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Technisches Gebiet
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Die vorliegende Erfindung betrifft eine Filterpatrone und insbesondere eine hochdruckbeständige Filterpatrone für Wasserstoffwasser, die einen innovativen Aufbau offenbart.
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Stand der Technik
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Bei generellen herkömmlichen Filterpatronenaufbauten ist in der Regel ein energiereiches Material im Inneren angeordnet, wodurch dieses direkt mit dem Wasser in Kontakt kommt. Hierdurch kann das Wasser mit Energie aufgeladen werden und die Benutzer können durch Trinken des mittels solcher Filterpatronen gefilterten Wassers Energie erhalten.
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Allerdings ist bei herkömmlichen Filterpatronenaufbauten ein energiereiches Material direkt im Innenraum angeordnet, wobei das energiereiche Material direkt mit Wasser kontaktiert, anschließend wird dieses Wasser sofort ausgegeben. In diesem Prozess wird dieses Wasser nicht verdünnt, sodass die Konzentration des energiereichen Wassers mit der Zeit allmählich erhöht wird. Wenn man das nicht verdünnte energiereiche Wasser mit hoher Konzentration über einen Zeitraum hinweg trinkt, kann es zur Belastung des Körpers der Trinkenden führen. In schweren Fällen wird bei diesen sogar eine Dialyse notwendig.
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Zur Beseitigung des obigen Problems hat die Industrie einen Aufbau entwickelt, bei dem ein Umleitungsventil im das energiereiche Material der Filterpatrone aufnehmenden Behälter angeordnet ist, wodurch das über das Einlassrohr eingeführte Wasser mittels zweier parallel angeordneter Strömungswege des Umleitungsventils jeweils in den Energiebereich und in den Wasserreinigungsbereich eingeführt wird, anschließend wird das energiereiche Wasser zur Verwendung mit dem gereinigten Wasser im Zwischenbereich der Filterpatrone und des das energiereiche Material aufnehmenden Behälters gemischt, verdünnt und gefällt, sodass die Konzentration des ausgegebenen energiereichen Wassers nicht zu hoch ist.
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Zwar lässt sich der Effekt der Energieverdünnung durch die oben beschriebenen technischen Mittel erreichen, bei der tatsächlichen Verwendung sind aber noch einige Nachteile vorhanden, wie im Folgenden beschrieben wird: Erstens führt das zusätzliche Umleitungsventil zu einer erheblichen Erhöhung der Herstellungskosten der Filterpatrone und zu einer komplizierten Zusammensetzung der Filterpatrone; zweitens führt das zusätzliche Umleitungsventil zu einer Erhöhung der Montageschritte und einer Verlängerung der Montagezeit des Umleitungsventils und des das energiereiche Material aufnehmenden Behälters; drittens sind die zwei Strömungswege des Umleitungsventils in der gleichen Ebene angeordnet, wodurch, wenn das über das Wassereinlassrohr eingeführte Wasser nach dem Umleiten durch die zwei Strömungswege fließt, ein Luftwiderstand erzeugt wird und dies zur intermittierenden Ausgabe von energiereichem Wasser führt, sodass das Wasser nicht problemlos bereitgestellt werden kann; viertens wird das energiereiche Wasser nach dem Vermischen mit dem gereinigten Wasser in der Filterpatrone und im das energiereiche Material aufnehmenden Behälter aufbewahrt, weshalb hierbei immer noch das Risiko besteht, dass gereinigtes Wasser mit etwas höherer Energie vorhanden ist.
