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Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Einstellen einer Molekülkonzentration in einem Lagerbereich für Lebensmittel eines Haushaltskältegeräts. Des Weiteren betrifft die Erfindung auch ein Haushaltskältegerät.
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Die Einstellung einer Sauerstoffkonzentration in einem derartigen Lagerbereich ist beispielsweise aus der
JP 2014 173 764 A als auch aus der
CN 103 090 639 A bekannt. Dort wird jedoch mittels Sensoren die Sauerstoffkonzentration in dem Lagerbereich erfasst. Derartige Sensoren sind relativ teuer.
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Für die Frischhaltung von Lebensmitteln in dem Lagerbereich sind neben der Temperatur im Lagerbereich noch andere Faktoren wesentlich. Ein wichtiger Faktor ist hierbei auch der Sauerstoffgehalt. Bei geeigneter Sauerstoffkonzentration kann ein Wachstum von Bakterien erheblich verlangsamt werden. Es ist bekannt, dass eine sehr bevorzugte Sauerstoffkonzentration, je nach Art des Lebensmittels, bei etwa fünf Prozent liegt.
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In dem Zusammenhang ist beispielsweise aus der
JP 2004 293 827 bekannt, eine derartige Sauerstoffkonzentration mittels einer Wasserelektrolyse zu erzeugen. Für den Betrieb der Wasserelektrolyse ist Wasser eingesetzt, welches an der Anode der Membran-Elektroden-Anordnung zur Verfügung gestellt ist.
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Bei einer Wasserelektrolyse wird Wasser an der Membran-Elektroden-Anordnung in Protonen und Sauerstoff aufgespalten. Die Protonen werden über die Membran dieser Anordnung transportiert und Sauerstoff wird in die Umgebung ausgeschieden und somit in das Innere des Lagerbereichs abgegeben. An der Kathode dieser Membran-Elektroden-Anordnung reagieren die Protonen mit dem Sauerstoff der im Lagerbereich befindlichen Luft und es werden dabei dann wieder Wassermoleküle gebildet. Diese werden dann an der Kathode der Membran-Elektroden-Anordnung abgeschieden.
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Die Versorgung des Systems mit Wasser kann durch kontinuierliche Wasserzufuhr von außen erfolgen. In dem Zusammenhang ist dann ein offenes System ausgebildet. Bei einem derartigen offenen System wird das Wasser verbraucht und muss an der Kathode aus dem System entfernt werden. In einem offenen System kann darüber hinaus nicht ausgeschlossen werden, dass sich Partikel von der Membran-Elektroden-Anordnung lösen und so zu einer Verschmutzung des Wassers führen. Dies kann auch zu einer Beschädigung der Elektroden und somit der Anode und/oder der Kathode oder der Membran führen und somit den Wirkungsgrad und die Lebensdauer der Sauerstofferzeugungsvorrichtung beeinträchtigen. Die Bereitstellung von Wasser mit hoher Wasserqualität an der Anode der Anordnung stellt somit auch eine wichtige Anforderung für die dauerhafte Funktion des Systems dar.
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Bei einem im Unterschied dazu geschlossenen System und somit einem geschlossenen Kreislauf wird kein Wasser von extern zugeführt.
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Bei bekannten Ausführungen ist die Einstellung der Sauerstoffkonzentration schwierig und eingeschränkt.
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Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren sowie ein Haushaltskältegerät zu schaffen, mit welchem beziehungsweise bei welchem die Einstellung der Konzentration zumindest eines Moleküls in der Gaszusammensetzung der Atmosphäre im Lagerbereich individueller ermöglicht ist.
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Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren und ein Haushaltskältegerät gemäß den unabhängigen Ansprüchen gelöst.
