EP1327112B1 - Kühlgerät - Google Patents

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EP1327112B1
EP1327112B1 EP01986339A EP01986339A EP1327112B1 EP 1327112 B1 EP1327112 B1 EP 1327112B1 EP 01986339 A EP01986339 A EP 01986339A EP 01986339 A EP01986339 A EP 01986339A EP 1327112 B1 EP1327112 B1 EP 1327112B1
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EP
European Patent Office
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air
door
interior space
interior
cooling
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EP01986339A
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English (en)
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EP1327112A1 (de
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Michael Neumann
Harald Kraus
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BSH Hausgeraete GmbH
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BSH Bosch und Siemens Hausgeraete GmbH
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25D—REFRIGERATORS; COLD ROOMS; ICE-BOXES; COOLING OR FREEZING APPARATUS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F25D17/00—Arrangements for circulating cooling fluids; Arrangements for circulating gas, e.g. air, within refrigerated spaces
    • F25D17/04—Arrangements for circulating cooling fluids; Arrangements for circulating gas, e.g. air, within refrigerated spaces for circulating air, e.g. by convection
    • F25D17/06—Arrangements for circulating cooling fluids; Arrangements for circulating gas, e.g. air, within refrigerated spaces for circulating air, e.g. by convection by forced circulation
    • F25D17/062—Arrangements for circulating cooling fluids; Arrangements for circulating gas, e.g. air, within refrigerated spaces for circulating air, e.g. by convection by forced circulation in household refrigerators
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25D—REFRIGERATORS; COLD ROOMS; ICE-BOXES; COOLING OR FREEZING APPARATUS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F25D23/00—General constructional features
    • F25D23/02—Doors; Covers
    • F25D23/023—Air curtain closures
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25D—REFRIGERATORS; COLD ROOMS; ICE-BOXES; COOLING OR FREEZING APPARATUS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F25D23/00—General constructional features
    • F25D23/02—Doors; Covers
    • F25D23/04—Doors; Covers with special compartments, e.g. butter conditioners
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25D—REFRIGERATORS; COLD ROOMS; ICE-BOXES; COOLING OR FREEZING APPARATUS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F25D2317/00—Details or arrangements for circulating cooling fluids; Details or arrangements for circulating gas, e.g. air, within refrigerated spaces, not provided for in other groups of this subclass
    • F25D2317/06—Details or arrangements for circulating cooling fluids; Details or arrangements for circulating gas, e.g. air, within refrigerated spaces, not provided for in other groups of this subclass with forced air circulation
    • F25D2317/062—Details or arrangements for circulating cooling fluids; Details or arrangements for circulating gas, e.g. air, within refrigerated spaces, not provided for in other groups of this subclass with forced air circulation along the inside of doors
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
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    • F25D2317/06—Details or arrangements for circulating cooling fluids; Details or arrangements for circulating gas, e.g. air, within refrigerated spaces, not provided for in other groups of this subclass with forced air circulation
    • F25D2317/066—Details or arrangements for circulating cooling fluids; Details or arrangements for circulating gas, e.g. air, within refrigerated spaces, not provided for in other groups of this subclass with forced air circulation characterised by the air supply
    • F25D2317/0665—Details or arrangements for circulating cooling fluids; Details or arrangements for circulating gas, e.g. air, within refrigerated spaces, not provided for in other groups of this subclass with forced air circulation characterised by the air supply from the top

Definitions

  • a refrigerator according to the preamble of claim 1 is known from US-A-5,214,936.
  • a cooling device is known, the interior of which is cooled at least in part by means of an air circulation device which sucks air from the interior space, guides it over a cooling surface and then back into the air discharge openings formed on the inner surface of the housing Interior ejects.
  • the object of the present invention is therefore to further develop the cooling device known from EP 532 870 B1 in the direction of a further reduction of the temperature gradient, without increasing the power consumption of the air circulation device and thus the operation of the cooling device at lower cooling temperatures without the risk of damage to refrigerated goods to allow by unwanted frost.
  • an air discharge opening is arranged in the region of the door for producing an air flow oriented away from the door and obliquely into the interior of the cooling space.
  • this air discharge opening extends over the entire width of the interior space.
  • an air flow oriented in this manner promotes the mixing of the air in the region of the upper compartment of the interior.
  • an air discharge opening can be designed to generate an air flow oriented parallel to the door.
  • Such airflow promotes air exchange between various compartments of the interior, particularly when the air exhaust opening is positioned above a gap between the leading edges of a shelf of the interior and a shelf mounted on the door to create airflow through that gap.
