EP2172721A2 - Verdampfer - Google Patents

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EP2172721A2
EP2172721A2 EP09012047A EP09012047A EP2172721A2 EP 2172721 A2 EP2172721 A2 EP 2172721A2 EP 09012047 A EP09012047 A EP 09012047A EP 09012047 A EP09012047 A EP 09012047A EP 2172721 A2 EP2172721 A2 EP 2172721A2
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EP
European Patent Office
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holes
evaporator
range
area
longitudinal axis
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Withdrawn
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EP09012047A
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English (en)
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EP2172721A3 (de
Inventor
Roland Döbler
Georg Dorner
Thomas Brauchle
Werner Schad
Eugen Schmid
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Liebherr Hausgeraete Ochsenhausen GmbH
Original Assignee
Liebherr Hausgeraete Ochsenhausen GmbH
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Publication date
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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
    • F25B—REFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B39/00—Evaporators; Condensers
    • F25B39/02—Evaporators
    • 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
    • F25D21/00—Defrosting; Preventing frosting; Removing condensed or defrost water
    • F25D21/14—Collecting or removing condensed and defrost water; Drip trays
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28F—DETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
    • F28F17/00—Removing ice or water from heat-exchange apparatus
    • F28F17/005—Means for draining condensates from heat exchangers, e.g. from evaporators
    • 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
    • F25B—REFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B2500/00—Problems to be solved
    • F25B2500/01—Geometry problems, e.g. for reducing size

Definitions

  • the present invention relates to an evaporator for a refrigerator and / or freezer.
  • FIG. 1 shows such known from the prior art evaporator.
  • evaporator plate 10 is in the embodiment shown here, a rectangular opening 20th
  • the object of the present invention is therefore to develop an evaporator for a refrigerator and / or freezer to the effect that the condensation reaches the intended way in the evaporation tray or controlled by the evaporator expires.
  • This object is achieved according to claim 1, characterized in that in the evaporator is at least one area which is provided with one or more holes, preferably oblong holes.
  • the at least one region of the evaporator plate can be formed by a plate or by a metal sheet.
  • the area formed by the holes is in a range of between 1,000 mm 2 and 10,000 mm 2 , preferably in a range between 2,000 mm 2 and 6,000 mm 2 and more preferably in a range between 3500 mm 2 and 4500 mm 2 .
  • a plurality of holes preferably of elongated holes, and that the ratio of the area formed by the holes to the total area of the component in the range between 30% and 70%, preferably in the range between 40% and 60%.
  • the slot or slots run obliquely relative to the longitudinal axis of the evaporator.
  • an evaporator with an obliquely arranged slot pattern is preferred.
  • the angle between the vertical axis of the evaporator and the longitudinal axis of the slots may be in the range of 45 ° to 75 °, for example. Of course, deviating arrangements are possible.
  • the elongated holes are arranged in the plan view of the evaporator in a viewing direction from left to right falling or rising.
  • the angle between the longitudinal axis of the elongated holes and the longitudinal axis of the evaporator need not be identical for all elongated holes, although such an embodiment is of course included in the invention.
  • the angle differs from area to area or from slot to slot as needed.
  • the number of juxtaposed rows may be, for example, in the range between 10 and 15 and the number of superimposed Holes in the range between 3 and 7.
  • the area provided with the at least one hole or elongated hole can be realized by a separate component attached to the evaporator. It is thus conceivable to close the opening of an evaporator or an evaporator plate by a plate or another one or more holes or slots exhibiting component.
  • the component in question can thus be added to the evaporator, for example, welded, screwed or otherwise connected with this manner.
  • the invention also includes that the evaporator has an integrated hole structure, and that the area in question is therefore an integral component and not a separate component that is manufactured separately from the evaporator.
  • the hole or holes are elongated holes whose length is in the range between 3 mm and 12 mm, preferably in the range between 5 mm and 10 mm, and / or their width in the range between 2 , 5 mm and 7.5 mm, preferably in the range between 4 mm and 6 mm.
  • the holes are round and that their diameter is in the range between 2.5 mm and 10 mm, preferably in the range between 4 mm and 8 mm.
  • the holes or slots can all have an identical dimensioning. Basically, the case is also included that are provided according to need differently sized holes or slots.
  • the number of holes may be between 50 and 250, preferably between 100 and 180. Also for these numbers, it is only exemplary values that do not limit the invention.