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Ein Aspekt der Erfindung betrifft ein Verfahren zum Einstellen einer Konzentration zumindest eines spezifischen Moleküls in der Gaszusammensetzung der Atmosphäre in einem Lagerbereich für Lebensmittel eines Haushaltskältegeräts. Der Lagerbereich wird mit einer Vorrichtung zur Veränderung der Molekülkonzentration dieses Moleküls, die Bestandteil des Haushaltskältegeräts ist, verbunden. Diese Vorrichtung ist insbesondere eine PEM (Proton Exchange Membrane)-Elektrolysezelle. Das Einstellen einer End-Molekülkonzentration dieses spezifischen Moleküls in dem Lagerbereich und/oder ein zeitlicher Verlauf einer Molekülkonzentration dieses Moleküls in dem Lagerbereich werden durch eine nutzerseitige Vorgabe durchgeführt. Alternativ kann vorgesehen sein, dass das Einstellen einer End-Molekülkonzentration des spezifischen Moleküls in dem Lagerbereich und/oder ein zeitlicher Verlauf einer Molekülkonzentration des Moleküls in dem Lagerbereich abhängig von dem im Lagerbereich befindlichen Lebensmittel automatisch durchgeführt werden. Es ist somit die Möglichkeit geschaffen, die Einstellung der Konzentration eines spezifischen Moleküls uneingeschränkter und individueller zu ermöglichen. So kann einerseits der Nutzer die Eingabe, welche End-Molekülkonzentration und/oder welcher zeitliche Verlauf der Molekülkonzentration gegeben sein sollen, nach seinen persönlichen Bedürfnissen vorgeben. Da Nutzer unterschiedliche Bedürfnisse bezüglich der zu verzehrenden Lebensmittel haben, ist dies eine vorteilhafte Ausführung, um einzelnen Interessen individuell Rechnung tragen zu können.
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Vorzugsweise wird als Molekülkonzentration eine Sauerstoffkonzentration und/oder eine Kohlendioxidkonzentration in der Gaszusammensetzung der Atmosphäre im Lagerbereich bestimmt. Gerade diese beiden Moleküle können wesentlich zu spezifischen Lagerbedingungen für spezifische Lebensmittel vorteilhaft beitragen.
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Andererseits ist es dann gegebenenfalls auch nutzerunabhängig ermöglicht, diese Einstellung der End-Molekülkonzentration und/oder des zeitlichen Verlaufs der Molekülkonzentration gesteuert durch eine Elektronik zu ermöglichen, wobei es dann jedoch wesentlich ist, zunächst zu wissen beziehungsweise zu erkennen, welches Lebensmittel in dem Lagerbereich gelagert ist. Es wird hier dann bei dieser automatischen Einstellung insbesondere nicht anhand von Molekülkonzentrationen, die bereits im Lagerbereich vorliegen, und nicht ohne Berücksichtigung der darin angeordneten Lebensmittel eine Einstellung der Konzentration des Sauerstoffs und/oder des Kohlendioxids durchgeführt, sondern es ist hier zunächst ein Erkennen der Art des im Lagerbereich befindlichen Lebensmittels und/oder der Menge dieses eingelagerten Lebensmittels durchzuführen. Es kann darüber hinaus dann auch noch zusätzlich die Molekülkonzentration dieses spezifischen Moleküls abhängig von der Molekülkonzentration dieses Moleküls, wie sie aktuell in dem Lagerbereich vorherrscht, eingestellt werden beziehungsweise dies kann berücksichtigt werden.
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Insbesondere ist es vorgesehen, dass bei dem Verfahren wahlweise diese Einstellung der Molekülkonzentration dieses spezifischen Moleküls entweder durch den Nutzer oder durch die Elektronik automatisch erfolgen kann. Es wird dann insbesondere dann auch ein Haushaltskältegerät bereitgestellt, welches diese Wahloption der Molekülkonzentrationseinstellung ermöglicht. Auch dadurch ist dann die Einstellung der Molekülkonzentration variabler und flexibler und kann individuellen Bedürfnissen verbessert angepasst werden.
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Es kann also vorgesehen sein, dass die Einstellung der End-Molekülkonzentration und/oder eines zeitlichen Verlaufs einer Molekülkonzentration im Lagerbereich ein Nutzer dies selbst individuell durch manuelle Eingabe fest vorgibt und/oder für dann vordefinierte Lebensmittel im Lagerbereich die Elektronik des Haushaltskältegeräts Werte, beispielsweise aus Tabellen, die abgelegt sind, entnimmt und festlegt.
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Es ist auch möglich, dass ein Nutzer zeitlich variable Werte für die Molekülkonzentration dieses spezifischen Moleküls definiert und somit vorgibt oder über die Elektronik definierte Verläufe von einer Molekülkonzentration dieses Moleküls ablaufen.
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In einer vorteilhaften Ausführung wird ein im Lagerbereich befindliches Lebensmittel mit einer Erfassungseinheit des Haushaltskältegeräts erfasst und abhängig von dem Erkennen des Lebensmittels wird die Molekülkonzentration automatisch eingestellt. Dies bedeutet insbesondere dann auch, dass abhängig von diesem Erkennen die End-Molekülkonzentration in dem Lagerbereich und/oder ein zeitlicher Verlauf einer Molekülkonzentration in dem Lagerbereich automatisch eingestellt werden.