  • This air discharge opening should preferably extend over the entire width of the interior.
  • the air ejection openings are arranged on a running under the ceiling of the refrigerator discharge channel.
  • This figure shows a cross section through the upper portion of the housing and the door of a refrigerator according to the invention.
  • the construction of this cooling device largely corresponds to that of the device known from EP 0 532 870 B1, so that the components of the device known from this document need only be mentioned briefly here.
  • the cooling device shown in the figure in a partial section has a heat-insulated housing 1, which is closable on its front side with a door 2.
  • the housing interior 3 is divided by mounted on the housing walls shelves 4 in a plurality of subjects.
  • An air circulation device comprises a cold air chimney 5, which covers substantially the entire rear wall of the interior 3 and of which a wall is formed by an evaporator plate connected to the coolant circuit of the cooling device. Air sucked in through intake openings in the lower region of the cold air chimney sweeps over the evaporator plate, driven by a blower, and finally reaches an ejection channel 6 extending under the ceiling of the interior 3 in the direction of the door 2 extends.
  • a first group of air discharge openings 7 is arranged approximately at half the length of the discharge channel 6; it generates a downwardly directed cold air flow in the upper compartment of the interior 3, as indicated by the arrows P1.
  • a second group of discharge ports 8 extends over substantially the entire width of the interior space 3, they are formed in this embodiment in an inclined wall surface of the discharge channel 6 so that they obliquely downward and away from the door 2 oriented air flow P2 in the Create interior 3.
  • Such an air flow could also be generated by means of obliquely oriented slats, which are arranged in discharge openings, which are formed on an otherwise substantially horizontal underside of the cold air duct of a non-subscribed variant.
  • the ejection orifices 9 generate a cold airflow in the form of a laminar curtain which runs along the inside of the door 2 between the end edges of the door 2 mounted shelves or on containers 11 and the facing end edges of housing-mounted shelves 4 flows downward.
  • This air flow P3 has essentially the function of cooling the door 2 and goods stored on the shelves 11 of the door 2.
  • the openings 7, 8, 9 and optionally the course of the free cross section of the discharge channel 6 are chosen so that a large part of the cold air flow through the openings 7, 8 is discharged. These openings may have considerable cross-sections exceeding the cross-section of the channel 6 and be provided with flow resistances such as nonwoven mats so as to achieve an ejection velocity of the air streams P1, P2 which is lower than the flow velocity in the ejection channel 6.
  • Heat introduced via the edges of the door 2 is flushed by the air flow P3 into the middle and, in particular, lower region of the interior 3, which is not shown in the figure, where the heated air is immediately sucked in by the suction openings of the cold air chimney 5 and cooled again.
  • the extended to the vicinity of the door 2 ejection channel has in this case a functionally identical to the second group of ejection openings 8 group of ejection openings, each of which an approximately horizontally and at an angle of 45 ° to the door 2 oriented air flow into the interior of the compartment 10, and a functionally identical group of ejection openings 9 to the third group of ejection orifices facing each other on both sides of the inner space and respectively generating an airflow oriented obliquely downward into the space between the bottoms 4, 11.
  • a group of air ejection openings similar to group 7 extends diagonally from top to bottom over a central region of the ejection channel.
  • the diagonal alignment is intended to prevent a single high object placed on the shelf, e.g. a beverage carton that can completely obstruct such a group of discharge ports.

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Description

  • Ein Kühlgerät gemäß dem Oberbegriff des Anspruch 1 ist aus der US-A-5,214 936 bekannt.
  • Ferner ist z.B. aus EP 0 532 870 B1 ein Kühlgerät bekannt, dessen Innenraum wenigstens zum Teil mit Hilfe einer Luftumwälzeinrichtung gekühlt ist, die Luft aus dem Innenraum absaugt, sie über eine Kühlfläche führt und anschließend über eine Mehrzahl von an der Innenfläche des Gehäuses ausgebildeten Luftausstoßöffnungen wieder in den Innenraum ausstößt.
  • Wenn in einem Kühlgerät ohne eine solche Luftumwätzeinrichtung Luft des Innenraums sich an einer Verdampferplatte der Rückwand abkühlt oder sich im Bereich der Tür er wärmt, so strömt die relativ dichte kalte Luft im Innenraum nach unten, während die warme sich oben ansammelt. Der daraus resultierende Temperaturgradient kann insbesondere bei großformatigen Kühlgeräten dazu führen, daß im oberen Bereich des Innenraums für eine optimale Lagerung geeignete Kältegrade nicht erreicht werden, wohingegen im unteren Bereich die Gefahr einer Beschädigung des Kühlgutes besteht, falls eine Temperatur von 0°C unterschritten wird. Durch eine Luftumwälzeinrichtung soll ein solcher Temperaturgradient begrenzt werden.
