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EP 3 106 775 B1 |
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EUROPÄISCHE PATENTSCHRIFT |
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Hinweis auf die Patenterteilung: |
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09.05.2018 Patentblatt 2018/19 |
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Anmeldetag: 15.06.2016 |
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Internationale Patentklassifikation (IPC):
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FESTBRENNSTOFFHEIZKESSEL
SOLID FUEL BOILER
CHAUDIERE A COMBUSTIBLE SOLIDE
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Benannte Vertragsstaaten: |
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AL AT BE BG CH CY CZ DE DK EE ES FI FR GB GR HR HU IE IS IT LI LT LU LV MC MK MT NL
NO PL PT RO RS SE SI SK SM TR |
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Priorität: |
16.06.2015 DE 102015109563
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Veröffentlichungstag der Anmeldung: |
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21.12.2016 Patentblatt 2016/51 |
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Patentinhaber: Viessmann Werke GmbH & Co. KG |
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35108 Allendorf (DE) |
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Erfinder: |
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- Greiderer, Klaus
6866 Andelsbuch (AT)
- DWORIANKIN, Leo
59969 Hallenberg (DE)
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Vertreter: Wolf, Michael |
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Patent- und Rechtsanwälte
Wolf & Wolf
Hirschstrasse 7 63450 Hanau 63450 Hanau (DE) |
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Entgegenhaltungen: :
DE-A1- 10 209 153 DE-A1-102007 009 426
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DE-A1- 19 828 767
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| Anmerkung: Innerhalb von neun Monaten nach der Bekanntmachung des Hinweises auf die
Erteilung des europäischen Patents kann jedermann beim Europäischen Patentamt gegen
das erteilte europäischen Patent Einspruch einlegen. Der Einspruch ist schriftlich
einzureichen und zu begründen. Er gilt erst als eingelegt, wenn die Einspruchsgebühr
entrichtet worden ist. (Art. 99(1) Europäisches Patentübereinkommen). |
[0001] Die Erfindung betrifft betrifft einen Festbrennstoffheizkessel gemäß dem Oberbegriff
des Patentanspruchs 1.
[0002] Ein Festbrennstoffheizkessel der eingangs genannten Art ist aus dem Patentdokument
DE 10 2007 009 426 A1 bekannt. Dieser Festbrennstoffheizkessel besteht dabei insbesondere aus einem vertikalen,
ein oberes und ein unteres Ende aufweisenden Heizgaszug und einem im Heizgaszug angeordneten
Reinigungselement, wobei zur Verstellung des Reinigungselements in Längsrichtung des
Heizgaszuges ein Verstellelement vorgesehen ist. Abgesehen von seiner Reinigungsfunktion
dient das als so genannter Wirbulator ausgebildete Reinigungselement dabei insbesondere
zur Verbesserung der Wärmeübertragung von einem in einer Brennkammer des Festbrennstoffheizkessel
erzeugten heißen Abgas auf den Heizgaszug, der seinerseits innerhalb des Festbrennstoffheizkessels
insbesondere von Heizkreiswasser einer Heizungsanlage umschlossen bzw. umströmt ist.
Wie auch beim vorgenannten Stand der Technik, sind auch bei der noch zu erläuternden
Erfindung regelmäßig mehrere solcher Heizgaszüge parallel nebeneinander verlaufend
angeordnet, um die Gesamtmenge an Abgas abführen zu können. Die Verstellung des Reinigungselements,
das wie auch der typischer Weise rohrförmige Heizgaszug einen kreisförmigen Außendurchmesser
aufweist, bewirkt dabei, dass innen am Heizgaszug anhaftende Abgasrückstände abgeschabt
werden und im Heizgaszug nach unten in eine entsprechende Sammelkammer fallen. Das
Reinigungselement selbst ist dabei beim bekannten Stand der Technik an dem oberhalb
des Reinigungselements angeordneten Verstellelement befestigt bzw. aufgehängt.
