DE2314448A1 - Vorrichtung zum erzeugen von nebel, dampf od. dgl - Google Patents

Vorrichtung zum erzeugen von nebel, dampf od. dgl

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DE2314448A1 DE19732314448 DE2314448A DE2314448A1 DE 2314448 A1 DE2314448 A1 DE 2314448A1 DE 19732314448 DE19732314448 DE 19732314448 DE 2314448 A DE2314448 A DE 2314448A DE 2314448 A1 DE2314448 A1 DE 2314448A1
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Description

23H448
G 48 782
MARVIN D.MERRITT, Rebel Ranch, VENICE, Florida (USA)
Vorrichtung zum Erzeugen von Nebel, Dampf od. dgl.
Die vorliegende Erfindung betrifft einen Dampf- oder Nebelerzeuger und insbesondere eine Vorrichtung für die Erzeugung von gesättigtem und übersättigtem Aerosolnebel, der für Einsatz im Haushalt und für therapeutische Behandlungen in Krankenhäusern geeignet ist.
Die Erfindung betrifft insbesondere die Erzeugung einer zirkulierenden und kontrollierten Nebelatmosphäre für ein Inhalations- oder _
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Sauerstoffzelt und wird mit Bezug darauf beschrieben, obwohl deutlich wird, daß sie noch andere Einsatzmöglichkeiten hat, zum Beispiel bei der Erzeugung eines Nebelstromes, der wirksam mit therapeutischen Masken in der Art von Atemgeräten oder für andere therapeutische Einsatzzwecke verwendet werden lein.
Die Erfindung ist besonders nützlich in Verbindung mit einem Zerstäuber oder Nebelapparat der in der US-PS 3 326 538 offenbarten Art.
In der US-PS 3 326 538 enthält der Zerstäuber innere und äußere konzentrische Rohre, wobei das innere Rohr am Boden geschlossen ist. In den Seiten der Rohre sind Öffnungen vorgesehen, wobei die Öffnung für das äußere Rohr geringfügig größer ist und koaxial zur Öffnung des innerei Rohres liegt. Es wird ein kleiner Luftstrom erzeugt, der unter Druck durch die kleinere Öffnung des inneren Rohres herausgedrückt wird und zerstäubte Flüssigkeit aus der größeren Öffnung herauspreßt. Eine Blattfeder oder ein anderer flexibler Teil wird gegenüber der größeren Öffnung angeordnet, und die zerstäubten flüssigen Tröpfchen werden auf die Blattfeder geschleudert und bringen diese zum Schwingen, wodurch die Tröpfchengröße weiterhin reduziert wird.
Obwohl der Zerstäuber in dieser Patentschrift umfassend beschrieben ist und als für solche Zwecke wie Berieselung, Zerstäuben von Medikamenten, Insektensprays und Zerstäuben von
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flüssigen Kraftstoffen brauchbar genannt wird, ist er insbesondere in Verbindung mit einem Vergaser für Verbrennungsmotoren beschrieben, in dem die zerstäubte Flüssigkeit in einen durch den Vergaser geleiteten primären Luftstrom eingeführt wird.
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin , einen Nebelerzeuger zu schaffen, der besonders für therapeutische Zwecke geeignet ist, und der den Zerstäuber der genannten Entgegenhaltung verwendet.
Durch die Erfindung wird ein Nebelerzeuger geschaffen, in dem die einzige Quelle für Antriebskraft komprimiertes Gas, wie es im Zerstäuber oder Nebelapparat verwendet wird, ist.
Weiterhin wird durch die Erfindung ein verbesserter Nebelerzeuger zum Erzeugen eines sehr feinen gesättigten oder übersättigten Nebelstromes geschaffen, der für Verwendung in therapeutischen Geräten wie Inhalations- oder Sauerstoffzelten, therapeutischen Masken und therapeutischen Atemgeräten geeignet ist.
Zusätzlich wird durch die Erfindung ein Nebelerzeuger für therapeutische Zwecke vorgeschlagen, mit dem unterschiedliche Ausstoßmengen erzielt werden können.
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Zur Lösung der gestellten Aufgabe und der damit verbundenen Ziele umfaßt die Erfindung die nachstehend ausführlich beschriebenen Merkmale, die in den Ansprüchen noch besonders hervorgehoben werden. Die nachstehende Beschreibung und die beigefügte Zeichnung geben in allen Einzelheiten ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wieder, wobei diese jedoch lediglich als Beispiel für eine der verschiedenen Arten gelten sollen, in denen das Prinzip der Erfindung angewendet werden kann.
In der Zeichnung zeigt
Fig. 1 eine perspektivische Ansicht eines Inhalations- oder Sauerstoffzeltes und damit verbunden einen Dampferzeuger gemäß der vorliegenden Erfindung,
Fig. 2 einen ins Einzelne gehenden vergrößerten Längsschnitt des Dampferzeugers aus Fig. 1,
