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Die Erfindung betrifft eine Klimaanlage nach dem Oberbegriff von Anspruch 1.
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Klimaanlagen werden in Fahrzeugen zum Kühlen oder Erwärmen der Luft im Fahrzeuginnenraum verwendet. In einem aus Kunststoff hergestellten Gehäuse werden Strömungskanäle vom Gehäuse begrenzt und mit einer Gebläseeinheit wird Luft aus der Fahrzeugumgebung und/oder aus dem Fahrzeuginnenraum in Einlassöffnungen für Umgebungsluft und/oder in eine Einlassöffnung für den Fahrzeuginnenraum gesaugt. Abströmseitig von der Gebläseeinheit ist ein Verdampfer angeordnet und die Luft strömt durch den Verdampfer. Abströmseitig von dem Verdampfer ist eine Heizung angeordnet, durch welche die Luft ebenfalls strömt.
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In das Gehäuse sind Auslassöffnungen integriert, durch welche die aufbereitete Luft die Klimaanlage verlässt. Nach den Auslassöffnungen strömt die aufbereitete Luft durch äußere Strömungskanäle zu Luftdüsen im Fahrzeuginnenraum. Es gibt Luftdüsen zum Entfrosten oder zur Belüftung der Frontscheibe oder Windschutzscheibe des Fahrzeugs, Luftdüsen für die Belüftung des Fußraums im Fahrzeuginnenraum, Luftdüsen für die linksseitige Belüftung, Luftdüsen für die rechtsseitige Belüftung und Luftdüsen für zusätzliche Belüftung. Die Luftdüsen für linksseitige, rechtsseitige und zusätzliche Belüftung sind normalerweise in das Armaturenbrett integriert. Des Weiteren befinden sich die Luftdüsen für zusätzliche Belüftung normalerweise zwischen den Luftdüsen für die links- und die rechtsseitige Belüftung in der Mitte des Armaturenbretts.
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Die Auslassöffnungen für die linksseitige, rechtsseitige und zusätzliche Belüftung werden mit um eine Achse schwenkbaren Klappen geöffnet und geschlossen. Diese Klappen sind mithilfe von Motoren beweglich bzw. drehbar und der Motor ist mit einem mechanischen System mechanisch mit den Klappen verbunden, wobei das mechanische System zum Beispiel eine Welle und/oder eine Kurbel aufweist. Das mechanische System nimmt in der Klimaanlage beträchtlichen Einbauraum ein. Infolgedessen wird der notwendige Einbauraum für die gesamte Klimaanlage in dem Fahrzeug durch dieses mechanische System vergrößert.
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Die Erfindung hat die Aufgabe, eine Klimaanlage bereitzustellen, die im Fahrzeug nur wenig Einbauraum benötigt.
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Die Aufgabe wird durch eine Klimaanlage für ein Fahrzeug gelöst, die Folgendes umfasst: ein Gehäuse, eine Gebläseeinheit, wenigstens einen Strömungskanal, insbesondere eine Heizung zur Erzeugung von Warmluft, insbesondere einen Verdampfer zur Erzeugung von Kaltluft, wenigstens eine Einlassöffnung, eine Auslassöffnung für linksseitige Belüftung mit einer Klappe für linksseitige Belüftung, die eine Drehachse zum Öffnen und Schließen der Auslassöffnung hat, eine Auslassöffnung für rechtsseitige Belüftung mit einer Klappe für rechtsseitige Belüftung, die eine Drehachse zum Öffnen und Schließen der Auslassöffnung hat, eine Auslassöffnung für zusätzliche Belüftung mit einer Klappe für zusätzliche Belüftung, die eine Drehachse zum Öffnen und Schließen der Auslassöffnung hat, wobei die Drehachse der Klappe für linksseitige Belüftung, die Drehachse der Klappe für rechtsseitige Belüftung und die Drehachse der Klappe für zusätzliche Belüftung weitgehend parallel sind. Weitgehend parallel bedeutet, dass die Drehachsen mit einer Abweichung von weniger als 30, 20, 10 oder 5 Winkelgrad parallel sind. Weitgehend identisch bedeutet, dass die Achsen mit einer Abweichung von weniger als 30, 20, 10 oder 5 Winkelgrad parallel sind und/oder mit einer Abweichung von weniger als 10, 5, 3 oder 1 mm identisch sind, z. B. beträgt bei einer Abweichung von 3 mm von zwei Drehachsen der Abstand zwischen den zwei Drehachsen 3 mm. Die Abweichung der Drehachsen wird vorzugsweise nur an dem Teil der Achse gemessen, der sich in den Klappen befindet. Die Klappen für die linksseitige, rechtsseitige und zusätzliche Belüftung sind mit parallelen Achsen drehbar/schwenkbar, besonders mit einer identischen gemeinsamen Achse, und die Klimaanlage benötigt daher nur einen kleinen Einbauraum im Fahrzeug.