[0003] Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Festbrennstoffheizkessel der eingangs
genannten Art zu verbessern. Insbesondere soll bei einem solchen Festbrennstoffheizkessel
die Handhabung der Reinigungselemente verbessert bzw. insbesondere erleichtert werden.
[0004] Diese Aufgabe ist mit einem Festbrennstoffheizkessel der eingangs genannten Art durch
die im Kennzeichen des Patentanspruchs 1 aufgeführten Merkmale gelöst.
[0005] Nach der Erfindung ist also vorgesehen, das Verstellelement am unteren Ende des Heizgaszuges
angeordnet ist.
[0006] Mit anderen Worten zeichnet sich die erfindungsgemäße Lösung somit insbesondere dadurch
aus, dass das Reinigungselement nicht mehr von oben, sondern von unten betätigt wird.
Diese zunächst wegen der beim Reinigungsvorgang im Innern des Heizgaszuges schwerkraftbedingt
nach unten fallenden Abgasrückstände zunächst abwegig erscheinende Maßgabe offenbart
den ihr zugrunde liegenden, erheblichen Vorteil erst auf den zweiten Blick, denn nur
dank dieser Maßgabe ist es möglich, was noch genauer erläutert wird, das Reinigungselement
einfach von oben auf das Verstellelement aufzulegen. Eine Befestigung wie bisher bei
den hängenden Reinigungselementen, also mit entsprechenden Kleinteilen wie Sicherungsringen,
Stiften usw., kann entfallen, d. h. das Reinigungselement gemäß der Erfindung kann
bei einer Generalreinigung des Festbrennstoffheizkessel einfach nach oben aus dem
Heizgaszug herausgezogen werden, ohne dass eine Verbindung zwischen dem Verstellelement
und dem Reinigungselement gelöst werden muss.
[0007] Andere vorteilhafte Weiterbildungen des erfindungsgemäßen Festbrennstoffheizkessel
ergeben sich aus den abhängigen Patentansprüchen.
[0008] Der Vollständigkeit halber wird noch auf das Patentdokument
DE 198 28 767 A1 hingewiesen, bei dem aber das Reinigungselement nicht in Längsrichtung verstellt
wird.
[0009] Der erfindungsgemäße Festbrennstoffheizkessel wird nachfolgend anhand der zeichnerischen
Darstellung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels näher erläutert.
[0010] Es zeigt
- Figur 1
- in Vorderansicht den erfindungsgemäßen Festbrennstoffheizkessel;
- Figur 2
- im Schnitt entlang der Linie A-A gemäß Figur 1 den Festbrennstoffheizkessel mit dem
erfindungsgemäßen Verstellelement;
- Figur 3
- im Schnitt entlang der Linie B-B gemäß Figur 1 den Festbrennstoffheizkessel mit insgesamt
sechs Heizgaszügen;
- Figur 4
- perspektivisch das erfindungsgemäße Verstellelement gemäß Figur 2 (ohne Reinigungselemente);
- Figur 5
- perspektivisch das erfindungsgemäße Verstellelement gemäß Figur 2 (mit Reinigungselementen);
- Figur 6
- in Draufsicht das erfindungsgemäße Verstellelement gemäß Figur 2 (ohne Reinigungselemente);
- Figur 7
- als Seitenansicht das erfindungsgemäße Verstellelement mit Reinigungselementen in
gekippter Position; und
- Figur 8
- als Seitenansicht eine Sensoreinrichtung zur Erfassung der Position des Verstellelements.
[0011] Der in den Figuren dargestellte Festbrennstoffheizkessel besteht in an sich bekannter
Weise aus einem vertikalen, ein oberes und ein unteres Ende 1.1, 1.2 aufweisenden,
vorzugsweise rohrförmig ausgebildeten Heizgaszug 1 und einem im Heizgaszug 1 angeordneten,
vorzugsweise als schraubenförmige Wendel ausgebildeten Reinigungselement 2, wobei
zur Verstellung des Reinigungselements 2 in Längsrichtung des Heizgaszuges 1 ein vorzugsweise
(nicht extra dargestellt) motorisch angetrieben ausgebildetes Verstellelement 3 vorgesehen
und das Reinigungselement 2 passgenau zum Heizgaszug 1 ausgebildet ist.