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Allgemein kann eine End- Molekülkonzentration ein derartiger Wert sein, der maximal in dem Lagerbereich auftreten soll oder der eine bestimmte Zeitdauer, insbesondere für die gesamte Lagerzeit des Lebensmittels in dem Lagerbereich, aufrecht erhalten werden soll.
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Die Erfassungseinheit des Haushaltskältegeräts kann beispielsweise einen oder mehrere Sensoren aufweisen. Ein Sensor kann beispielsweise eine Kamera sein, die durch Bilderfassung das Lebensmittel erkennt. Ein Sensor kann beispielsweise jedoch auch ein chemischer Sensor sein, der beispielsweise anhand von Gerüchen das Lebensmittel erfasst. Auch andere Sensoren, die auf Basis von chemischen Analysen Stoffe auswerten, die einem Lebensmittel zugeordnet werden können, können vorgesehen sein.
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Vorzugsweise wird mittels zumindest einer Erfassungseinheit ein Erfassen von Abbaustoffen eines im Lagerbereich befindlichen Lebensmittels durchgeführt, wobei abhängig von der Bestimmung der Konzentration und/oder der Art von Abbaustoffen dieses Lebensmittels erkannt wird und die Sauerstoffkonzentration abhängig davon verändert wird. Auch eine derartige Erfassungseinheit kann ein diesbezüglicher spezifischer Sensor sein.
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In einer weiteren vorteilhaften Ausführung ist vorgesehen, dass zumindest eine Tabelle mit Werten von End-Sauerstoffkonzentrationen und/oder eine Tabelle mit zeitlichen Verläufen von Sauerstoffkonzentrationen und/oder Kohlendioxidkonzentrationen bereitgestellt werden und bei der automatischen Einstellung der Sauerstoffkonzentration und/oder der Kohlendioxidkonzentration die Werte aus der Tabelle entnommen werden.
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Die Tabelle kann vorzugsweise in dem Haushaltskältegerät selbst abgelegt sein, insbesondere in einer Steuereinheit.
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In einer vorteilhaften Ausführung ist der Lagerbereich mit einer Kathodenseite der vorzugsweise vorhandenen PEM-Elektrolysezelle verbunden und durch die Einstellung der Sauerstoffkonzentration wird eine definierte Sauerstoffreduzierung in dem Lagerbereich durchgeführt. Es kann jedoch dann zusätzlich oder anstatt dazu auch eine Kohlendioxidanreicherung durchgeführt werden, insbesondere dann, wenn an der Anodenseite ein Kohlenstoffelement bereitgestellt ist, wodurch bei der elektro-chemischen Reaktion der Kohlenstoff verzehrt wird.
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Des Weiteren betrifft ein Aspekt der Erfindung auch ein Haushaltsgerät mit einem ersten Lagerbereich für Lebensmittel, und mit einer Vorrichtung zur Veränderung einer Sauerstoffkonzentration in dem Lagerbereich, sowie mit einer Steuereinheit, die zum Durchführen eines Verfahrens gemäß dem oben genannten Aspekt oder einer vorteilhaften Ausgestaltung davon ausgebildet ist.
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Das Haushaltskältegerät kann ein separates Modul sein, welches auch ein Stand-alone-gerät sein kann.
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Das Modul stellt dann insbesondere eine in sich abgeschlossene Einheit dar und kann in dem Zusammenhang dann auch für sich betrachtet als individuelles Gerät hergestellt sein, insbesondere als Gerät, welches nur diese Komponenten aufweist. Das Modul kann dann beispielsweise auch in einer Möbelfront als Einbaugerät angeordnet sein. Beispielsweise kann das Modul unterhalb eines weiteren Haushaltskältegeräts, welches separat zum Modul ausgebildet und angeordnet ist, angeordnet sein, insbesondere in der Möbelfront.
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An dieses Modul kann dann in einer weiteren Ausführung individuell der zumindest eine Lagerbehälter angeschlossen werden. Der Lagerbehälter kann dann als Schublade ausgebildet sein. Die Schublade kann in einer Möbelfront hineinschiebbar und herausziehbar angeordnet sein. Die Schublade kann einen Deckel aufweisen. Der Deckel kann zumindest bereichsweise durchsichtig ausgebildet sein. Das Modul mit dem Lagerbehälter bildet eine Anordnung. Diese ist auch als sogenanntes Stand-alone-Gerät einsetzbar. Es kann dann auch ohne weitere Ausgestaltung, wie es ein Haushaltskältegerät aufweist, ausgebildet sein. Die Anordnung kann jedoch auch Bestandteil eines Haushaltskältegeräts sein, welches mehrere Lagerbereiche aufweist. Das Haushaltskältegerät ist dann nicht nur das oben genannte Modul, sondern weist darüber hinaus auch weitere, insbesondere separate, Lebensmittel-Fächer und Komponenten auf.