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In einer weiteren Ausführungsform liegen die Drehachse der Klappe für die linksseitige Belüftung, die Drehachse der Klappe für die rechtsseitige Belüftung und die Drehachse der Klappe für zusätzliche Belüftung weitgehend in einer Ebene oder auf gleicher Höhe. Weitgehend in einer Ebene oder auf gleicher Höhe bedeutet, dass die Drehachsen mit einer Abweichung von weniger als 10, 5, 3 oder 1 mm in einer Ebene oder auf gleicher Höhe liegen.
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In einer zusätzlichen Ausführungsform ist die Auslassöffnung für zusätzliche Ventilation zwischen der Auslassöffnung für die linksseitige Belüftung und der Auslassöffnung für die rechtsseitige Belüftung positioniert.
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Die Auslassöffnung für die linksseitige Belüftung, die Auslassöffnung für die rechtsseitige Belüftung und die Auslassöffnung für zusätzliche Belüftung sind vorzugsweise Aussparungen im Gehäuse. Nach den Auslassdüsen strömt die aufbereitete Luft durch externe Strömungskanäle zu Luftdüsen im Fahrzeuginnenraum. Es gibt Luftdüsen zum Entfrosten oder Belüften der Frontscheibe oder Windschutzscheibe des Fahrzeugs, Luftdüsen für die Belüftung des Fußraums im Fahrzeuginnenraum, Luftdüsen für die linksseitige Belüftung, Luftdüsen für die rechtsseitige Belüftung und Luftdüsen für zusätzliche Belüftung. Die Luftdüsen für linksseitige, rechtsseitige und zusätzliche Belüftung sind normalerweise in das Armaturenbrett integriert. Des Weiteren befinden sich die Luftdüsen für zusätzliche Belüftung normalerweise zwischen den Luftdüsen für die links- und die rechtsseitige Belüftung in der Mitte des Armaturenbretts. Die externen Strömungskanäle bilden normalerweise nicht Teil des Gehäuses der Klimaanlage.
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In einer weiteren Ausführungsform sind die Klappe für die linksseitige Belüftung, die Klappe für die rechtsseitige Belüftung und die Klappe für zusätzliche Belüftung separat schwenkbar, vorzugsweise mithilfe von drei separaten Motoren schwenkbar, oder die Klappe für die linksseitige Belüftung und die Klappe für die rechtsseitige Belüftung sind mechanisch schwenkbar, vorzugsweise mithilfe eines ersten Motors schwenkbar miteinander verbunden und die Klappe für zusätzliche Belüftung ist separat schwenkbar, vorzugsweise mithilfe eines zweiten Motors schwenkbar, oder die Klappe für die linksseitige Belüftung, die Klappe für die rechtsseitige Belüftung und die Klappe für zusätzliche Belüftung sind mechanisch schwenkbar, vorzugsweise mithilfe nur eines Motors schwenkbar miteinander verbunden.