[0012] Ein solcher Festbrennstoffheizkessel funktioniert wie folgt: In der Brennkammer 5
wird ein Festbrennstoff, insbesondere Holz, verbrannt. Dabei entstehende Asche fällt
durch ein am unteren Ende der Brennkammer 5 angeordnetes Verbrennungsrost in einen
ersten Aschesammelraum und wird dort mit Hilfe einer motorisch angetriebenen Förderschnecke
abtransportiert. Heißes Abgas aus der Brennkammer 5 strömt über einen am oberen Ende
der Brennkammer 5 angeordneten Auslass zu den ersten drei Heizgaszügen 1 und in diesen
nach unten in einen Abgaswenderaum 6, wobei unterhalb dieses Raumes ein zweiter Aschesammelraum
mit einer weiteren motorisch angetriebenen Förderschnecke angeordnet ist. Nach einer
Strömungsumkehr strömt das bereits etwas abgekühlte Abgas durch die verbleibenden
drei Heizgaszüge 1 nach oben und gelangt von dort zu einem Abgasabfuhranschluss 7,
wobei die Abkühlung des Abgases an den von Heizkreiswasser umschlossenen Heizgaszügen
1 erfolgt. Der Festbrennstoffheizkessel dient also dazu, durch die Verbrennung von
Holz Wasser zu erwärmen, das dann in einem Gebäude insbesondere für Heizzwecke verwendet
wird.
[0013] Wesentlich für den erfindungsgemäßen Festbrennstoffheizkessel ist nun, wie bereits
erläutert, dass das Verstellelement 3 am unteren Ende 1.2 des Heizgaszuges 1 angeordnet
ist.
[0014] Um den Festbrennstoffheizkessel zum Beispiel bei einer Generalreinigung besonders
einfach reinigen zu können, ist dabei besonders bevorzugt vorgesehen, dass das Reinigungselement
2 (zu jedem Betriebszeitpunkt) schwerkraftbedingt auf dem Verstellelement 3 aufliegend
ausgebildet ist. In etwas anderen Worten ausgedrückt ist somit vorgesehen, dass das
Reinigungselement 2 und das Verstellelement 3 befestigungsfrei miteinander zusammenwirkend
ausgebildet sind, d. h. man kann das Reinigungselement 2 einfach nach oben abnehmen,
wobei in diesem Kontext insbesondere mit Verweis auf Figur 2 weiterhin besonders bevorzugt
vorgesehen ist, dass das Reinigungselement 2 in das obere Ende 1.1 des Heizgaszuges
einfach einsteckbar ausgebildet ist. Soll also der Festbrennstoffheizkessel zum Beispiel
generalgereinigt oder aus anderen Gründen demontiert werden, so ist es lediglich erforderlich,
einen Deckel an einer am oberen Ende des Heizgaszuges 1 angeordneten Kammer 8 zu öffnen
und das lediglich in den Heizgaszug 1 hineingesteckte und an seinem unteren Ende lediglich
auf dem Verstellelement 3 aufliegende Reinigungselement 2 aus dem Heizgaszug 1 herauszuziehen.
Die gleichen Vorteile ergeben sich natürlich auch bei der Montage des erfindungsgemäßen
Festbrennstoffheizkessels.
