EP2580542A2 - Vacuum-sorption device - Google Patents

Vacuum-sorption device

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Publication number
EP2580542A2
EP2580542A2 EP11811315.8A EP11811315A EP2580542A2 EP 2580542 A2 EP2580542 A2 EP 2580542A2 EP 11811315 A EP11811315 A EP 11811315A EP 2580542 A2 EP2580542 A2 EP 2580542A2
Authority
EP
European Patent Office
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wall
sorption device
vacuum sorption
embossings
vacuum
Prior art date
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Withdrawn
Application number
EP11811315.8A
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German (de)
French (fr)
Inventor
Andreas Bornmann
Belal Dawoud
Peter Hoefle
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.)
Viessmann Werke GmbH and Co KG
Original Assignee
Viessmann Werke GmbH and Co KG
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Filing date
Publication date
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Withdrawn legal-status Critical Current

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    • 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
    • F25B17/00—Sorption machines, plants or systems, operating intermittently, e.g. absorption or adsorption type
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28D—HEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA DO NOT COME INTO DIRECT CONTACT
    • F28D1/00—Heat-exchange apparatus having stationary conduit assemblies for one heat-exchange medium only, the media being in contact with different sides of the conduit wall, in which the other heat-exchange medium is a large body of fluid, e.g. domestic or motor car radiators
    • F28D1/06—Heat-exchange apparatus having stationary conduit assemblies for one heat-exchange medium only, the media being in contact with different sides of the conduit wall, in which the other heat-exchange medium is a large body of fluid, e.g. domestic or motor car radiators with the heat-exchange conduits forming part of, or being attached to, the tank containing the body of fluid
    • 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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    • F25B2500/01—Geometry problems, e.g. for reducing size
    • 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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    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02B—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO BUILDINGS, e.g. HOUSING, HOUSE APPLIANCES OR RELATED END-USER APPLICATIONS
    • Y02B30/00—Energy efficient heating, ventilation or air conditioning [HVAC]

Definitions

  • the invention relates to a vacuum sorption apparatus according to the preamble of patent claim 1.
  • a vacuum sorption device of the type mentioned is known from DE 10 2004 049 411 AI. This consists of a volume region in which a periodically a refrigerant (for example water) sorbing or desorbing sorber (for example zeolite) is arranged and which is at least partially enclosed by a condenser, wherein the condenser through an outer wall of the volume region and a further Umsch adoptedungswand is limited.
  • a refrigerant for example water
  • desorbing sorber for example zeolite
  • the invention has for its object to further improve a vacuum sorption of the type mentioned.
  • Vacuum sorption device
  • the vacuum sorption apparatus shown in Figure 1 consists in known manner inter alia of a volume range 1, in which a periodically a refrigerant (here water) sorbing or desorbing sorber 2 (here [not shown in more detail] zeolite) and at least partially of a Capacitor 3 is formed enclosed, wherein the capacitor 3 is bounded by an outer wall 4 of the volume region 1 and a further enclosure wall 5.
  • a refrigerant here water
  • desorbing sorber 2 here [not shown in more detail] zeolite
  • the enclosing wall 5 is provided for defining a flow gap width in the condenser with embossings 6 directed against the outer wall 4.
  • the outer wall 4 is provided to define a flow gap width in the condenser facing against the enclosing wall 5 embossing 6.
  • the outer wall 4 is provided to define a flow gap width in the condenser facing against the enclosing wall 5 embossing 6.
  • the outer wall 4 of the volume region 1 and the enclosing wall 5 are cylindrical, so that between the outer wall 4 and the Enclosure wall. 5 results in a cylindrical annular gap space. Furthermore, in the preferred embodiment, the cylindrical outer wall 4 is between 400 and 500 mm high and between 250 and 350 mm in diameter . Diameter formed.
  • a gap defined by the embossings 6 between the outer wall 4 and the enclosing wall 5 is less than 2 mm, preferably less than 1 mm, wide.
  • a particularly good flow distribution within the condenser can be achieved in that the embossings 6 uniformly distributed on the enclosure wall 5 and between 10 to 40 mm, preferably 20 to 30 mm, are arranged away from each other.
  • the embossments 6 are formed dome-shaped and have a diameter of 1 to 2 mm.
  • a collecting housing 7 is arranged at both ends of the cylindrically formed enclosing wall 5. This is preferably made of material of Umschlies- wall 5 integrally formed and formed bead-like, further provided at each collecting housing 7 is a port B for selectively supplying or discharging a fluid and wherein the terminals 8 are arranged on the collecting housings 7 circumferentially offset from one another.
  • the enclosure wall 5 as a prefabricated component with the embossing 6 and preferably the at least one collecting housing 7 aufschieb- on the free of embossments 6 formed outer wall 4 and there fluid-tight (in particular by welding ) is formed fastened.