  • Das Problem der Bekämpfung des Temperaturgradienten stellt sich im verstärkten Maße bei modemen Kühlgeräten mit einem sogenannten 0°-Fach, in denen Lebensmittel bei einer nur knapp über dem Gefrierpunkt liegenden Temperatur lange frisch gehalten werden sollen. Je näher diese Temperatur am Gefrierpunkt des Wassers ist, um so kleiner muß der Temperaturgradient sein, um Frostschäden am Kühlgut im unteren Bereich des Kühlfachs zu vermeiden. Diese Wirkung kann aber nicht durch eine einfache Erhöhung des Luftdurchsatzes der Umwälzeinrichtung herbeigeführt werden. Eine Erhöhung der Strömungsgeschwindigkeit in der Umwälzeinrichtung führt nicht nur zu einer erhöhten Leistungsaufnahme des Kühlgeräts; wie aus GB 950 091 bekannt ist, fördert eine hohe Strömungsgeschwindigkeit im Innenraum erheblich die Verdunstung von darin gelagerten Lebensmitteln und beeinträchtigt so deren Haltbarkeit. Bei der Konstruktion eines Kühlgeräts mit Luftumwälzeinrichtung liegt ein wesentliches Problem daher darin, einen ausreichend niedrigen Temperaturgradienten mit einer möglichst niedrigen Strömungsgeschwindigkeit im Innenraum zu erreichen.
  • In dieser Beziehung hat sich die aus EP 0 532 870 B1 bekannte Konstruktion als verbesserungswürdig erwiesen, denn zusätzlich zu dem sich natürlicherweise einstellenden Temperaturgefälle im Innenraum von oben nach unten wurde auch eine Unterkühlung im Bereich der oberen Kante der Tür festgestellt, dort, wo sich üblicherweise das sogenannte "Butterfach" befindet.
  • Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist daher, das aus EP 532 870 B1 bekannte Kühlgerät in Richtung einer weiteren Verringerung des Temperaturgradienten weiter zu entwickeln, ohne dabei den Leistungsverbrauch der Luftumwälzeinrichtung zu erhöhen und so den Betrieb des Kühlgeräts bei tieferen Kühltemperaturen ohne die Gefahr einer Schädigung von Kühlgut durch ungewollten Frost zu ermöglichen.
  • Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale des Patentanspruches 1 gelöst.
  • Durch das einfache Hinzufügen einer solchen Luftausstoßöffnung zu den bereits in EP 0 532 870 B1 gezeigten Luftausstoßöffnungen lässt sich bereits eine Reduzierung der Kältebelastung des Türbereichs bei gleichzeitig homogenerer Temperaturverteüung im Bereich eines oberen Fachbodens des Kältegeräts erreichen.
  • Je nach Ort der Anbringung der Luftausstoßöffnung an der Innenwand können unterschiedtiche andere wünschenswerte Effekte einzeln oder in Kombination erzielt werden.
  • Erfindungsgemäß ist eine Luftausstoßöffnung im Bereich der Tür zur Erzeugung eines von der Tür fort und schräg ins Innere des Kühlraums orientierten Luftstroms angeordnet Vorzugsweise erstreckt sich diese Luftausstoßöffnung über die gesamte Breite des Innenraums.
  • Ein in dieser Art orientierter Luftstrom fördert insbesondere die Durchmischung der Luft im Bereich des oberen Faches des Innenraums.
  • Durch Anbringung der Öffnung an der Decke des Innenraums wird erreicht, daß der austretende Kaltluftstrom nicht durch auf einem Fachboden ungünstig verteiltes Kühlgut blockiert werden kann. Außerdem kann/so fallender KaMuftstrom mit einer sehr niedrigen Strömungsgeschwindigkeit abgegeben werden, der sich auf dem darunterliegenden Fachboden allein aufgrund seiner relativ hohen Dichte in alle Richtungen verteilt und darauf aufgestelltes Kühlgut allseits umspült.