[0015] Um dabei ein zuverlässiges Zusammenspiel zwischen dem Reinigungselement 2 und dem
Verstellelement 3 zu gewährleisten, ist am Verstellelement 3 ein Auflagebereich 3.1
für das Reinigungselement 2 vorgesehen. Außerdem ist bevorzugt vorgesehen, dass das
Reinigungselement 2 an seinem verstellelementseitigen Ende ein mit dem Verstellelement
3, insbesondere mit dem Auflagebereich 3.1, zusammenwirkendes Widerlagerelement 2.1
aufweist. Dieses Widerlagerelement 2.1 ist dabei bevorzugt, wie insbesondere aus Figur
7 ersichtlich, kreisringförmig ausgebildet. Außerdem ist bevorzugt vorgesehen, dass
der Auflagebereich 3.1 zur Führung des Reinigungselements 2, insbesondere des Widerlagerelements
2.1, wannenartig ausgebildet ist, wobei darüber hinaus mit Verweis auf Figur 7 und
8 bevorzugt vorgesehen ist, dass der Auflagebereich 3.1 begrenzt beweglich am Verstellelement
3 gelagert ausgebildet ist. Ferner ist in diesem Kontext (siehe hierzu insbesondere
Figur 5), um ein seitliches Abrutschen auszuschließen, außerdem noch am als Blechstreifen
ausgebildeten Widerlagerelement 2.1 bevorzugt ein quer zu dessen Haupterstreckungsrichtung
angeordnetes, ebenfalls mit dem Auflagebereich 3.1 zusammenwirkendes Zusatzwiderlagerelement
2.2 vorgesehen. Insgesamt betrachtet, ergibt sich auf diese Weise und im Zusammenwirken
mit dem Heizgaszug 1, wie ohne weitere vorstellbar, eine gute Führung des Reinigungselements
2 auf dem Verstellelement 3.
[0016] Um dabei das Verstellelement 3 auf einfache Art und Weise verstellen zu können, ist
weiterhin besonders bevorzugt vorgesehen, dass es (um etwa 20° in beide Richtungen
aus der Horizontalen) drehbar zum Heizgaszug 1 gelagert ausgebildet ist. Um dabei
bei der Drehung eine Kollision des Verstellelements 3 mit dem Heizgaszug 1 bzw. mit
dessen unteren Ende 1.2 zu vermeiden, ist weiterhin, wie aus Figur 2 ersichtlich,
bevorzugt vorgesehen, dass das Reinigungselement 2 über das untere Ende 1.2 des Heizgaszuges
2 hinausstehend ausgebildet ist.
[0017] Wie sich an sich bereits aus den obigen Erläuterungen zu den Figuren ergibt, ist
ferner besonders bevorzugt vorgesehen, dass das Verstellelement 3 zur Betätigung mindestens
zweier (hier sechs) Reinigungselemente 2 ausgebildet ist, wobei in diesem Fall weiterhin
besonders bevorzugt ist, dass das Verstellelement 3 wippenartig um eine Drehachse
3.2 verschwenkbar ausgebildet ist. Dabei sind ferner beidseitig der Drehachse 3.2
(parallal zur Drehachse) Auflagebereiche 3.1 für die Reinigungselemente 2 vorgesehen.
Wie ersichtlich, ist es somit bei mehreren Reinigungselementen 2 auf einfache Weise
möglich, diese mit einem einzigen Antrieb (nicht extra dargestellt) hin- und her zu
bewegen, und zwar durch ein entsprechendes Verschwenken der Wippe (siehe hierzu insbesondere
Figur 7 und 8). Zum Verschwenken der Wippe ist dabei der in den Figuren 7 und 8 dargestellte,
an der Drehachse 3.2 beginnende und über die rechte Seite der Wippe hinausstehende
Hebel 9 vorgesehen.
[0018] Wie weiterhin aus den Figuren 7 und 8 ersichtlich, ist schließlich zur regelungstechnischen
Überwachung eines möglichen Reinigungsprozesses oder dergleichen bevorzugt vorgesehen,
dass am Verstellelement 3 ein Geberelement 3.3 für eine Einrichtung 4 zur Detektion
der Stellung des Verstellelements 3 angeordnet ist. Dieses Geberelement 3.3 ist dabei
vorzugsweise als verdrehfest mit dem Verstellelement 3 verbundener Nocken ausgebildet.
Außerdem weist die Einrichtung 4 zur Detektion der Stellung des Verstellelements 3
vorzugsweise ein mit dem Nocken zusammenwirkendes Sensorelement 4.1, insbesondere
eine verschieblich und drehbar gelagerte Rolle, auf.
