 42 ist an einem Ende 58 der zweiten Strecke 52 aus einer Öffnung 58 in der Folie 55 herausgeführt. Die zweite Länge der zweiten Strecke 52 ist ungleich der ersten Länge der ersten Strecke 51.
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Diese Konfiguration erhält sich auch bei einem Biegen des Saug-Drosselrohrs 40.
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6 zeigt ein Saug-Drosselrohr 60 mit zwei Drosselrohren 61, 62, nämlich dem ersten Drosselrohr 61 und dem zweiten Drosselrohr 62 von der Seite. In dieser Ausführungsform der Erfindung. sind das erste Drosselrohr 61 und das zweite Drosselrohr 62 spiralförmig um das Saugrohr 65 positioniert. Dargestellt ist die Möglichkeit, das erste Drosselrohr 61 und das zweite Drosselrohr 62 nebeneinander auf der Folie 66 aus Klebeband zu positionieren und Folie 66 samt Drosselrohren 61, 62 gemeinsam um das Saugrohr 65 zu wickeln.
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7 zeigt ein Flussdiagramm 70 des Verfahrens zur Herstellung eines Saug-Drosselrohrs für ein Kältegerät gemäß einer Ausführungsform der Erfindung. Das Verfahren beginnt mit Verfahrensschritt a) Positionieren 71 eines ersten Drosselrohrs 41 an einem Saugrohr 44 über eine erste Strecke 51 mit einer ersten Länge.
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Es folgt in Verfahrensschritt b) ein Positionieren 72 eines zweiten Drosselrohrs 42 an dem Saugrohr 44 über eine zweite Strecke 52 mit einer zweiten Länge, wobei in einem Überlappungsbereich der ersten Strecke 51 und der zweiten Strecke 52 das zweite Drosselrohr 42 weiterhin zu dem ersten Drosselrohr 41 positioniert wird. Die Positionierung kann beispielsweise benachbart wie in 2 dargestellt oder beabstandet wie in 3 dargestellt erfolgen. Die Verfahrensschritte a) und b) werden vorzugsweise gleichzeitig ausgeführt.
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Nun folgt in Verfahrensschritt c) das Anbringen 73 einer Folie 55 außen an das Saugrohr 44, das erste Drosselrohr 41 über die erste Strecke 51 und das zweite Drosselrohr 42 über die zweite Strecke 52 zum in Kontakt bringen des Saugrohrs 44 mit jeweils dem ersten Drosselrohr 41 und dem zweiten Drosselrohr 42. Das Anbringen der Folie erfolgt vorzugsweise durch Umwickeln des Saugrohrs und der Drosselrohre unter Spannung.
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Das Haushaltskältegerät aus 1 weist ein derartig gefertigtes Saug-Drosselrohr auf.
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Alle in Verbindung mit einzelnen Ausführungsformen der Erfindung erläuterten und gezeigten Merkmale können in unterschiedlicher Kombination in dem erfindungsgemäßen Gegenstand vorgesehen sein, um gleichzeitig deren vorteilhafte Wirkungen zu realisieren.
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Bezugszeichenliste
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- 10
- Kältegerät
- 12
- Kühlfachtür
- 14
- Gefrierfachtür
- 20
- Saug-Drosselrohr
- 22, 23
- Drosselrohre
- 24
- Umfang
- 25
- Saugrohr
- 26
- Aluminiumfolie
- 27
- Pfeil
- 30
- Saug-Drosselrohr
- 31–33
- Drosselrohre
- 34
- Umfang
- 35
- Saugrohr
- 36
- Aluminiumfolie
- 40
- Saug-Drosselrohr
- 41–43
- Drosselrohre
- 44
- Umfang
- 45
- Saugrohr
- 46
- Aluminiumfolie
- 47
- Pfeil
- 51–53
- Strecken
- 54
- Befestigungselement
- 55
- Folie
- 56
- Band
- 57, 58
- Öffnungen
- 60
- Saug-Drosselrohr
- 61, 62
- Drosselrohre
- 65
- Saugrohr
- 66
- Folie
- 70
- Flussdiagramm
- 71
- Positionieren
- 72
- Positionieren
- 73
- Anbringen
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 102010029581 A1 [0004]