  • the component can have slots as well as differently configured holes, in particular round holes.
  • the present invention further relates to a refrigerator and / or freezer, which is characterized in that the device comprises at least one evaporator according to one of claims 1 to 14.
  • the evaporator is a vertical evaporator.
  • deviating, such. B. oblique or inclined embodiments of the invention includes.
  • FIG. 2 shows a portion of an evaporator according to the present invention.
  • the aperture 20 is closed by a perforated plate 30 having obliquely downwardly facing slots 40.
  • a perforated plate 30 having obliquely downwardly facing slots 40.
  • round holes 50 are provided, which are arranged in the edge region of the perforated plate 30 in the embodiment shown here.
  • the perforated plate 30 may be a component joined subsequently to the evaporator plate 10.
  • the perforated plate 30 forms an integral part of the evaporator 10, which has arisen, for example, by punching out the slots 40 or holes 50.
  • the invention is not limited to the fact that the component is a separate plate 30 or the like, although such an embodiment is also included in the invention.
  • slots 40 have two rounded part-circular end portions, the centers have a distance of 7.5 mm.
  • the width of the slots is 5 mm.
  • the angle between a vertical axis of the evaporator 10 and the longitudinal axis of the slots is approximately 60 ° in the embodiment shown here. Of course, deviating angular positions are also conceivable.
  • the plate 30 also has round holes having a diameter of 5 mm. Furthermore, further round holes are provided, which have a diameter of 8 mm.
  • FIG. 2 shown plate 30 has a length of 210 mm and a height of 48 mm in the embodiment shown here.
  • the ventilation cross-section ie the free surface formed by the holes 40, 50 is approximately 4,000 mm 2 in the exemplary embodiment shown here. This is a proportion of about 53% of the total area (7,000 mm 2 ) of the plate 30.
  • the slots 40 are arranged starting from a viewing direction from left to right falling. It is also conceivable obliquely upwards to provide slots or a mixture of two slot variants. It is also conceivable to provide alternatively or additionally horizontally extending elongated holes and / or vertical oblong holes.

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Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Verdampfer (10) für ein Kühl- und/oder Gefriergerät, wobei der Verdampfer wenigstens einen Bereich (20) aufweist, der zur Ableitung von Tauwasser ein oder mehrere Löcher (50), vorzugsweise Langlöcher (40) aufweist.

Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft einen Verdampfer für ein Kühl- und/oder Gefriergerät.
  • Es ist bekannt, dass an vertikal angeordneten Verdampfern teilweise Durchbrüche zur Effizienz und Leistungssteigerung angebracht werden. Figur 1 zeigt einen solchen aus dem Stand der Technik bekannten Verdampfer. In der Verdampferplatine 10 befindet sich in der hier dargestellten Ausführungsform ein rechteckiger Durchbruch 20.
  • Bei derartigen Verdampfern besteht ein Problem darin, dass dieser Durchbruch unter Umständen die Tauwasserableitung stören kann. Sobald sich die vertikal nach unten fließenden Wassertropfen im Bereich des Durchbruchs 20 von der Verdampferplatine 10 lösen, wird ein Teil dieser Tropfen durch den Durchbruch 20 hindurch bis zu mehreren Millimetern vom Verdampfer weggeschleudert.
  • Dies wiederum hat den Nachteil, dass das Wasser dann nicht mehr über den vorgesehenen Weg in die Verdunstungsschale gelangt.
  • Auch die Anordnung einer die Wasserabtropfen abweisenden Leiste oder auch von Umkantungen im Bereich des Durchbruches haben nicht zu zufriedenstellenden Ergebnissen geführt, da auch in diesen Fällen kein kontrollierter Ablauf des Tauwassers möglich ist, sondern das Tauwasser teilweise vom Verdampfer weggeschleudert wird.
  • Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht daher darin, einen Verdampfer für ein Kühl- und/oder Gefriergerät dahingehend weiterzubilden, dass das Tauwasser über den vorgesehenen Weg in die Verdunstungsschale gelangt bzw. kontrolliert von dem Verdampfer abläuft.
  • Diese Aufgabe wird entsprechend des Anspruchs 1 dadurch gelöst, dass sich in dem Verdampfer wenigstens ein Bereich befindet, der mit einem oder mehreren Löchern, vorzugsweise Langlöchern versehen ist. Durch diese Lochstruktur des wenigstens einen Bereiches wird erreicht, dass das Tauwasser nicht mehr oder kaum noch von der Verdampferplatine weggeschleudert wird, sondern kontrolliert an der Verdampferplatine abläuft und dementsprechend in die Verdunstungsschale abgeleitet werden kann.