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Kurzbeschreibung der Darstellungen
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1 zeigt eine perspektivische Explosionsdarstellung des Aufbaus eines bevorzugten Ausführungsbeispiels gemäß der vorliegenden Erfindung;
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2 zeigt eine perspektivische Darstellung des zusammengesetzten Aufbaus eines bevorzugten Ausführungsbeispiels gemäß der vorliegenden Erfindung;
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3 zeigt eine Schnittansicht des Aufbaus eines bevorzugten Ausführungsbeispiels gemäß der vorliegenden Erfindung;
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4 zeigt eine vergrößerte Darstellung des Bereichs A in 3;
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5 zeigt eine vergrößerte Darstellung des Bereichs B in 3;
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6 zeigt eine vergrößerte Darstellung des Bereichs C in 3;
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7 zeigt einen Betätigungszustand des durchfließenden Wassers gemäß der vorliegenden Erfindung;
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8 zeigt eine perspektivische Darstellung der erfindungsgemäßen äußeren Abdeckung von unten, bei der die äußere Abdeckung den äußeren Zylinder nicht bedeckt;
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9 zeigt eine teilweise Schnittansicht der erfindungsgemäßen äußeren Abdeckung, bei der die äußere Abdeckung den äußeren Zylinder nicht bedeckt und die gestufte Fläche dabei mit einem ringförmigen Schweißflansch versehen ist.
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Detaillierte Beschreibung der Ausführungsbeispiele
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Siehe die 1, 2, 3 und 4, welche ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der hochdruckbeständigen Filterpatrone für Wasserstoffwasser zeigen. Die vorstehende Beschreibung beschreibt jedoch nur eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung und soll nicht die Schutzansprüche beschränken.
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Die erfindungsgemäße Filterpatrone für Wasserstoffwasser 1 umfasst einen äußeren Zylinder 2, eine äußere Abdeckung 21, einen inneren Zylinder 3 und ein Führungsrohr 4.
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Der äußere Zylinder 2 umfasst ein geschlossenes Ende 201 und ein eine Öffnung aufweisendes Ende 202. Die äußere Abdeckung 21 deckt das eine Öffnung aufweisende Ende 202 des äußeren Zylinders 2 ab, wobei die äußere Abdeckung 21 einen Wassereinlass 22 und einen Wasserauslass 23 aufweist, wobei die äußere Abdeckung 21 mehrere mit dem eine Öffnung aufweisenden Ende 202 des äußeren Zylinders 2 korrespondierende gestufte Flächen 27 aufweist. Der innere Zylinder 3 wird vom äußeren Zylinder 2 aufgenommen, wobei ein mit dem Wassereinlass 22 durchgängig verbundener Abstandsraum 30 zwischen diesem und dem äußeren Zylinder 2 gebildet ist, wobei der innere Zylinder 3 eine erste Aufnahmekammer 31 und eine zweite Aufnahmekammer 32 umfasst, wobei die beiden Aufnahmekammern beabstandet angeordnet sind und deren Fluide nicht durchgängig miteinander in Kontakt kommen, wobei die erste Aufnahmekammer 31 mit einer mit dem Abstandsraum 30 durchgängig verbundenen ersten Durchgangsöffnung 310 versehen ist, wobei die zweite Aufnahmekammer 32 mehrere Magnesiummaterialien 323 aufnimmt und mit einer mit dem Abstandsraum 30 durchgängig verbundenen zweiten Durchgangsöffnung 320 versehen ist. Das Führungsrohr 4 umfasst einen mit dem Wasserauslass 23 durchgängig verbundenen Auslass 42, ein mit der ersten Aufnahmekammer 31 durchgängig verbundenes erstes Durchgangsloch 40 und ein mit der zweiten Aufnahmekammer 32 durchgängig verbundenes zweites Durchgangsloch 41; wobei ein ringförmiger Schweißflansch 28 vorstehend auf mindestens einer gestuften Fläche 27 der äußeren Abdeckung 21 angeordnet ist, wobei die äußere Abdeckung 21 mittels des ringförmigen Schweißflansches 28 durch Drehen und Schmelzen mit dem äußeren Zylinder 2 verbunden ist.