Bezugszeichenliste
[0019]
- 1
- Heizgaszug
- 1.1
- oberes Ende des Heizgaszuges
- 1.2
- unteres Ende des Heizgaszuges
- 2
- Reinigungselement
- 2.1
- Widerlagerelement
- 2.2
- Zusatzwiderlagerelement
- 3
- Verstellelement
- 3.1
- Auflagebereich
- 3.2
- Drehachse
- 3.3
- Geberelement
- 4
- Einrichtung zur Detektion
- 4.1
- Sensorelement
- 5
- Brennkammer
- 6
- Abgaswenderaum
- 7
- Abgasabfuhranschluss
- 8
- Kammer
- 9
- Hebel
1. Festbrennstoffheizkessel, umfassend einen vertikalen, ein oberes und ein unteres Ende
(1.1, 1.2) aufweisenden Heizgaszug (1) und ein im Heizgaszug (1) angeordnetes Reinigungselement
(2), wobei zur Verstellung des Reinigungselements (2) in Längsrichtung des Heizgaszuges
(1) ein Verstellelement (3) vorgesehen ist,
dadurch gekennzeichnet,
dass das Verstellelement (3) am unteren Ende (1.2) des Heizgaszuges (1) angeordnet ist.
2. Festbrennstoffheizkessel nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
dass das Reinigungselement (2) schwerkraftbedingt auf dem Verstellelement (3) aufliegend
ausgebildet ist.
3. Festbrennstoffheizkessel nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet,
dass das Reinigungselement (2) in das obere Ende (1.1) des Heizgaszuges einsteckbar ausgebildet
ist.
4. Festbrennstoffheizkessel nach einem der Ansprüche 1 bis 3,
dadurch gekennzeichnet,
dass das Verstellelement (3) drehbar zum Heizgaszug (1) gelagert ausgebildet ist.
5. Festbrennstoffheizkessel nach einem der Ansprüche 1 bis 4,
dadurch gekennzeichnet,
dass das Reinigungselement (2) an seinem verstellelementseitigen Ende ein mit dem Verstellelement
(3) zusammenwirkendes Widerlagerelement (2.1) aufweist.
6. Festbrennstoffheizkessel nach einem der Ansprüche 1 bis 5,
dadurch gekennzeichnet,
dass am Verstellelement (3) ein Auflagebereich (3.1) für das Reinigungselement (2) vorgesehen
ist.
7. Festbrennstoffheizkessel nach einem der Ansprüche 1 bis 6,
dadurch gekennzeichnet,
dass das Verstellelement (3) zur Betätigung mindestens zweier Reinigungselemente (2) ausgebildet
ist.
8. Festbrennstoffheizkessel nach einem der Ansprüche 1 bis 7,
dadurch gekennzeichnet,
dass das Verstellelement (3) wippenartig um eine Drehachse (3.2) verschwenkbar ausgebildet
ist.
9. Festbrennstoffheizkessel nach Anspruch 7 und 8,
dadurch gekennzeichnet,
dass beidseitig der Drehachse (3.2) Auflagebereiche (3.1) für die Reinigungselemente (2)
vorgesehen sind.
10. Festbrennstoffheizkessel nach einem der Ansprüche 1 bis 9,
dadurch gekennzeichnet,
dass am Verstellelement (3) ein Geberelement (3.3) für eine Einrichtung (4) zur Detektion
der Stellung des Verstellelements (3) angeordnet ist.
1. Solid fuel boiler, comprising a vertical hot gas flue (1) having and upper and a lower
end (1.1, 1.2), and a cleaning element (2) arranged in the hot gas flue (1), wherein
an adjustment element (3) is provided for adjustment of the cleaning element (2) in
the longitudinal direction of the hot gas flue (1),
characterized in that
the adjusting element (3) is arranged at the lower end (1.2) of the hot gas flue (1).
2. Solid fuel boiler according to claim 1,
characterized in that
the cleaning element (2) is configured to rest on the adjusting element (3) due to
gravity.