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Speziell weist die Klappe für die linksseitige Belüftung eine linke Welle zum Schwenken der Klappe für die linksseitige Belüftung auf und/oder die Klappe für die rechtsseitige Belüftung weist eine rechte Welle zum Schwenken der Klappe für die rechtsseitige Belüftung auf und/oder die Klappe für zusätzliche Belüftung weist eine zusätzliche Welle zum Schwenken der Klappe für zusätzliche Belüftung auf.
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In einer zusätzlichen Ausführungsform ist die linke Welle und/oder die rechte Welle eine Hohlwelle.
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In einer weiteren Ausführungsform ist im Inneren der linken Welle oder der rechten Welle eine zusätzliche Adapterwelle zum Schwenken der Klappe für zusätzliche Belüftung positioniert und die zusätzliche Adapterwelle ist vorzugsweise mithilfe des zweiten Motors schwenkbar/drehbar. Da die linke und/oder rechte Welle eine Hohlwelle ist/sind, kann die zusätzliche Adapterwelle koaxial in der linken und/oder der rechten Welle angeordnet werden.
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Vorzugsweise sind die Klappe für die linksseitige Belüftung und die Klappe für die rechtsseitige Belüftung durch ein mechanisches System mechanisch mniteinander verbunden, wobei das System eine gemeinsame Welle mit einer linken Kurbel zum Schwenken der Klappe für die linksseitige Belüftung und mit einer rechten Kurbel zum Schwenken der Klappe für die rechtsseitige Belüftung aufweist, und vorzugsweise ist die gemeinsame Welle mithilfe des ersten Motors schwenkbar.
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In einer weiteren Ausführungsform befindet sich im Inneren der linken Welle eine linke Adapterwelle, die für eine mechanische Verbindung der Klappe für die linksseitige Belüftung mit der Klappe für zusätzliche Belüftung positioniert ist, und im Inneren der rechten Welle befindet sich eine rechte Adapterwelle, die für eine mechanische Verbindung der Klappe für die rechtsseitige Belüftung mit der Klappe für zusätzliche Belüftung positioniert ist, und daher sind die Klappen für die linksseitige, die rechtsseitige und zusätzliche Belüftung mithilfe eines einzelnen Motors zusammen schwenkbar.
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Vorzugsweise weist die Klimaanlage einen Luftfilter auf, speziell abströmseitig von der Gebläseeinheit.
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Zwei Beispiele für die Erfindung werden in Bezug auf die Begleitzeichnungen beschrieben, in denen:
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1 eine perspektivische Ansicht eines Teils einer Klimaanlage in einer ersten Ausführungsform zeigt;
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2 eine Frontansicht der Klimaanlage gemäß 1 zeigt;
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3 eine perspektivische Ansicht eines Teils der Klimaanlage in einer zweiten Ausführungsform zeigt;
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4 eine perspektivische Ansicht einer zusätzlichen Adapterwelle zeigt und
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5 eine perspektivische Ansicht einer linken und einer rechten Adapterwelle zeigt.
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Die Klimaanlage für ein Fahrzeug weist ein mehrteiliges oder einteiliges Gehäuse 1 aus thermoplastischem Kunststoff auf. Das Gehäuse 1 begrenzt mehrere Strömungskanäle, wobei die Strömungskanäle unter anderem an einer Einlassöffnung für Luft aus der Umgebung und einer Einlassöffnung für den Fahrzeuginnenraum enden. Im Inneren des Gehäuses ist eine Luftgebläseeinheit an dem Gehäuse befestigt. Aus der Fahrzeugumgebung und/oder aus dem Fahrzeuginnenraum wird Luft in die Einlassöffnungen für Umgebungsluft und/oder in die Einlassöffnung für den Fahrzeuginnenraum gesaugt. Eine schwenkbare Mischklappe ist vorgesehen und je nach dem Drehwinkel der Mischklappe wird Luft aus der Fahrzeugumgebung und/oder Fahrzeuginnenraumluft angesaugt. Ein Verdampfer, der ebenfalls am Gehäuse 1 befestigt ist und in einem Strömungskanal positioniert ist, ist abströmseitig von der Gebläseeinheit angeordnet und die Luft strömt durch den Verdampfer und wenn ein Kompressor in Betrieb ist, wird kalte Luft erzeugt und die Wärme wird durch einen Kondensator an die Fahrzeugumgebung abgegeben. Abströmseitig von dem Verdampfer ist eine ebenfalls von der Luft durchströmte Heizung zum Erwärmen der Luft angeordnet, wenn die Heizung in Betrieb ist (nicht gezeigt). Abströmseitig von dem Verdampfer und der Heizung strömt die Luft zu einer Mischkammer oder einem Mischkanal und von der Mischkammer bzw. dem Mischkanal verlässt die Luft die Klimaanlage durch verschiedene Auslassöffnungen.