  • Der wenigstens eine Bereich der Verdampferplatine kann durch eine Platte oder durch ein Blech gebildet werden.
  • Vorzugsweise ist vorgesehen, dass sich in dem Bereich eine Mehrzahl von Löchern, vorzugsweise von Langlöchern befindet und dass die durch die Löcher gebildete Fläche in einem Bereich zwischen 1.000 mm2 und 10.000 mm2, vorzugsweise in einem Bereich zwischen 2.000 mm2 und 6.000 mm2 und besonders bevorzugt in einem Bereich zwischen 3.500 mm2 und 4.500 mm2 liegt. Selbstverständlich handelt es sich hierbei nur um beispielhafte Werte, die die Erfindung nicht beschränken.
  • In einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass sich in dem Bereich eine Mehrzahl von Löchern, vorzugsweise von Langlöchern befindet und dass das Verhältnis der durch die Löcher gebildeten Fläche zur Gesamtfläche des Bauteils im Bereich zwischen 30 % und 70 %, vorzugsweise im Bereich zwischen 40 % und 60 % liegt.
  • Besonders bevorzugt ist es, wenn das oder die Langlöcher relativ zur Längsachse des Verdampfers schräg verlaufen. Bevorzugt ist somit ein Verdampfer mit einem schräg angeordneten Langlochbild. Der Winkel zwischen der vertikalen Achse des Verdampfers und der Längsachse der Langlöcher kann beispielsweise im Bereich von 45 ° bis 75 ° liegen. Selbstverständlich sind auch davon abweichende Anordnungen möglich.
  • Denkbar ist es, dass die Langlöcher in der Draufsicht auf den Verdampfer in einer Betrachtungsrichtung von links nach rechts fallend oder auch steigend angeordnet sind.
  • Der Winkel zwischen der Längsachse der Langlöcher und der Längsachse des Verdampfers muss nicht für alle Langlöcher identisch sein, wenngleich auch eine solche Ausführung selbstverständlich von der Erfindung mit umfasst ist.
  • Sofern dies für die kontrollierte Tauwasserableitung förderlich ist, kann vorgesehen sein, dass sich der Winkel bereichsweise bzw. von Langloch zu Langloch je nach Bedarf unterscheidet.
  • Vorzugsweise ist vorgesehen, dass mehrere nebeneinander angeordnete Reihen von vertikal und/oder schräg übereinander angeordneten Löchern bzw. Langlöchern vorgesehen sind.
  • Die Anzahl der nebeneinander angeordneten Reihen kann beispielsweise im Bereich zwischen 10 und 15 liegen und die Anzahl der übereinander angeordneten Löcher im Bereich zwischen 3 und 7. Auch hierbei handelt es sich selbstverständlich nur um beispielhafte Angaben, die die Erfindung nicht beschränken.
  • Der mit dem wenigstens einem Loch bzw. Langloch versehene Bereich kann durch ein separates, an den Verdampfer angefügtes Bauteil realisiert sein. Denkbar ist es somit, den Durchbruch eines Verdampfers bzw. einer Verdampferplatine durch eine Platte oder ein anderes ein oder mehrere Löcher bzw. Langlöcher aufweisendes Bauteil zu verschließen.
  • Das fragliche Bauteil kann somit an den Verdampfer angefügt, beispielsweise mit diesem verschweißt, verschraubt oder auch eine sonstige Art und Weise verbunden sein.
  • Von der Erfindung ist jedoch ebenfalls mit umfasst, dass der Verdampfer eine integrierte Lochstruktur hat, und dass es sich bei dem fraglichen Bereich somit um einen integralen Bestandteil und nicht um ein gesondertes Bauteil handelt, das separat vom Verdampfer hergestellt ist.
  • In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass es sich bei dem oder den Löchern um Langlöcher handelt, deren Länge im Bereich zwischen 3 mm und 12 mm, vorzugsweise im Bereich zwischen 5 mm und 10 mm liegt und/oder deren Breite im Bereich zwischen 2,5 mm und 7,5 mm, vorzugsweise im Bereich zwischen 4 mm und 6 mm liegt.