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Siehe 7. Entsprechend dem oben beschriebenen Aufbau dient das in der zweiten Aufnahmekammer 32 angeordnete Magnesiummaterial 323 dazu, mit Wasser zu reagieren und Wasserstoff zu erzeugen. Bei den Wasserströmungswegen kann das durchfließende Wasser 50 in der Filterpatrone für Wasserstoffwasser 1 im Fließprozess über den Wassereinlass 22 nach unten in den Abstandsraum 30 hineinfließen, wobei dieses durchfließende Wasser 50 in der zweiten Aufnahmekammer 32 mit dem Magnesiummaterial 323 vermischt werden kann und somit ein Teil der Energie erhalten kann. Wenn das durchfließende Wasser 50 über das Führungsrohr 4 nach oben herausfließt, kann es mit dem über das erste Durchgangsloch 40 in das Führungsrohr 4 eingeführten gereinigten Wasser gemischt und somit verdünnt werden. Auf diese Weise kann das nachfolgend beschriebene Problem wirksam vermieden werden: Das durchfließende Wasser 50 fließt für eine lange Zeit nicht über den Wassereinlass 23 heraus, wodurch das später herausfließende energiereiche Wasser eine zu hohe Konzentration aufweist und für den menschlichen Körper daher eine Gefahr darstellt. Ferner ist der ringförmige Schweißflansch 28 vorstehend auf mindestens einer gestuften Fläche 27 der äußeren Abdeckung 21 angeordnet, sodass die äußere Abdeckung 21 mittels des ringförmigen Schweißflansches 28 durch Drehen und Schmelzen mit dem äußeren Zylinder 2 verbunden wird, d. h. die äußere Abdeckung 21 wird zur Erzeugung einer Rotationsreibung mit hoher Geschwindigkeit gedreht, sodass die äußere Abdeckung 21 und der äußere Zylinder 2 teilweise schmelzen und dadurch fest miteinander verbunden werden, wodurch die äußere Abdeckung 21 und der äußere Zylinder 2 eng miteinander verbunden sind, um diesen somit Hochdruckbeständigkeit zu verleihen, ohne dass dabei die Anordnung eines zusätzlichen Verriegelungsaufbaus erforderlich wird. Ferner besetzt der ringförmige Schweißflansch 28 nur einen Teil der Fläche der ebenen Oberfläche und beeinträchtigt im Prozess des drehenden Schmelzens deshalb die Drehung der äußeren Abdeckung 21 nicht. Ferner bildet sich beim ringförmigen Schweißflansch 28 nach dem Schmelzen eine glatte Oberfläche.
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Siehe die 1 und 3. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel kann ein horizontaler Trennabschnitt 33 zur Trennung der ersten Aufnahmekammer 31 und der zweiten Aufnahmekammer 32 im Innern des inneren Zylinders 3 angeordnet sein, wobei das Führungsrohr 4 durch den Trennabschnitt 33, die erste Aufnahmekammer 31 und die zweite Aufnahmekammer 32 hindurchgeführt wird und sich an der Achsenposition des inneren Zylinders 3 befindet. Der innere Zylinder 3 kann einen inneren Zylinderkörper 34, einen ersten Abdeckkörper 35 und einen zweiten Abdeckkörper 36 umfassen, wobei der innere Zylinderkörper 34 zwei offene Enden 340 aufweist, wobei der erste und der zweite Abdeckkörper 35, 36 jeweils die zwei offenen Enden 340 abdecken, wobei der erste und zweite Abdeckkörper 35, 36 jeweils mit einer ersten und einer zweiten Durchgangsöffnung 310, 320 versehen sind, wobei die erste und die zweite Aufnahmekammer 31, 32 jeweils durch den ersten und den zweiten Abdeckkörper 35, 36 als separate Räume ausgebildet sind, um jeweils das nicht mit Energie angereicherte Wasser und das mit Energie angereicherte Wasser aufzunehmen.