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Abströmseitig von den Auslassöffnungen 2, 3, 4, 5 strömt die aufbereitete Luft durch externe Strömungskanäle zu Luftdüsen im Fahrzeuginneren (nicht gezeigt). In 1 und 2 ist die Auslassöffnung zur Belüftung des Fußraums nicht abgebildet, die ebenfalls in das Gehäuse 1 integriert ist. Es gibt Luftdüsen zum Entfrosten oder zur Belüftung der Frontscheibe oder Windschutzscheibe des Fahrzeugs, Luftdüsen für die Belüftung des Fußraums im Fahrzeuginnenraum, Luftdüsen für die linksseitige Belüftung, Luftdüsen für die rechtsseitige Belüftung und Luftdüsen für zusätzliche Belüftung (nicht gezeigt). Die Luftdüsen für linksseitige, rechtsseitige und zusätzliche Belüftung sind normalerweise in das Armaturenbrett integriert. Des Weiteren befinden sich die Luftdüsen für zusätzliche Belüftung normalerweise zwischen den Luftdüsen für die links- und die rechtsseitige Belüftung in der Mitte des Armaturenbretts. Die Luftdüsen sind den Auslassöffnungen mit den externen Strömungskanälen zugeordnet, d. h. die Luftdüse für die Belüftung des Fußraums ist der Auslassöffnung für die Belüftung des Fußraums zugeordnet und die Luft, die die Luftdüse zur Belüftung des Fußraums verlässt, strömt durch den externen Strömungskanal zu der Auslassöffnung ausschließlich zur Belüftung des Fußraums.
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1 und 2 zeigen teilweise eine Klimaanlage in einer ersten Ausführungsform. In das Gehäuse 1 sind eine Auslassöffnung 2 für die linksseitige Belüftung, eine Auslassöffnung 3 für die rechtsseitige Belüftung, eine Auslassöffnung 4 für zusätzliche Belüftung und zwei Auslassöffnungen 5 zur Entfrostung der Frontscheibe integriert. Die Auslassöffnung 2 für die linksseitige Belüftung kann mit einer Klappe 7 für die linksseitige Belüftung geöffnet und geschlossen werden, die Auslassöffnung 3 für die rechtsseitige Belüftung kann mit einer Klappe 8 für die rechtsseitige Belüftung geöffnet und geschlossen werden und die Auslassöffnung 4 für zusätzliche Belüftung kann mit einer Klappe 9 für zusätzliche Belüftung geöffnet und geschlossen werden. Die Klappen 7, 8 und 9 können um eine identische Drehachse 10 geschwenkt werden. Die Auslassöffnungen 5 zur Entfrostung der Frontscheibe können mit zwei Klappen 6 zur Entfrostung der Frontscheibe geöffnet und geschlossen werden. Die Klappen 6 sind ebenfalls schwenkbar.