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  • Solid-Sorbent Or Filter-Aiding Compositions (AREA)

Abstract

The invention relates to a vacuum sorption device comprising a volume region (1) in which a sorption agent (2) is arranged for periodically sorbing or adsorbing a coolant and which is at least partially surrounded by a condenser (3). Said condenser (3) is defined by an outer wall (4) of the volume region (1) and by an additional surrounding wall (5). According to the invention, optionally the outer wall (4) and/or the surrounding wall (5) is/are provided with embossing (6) which is aligned respectively counter to the other waslls (4, 5) for determining a flow gap width in the condenser.

Description

Vakuum-Sorptionsvorrichtung  Vacuum sorption
Die Erfindung betrifft eine Vakuum-SorptionsVorrichtung gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1. The invention relates to a vacuum sorption apparatus according to the preamble of patent claim 1.
Eine Vakuum-Sorptionsvorrichtung der eingangs genannten Art ist nach der DE 10 2004 049 411 AI bekannt. Diese besteht aus einem Volumenbereich, in dem ein periodisch ein Kältemittel (zum Beispiel Wasser) sorbierender oder desorbierender Sorber (zum Beispiel Zeolith) angeordnet und der mindestens teilweise von einem Kondensator umschlossen ausgebildet ist, wobei der Kondensator durch eine Außenwand des Volumenbereichs und eine weitere Umschließungswand begrenzt ist. A vacuum sorption device of the type mentioned is known from DE 10 2004 049 411 AI. This consists of a volume region in which a periodically a refrigerant (for example water) sorbing or desorbing sorber (for example zeolite) is arranged and which is at least partially enclosed by a condenser, wherein the condenser through an outer wall of the volume region and a further Umschließungswand is limited.
Die Funktionsweise und alle weiteren Bauteile dieser Vakuum- Sorptionsvorrichtung sind in der DE 10 2004 049 411 A1 ausführlich beschrieben. Hierauf wird der Einfachheit halber vollumfänglich Bezug genommen. The mode of operation and all other components of this vacuum sorption device are described in detail in DE 10 2004 049 411 A1. This will be fully incorporated by reference for the sake of simplicity.
Außerdem wird der Vollständigkeit halber auch noch auf die DE 36 25 247 AI verwiesen, die eine bezüglich des Kondensators ähnliche Ausführungsform zeigt. In addition, for the sake of completeness, reference is also made to DE 36 25 247 A1, which shows an embodiment which is similar to the condenser.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vakuum-Sorptionsvorrichtung der eingangs genannten Art weiter zu verbessern . The invention has for its object to further improve a vacuum sorption of the type mentioned.
Diese Aufgabe ist mit einer Vakuum-Sorptionsvorrichtung der eingangs genannten Art durch die im Kennzeichen des Patentanspruchs 1 aufgeführten Merkmale gelöst. Nach der Erfindung ist also vorgesehen, dass wahlweise die Außenwand und/oder die Umschließungswand zur Festlegung einer Strömungsspaltbreite im Kondensator mit jeweils gegen die andere Wand gerichteten Prägungen versehen ist bzw. sind. This object is achieved with a vacuum sorption device of the type mentioned by the features listed in the characterizing part of patent claim 1. According to the invention, it is thus provided that, optionally, the outer wall and / or the enclosing wall is provided for defining a flow gap width in the condenser with embossings directed respectively against the other wall.
Mit anderen Worten ist erfindungsgemäß vorgesehen, die Breite des Strömungsspalts zwischen der Außenwand und der Umschlies- sungswand mit Hilfe einer Vielzahl von Prägungen genau zu definieren. Diese gewährleisten dabei einerseits, dass die Spaltbreite über die gesamte Höhe des Kondensators das gewünschte Maß aufweist. Andererseits fördern sie durch eine entsprechende Strömungsbeeinflussung des durch den Kondensator strömenden Fluids die Wärmeübertragung zwischen dem den Sorber umschlies- senden Volumenbereich und dem Kondensator. In other words, it is provided according to the invention to precisely define the width of the flow gap between the outer wall and the wraparound wall by means of a plurality of embossings. These ensure on the one hand, that the gap width over the entire height of the capacitor has the desired degree. On the other hand, they promote the heat transfer between the volume area surrounding the sorber and the condenser by a corresponding flow influencing of the fluid flowing through the condenser.