  • Alternativ, vorzugsweise ergänzend, kann auch eine Luftausstoßöffnung zur Erzeugung eines parallel zur Tür orientierten Luftstroms ausgelegt sein. Ein solcher Luftstrom fördert den Luftaustausch zwischen verschiedenen Fächern des Innenraums, insbesondere dann, wenn die Luftausstoßöffnung oberhalb eines Spalts zwischen den Vorderkanten eines Fachbodens des Innenraums und eines an der Tür montierten Fachbodens angeordnet ist, um einen Luftstrom durch diesen Spalt zu erzeugen. Auch diese Luftausstoßöffnung sollte sich vorzugsweise über die ganze Breite des Innenraums erstrecken.
  • Zweckmäßigerweise sind die Luftausstoßöffnungen an einem unter der Decke des Kühlraumes verlaufenden Ausstoßkanal angeordnet.
  • Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispiels mit Bezug auf die beigefügte Figur.
  • Diese Figur zeigt einen Querschnitt durch den oberen Bereich des Gehäuses und der Tür eines erfindungsgemäßen Kühlgeräts. Der Aufbau dieses Kühlgeräts entspricht weitgehend dem des aus EP 0 532 870 B1 bekannten Geräts, so daß die aus dieser Schrift bekannten Komponenten des Gerätes hier nur kurz erwähnt werden müssen.
  • Das in der Figur in einem partiellen Schnitt gezeigte Kühlgerät besitzt ein wärrneisoliertes Gehäuse 1, das an seiner Frontseite mit einer Tür 2 verschließbar ist. Der Gehäuseinnenraum 3 ist durch an den Gehäusewänden montierte Fachböden 4 in eine Mehrzahl von Fächern unterteilt. Eine Luftumwälzvorrichtung umfaßt einen Kaltluftkamin 5, der im wesentlichen die gesamte Rückwand des Innenraums 3 bedeckt und von dem eine Wand durch eine mit dem Kühlmittelkreislauf des Kühlgeräts verbundene Verdampferplatte gebildet ist. Durch Ansaugöffnungen im unteren Bereich des Kaltluftkamins 5 angesaugte Luft überstreicht, durch ein Gebläse angetrieben, die Verdampferplatte und erreicht schließlich einen Ausstoßkanal 6, der sich unter der Decke des Innenraums 3 in Richtung der Tür 2 erstreckt. Eine erste Gruppe von Luftausstoßöffnungen 7 ist in etwa auf halber Länge des Ausstoßkanals 6 angeordnet; sie erzeugt einen abwärtsgerichteten Kaltluftstrom im oberen Fach des Innenraums 3, wie durch die Pfeile P1 angedeutet. Eine zweite Gruppe von Ausstoßöffnungen 8 erstreckt sich über im wesentlichen die gesamte Breite des Innenraums 3, sie sind bei diesem Ausführungsbeispiel in einer schrägverlaufenden Wandfläche des Ausstoßkanals 6 gebildet, so daß sie einen schräg nach unten und von der Tür 2 fort orientierten Luftstrom P2 in den Innenraum 3 erzeugen. Ein solcher Luftstrom könnte einer nicht gezeichneten Variante zufolge auch mit Hilfe von schräg orientierten Lamellen erzeugt werden, die in Ausstoßöffnungen angeordnet sind, die an einer ansonsten im wesentlichen horizontalen Unterseite des Kaltluftkanals gebildet sind.
  • Eine der Tür 2 am nächsten liegende dritte Gruppe von Ausstoßöffnungen 9 erstreckt sich ebenfalls über die gesamte Breite des Innenraums 3. Die Ausstoßöffnungen 9 erzeugen einen Kaltluftstrom in Form eines laminaren Vorhangs, der entlang der Innenseite der Tür 2 zwischen den Endkanten von an der Tür 2 montierten Fachböden oder an Behältern 11 und den zugewandten Endkanten von am Gehäuse montierten Fachböden 4 abwärts strömt. Dieser Luftstrom P3 hat im wesentlichen die Funktion, die Tür 2 und auf den Fachböden 11 der Tür 2 aufbewahrte Güter zu kühlen.
  • Die Öffnungen 7, 8, 9 und gegebenenfalls der Verlauf des freien Querschnitts des Ausstoßkanals 6 sind so gewählt, daß ein Großteil des Kaltluftstroms durch die Öffnungen 7, 8 ausgestoßen wird. Diese Öffnungen können beträchtliche Querschnitte aufweisen, die den Querschnitt des Kanals 6 übersteigen, und mit Strömungswiderständen wie etwa Vliesmatten ausgestattet sein, um so eine Ausstoßgeschwindigkeit der Luftströme P1, P2 zu erreichen, die niedriger ist als die Strömungsgeschwindigkeit im Ausstoßkanal 6.