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Siehe 3. Der erste Abdeckkörper 35 kann ferner ein mit dem Auslass 42 des Führungsrohrs 4 durchgängig verbundenes Umfassungsrohr 350 umfassen, wobei das Umfassungsrohr 350 das Führungsrohr 4 einfasst und mit dem Wasserauslass 23 durchgängig verbunden ist. Der zweite Abdeckkörper 36 ist mit einem Abdeckungsabschnitt 360 versehen, wobei der Abdeckungsabschnitt 360 ein dem Auslass 42 gegenüberliegendes Ende des Führungsrohrs 4 abdeckt. An der Unterseite der Innenwand des äußeren Zylinders 2 sind mehrere Rippen 25 vorgesehen, wobei die mehreren Rippen 25 parallel zur Radialrichtung des äußeren Zylinders 2 verlaufen, wobei die mehreren Rippen 25 in einer nicht miteinander verbundenen Weise um den Mittelpunkt des äußeren Zylinders 2 herum beabstandet voneinander angeordnet sind und die Einrastnute mit Positionierfunktion 26 (nur in 1 gezeigt) definieren, wobei der Abdeckungsabschnitt 360 des zweiten Abdeckkörpers 36 am äußeren Zylinder 2 anliegt und mit den Einrastnuten mit Positionierfunktion 26 in Eingriff steht, wobei die mehreren Rippen 25 einen gewissen Abstand zum zweiten Abdeckkörper 36 haben, um zu verhindern, dass die mehreren Rippen 25 die zweite Durchgangsöffnung 320 blockieren.
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In der zweiten Aufnahmekammer 32 ist mindestens eine Filterschicht 321 in abnehmbarer Weise horizontal angeordnet, wobei die mindestens eine Filterschicht 321 die zweite Aufnahmekammer 32 in mehrere geteilte Räume 322 unterteilt, wobei Magnesiummaterial 323 in mindestens einem geteilten Raum 322 angeordnet ist, wodurch das über die zweite Durchgangsöffnung 320 eingeführte gereinigte Wasser leicht das Magnesiummaterial 323 umrührt, sodass das gereinigte Wasser mit der Oberfläche des Magnesiummaterials 323 umfassend in Kontakt kommt, um eine maximale Ausnutzung und Freisetzung des energiereichen Materials (nämlich des Magnesiummaterials 323) zu erzielen. Gleichzeitig sind durch die Aufteilung mehrere kleinvolumige geteilte Räume 322 ausgebildet, wodurch der Durchflusswiderstand des gereinigten Wassers stärker reduziert werden kann. Es ist zu erwähnen, dass das zweite Durchgangsloch 41 und die zweite Durchgangsöffnung 320 im gleichen geteilten Raum 322 angeordnet sind (genauer gesagt, im geteilten Raum 322, der zwischen der Filterschicht 321 am untersten Ende und dem zweiten Abdeckkörper 36 gebildet ist), um zu verhindern, dass das zweite Durchgangsloch 41 aufgrund des Kontakts mit dem Magnesiummaterial 323 blockiert wird. In der zweiten Aufnahmekammer 32 können wahlweise Filterschichten 321 zur Aufnahme mehrerer Magnesiummaterialien 323 hinzugefügt werden. Beispielsweise können zwei Filterschichten 321 in der zweiten Aufnahmekammer 32 angeordnet sein, wobei ein Teil der mehreren Magnesiummaterialien 323 jeweils auf den zwei Filterschichten 321 platziert ist. Das Führungsrohr 4 ist durch mindestens eine Filterschicht 321 hindurchgeführt, wobei der erste Abdeckkörper 35, der Trennabschnitt 33, alle Filterschichten 321 und der zweite Abdeckkörper 36 gemeinsam dabei behilflich sein können, das Führungsrohr 4 im inneren Zylinder 3 zu verrasten und zu positionieren.