Andere vorteilhafte Weiterbildungen der erfindungsgemäßen Vakuum-Sorptionsvorrichtung ergeben sich aus den abhängigen Patentansprüchen. Other advantageous developments of the vacuum sorption device according to the invention will become apparent from the dependent claims.
Der Vollständigkeit halber wird außerdem noch auf die DE 589 823 A hingewiesen, aus der eine periodische Absorptionskältemaschine bekannt ist. Aus dieser ist zwar ein so genanntes Wellblech (Bezugszeichen 10} bekannt, dieses ist aber außerhalb des Kondensators (Bezugszeichen 9) angeordnet. For the sake of completeness, reference is also made to DE 589 823 A, from which a periodic absorption chiller is known. From this, although a so-called corrugated sheet (reference numeral 10} is known, but this is outside the capacitor (reference numeral 9) arranged.
Die erfindungsgemäße Vakuum-Sorptionsvorrichtung einschließlich ihrer vorteilhaften Weiterbildungen gemäß der abhängigen Patentansprüche wird nachfolgend anhand der zeichnerischen Darstellung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels näher erläutert . The vacuum sorption device according to the invention including its advantageous developments according to the dependent claims will be explained in more detail with reference to the drawing of a preferred embodiment.
Es zeigt Figur 1 im Schnitt (nicht maßstäblich) die erfindungsgemäßeIt shows Figure 1 in section (not to scale) the inventive
Vakuum-Sorptionsvorrichtung . Vacuum sorption device.
Die in Figur 1 dargestellte Vakuum-Sorptionsvorrichtung besteht in bekannter Weise unter anderem aus einem Volumenbereich 1, in dem ein periodisch ein Kältemittel (hier Wasser) sorbierender oder desorbierender Sorber 2 (hier [nicht genauer dargestellt] Zeolith) angeordnet und der mindestens teilweise von einem Kondensator 3 umschlossen ausgebildet ist, wobei der Kondensator 3 durch eine Außenwand 4 des Volumenbereichs 1 und eine weitere Umschließungswand 5 begrenzt ist. The vacuum sorption apparatus shown in Figure 1 consists in known manner inter alia of a volume range 1, in which a periodically a refrigerant (here water) sorbing or desorbing sorber 2 (here [not shown in more detail] zeolite) and at least partially of a Capacitor 3 is formed enclosed, wherein the capacitor 3 is bounded by an outer wall 4 of the volume region 1 and a further enclosure wall 5.
Wesentlich für die erfindungsgemäße, dargestellte Vakuum-Sorptionsvorrichtung ist nun, dass die Umschliessungswand 5 zur Festlegung einer Strömungsspaltbreite im Kondensator mit gegen die Außenwand 4 gerichteten Prägungen 6 versehen ist . It is essential for the vacuum sorption apparatus according to the invention that the enclosing wall 5 is provided for defining a flow gap width in the condenser with embossings 6 directed against the outer wall 4.
Alternativ {nicht dargestellt) kann aber auch vorgesehen sein, dass die Außenwand 4 zur Festlegung einer Strömungsspaltbreite im Kondensator mit gegen die Umschließungswand 5 gerichteten Prägungen 6 versehen ist. Darüber hinaus kann schließlich vorgesehen sein (ebenfalls nicht dargestellt} , dass die AußenwandAlternatively {not shown) but can also be provided that the outer wall 4 is provided to define a flow gap width in the condenser facing against the enclosing wall 5 embossing 6. In addition, it can finally be provided (also not shown) that the outer wall
4 und die Umschliessungswand 5 zur Festlegung einer Strömungs- spaltbreite im Kondensator mit jeweils gegen die andere Wand 4,4 and the enclosure wall 5 for defining a flow gap width in the condenser, in each case against the other wall 4,
5 gerichteten Prägungen 6 versehen sind. 5 directed embossments 6 are provided.