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Die Klappen 7, 8 sind durch ein mechanisches System 20 mechanisch miteinander verbunden. Infolgedessen sind die Klappen 7, 8 nur gleichzeitig schwenkbar und die Drehwinkel der Klappen 7, 8 sind identisch, was bedeutet, dass die Auslassöffnungen 2, 3 beide geschlossen oder geöffnet werden. Die Klappe 7 weist eine linke Welle 14 auf, die Klappe 8 weist eine rechte Welle 15 auf, die Klappe 9 weist eine zusätzliche Welle 16 auf und die zwei Klappen 6 zum Öffnen und Schließen der zwei Öffnungen 5 zur Entfrostung der Frontscheibe weisen eine Entfrosterwelle 17 auf. Die Entfrosterwelle 17 verbindet die zwei Klappen 6 schwenkbar miteinander. Die rechte und die linke Welle 14, 15 sind Hohlwellen 18.
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Das mechanische System 20 (1 und 2) umfasst eine gemeinsame Welle 21, eine linke Kurbel 22 an der gemeinsamen Welle 21, eine rechte Kurbel 23 an der gemeinsamen Welle 21, eine linke Kurbel 26 an der linken Welle 14, eine rechte Kurbel 27 an der rechten Welle 15. Die linke Kurbel 22 ist durch ein Gelenk mit einer linken Verbindungsstange 24 verbunden und die linke Kurbel 26 ist durch ein Gelenk mit der linken Verbindungsstange 24 verbunden. Die rechte Kurbel 23 ist auf gleiche Weise durch ein Gelenk mit einer rechten Verbindungsstange 25 verbunden und die rechte Kurbel 27 an der rechten Welle 15 ist durch ein Gelenk mit der rechten Verbindungsstange 25 verbunden. Die gemeinsame Welle 21 ist mithilfe des ersten Motors 11 in Form von Elektromotor 11 schwenkbar/drehbar, der als Servomotor dient, um die gemeinsame Welle 21 auf den notwendigen Drehwinkel zum Öffnen oder Schließen der linken und rechten Auslassöffnungen 2, 3 zu bringen.
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Die rechte Welle 15 an der Klappe 8 für die rechtsseitige Belüftung ist eine Hohlwelle 18. Im Inneren der rechten Welle 15 ist eine zusätzliche Adapterwelle 19 koaxial mit der rechten Welle 15 angeordnet. Die zusätzliche Adapterwelle 19 (4) ist über einen formschlüssigen Sperrmechanismus 30 mit der Klappe 9 für zusätzliche Belüftung bzw. mit der zusätzlichen Welle 16 verbunden. Die zusätzliche Adapterwelle 19 ist mithilfe eines zweiten Motors 12 in Form von Elektromotor 12 schwenkbar, der als Servomotor dient, um die zusätzliche Adapterwelle 19 auf den notwendigen Drehwinkel zum Öffnen oder Schließen der Auslassöffnung 4 zu bringen. Die formschlüssige Sperre 30 bilden Zähne 30 in der zusätzlichen Adapterwelle 19, die mit ergänzenden Aussparungen in der Klappe 9 für zusätzliche Belüftung bzw. in der zusätzlichen Welle 16 formschlüssig sind. Des Weiteren ermöglicht am linken Ende der zusätzlichen Adapterwelle 19 eine axiale Aussparung 31 als formschlüssige Sperre 31, dass eine Welle des zweiten Motors 12, die sich in der axialen Aussparung 31 befindet, die zusätzliche Adapterwelle 19 dreht. Infolgedessen sind die Klappe 9 für zusätzliche Belüftung und die Klappen 7, 8 für links- und rechtsseitige Belüftung von dem separaten ersten und zweiten Motor 11 und 12 unabhängig voneinander schwenkbar. Die Klappen 7, 8 und 9 sind um eine gemeinsame und identische Drehachse 10 bzw. Schwenkachse 10 schwenkbar, was bedeutet, dass der Einbauraum für die Klappen 7, 8, 9, die Wellen 14, 15, 16 und den ersten und den zweiten Motor 11, 12 vorteilhaft klein ist.