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Vorzugsweise ist der Durchmesser der ersten Durchgangsöffnung 310 kleiner als der Durchmesser der zweiten Durchgangsöffnung 320 und nicht größer als die Hälfte des Durchmessers der zweiten Durchgangsöffnung 320, sodass das Wasser leichter in Richtung des zweiten Durchgangslochs 41 geführt wird und somit durch die Filterschichten 321 und die Magnesiummaterialien 323 durchfließt, um zu verhindern, dass das aus der zweiten Aufnahmekammer 32 in das Führungsrohr 4 eingeführte Wasser vom aus der ersten Aufnahmekammer 31 in das Führungsrohr 4 eingeführten Wasser zu stark verdünnt wird und dadurch seine Wirkung reduziert wird. Die bevorzugte erste Durchgangsöffnung 310 ist eine sich verjüngende Öffnung, die sich in Richtung des Wasserauslasses 23 allmählich verjüngt, wodurch die Strömungsgeschwindigkeit des in die erste Aufnahmekammer 31 eingeführten Wassers reduziert wird, um zu verhindern, dass zu viel des gereinigten Wassers in das Führungsrohr 4 eingeführt wird. Vorzugsweise ist der Durchmesser des zweiten Durchgangslochs 41 kleiner als der Durchmesser der zweiten Durchgangsöffnung 320 und nicht größer als die Hälfte des Durchmessers der zweiten Durchgangsöffnung 320, wodurch die Strömungsgeschwindigkeit des aus dem zweiten Durchgangsloch 41 in das Führungsrohr 4 eingeführten Wassers reduziert wird, um die Kontaktzeit des über die zweite Durchgangsöffnung 320 eingeführten gereinigten Wassers mit den Magnesiummaterialien 323 zu verlängern, sodass alle Flächen der Magnesiummaterialien 323 zur Energiefreisetzung in vollen Kontakt mit dem gereinigten Wasser gebracht werden und es somit keine aufgrund einer unvollständigen Freisetzung von Magnesiummaterial verursachte 323 Vergeudung gibt.
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Im vorliegenden Ausführungsbeispiel sind bei der äußeren Abdeckung 21 mehrere vorstehende Rippen 24 axial nach innen vorstehend angeordnet, wobei die mehreren vorstehenden Rippen 24 um das Umfassungsrohr 350 herum beabstandet voneinander angeordnet sind, wobei die vorstehenden Rippen 24 die Aufteilungsfunktion und die Funktion, dass das Wasser über den Wassereinlass 22 in den äußeren Zylinder 2 eingeführt wird, haben, sodass das Wasser gleichmäßig zum Umfang des ersten Abdeckkörpers 35 hin verteilt wird.
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Im Gebrauch dienen der Abstandsraum 30 und die erste Aufnahmekammer 31 zur Aufnahme des nicht mit der Energie der Magnesiummaterialien 323 angereicherten Wassers, wobei die zweite Aufnahmekammer 32 zur Aufnahme des mit der Energie der Magnesiummaterialien 323 angereicherten Wassers dient. Die oben genannten zwei Wasser werden in der Nähe des Auslasses 42 des Führungsrohrs 4 vermischt und fließen dann über den Wasserauslass 23 zum Trinken heraus.