Diese Maßgaben führen zu einer Kondensatorkonstruktion, die sich bei einfacher Herstellbarkeit einerseits durch eine hohe (Druck-) Stabilität und andererseits eine gute Wärmeübertragung auszeichnet . These requirements lead to a condenser design, which is characterized by simple manufacturability on the one hand by a high (pressure) stability and on the other hand, a good heat transfer.
Dabei ist, wie Figur 1 zeigt, vorgesehen, dass die Außenwand 4 des Volumenbereichs 1 und die Umschließungswand 5 zylindrisch ausgebildet sind, so dass sich zwischen der Außenwand 4 und der Umschließungswand. 5 ein zylindrischer Ringspaltraum ergibt. Weiterhin ist die zylindrische Außenwand 4 bei der bevorzugten Ausführungsform zwischen 400 und 500 mm hoch und zwischen 250 und 350 mm im .Durchmesser ausgebildet. It is, as Figure 1 shows, provided that the outer wall 4 of the volume region 1 and the enclosing wall 5 are cylindrical, so that between the outer wall 4 and the Enclosure wall. 5 results in a cylindrical annular gap space. Furthermore, in the preferred embodiment, the cylindrical outer wall 4 is between 400 and 500 mm high and between 250 and 350 mm in diameter . Diameter formed.
Besonders bevorzugt ist ferner vorgesehen, dass ein von den Prägungen 6 definierter Spalt zwischen der Außenwand 4 und der Umschließungswand 5 weniger als 2 mm, vorzugsweise weniger als 1 mm, breit ausgebildet ist. Eine besonders gute Strömungsverteilung innerhalb des Kondensators kann dabei dadurch erreicht werden, dass die Prägungen 6 gleichmäßig verteilt auf der Um- schließungswand 5 und zwischen 10 bis 40 mm, bevorzugt 20 bis 30 mm, voneinander entfernt angeordnet sind. Weiterhin ist bevorzugt vorgesehen, dass die Prägungen 6 kalottenförmig ausgebildet sind und einen Durchmesser von 1 bis 2 mm aufweisen. Particularly preferably, it is further provided that a gap defined by the embossings 6 between the outer wall 4 and the enclosing wall 5 is less than 2 mm, preferably less than 1 mm, wide. A particularly good flow distribution within the condenser can be achieved in that the embossings 6 uniformly distributed on the enclosure wall 5 and between 10 to 40 mm, preferably 20 to 30 mm, are arranged away from each other. Furthermore, it is preferably provided that the embossments 6 are formed dome-shaped and have a diameter of 1 to 2 mm.
Wie weiterhin aus Figur Ί ersichtlich., ist an beiden Enden der zylindrisch ausgebildeten Umschließungswand 5 ein Sammelgehäuse 7 angeordnet. Dieses ist bevorzugt aus Material der Umschlies- sungswand 5 einstückig und sickenartig ausgeformt ausgebildet, wobei weiterhin an jedem Sammelgehäuse 7 ein Anschluss B zur wahlweisen Zu- oder Abführung eines Fluides vorgesehen ist und wobei die Anschlüsse 8 an den Sammelgehäusen 7 umfangsbezüglich versetzt zueinander angeordnet sind. As can further be seen from FIG. 1, a collecting housing 7 is arranged at both ends of the cylindrically formed enclosing wall 5. This is preferably made of material of Umschlies- wall 5 integrally formed and formed bead-like, further provided at each collecting housing 7 is a port B for selectively supplying or discharging a fluid and wherein the terminals 8 are arranged on the collecting housings 7 circumferentially offset from one another.
Hinsichtlich einer einfachen Fertigung bzw. Montage hat es sich als vorteilhaft erwiesen, wenn die Umschließungswand 5 als vorgefertigtes Bauteil mit den Prägungen 6 und vorzugsweise dem mindestens einen Sammelgehäuse 7 auf die frei von Prägungen 6 ausgebildete Aussenwand 4 aufschieb- und dort fluiddicht (insbesondere durch Anschweißen) befestigbar ausgebildet ist. Bezugszeichenliste With regard to a simple production or assembly, it has proven to be advantageous if the enclosure wall 5 as a prefabricated component with the embossing 6 and preferably the at least one collecting housing 7 aufschieb- on the free of embossments 6 formed outer wall 4 and there fluid-tight (in particular by welding ) is formed fastened. LIST OF REFERENCE NUMBERS
1 Volumenbereich1 volume range
2 Sorber 2 sorbers
3 Kondensator 3 capacitor
4 Außenwand 4 outer wall
5 Umschließungswand 5 enclosure wall
6 Prägung 6 embossing
7 Sammelgehäuse 7 collection housing
8 Anschluss 8 connection