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Die Klappen 6, die mechanisch mit der Entfrosterwelle 17 verbunden sind, sind über einen dritten Motor 13 schwenkbar, der als Servomotor dient, um die Klappen 6 und die Entfrosterwelle 17 auf den notwendigen Drehwinkel zum Öffnen oder Schließen der Auslassöffnungen 5 zur Entfrostung der Frontscheibe zu bringen. Die Klappen 6 und die Klappen 7, 8 bzw. die Klappe 9 sind unabhängig voneinander schwenkbar.
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3 zeigt eine zweite Ausführungsform der Klimaanlage. In der folgenden Beschreibung wird hauptsächlich der Unterschied zur ersten Ausführungsform gekennzeichnet. Die linke Welle 14 und die rechte Welle 15 sind Hohlwellen 18. Im Inneren der rechten Welle 15 ist eine rechte Adapterwelle 29 (5) koaxial mit der rechten Welle 15 angeordnet. Desgleichen ist im Inneren der linken Welle 14 eine linke Adapterwelle 28 (5) koaxial mit der linken Welle 14 angeordnet. Die rechte Adapterwelle 29 ist über eine formschlüssige Sperre 30 in Form von Zähnen 30 mechanisch mit der Klappe 9 für zusätzliche Belüftung und über eine zusätzliche formschlüssige Sperre 32 in Form von Zähnen 32 (5) mit der Klappe 8 für die rechtsseitige Belüftung verbunden. Des Weiteren ist analog dazu die linke Adapterwelle 28 über eine formschlüssige Sperre 30 mechanisch mit der Klappe 9 für zusätzliche Belüftung und über eine zusätzliche formschlüssige Sperre 32 in Form von Zähnen 32 (5) mit der Klappe 7 für die linksseitige Belüftung verbunden. Daher sind die Klappen 7, 8 und 9 mechanisch schwenkbar miteinander verbunden und durch den ersten Motor 11 (in 3 nicht gezeigt) auf den notwendigen Drehwinkel zum Öffnen oder Schließen der Auslassöffnungen 2, 3 und 4 schwenkbar. Die Welle des ersten Motors 11 befindet sich in einer axialen Aussparung 31 in Form einer formschlüssigen Sperre 31 der linken oder rechten Adapterwelle 28, 29 und sie ermöglicht es der Welle des ersten Motors 11, die Klappen 7, 8 und 9 zu drehen. Der dritte Motor 13 wird in 3 nicht gezeigt und ist in der zweiten Ausführungsform des zweiten Motors 12 nicht notwendig, weil die Klappe 9 mechanisch mit den Klappen 7, 8 verbunden ist.
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Eine dritte Ausführungsform wird in den Figuren nicht gezeigt. In der folgenden Beschreibung wir hauptsächlich der Unterschied zur ersten Ausführungsform gekennzeichnet. Die Klappe 7 für die linksseitige Belüftung kann mit einem vierten Motor geschwenkt werden und nur die Klappe 8 für die rechtsseitige Belüftung kann mit dem ersten Motor 11 geschwenkt werden. Die Klappe 9 kann mit dem zweiten Motor 12 geschwenkt werden und die Klappen 6 können mit dem dritten Motor 13 geschwenkt werden. Infolgedessen sind die verschiedenen in den 1 bis 3 gezeigten Klappen 6, 7, 8, 9 für verschiedene Luftdüsen alle unabhängig voneinander schwenkbar.
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Die Luftführungsteile, z. B. die Klappen 6, 7, 8, 9, die Wellen 14, 15, 16, 17, 18, 21, die Kurbeln 22, 23, 26, 27 und die Verbindungsstangen 24, 25 sind aus thermoplastischem Kunststoff.
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In einer Gesamtansicht wird in der Klimaanlage nur ein kleiner Einbauraum für die Luftführungsteile benötigt und die Klappen 7, 8 und 9 sind vorteilhaft um die gemeinsame Drehachse 10 schwenkbar.