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In anderen Ausführungsbeispielen kann das Führungsrohr 4 entlang der inneren oder äußeren Seite der Zylinderwand des inneren Zylinders 3 angeordnet sein oder das Führungsrohr 4 kann im Abstandsraum 30 angeordnet sein. Wichtig dabei ist, dass das Führungsrohr 4 mit der ersten Aufnahmekammer 31 und der zweiten Aufnahmekammer 32 durchgängig verbunden sein kann. Beim ersten Abdeckkörper 35 kann auch auf die Anordnung eines Umfassungsrohrs 350 verzichtet sein und das Führungsrohr 4 direkt durch den ersten Abdeckkörper 35 durchgesteckt sein. Die mehreren Rippen 25 des äußeren Zylinders 2 können beispielsweise kreisförmig sein, sind jedoch nicht darauf beschränkt. Wichtig dabei ist, dass die mehreren Rippen 25 die zweite Durchgangsöffnung 320 des zweiten Abdeckkörpers 36 blockieren. Die mindestens eine Filterschicht 321 kann auch nicht abnehmbar fest in der zweiten Aufnahmekammer 32 angeordnet sein. Der Durchmesser der ersten Durchgangsöffnung 310 kann kleiner als ein Sechstel des Durchmessers der zweiten Durchgangsöffnung 320 sein, ist jedoch nicht darauf beschränkt. Wichtig dabei ist, dass der Durchmesser der ersten Durchgangsöffnung 310 kleiner als der Durchmesser der zweiten Durchgangsöffnung 320 ist. Die erste Durchgangsöffnung 310 kann eine sich nicht verjüngende Öffnung sein. Selbstverständlich kann die zweite Durchgangsöffnung 320 der zweiten Aufnahmekammer 32 auch eine sich verjüngende Öffnung sein, beispielsweise verjüngt sich diese allmählich in Richtung des Wasserauslasses 23, ist jedoch nicht darauf beschränkt. Dadurch kann die Strömungsgeschwindigkeit des in die zweite Aufnahmekammer 32 eingeführten Wassers beschleunigt werden.
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Zusammenfassend lässt sich sagen, dass die Filterpatrone für Wasserstoffwasser 1 das nicht mit Energie angereicherte Wasser und das mit Energie angereicherte Wasser separat aufnehmen kann, wobei die beiden in der Nähe des Wasserauslasses 23 gemischt werden und dann herausfließen, um effektiv zu verhindern, dass die Konzentration des aus der Filterpatrone für Wasserstoffwasser 1 herausfließenden Wassers zu hoch ist.
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Die vorliegende Erfindung betrifft eine hochdruckbeständige Filterpatrone für Wasserstoffwasser. Die Filterpatrone für Wasserstoffwasser umfasst Folgendes: einen äußeren Zylinder, der ein geschlossenes Ende und ein eine Öffnung aufweisendes Ende umfasst; eine äußere Abdeckung, die das eine Öffnung aufweisende Ende des äußeren Zylinders abdeckt und einen Wassereinlass und einen Wasserauslass aufweist, wobei die äußere Abdeckung mehrere mit dem eine Öffnung aufweisenden Ende des äußeren Zylinders korrespondierende gestufte Flächen aufweist; einen inneren Zylinder, der vom äußeren Zylinder aufgenommen ist, wobei ein mit dem Wassereinlass durchgängig verbundener Abstandsraum zwischen diesem und dem äußeren Zylinder gebildet ist, wobei der innere Zylinder eine erste Aufnahmekammer und eine zweite Aufnahmekammer umfasst, wobei die beiden Aufnahmekammern voneinander beabstandet angeordnet sind und deren Fluide nicht durchgängig miteinander in Kontakt kommen, wobei die erste Aufnahmekammer mit einer mit dem Abstandsraum und mit dem Inneren der ersten Aufnahmekammer durchgängig verbundenen ersten Durchgangsöffnung versehen ist, wobei die zweite Aufnahmekammer ein Magnesiummaterial aufweist und mit einer mit dem Abstandsraum und mit dem Inneren der zweiten Aufnahmekammer durchgängig verbundenen zweiten Durchgangsöffnung versehen ist; und ein Führungsrohr, das einen mit dem Wasserauslass durchgängig verbundenen Auslass, ein mit der ersten Aufnahmekammer durchgängig verbundenes erstes Durchgangsloch und ein mit der zweiten Aufnahmekammer durchgängig verbundenes zweites Durchgangsloch umfasst; wobei ein ringförmiger Schweißflansch vorstehend auf mindestens einer gestuften Fläche der äußeren Abdeckung angeordnet ist, wobei die äußere Abdeckung mittels des ringförmigen Schweißflansches durch Drehen und Schmelzen mit dem äußeren Zylinder verbunden ist.