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Weitere Merkmale der Erfindung ergeben sich aus den Ansprüchen, den Figuren und der Figurenbeschreibung. Die vorstehend in der Beschreibung genannten Merkmale und Merkmalskombinationen, sowie die nachfolgend in der Figurenbeschreibung genannten und/oder in den Figuren alleine gezeigten Merkmale und Merkmalskombinationen sind nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen. Es sind somit auch Ausführungen von der Erfindung als umfasst und offenbart anzusehen, die in den Figuren nicht explizit gezeigt und erläutert sind, jedoch durch separierte Merkmalskombinationen aus den erläuterten Ausführungen hervorgehen und erzeugbar sind.
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Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nachfolgend anhand einer schematischen Zeichnung näher erläutert. Die einzige Fig. zeigt ein Ausführungsbeispiel eines Haushaltskältegeräts.
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In Fig. ist in einer beispielhaften Darstellung ein Haushaltsgerät zum Lagern von Lebensmitteln gezeigt, welches hier ein Haushaltskältegerät 1 ist, und welches als Kühl-Gefrier-Kombigerät ausgebildet ist. Es kann jedoch auch als nur-Kühlgerät oder nur-Gefriergerät ausgebildet sein. Das Haushaltskältegerät 1 ist zur Aufnahme von Lebensmitteln ausgebildet. Es umfasst einen Korpus 2 mit einem Innenbehälter 3. Der Innenbehälter 3 begrenzt mit seinen Wänden einen ersten Innenraum, der ein Kühlraum 4 ist, und einen darunter angeordneten, davon separierten zweiten Innenraum, der ein Gefrierraum 5 ist. Der Kühlraum 4 dient im Allgemeinen zum frostfreien Kühlen von Kühlgut, vorzugsweise bei Temperaturen zwischen +4°C und +8°C. Der Kühlraum ist bei geöffneter Tür 6, die frontseitig den Kühlraum 4 verschließt, zugänglich. Der Gefrierraum 5 dient im Allgemeinen zum Tiefgefrieren von Gefriergut, bei beispielsweise -18°C. Der Gefrierraum 5 ist bei geöffneter Gefrierraumtür 7 zugänglich.
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Das Haushaltskältegerät 1 weist des Weiteren einen ersten Lagerbereich 8 auf. Der erste Lagerbereich 8 kann von dem Kühlraum 4 und dem Gefrierraum 6 separiert sein.
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Im Ausführungsbeispiel ist der erste Lagerbereich 8 im Kühlraum 4 ausgebildet. Der erste Lagerbereich 8 kann hier im Ausführungsbeispiel einen Behälter 10 aufweisen, der schubladenartig ausgebildet ist und in horizontaler Richtung und somit in z-Richtung herausziehbar und hineinschiebbar ist. Darüber ist vorzugsweise ein Deckel 9 ausgebildet, der den ersten Lagerbereich 8 abdeckt und somit auch den Behälter 10 abdeckt.
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Das Haushaltskältegerät 1 weist darüber hinaus zumindest eine Vorrichtung zur Veränderung einer Molekülkonzentration zumindest eine spezifischen Moleküls in der Gaszusammensetzung der Atmosphäre in einem Lagerbereich auf. Insbesondere ist die Molekülkonzentration eine Sauerstoffkonzentration und/oder eine Kohlenstoffkonzentration auf. Die Vorrichtung ist insbesondere eine PEM-Elektrolysezelle 11.
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Das Haushaltskältegerät 1 weist darüber hinaus eine Steuereinheit 12 auf. Mit der Steuereinheit 12 können Betriebsprozesse des Haushaltskältegeräts 1 gesteuert werden. Insbesondere ist vorgesehen, dass mit der Steuereinheit 12 auch die PEM-Elektrolysezelle 11 gesteuert werden kann und somit die Sauerstoffkonzentration und/oder die Kohlendioxidkonzentration in dem Lagerbereich 8 elektronisch eingestellt werden kann.
