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Die Erfindung betrifft einen Wäschetrockner mit einem Trommelantrieb, welcher dazu eingerichtet ist, eine Wäschetrommel rotatorisch anzutreiben, einem Kältemittelkreislauf mit einem Kompressor, welcher dazu eingerichtet ist, ein in dem Kältemittelkreislauf zirkulierendes Kältemittel zu verdichten und einer Lüftereinheit zum Kühlen des Kältemittels und/oder des Kompressors des Kältemittelkreislaufs.
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Bei Wäschetrocknern, welche mit einer Wärmepumpe ausgestattet sind, kann es temporär erforderlich sein, den Kompressor oder das Kältemittel des Kältemittelkreislaufs zu kühlen, damit eine hohe Trocknungsleistung bei gleichzeitig hoher Energieeffizienz gewährleistet werden kann. In diesem Zusammenhang ist es bekannt, Wärmepumpentrockner mit separaten Enthitzergebläsen zur Kühlung des Kompressors bzw. des Kältemittels auszustatten.
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Die Beschaffung, der Einbau und die Ansteuerung eines separaten Enthitzergebläses ist jedoch vergleichsweise aufwendig und somit kostenintensiv. Außerdem kommt es durch ein separates Enthitzergebläse für den Kompressor des Kältemittelkreislaufs zu einer erheblichen Steigerung der Gerätekomplexität, sodass ein erhöhtes Risiko eines Funktionsausfalls oder einer Funktionsbeeinträchtigung vorliegt.
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Die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe besteht somit darin, die Kühlung des Kompressors bzw. des Kältemittels eines Wärmepumpentrockners zu vereinfachen, insbesondere durch Reduktion der Teileanzahl und/oder eine vereinfachte Enthitzergebläseansteuerung.
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Die Aufgabe wird gelöst durch einen Wäschetrockner der eingangs genannten Art, wobei die Lüftereinheit des erfindungsgemäßen Wäschetrockners ein Lüfterrad aufweist, welches drehstarr mit einer Antriebswelle des Trommelantriebs verbunden ist.
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Die Erfindung macht sich die Erkenntnis zunutze, dass durch das drehstarre Verbinden des Lüfterrads der Lüftereinheit mit der Antriebswelle des Trommelantriebs auf eine aufwendige Ansteuerung des Lüfterrads gänzlich verzichtet werden kann. Da kein separater Lüfterantrieb erforderlich ist, kommt es gleichzeitig zu einer Reduktion der Teileanzahl des Wäschetrockners und zu einer erheblichen Vereinfachung der Gerätekomplexität. Durch die Kopplung der Kompressor- bzw. Kältemittelkühlung mit dem Trommelantrieb kommt es somit auch zu einer erheblichen Verringerung der Herstellungskosten.
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Die Wäschetrommel des Wäschetrockners ist vorzugsweise in einem Prozessluftkreislauf integriert und dazu eingerichtet, von einer in dem Prozessluftkreislauf zirkulierenden Prozessluft durchströmt zu werden. Die die Wäschetrommel durchströmende Prozessluft sorgt für eine Trocknung der sich in der Wäschetrommel befindenden Wäsche. Der Kältemittelkreislauf dient zum Aufbereiten der Prozessluft. Das Aufbereiten der Prozessluft besteht üblicherweise in dem Erwärmen und Trocknen der durch die Wäschetrommel durchgeleiteten Prozessluft.
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Durch das Lüfterrad der Lüftereinheit wird vorzugsweise ein Axialventilator umgesetzt. Alternativ können durch das Lüfterrad der Lüftereinheit auch andere Ventilatortypen umgesetzt werden.
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In einer bevorzugten Ausführungsform weist die Lüftereinheit des erfindungsgemäßen Wäschetrockners eine verstellbare Blende auf. Mittels der verstellbaren Blende ist die Strömungsrichtung einer von dem Lüfterrad erzeugten Luftströmung veränderbar. Die von dem Lüfterrad erzeugte Luftströmung kann den Kältemittelprozess erheblich beeinflussen und soll somit nicht permanent betrieben werden. In einigen Betriebszuständen des Wäschetrockners ist kein Wärmeabtransport oder nur ein unwesentlicher bzw. geringer Wärmeabtransport von dem Kompressor und/oder dem Kältemittel des Kältemittelkreislaufs erforderlich oder wünschenswert. Über die verstellbare Blende kann die von dem Lüfterrad erzeugte Luftströmung abgelenkt und/oder umgelenkt werden. Ferner kann die verstellbare Blende eine oder mehrere Strömungsrichtungen blockieren, sodass die von dem Lüfterrad erzeugte Luftströmung keine Kühlwirkung auf den Kompressor bzw. das Kältemittel ausübt. Die verstellbare Blende der Lüftereinheit kann beispielsweise aus Kunststoff ausgebildet sein.