Claims

Patentansprüche claims
1. Vakuum-Sorptionsvorrichtung, umfassend einen Volumenbereich (1) , in dem ein periodisch ein Kältemittel sorbierender oder desorbierender Sorber (2) angeordnet und der mindestens teilweise von einem Kondensator (3) umschlossen ausgebildet ist, wobei der Kondensator (3) durch eine Außenwand (4} des Volumenbereichs (1} und eine weitere Umschließungswand (5) begrenzt ist, A vacuum sorption device comprising a volume region (1) in which a sorbent (2) sorbing or desorbing a refrigerant is arranged periodically and which is at least partially enclosed by a condenser (3), the condenser (3) being defined by an outer wall (4) of the volume area (1} and a further enclosure wall (5) is limited,
dadurch gekennzeichnet,  characterized,
dass wahlweise die Außenwand (4} und/oder die Umschlies- sungswand (5) zur Festlegung einer Strömungsspaltbreite im Kondensator mit jeweils gegen die andere Wand {4, 5) gerichteten Prägungen (6) versehen ist bzw. sind.  that optionally the outer wall (4) and / or the Umschlies- sungswand (5) for defining a flow gap width in the capacitor with each against the other wall {4, 5) directed embossments (6) is or are provided.
2. Vakuum-Sorptionsvorrichtung nach Anspruch 1, 2. Vacuum sorption device according to claim 1,
dadurch gekennzeichnet,  characterized,
dass ein von den Prägungen {6) definierter Spalt zwischen der Außenwand (4) und der Umschließungswand {5) weniger als 2 mm breit ausgebildet ist.  in that a gap defined by the embossings {6) between the outer wall (4) and the enclosing wall {5) is less than 2 mm wide.
3. Vakuum-Sorptionsvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, 3. Vacuum sorption device according to claim 1 or 2,
dadurch gekennzeichnet,  characterized,
dass die Prägungen (6) gleichmäßig verteilt auf der Umschließungswand (5) und zwischen 10 bis 40 mm, bevorzugt 20 bis 30 mm, voneinander entfernt angeordnet sind.  in that the embossings (6) are distributed uniformly on the enclosing wall (5) and between 10 to 40 mm, preferably 20 to 30 mm, away from each other.
4. Vakuum-Sorptionsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, 4. Vacuum sorption device according to one of claims 1 to 3,
dadurch gekennzeichnet,  characterized,
dass die Prägungen (6) kalottenförmig ausgebildet sind und vorzugsweise einen Durchmesser von 1 bis 2 mm aufweisen. the embossings (6) are dome-shaped and preferably have a diameter of 1 to 2 mm.
5. Vakuum-Sorptionsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, 5. Vacuum sorption device according to one of claims 1 to 4,
dadurch gekennzeichnet,  characterized,
dass die Außenwand (4) des Volumenbereichs (1} und die Um- schließungswand (5) zylindrisch ausgebildet sind.  the outer wall (4) of the volume area (1) and the enclosing wall (5) are cylindrical.
6. Vakuum-Sorptionsvorrichtung nach Anspruch 5, 6. Vacuum sorption device according to claim 5,
dadurch gekennzeichnet,  characterized,
dass an mindstens einem Ende der zylindrisch ausgebildeten Umschließungswand (5) ein Sammelgehäuse (7) angeordnet ist.  in that a collecting housing (7) is arranged on at least one end of the cylindrically formed enclosing wall (5).
7. Vakuum-Sorptionsvorrichtung nach Anspruch 6, 7. Vacuum sorption device according to claim 6,
dadurch gekennzeichnet,  characterized,
dass das Sammelgehäuse (7) aus Material der Umschließungswand (5) einstückig und vorzugsweise sickenartig ausgeformt ausgebildet ist.  in that the collecting housing (7) is formed from material of the enclosing wall (5) in one piece and preferably formed like a bead.
8. Vakuum-Sorptionsvorrichtung nach Anspruch 6 oder 7, 8. Vacuum sorption device according to claim 6 or 7,
dadurch gekennzeichnet,  characterized,
dass am Sammelgehäuse (7) ein Anschluss (8) zur wahlweisen Zu- oder Abführung eines Fluides vorgesehen ist.  in that a connection (8) for selectively supplying or removing a fluid is provided on the collecting housing (7).
9. Vakuum-Sorptionsvorrichtung nach Anspruch 8, 9. Vacuum sorption device according to claim 8,
d a du r c h gekennzeichnet,  characterized,
. dass Anschlüsse (8) an den Sammelgehäusen (7) umfangsbezüg- lich versetzt zueinander angeordnet sind.  , in that connections (8) on the collecting housings (7) are arranged circumferentially offset with respect to one another.
10. Vakuum-Sorptionsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, 10. Vacuum sorption device according to one of claims 1 to 9,
dadurch gekennzeichnet,  characterized,
dass die Umschließungswand {5) als vorgefertigtes Bauteil mit den Prägungen (6) und vorzugsweise dem mindestens einen Sammelgehäuse (7) auf die frei von Prägungen (6) ausgebildete Aussenwand (4) aufschiebbar ausgebildet ist.  the enclosing wall {5) as a prefabricated component with the embossings (6) and preferably the at least one collecting housing (7) can be pushed onto the outer wall (4) which is free of embossings (6).
EP11811315.8A 2010-06-10 2011-06-03 Vacuum-sorption device Withdrawn EP2580542A2 (en)

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