  • Weiterhin kann vorgesehen sein, dass die Löcher rund sind und dass deren Durchmesser im Bereich zwischen 2,5 mm und 10 mm, vorzugsweise im Bereich zwischen 4 mm und 8 mm liegt.
  • Die Löcher bzw. Langlöcher können alle eine identische Dimensionierung aufweisen. Grundsätzlich ist ebenfalls der Fall umfasst, dass je nach Bedarf unterschiedlich dimensionierte Löcher bzw. Langlöcher vorgesehen sind.
  • Die Anzahl der Löcher kann zwischen 50 und 250, vorzugsweise zwischen 100 und 180 liegen. Auch für diese Zahlenangaben gilt, dass es sich nur um exemplarische Werte handelt, die die Erfindung nicht beschränken.
  • Wie bereits erwähnt, kann das Bauteil sowohl Langlöcher als auch anders ausgestaltete Löcher, insbesondere runde Löcher aufweisen.
  • Die vorliegende Erfindung betrifft des Weiteren ein Kühl- und/oder Gefriergerät, das sich dadurch auszeichnet, dass das Gerät wenigstens einen Verdampfer gemäß einem der Ansprüche 1 bis 14 aufweist.
  • Wie oben ausgeführt, ist vorzugsweise vorgesehen, dass es sich bei dem Verdampfer um einen vertikalen Verdampfer handelt. Selbstverständlich sind auch abweichende, wie z. B. schräge bzw. geneigte Ausführungen von der Erfindung mit umfasst.
  • Weitere Einzelheiten und Vorteile der Erfindung werden anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert. Es zeigen:
    • Figur 1:
    eine perspektivische Darstellung eines Ausschnittes eines Verdampfers mit Durchbruch gemäß dem Stand der Technik und
    Figur 2:
    eine perspektivische Darstellung eines Ausschnittes eines Verdampfers mit integriertem Langlochblech.
  • Figur 2 zeigt einen Teilbereich eines Verdampfers gemäß der vorliegenden Erfindung.
  • Abweichend von der Ausführung gemäß dem Stand der Technik in Figur 1 ist der Durchbruch 20 durch ein Lochblech 30 verschlossen, das schräg nach unten weisende Langlöcher 40 aufweist. Wie dies aus Figur 2 weiter hervorgeht, sind darüber hinaus auch runde Löcher 50 vorgesehen, die in dem hier dargestellten Ausführungsbeispiel im Randbereich des Lochbleches 30 angeordnet sind.
  • Bei dem Lochblech 30 kann es sich um ein nachträglich an die Verdampferplatine 10 gefügtes Bauteil handeln. Selbstverständlich ist ebenfalls denkbar, dass das Lochblech 30 einen integralen Bestandteil des Verdampfers 10 bildet, der beispielsweise durch Ausstanzen der Langlöcher 40 bzw. Löcher 50 entstanden ist.
  • Wesentlich ist es somit, dass die Erfindung nicht darauf beschränkt ist, dass es sich bei dem Bauteil um eine separate Platte 30 oder dergleichen handelt, wenngleich eine solche Ausführung ebenfalls von der Erfindung mit umfasst ist.
  • Die in Figur 2 dargestellten Langlöcher 40 weisen zwei abgerundete teilkreisförmige Endbereiche auf, deren Mittelpunkte einen Abstand von 7,5 mm aufweisen. Die Breite der Langlöcher beträgt 5 mm.
  • Der Winkel zwischen einer vertikalen Achse des Verdampfers 10 und der Längsachse der Langlöcher beträgt in dem hier dargestellten Ausführungsbeispiel ca. 60°. Selbstverständlich sind auch davon abweichende Winkelstellungen denkbar.
  • Wie dies weiter aus Figur 2 hervorgeht, weist die Platte 30 darüber hinaus runde Löcher auf, die einen Durchmesser von 5 mm aufweisen. Des Weiteren sind weitere runde Löcher vorgesehen, die einen Durchmesser von 8 mm aufweisen.
  • Diese in Figur 2 dargestellte Platte 30 hat in dem hier dargestellten Ausführungsbeispiel eine Länge von 210 mm und eine Höhe von 48 mm.
  • Der Lüftungsquerschnitt, d. h. die durch die Löcher 40, 50 gebildete freie Fläche beträgt in dem hier dargestellten Ausführungsbeispiel ca. 4.000 mm2. Dies ist ein Anteil von ca. 53 % der gesamten Fläche (7.000 mm2) der Platte 30.