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In einer anderen bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Wäschetrockners ist die Blende in einen ersten Zustand und in einen zweiten Zustand verbringbar. In dem ersten Zustand der Blende strömt die von dem Lüfterrad erzeugte Luftströmung vorzugsweise entlang eines Leitungsabschnitts und/oder entlang des Kompressors des Kältemittelkreislaufs. Alternativ oder zusätzlich kühlt die von dem Lüfterrad erzeugte Luftströmung das Kältemittel und/oder den Kompressor des Kältemittelkreislaufs, wenn sich die Blende in dem ersten Zustand befindet. In dem zweiten Zustand der Blende strömt die von dem Lüfterrad erzeugte Luftströmung nicht entlang des Leitungsabschnitts und/oder des Kompressors des Kältemittelkreislaufs. Vorzugsweise erfolgt keine oder lediglich eine unwesentliche Kühlung des Kältemittels und/oder des Kompressors des Kältemittelkreislaufs durch die von dem Lüfterrad erzeugte Luftströmung, wenn sich die Blende in dem zweiten Zustand befindet. Im ersten Zustand der Blende kann die von dem Lüfterrad erzeugte Luftströmung außerdem entlang des Trommelantriebs strömen und/oder den Trommelantrieb kühlen.
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Es ist außerdem ein erfindungsgemäßer Wäschetrockner vorteilhaft, bei welchem die Blende in dem ersten Zustand geöffnet und/oder in dem zweiten Zustand geschlossen ist. In dem geöffneten Zustand kann die Blende von der von dem Lüfterrad erzeugten Luftströmung durchströmt werden. In dem geschlossenen Zustand kann die Blende von der von dem Lüfterrad erzeugten Luftströmung nicht durchströmt werden. Durch das Öffnen und Schließen der Blende kann die Kühlung des Kältemittels und/oder des Kompressors gesteuert bzw. gezielt beeinflusst werden.
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Es ist außerdem ein erfindungsgemäßer Wäschetrockner vorteilhaft, bei welchem die Blende eine oder mehrere Öffnungen aufweist, welche dazu eingerichtet sind, zur Veränderung der Strömungsrichtung der von dem Lüfterrad erzeugten Luftströmung geöffnet und geschlossen zu werden. Wenn die eine oder die mehreren Öffnungen der Blende geöffnet sind, kann die Blende von der von dem Lüfterrad erzeugten Luftströmung durchströmt werden. Wenn die eine oder die mehreren Öffnungen der Blende verschlossen sind, ist der die Blende kreuzende Strömungspfad blockiert, sodass die von dem Lüfterrad erzeugte Luftströmung die Blende nicht passieren kann. Die von dem Lüfterrad erzeugte Luftströmung wird vorzugsweise von der Blende ab- und/oder umgelenkt, wenn die eine oder die mehreren Öffnungen der Blende verschlossen sind.
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Es ist darüber hinaus ein erfindungsgemäßer Wäschetrockner vorteilhaft, bei welchem die Blende ein verdrehbares Verschlusselement aufweist, wobei der Öffnungszustand der einen oder der mehreren Öffnungen der Blende durch Verdrehen des Verschlusselements einstellbar ist. Wird das Verschlusselement in eine erste Richtung verdreht, wird vorzugsweise ein Öffnen der einen oder der mehreren Öffnungen veranlasst. Wird das Verschlusselement in eine zweite Richtung verdreht, wird vorzugsweise ein Schließen der einen oder der mehreren Öffnungen veranlasst. Vorzugsweise wird die eine oder werden die mehreren Öffnungen der Blende beim Verdrehen des Verschlusselements durch das Verschlusselement selbst verschlossen. Das verdrehbare Verschlusselement kann mehrere Teilflächen aufweisen, wobei mit jeder Teilfläche eine Öffnung der Blende verschließbar ist.