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Dazu kann vorgesehen sein, dass eine End-Sauerstoffkonzentration in dem Lagerbereich 8 und/oder ein zeitlicher Verlauf einer Sauerstoffkonzentration in dem Lagerbereich 8 abhängig von dem im Lagerbereich 8 befindlichen Lebensmittel elektronisch automatisch gesteuert eingestellt wird. Insbesondere ist es dazu vorgesehen, dass ein im Lagerbereich befindliches Lebensmittel mit zumindest einer Erfassungseinheit 13 des Haushaltskältegeräts 1 erfasst wird und abhängig von dem Erkennen dieses Lebensmittels die Sauerstoffkonzentration automatisch eingestellt wird. Das Erkennen des Lebensmittels mit der Erfassungseinheit 13 kann bildhaft, beispielsweise über eine Kamera, und/oder durch einen Sensor, beispielsweise einen chemischen Sensor, erfolgen. Insbesondere kann die Erfassungseinheit 13 zumindest einen Sensor aufweisen, der Abbaustoffe eines in dem Lagerbereich 8 befindlichen Lebensmittels erfasst, wobei abhängig von der Bestimmung der Konzentration und/oder der Art von Abbaustoffen die Sauerstoffkonzentration automatisch verändert wird. Es kann zusätzlich oder anstatt dazu vorgesehen sein, dass zumindest eine Tabelle mit Werten von End-Sauerstoffkonzentrationen und/oder zeitlichen Verläufen der Sauerstoffkonzentrationen bereitgestellt wird, insbesondere in der Steuereinheit 12 abgelegt ist, und bei der automatischen Einstellung der Sauerstoffkonzentration in dem Lagerbereich 8 die Werte aus der Tabelle entnommen werden.
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Alternativ ist es möglich, dass das Haushaltskältegerät 1 dazu ausgebildet ist, dass eine End-Sauerstoffkonzentration in dem Lagerbereich 8 und/oder ein zeitlicher Verlauf einer Sauerstoffkonzentration in dem Lagerbereich 8 durch einen Nutzer vorgegeben wird. Dazu kann das Haushaltskältegerät 1 eine Eingabeeinheit 14, die beispielsweise an einer Tür, insbesondere der Tür 6, ausgebildet ist und außenseitig zugänglich ist, angeordnet sein. Eine derartige nutzerseitige Einstellung der Sauerstoffkonzentration im Lagerbereich 8 kann dann auch unabhängig von dem Erkennen eines in dem Lagerbereich 8 befindlichen Lebensmittels erfolgen. Durch eine derartige Ausgestaltung kann der Nutzer besonders vorteilhaft seinen eigenen Wünschen Rechnung tragen.
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Insbesondere ist vorgesehen, dass das Haushaltskältegerät 1 es wahlweise ermöglicht, die Einstellung einer End-Sauerstoffkonzentration in dem Lagerbereich 8 und/oder einen zeitlichen Verlauf einer Sauerstoffkonzentration in dem Lagerbereich 8 entweder durch Eingabe durch einen Nutzer oder automatisch gesteuert, was dann insbesondere jedoch abhängig von dem Erkennen der in dem Lagerbereich 8 befindlichen Lebensmittel, erfolgt, durchzuführen.
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Entsprechendes kann auch für die Kohlendioxidkonzentration erfolgen.
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Es ist ermöglicht, dass eine Eingabeeinheit 14 auch an einem tragbaren Kommunikationsgerät, wie einem Mobilfunkendgerät, ausgebildet ist und die nutzerseitige Eingabe von entsprechenden Werten für die Sauerstoffkonzentration und/oder Kohlendioxidkonzentration über dieses Kommunikationsendgerät erfolgt und auf das Haushaltskältegerät 1 übertragen wird. Sensoren, die zur Erfassung von Abbaustoffen ausgebildet sind, können beispielsweise VOC (Volatile Organic Compound)-Sensoren sein.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Haushaltskältegerät
- 2
- Korpus
- 3
- Innenbehälter
- 4
- Kühlraum
- 5
- Gefrierraum
- 6
- Tür
- 7
- Gefrierraumtür
- 8
- Lagerbereich
- 9
- Deckel
- 10
- Behälter
- 11
- PEM-Elektrolysezelle
- 12
- Steuereinheit
- 13
- Erfassungseinheit
- 14
- Eingabeeinheit
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- JP 2014173764 A [0002]
- CN 103090639 A [0002]
- JP 2004293827 [0004]