3. Solid fuel boiler according to claim 1 or 2,
characterized in that
the cleaning element (2) is configured to be insertable into the upper end (1.1) of
the hot gas flue.
4. Solid fuel boiler according to one of claims 1 to 3,
characterized in that
the adjusting element (3) is configured to be mounted rotatably with respect to the
hot gas flue (1).
5. Solid fuel boiler according to one of claims 1 to 4,
characterized in that
the cleaning element (2) has a thrust bearing element (2.1) at its end on the adjusting
element side which cooperates with the adjusting element (3).
6. Solid fuel boiler according to one of claims 1 to 5,
characterized in that
a contact area (3.1) for the cleaning element (2) is provided on the adjusting element
(3).
7. Solid fuel boiler according to one of claims 1 to 6,
characterized in that
the adjusting element (3) is configured to actuate at least two cleaning elements
(2).
8. Solid fuel boiler according to one of claims 1 to 7,
characterized in that
the adjusting element (3) is configured to be pivotable in a rocker-like manner about
an axis of rotation (3.2).
9. Solid fuel boiler according to claims 7 and 8,
characterized in that
contact regions (3.1) for the cleaning elements (2) are provided on both sides of
the axis of rotation (3.2).
10. Solid fuel boiler according to one of claims 1 to 9,
characterized in that
a sensor element (3.3) for a device (4) for detecting the position of the adjusting
element (3) is arranged on the adjusting element (3).
1. Chaudière à combustible solide, comprenant une conduite de gaz de chauffage (1) verticale
présentant une extrémité supérieure et une extrémité inférieure (1.1, 1.2) et un élément
de purification (2) disposé dans la conduite de gaz de chauffage (1), dans lequel
afin d'ajuster l'élément de purification (2) dans la direction longitudinale de la
conduite de gaz de chauffage (1) un élément d'ajustement (3) est prévu,
caractérisée en ce que
l'élément d'ajustement (3) est disposé à l'extrémité inférieure (1.2) de la conduite
de gaz de chauffage (1).
2. Chaudière à combustible solide selon la revendication 1,
caractérisée en ce que
l'élément de purification (2) est conçu de manière à venir reposer de manière induite
par la force de gravité sur l'élément d'ajustement (3).
3. Chaudière à combustible solide selon la revendication 1 ou 2,
caractérisée en ce que
l'élément de purification (2) est conçu de manière enfichable dans l'extrémité supérieure
(1.1) de la conduite de gaz de chauffage.
4. Chaudière à combustible solide selon une des revendications 1 à 3,
caractérisée en ce que
l'élément d'ajustement (3) est conçu en étant positionné de manière rotative par rapport
à la conduite de gaz de chauffage (1).
5. Chaudière à combustible solide selon une des revendications 1 à 4,
caractérisée en ce que
l'élément de purification (2) présente à son extrémité du côté de l'élément d'ajustement
un élément de butée (2.1) coopérant avec l'élément d'ajustement (3).
6. Chaudière à combustible solide selon une des revendications 1 à 5,
caractérisée en ce que
sur l'élément d'ajustement (3) une zone d'appui (3.1) destinée à l'élément de purification
(2) est prévue.
7. Chaudière à combustible solide selon une des revendications 1 à 6,
caractérisée en ce que
l'élément d'ajustement (3) est conçu de manière à actionner au moins deux éléments
de purification (2).
8. Chaudière à combustible solide selon une des revendications 1 à 7,
caractérisée en ce que
l'élément d'ajustement (3) est conçu de manière à basculer à la manière d'une bascule
autour d'un axe de rotation (3.2).
9. Chaudière à combustible solide selon la revendication 7 et 8,
caractérisée en ce que
des deux côtés de l'axe de rotation (3.2) des zones d'appui (3.1) destinées aux éléments
de purification (2) sont prévues.
10. Chaudière à combustible solide selon une des revendications 1 à 9,
caractérisée en ce que
sur l'élément d'ajustement (3) un élément de capteur (3.3) pour un dispositif (4)
de détection de la position de l'élément d'ajustement (3) est disposé.
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