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In einer Weiterbildung des erfindungsgemäßen Wäschetrockners ist das verdrehbare Verschlusselement mit einer Bimetallfeder verbunden und die Bimetallfeder ist dazu eingerichtet, den Öffnungszustand der einen oder der mehreren Öffnungen der Blende in Abhängigkeit der Temperatur der Bimetallfeder selbsttätig einzustellen. Vorzugsweise wird über die Temperatur der Bimetallfeder ein Drehwinkel an dem Verschlusselement eingestellt. Die Temperatur der Bimetallfeder passt sich vergleichsweise schnell an die Umgebungstemperatur im Bereich der Bimetallfeder an. Somit kann über die Bimetallfeder eine umgebungstemperaturabhängige Einstellung des verdrehbaren Verschlusselements umgesetzt werden. Beispielsweise kann die eine oder können die mehreren Öffnungen bei einer vergleichsweise geringen Umgebungstemperatur verschlossen sein und bei steigender Umgebungstemperatur von der Bimetallfeder nach und nach geöffnet werden. Somit wird bei hoher Umgebungstemperatur eine zusätzliche Kühlung des Kompressors bzw. des Kältemittels des Kältemittelkreislaufs umgesetzt.
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Alternativ oder zusätzlich kann erfindungsgemäß vorgesehen werden, über einen elektrischen Impuls durch die Steuerung des Wäschetrockners die Blende mit den Öffnungen zu steuern. Durch den elektrischen Impuls kann das Bimetall dazu gebracht werden, die Form zu verändern und damit die Blende mit den Öffnungen in die gewünschte Richtung zu bewegen.
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Es ist außerdem ein erfindungsgemäßer Wäschetrockner vorteilhaft, bei welchem das verdrehbare Verschlusselement mit einem Schiebermechanismus verbunden ist, wobei der Öffnungszustand der einen oder der mehreren Öffnungen der Blende durch eine Betätigung des Schiebermechanismus einstellbar ist. Der Schiebermechanismus kann beispielsweise mit einer Betätigungseinrichtung gekoppelt sein, welche über eine Steuerungseinrichtung des Wäschetrockners gesteuert wird. Vorzugsweise weist der Schiebermechanismus einen Schieber auf, welcher zwischen einer Offenstellung und einer Geschlossenstellung verschiebbar ist. Wenn sich der Schieber in der Offenstellung befindet, ist die eine oder sind die mehreren Öffnungen der Blende vorzugsweise geöffnet. Wenn sich der Schieber in der Geschlossenstellung befindet, ist die eine oder sind die mehreren Öffnungen der Blende vorzugsweise geschlossen.
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In einer Weiterbildung des erfindungsgemäßen Wäschetrockners weist die Lüftereinheit ein Lüftergehäuse auf, in welchem das Lüfterrad angeordnet ist. Die verstellbare Blende ist vorzugsweise Bestandteil des Lüftergehäuses. Das Lüftergehäuse weist vorzugsweise eine umlaufende Mantelfläche auf, welche radial beabstandet von dem Lüfterrad um das Lüfterrad umläuft. Das Lüftergehäuse ist vorzugsweise aus Kunststoff ausgebildet.
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In einer anderen bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Wäschetrockners ist in dem Lüftergehäuse umfangsseitig eine verschließbare und mit einem Bypasskanal verbundene Bypassöffnung angeordnet, wobei das Lüfterrad vorzugsweise dazu eingerichtet ist, Luft über den Bypasskanal anzusaugen, wenn die Blende sich in einem geschlossenen Zustand befindet. Über den Bypasskanal wird die von dem Lüfterrad erzeugte Luftströmung dem Trommelantrieb zugeführt, sodass dieser durch die Luftströmung gekühlt wird. Wenn folglich keine Kühlung des Kompressors bzw. des Kältemittels erforderlich ist, kann die zur Rotation des Lüfterrads aufwendete Energie zur Kühlung des Trommelantriebs verwendet werden.
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Nachfolgend werden bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen näher erläutert und beschrieben. Dabei zeigen:
- 1 Teile eines erfindungsgemäßen Wäschetrockners in einer perspektivischen Darstellung;
- 2 die in der 1 abgebildeten Teile des Wäschetrockners samt angedeutetem Kompressor in einer Seitenansicht;
- 3 Teile eines erfindungsgemäßen Wäschetrockners in einer perspektivischen Darstellung;
- 4 die in der 3 abgebildeten Teile des Wäschetrockners samt angedeutetem Kompressor in einer Seitenansicht;
- 5 eine Lüftereinheit eines erfindungsgemäßen Wäschetrockners in einer Frontansicht;
- 6 eine weitere Lüftereinheit eines erfindungsgemäßen Wäschetrockners in einer Explosionsdarstellung; und
- 7 eine weitere Lüftereinheit eines erfindungsgemäßen Wäschetrockners in einer Explosionsdarstellung;
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Die 1 und 2 zeigen Teile eines Wäschetrockners 10, welcher als Wärmepumpentrockner ausgebildet ist. Der Wäschetrockner 10 weist einen als Elektromotor ausgebildeten Trommelantrieb 12 auf. Mittels des Trommelantriebs 12 kann eine Wäschetrommel des Wäschetrockners 10 rotatorisch angetrieben werden. Hierzu ist die Antriebswelle 14 des Trommelantriebs 12 über einen Antriebsriemen 16 mit einer Riemenscheibe 18 verbunden. Über den Riementrieb wird die Rotationsbewegung der Antriebswelle 14 auf die Wäschetrommel des Wäschetrockners 10 übertragen.