  • Über die Ränder der Tür 2 eingetragene Wärme wird von dem Luftstrom P3 in den in der Figur nicht dargestellten mittleren und insbesondere unteren Bereich des Innenraums 3 mitgespült, wo die erwärmte Luft alsbald von den Ansaugöffnungen des Kaltluftkamins 5 angesaugt und erneut abgekühlt wird.
  • Es ist leicht einzusehen, daß durch den Luftstrom P3, der sich auf seinen Weg von oben nach unten im Innenraum erwärmt, der Ausbildung eines Temperaturgradienten wirksam vorgebeugt wird. Da dieser Strom durch den Zwischenraum zwischen den Fachböden 4 des Innenraums und den Fachböden 11 der Tür geführt ist, trifft er niemals direkt auf Kühlgut. Er kann deshalb eine höhere Strömungsgeschwindigkeit als andere Luftströme des Innenraums aufweisen, ohne daß dies zu einer unerwünschten Austrocknung von Kühlgut führt
  • Abweichend von der in der Figur dargestellten Ausgestaltung ist es auch möglich, den Ausstoßkanal 6 in ähnlicher Weise wie aus EP 0 532 870 B1 bekannt entlang der Seitenwände des oberen Fachs 10 zu führen. Der bis in die Nähe der Tür 2 verlängerte Ausstoßkanal besitzt in diesem Fall eine zur zweiten Gruppe von Ausstoßöffnungen 8 funktionsgleiche Gruppe von Ausstoßöffnungen, die jeweils von beiden Seiten her einen in etwa horizontal und unter einem Winkel von 45° zur Tür 2 orientierten Luftstrom ins Innere des Fachs 10 erzeugen, sowie eine zur dritten Gruppe von Ausstoßöffnungen 9 funktionsgleiche Gruppe von Ausstoßöffnungen, die einander auf beiden Seiten des Innenraums zugewandt gegenüber liegen und jeweils einen schräg nach unten in den Zwischenraum zwischen den Böden 4, 11 orientierten Luftstrom erzeugen. Eine zur Gruppe 7 analoge Gruppe von Luftausstoßöffnungen erstreckt sich diagonal von oben nach unten über einen mittleren Bereich des Ausstoßkanals. Die diagonale Ausrichtung soll verhindern, daß ein einzelner auf dem Fachboden aufgestellter hoher Gegenstand, z.B. ein Getränkekarton, eine solche Gruppe von Ausstoßöffnungen komplett versperren kann.

Claims (6)

  1. Kühlgerät mit einem von einem wärmeisolierten Gehäuse (1) umschlossenen und an seiner Frontseite durch eine Tür (2) verschließbaren gekühlten Innenraum (3) und mit einer Luftumwälzeinrichtung zum Ansaugen von Luft aus dem Innenraum (3), Führen der Luft über eine Kühlfläche und Wiederausstoßen der so gekühlten Luft in den Innenraum (3) durch eine Mehrzahl von an der Innenfläche des Gehäuses ausgebildeten Luftausstoßöffnungen, wobei sich unter der Mehrzahl von Luftausstoßöffnungen wenigstens eine (7, 8, 9) befindet, die einen von der Innenfläche zur Mitte des Kühlraums orientierten Luftstrom (P2, P3) abgibt, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens eine Luftausstoßöffnung (8) für die Erzeugung eines von der Tür fort und schrägins Innere des Innenraums (3) orientierten Luftstroms (P2) ausgelegt ist.
  2. Kühlgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens eine Luftausstoßöffung (7, 9) an der Decke des Gehäuses angeordnet ist und einen fallenden Luftstrom abgibt.
  3. Kühlgerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens eine Luftausstoßöffnung (9) für die Erzeugung eines parallel zur Tür orientierten Luftstroms (P3) ausgelegt ist.
  4. Kühlgerät nach Anspruch 1 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass sich die Luftausstoßöffnung (9) über die gesamte Breite des Innenraums (3) erstreckt.
  5. Kühlgerät nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Luftausstoßöffnung (9) oberhalb eines Spalts zwischen den Vorderkanten eines Fachbodens (4) des Innenraums und eines Fachbodens (9) der Tür angeordnet ist.
  6. Kühlgerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Luftausstoßöffnungen (7, 8, 9) an einem unter der Decke des Innenraums (3) verlaufenden Ausstoßkanal (6) angeordnet sind.
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PCT/EP2001/011348 WO2002029339A1 (de) 2000-10-06 2001-10-01 Kühlgerät

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EP1327112A1 EP1327112A1 (de) 2003-07-16
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