  • In dem in Figur 2 dargestellten Ausführungsbeispiel sind die Langlöcher 40 ausgehend von einer Betrachtungsrichtung von links nach rechts fallend angeordnet. Ebenfalls ist es denkbar, schräg nach oben gerichtet Langlöcher vorzusehen oder auch eine Mischung aus beiden Langlochvarianten. Ebenfalls ist es denkbar alternativ oder zusätzlich horizontal verlaufende Langlöcher und/oder vertikale Langlöcher vorzusehen.
  • Wesentlicher Vorteil der in Figur 2 dargestellten Ausführungsform ist es, dass das Tauwasser zu einem großen Teil oder vollständig geordnet abgeleitet wird, so dass die Tauwasserableitung in die Verdunstungsschale erfolgen kann und es nicht oder kaum zu einem Wegschleudern von Tauwasser vom Verdampfer 10 kommt.

Claims (15)

  1. Verdampfer für ein Kühl- und/oder Gefriergerät, dadurch gekennzeichnet, dass der Verdampfer wenigstens einen Bereich aufweist, der zur Ableitung von Tauwasser ein oder mehrere Löcher, vorzugsweise Langlöcher aufweist.
  2. Verdampfer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Bereich durch eine Platte oder ein Blech gebildet wird.
  3. Verdampfer nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass sich in dem Bereich eine Mehrzahl von Löchern, vorzugsweise Langlöchern befindet und dass die durch die Löcher gebildete Fläche in einem Bereich zwischen 1.000 mm2 und 10.000 mm2, vorzugsweise in einem Bereich zwischen 2.000 mm2 und 6.000 mm2 und besonders bevorzugt in einem Bereich zwischen 3.500 mm2 und 4.500 mm2 liegt.
  4. Verdampfer nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass sich in dem Bereich eine Mehrzahl von Löchern, vorzugsweise Langlöchern befindet und dass das Verhältnis der durch die Löcher gebildeten Fläche zur Gesamtfläche des Bereichs im Bereich zwischen 30 und 70 %, vorzugsweise im Bereich zwischen 40 und 60 % liegt.
  5. Verdampfer nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das oder die Langlöcher relativ zur Längsachse des Verdampfers schräg verlaufen.
  6. Verdampfer nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Winkel zwischen der Längsachse der Langlöcher und der Längsachse des Verdampfers nicht für alle Langlöcher identisch ist.
  7. Verdampfer nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass mehrere nebeneinander angeordnete Reihen von vertikal und/oder schräg übereinander angeordneten Löchern vorgesehen sind.
  8. Verdampfer nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Anzahl der nebeneinander angeordneten Reihen im Bereich zwischen 10 und 15 liegt.
  9. Verdampfer nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Anzahl der übereinander angeordneten Löcher im Bereich zwischen 3 und 7 liegt.
  10. Verdampfer nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Verdampfer wenigstens einen Durchbruch zur Effizienz- und Leistungssteigerung aufweist und dass der Bereich durch ein separates Bauteil gebildet wird, das sich wenigstens abschnittsweise in dem Durchbruch erstreckt oder dass der Bereich durch einen integralen Bestandteil des Verdampfers gebildet wird.
  11. Verdampfer nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei dem oder den Löchern um Langlöcher handelt, deren Länge im Bereich zwischen 3 mm und 12 mm, vorzugsweise im Bereich zwischen 5 mm und 10 mm liegt und/oder deren Breite im Bereich zwischen 2,5 mm und 7,5 mm, vorzugsweise im Bereich zwischen 4 mm und 6 mm liegt.
  12. Verdampfer nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Löcher rund sind und dass der Durchmesser der Löcher im Bereich zwischen 2,5 mm und 10 mm, vorzugsweise im Bereich zwischen 4 mm und 8 mm liegt.
  13. Verdampfer nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Anzahl der Löcher zwischen 50 und 250, vorzugsweise zwischen 100 und 180 liegt.
  14. Verdampfer nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Bereich sowohl Langlöcher als auch anders ausgestaltete Löcher, insbesondere runde Löcher aufweist.
  15. Kühl- und/oder Gefriergerät, dadurch gekennzeichnet, dass das Gerät wenigstens einen Verdampfer gemäß einem der Ansprüche 1 bis 14 aufweist.
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