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Die Wäschetrommel ist in einen Prozessluftkreislauf integriert und wird von einer in dem Prozessluftkreislauf zirkulierenden Prozessluft zur Trocknung der in der Wäschetrommel befindlichen Wäsche durchströmt. Die durch die Wäschetrocknung abgekühlte und befeuchtete Prozessluft wird über einen Kältemittelkreislauf 30, welcher vorliegend schematisch angedeutet ist, wiederaufbereitet. Die Prozessluftaufbereitung umfasst dabei das Trocknen und Erwärmen der durch die Wäschetrommel durchzuleitenden Prozessluft. Der Kältemittelkreislauf 30 umfasst einen Kompressor 32, welcher dazu eingerichtet ist, ein in dem Kältemittelkreislauf zirkulierendes Kältemittel zu verdichten.
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Zum Kühlen des Kältemittels und des Kompressors 32 des Kältemittelkreislaufs 30 weist der Wäschetrockner 10 eine Lüftereinheit 20 auf. Die Lüftereinheit 20 dient als Enthitzergebläse für den Kompressor 32 und das Kältemittel.
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Die Lüftereinheit 20 umfasst ein aus Kunststoff ausgebildetes Lüftergehäuse 22, in welchem ein Lüfterrad 46 der Lüftereinheit 20 angeordnet ist. Das Lüfterrad 46 ist drehstarr mit der Antriebswelle 14 des Trommelantriebs 12 verbunden. Durch die drehstarre Verbindung des Lüfterrads 46 mit der Antriebswelle 14 des Trommelantriebs 12 ist keine aufwendige Ansteuerung eines separaten Lüfterantriebs zum Kühlen des Kältemittels und des Kompressors 32 erforderlich. Ferner kommt es zu einer Verringerung der Teileanzahl und zu einer erheblichen Reduktion der Herstellungskosten durch die Funktionsintegration des Enthitzergebläses in den vorhandenen Trommelantrieb 12. Das innerhalb des Lüftergehäuses 22 angeordnete Lüfterrad 46 setzt einen Axialventilator um.
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Das Lüftergehäuse 22 umfasst eine verstellbare Blende 24, mittels welcher die Strömungsrichtung einer von dem Lüfterrad 46 erzeugten Luftströmung L veränderbar ist. Die Blende 24 weist mehrere Öffnungen 26a-26e auf, welche zur Veränderung der Strömungsrichtung der von dem Lüfterrad 46 erzeugten Luftströmung L geöffnet und geschlossen werden können. Zum Öffnen und Schließen der Öffnungen 26a-26e weist die Blende 24 ein Verschlusselement 28 auf, wobei der Öffnungszustand der Öffnungen 26a-26e durch Verdrehen des Verschlusselements 28 einstellbar ist.
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Bei dem in der 1 und 2 dargestellten Zustand sind die Öffnungen 26a-26e der Blende 24 verschlossen. Die 2 zeigt, dass die von dem Lüfterrad 46 erzeugte Luftströmung L nicht entlang des Kompressors 32 des Kältemittelkreislaufs 30 strömt und somit das Kältemittel und den Kompressor 32 des Kältemittelkreislaus 30 nicht kühlt. Im geschlossenen Zustand der Blende 24 saugt das Lüfterrad 46 Luft über den Bypassstutzen 40 an und führt die erzeugte Luftströmung L dem Trommelantrieb 12 zu, sodass dieser durch die Luftströmung L gekühlt wird.
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Die 3 und 4 zeigen den Zustand des Wäschetrockners nachdem die Öffnungen 26a-26e der Blende 24 durch Verdrehen des Verschlusselements 28 geöffnet wurden. In dem geöffneten Zustand der Blende 28 strömt die von dem Lüfterrad 46 erzeugte Luftströmung L entlang des Kompressors 32 des Kältemittelkreislaufs 30 und kühlt somit das Kältemittel und den Kompressor 32 des Kältemittelkreislaufs 30. Nach Passieren des Lüftergehäuses 22 wird die von dem Lüfterrad 46 erzeugte Luftströmung L dann dem Trommelantrieb 12 zugeführt, um diesen ebenfalls zu kühlen.
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Durch Öffnen und Schließen der Blende 24 kann folglich die Kühlung des Kältemittels und des Kompressors 32 des Kältemittelkreislaufs gesteuert bzw. gezielt beeinflusst werden. Dies ist erforderlich, da die von dem Lüfterrad 46 erzeugte Luftströmung L den Kältemittelprozess erheblich beeinflussen kann. In einigen Betriebszuständen des Wäschetrockners 10 ist kein Wärmeabtransport oder nur ein unwesentlicher bzw. geringer Wärmeabtransport vom Kompressor 32 des Kältemittelkreislaufs 30 gewünscht. Über ein Verstellen der Blende 24 kann die Kühlungswirkung der von dem Lüfterrad 46 erzeugten Luftströmung L auf den Kältemittelkreislauf 30 durch Vorgeben einer Strömungsrichtung der Luftströmung L beeinflusst werden.
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Die 5 zeigt eine Lüftereinheit 20, deren verdrehbares Verschlusselement 28 mit einem Schiebermechanismus 34 verbunden ist. Durch eine Betätigung des Schiebermechanismus 34 ist der Öffnungszustand der Öffnungen 26a-26e der Blende 24 einstellbar. Der Schiebermechanismus 34 weist einen Schieber 36 auf, welcher in einem Schlitz 48 in der Mantelfläche des Lüftergehäuses 22 (vgl. 7) geführt wird. Der Schieber 36 kann beispielsweise mit einer Betätigungseinrichtung verbunden sein, welche von einer Steuerungseinrichtung des Wäschetrockners 10 gesteuert wird. Durch eine Betätigung des Schiebers 36 kann eingestellt werden, ob bzw. zu welchem Anteil das in dem Lüftergehäuse 22 angeordnete Lüfterrad 46 Luft über die Öffnungen 26a-26e der Blende 24 und ob bzw. zu welchem Anteil das in dem Lüftergehäuse 22 angeordnete Lüfterrad 46 Luft über den Bypassstutzen 40 ansaugt. Wenn die Öffnungen 26a-26e vollständig verschlossen sind, wird Luft nur über dem Bypassstutzen 40 angesaugt. Wenn die Öffnungen 26a-26e vollständig geöffnet sind, wird Luft nur über die Öffnungen 26a-26e angesaugt.
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Die 6 zeigt eine Lüftereinheit 20, deren verdrehbares Verschlusselement 28 mit einer Bimetallfeder 42 verbunden ist. Die Bimetallfeder 42 ist dazu eingerichtet, den Öffnungszustand der Öffnungen 26a-26e der Blende 24 in Abhängigkeit der Temperatur der Bimetallfeder 42 selbsttätig einzustellen. Je nach Temperatur der Bimetallfeder 42 stellt diese einen Drehwinkel an dem Verschlusselement 28 ein, welcher den Verdeckungsgrad der Öffnungen 26a-26e vorgibt.
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Die 7 zeigt, dass in dem Lüftergehäuse 22 umfangsseitig eine verschließbare und mit einem Bypasskanal 50 in dem Bypassstutzen 40 verbundene Bypassöffnung 38 angeordnet ist. Zum Verschließen der Bypassöffnung 38 ist an dem Verschlusselement 28 eine Bypassabdeckung 44 angeordnet, welche durch Verdrehen des Verschlusselements 28 die Bypassöffnung 38 teilweise oder vollständig überdecken kann.
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Die Darstellung zeigt ebenfalls den sich in Umfangsrichtung erstreckenden Schlitz 48, in welchem der Schieber 36 des Schiebermechanismus 34 geführt wird. Außerdem ist das in dem Lüftergehäuse 22 angeordnete Lüfterrad 46 dargestellt.
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Bezugszeichenliste
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- 10
- Wäschetrockner
- 12
- Trommelantrieb
- 14
- Antriebswelle
- 16
- Antriebsriemen
- 18
- Riemenscheibe
- 20
- Lüftereinheit
- 22
- Lüftergehäuse
- 24
- Blende
- 26a-26e
- Öffnungen
- 28
- Verschlusselement
- 30
- Kältemittelkreislauf
- 32
- Kompressor
- 34
- Schiebermechanismus
- 36
- Schieber
- 38
- Bypassöffnung
- 40
- Bypassstutzen
- 42
- Bimetallfeder
- 44
- Bypassabdeckung
- 46
- Lüfterrad
- 48
- Schlitz
- 50
- Bypasskanal
- L
- Luftströmung