Fig. 3 einen vergrößerten Teilschnitt nach Linie 3-3 aus Fig. 2 durch den Zerstäuber oder · Nebelapparat der vorliegenden Erfindung,
Fig. 4 einen Querschnitt nach Linie 4-4 aus Fig. 2 und
Fig. 5 einen vergrößerten Längsschnitt des Zerstäubers oder Nebelapparates aus Fig. 3·
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In der Zeichnung, insbesondere in Fig. 1,ist ein Inhalations- oder Sauerstoffzelt 12 dargestellt, das mit einem Nebelerzeuger 14 verbunden ist. Die Verbindungen zwischen dem Nebelerzeuger und dem Zelt 12 umfassen ein geripptes Einlaßrohr 16 (Einlaß zum Nebelerzeuger) und ein geripptes Rücklaufrohr 18, wobei die umgewälzte Luft durch beide Rohre sowie durch einen Zerstäuberkörper 20 fließt, der zwischen den beiden Rohren angeschlossen ist.
Wie in Fig. 2 dargestellt, umfaßt der Nebelerzeuger 14 zusätzlich zum Zerstäuberkörper 20 einen 90° Einlaßkriimmer 22 auf der Einlaßseite des Zerstäuberkörpers, einen Venturi-Adapter 24 auf der Auslaßseite des Zerstäuberkörpers, einen durchsichtigen Plastikbehälter 26, der unter dem Nebelzerstäuberkörper angeschlossen ist, und einen Zerstäuber oder Nebelapparat 28, der im Nebelzerstäuberkörper zwischen seiner Einlaß- und Auslaßseite vertikal angeordnet ist.
Der Zerstäuberkörper 20 enthält einen horizontal verlaufenden durchgehend zylindrischen Kanal 30, der eine Kammer 32 abgrenzt. Er ist mit gefluchteten unteren und oberen Öffnungen 34 und versehen, deren Achsen quer zur Längsachse der Kammer 32 verlaufen und den Mittelpunkt der Kammer durchschneiden. Die obere Öffnung 34 ist von einer ringförmigen Nase 38 umgeben, die an einer Seite eine nach unten verlaufende Kerbe 40 hat ( in Fig. 3 gezeigt). Das untere Ende des Zer-
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stäuberkörpers ist als zylindrischer Deckel 42 ausgebildet ( welcher ein gegossener integraler Teil des Körpers ist ), der die untere öffnung umfaßt. Ein Innengewinde 44 auf der Innenseite des Deckels greift in ein Gewindestück 46 des Behälters 26 und hält letzteren unter dem Zerstäuberkörper.
Fig. 2 zeigt eine herausnehmbare Phiole 48 aus durchsichtigem Kunststoff oder Glas, die in Behälter angeordnet und mit einem oberen Flansch 50 versehen ist. Die Phiole 48 wird im Behälter gehalten, indem der Flansch zwischen einer oberen Kröpfung des Gewindestückes 46 des Behälters und der Unterseite des Deckels 42 eingespannt wird. Entweder der Behälter oder die kleinere Phiole kann mit der gewünschten therapeutischen Flüssigkeit befüllt werden. In der gezeigten Anordnung wird die Phiole verwendet. Soll der größere Behälter verwendet werden, so ist es leicht, die Phiole zu entfernen. Die Phiole kann mit einer sichtbaren Skala versehen werden, welche die in ihr enthaltene Flüssigkeitsmenge anzeigt.
Der Venturi-Adapter 24 ist ein durchgehend zylindrischer Teil 52 mit einer Stirnwand 54 , die ein integraler Teil davon ist und die das Ende verschließt. Ein als Auslaß dienendes T-Stück 56 ist auf der einen Seite des Venturi-Adapters 24 in der Nähe der Stirnwand 54 angebracht, wobei das T-Stück einen kleineren Durchmesser als der zylindrische Teil hat. Das Ende des Venturi- -7-
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Adapters 24, das entfernt von der Stirnwand 54 liegt, hat einen Einsatz 58, der sich durch das Mundstück des Adapters zieht, um unterhalb davon die Kammer 60 zu bilden, die nachstehend Venturi-Kammer genannt wird. Der Einsatz hat einen abgestumpften kegeligen Teil 62 innerhalb des Mundstückes des Adapters, der darin mittels eines ringförmigen Radialflansches 64 axial getragen wird, wobei das Ende mit dem kleineren Durchmesser des kegelstumpfförmigen Teiles 62 das obere Ende bildet. Ein nach innen gerichteter Radialflansch 66 am oberen Ende bildet eine Öffnung 68.
Die Außenseite des Venturi-Adapters 24 ist in der Nähe seines oberen Endes im Bereich des Einsatzes 58 leicht abgeschrägt, damit sie in das untere Ende des Zerstäuberkörpers 20 eingefügt werden kann, wobei dieses untere Ende entsprechend leicht konisch erweitertist, um den Adapter aufzunehmen. Die beiden Bauteile sind teleskopisch so weit ineinander geschoben, bis der Zerstäuberkörper an eine Kröpfung 72 stößt, die sich auf der Außenseite des Adapters befindet.
Die zusammenwirkenden Flächen des 90° Einlaßkrümmers und die Einlaß- oder obere Seite des Zerstäuberkörpers sind in ähnlicher Weise augebildet, um das offene Ende des Krümmers teleskopisch in den Körper einstecken zu können.
Der Zerstäuber oder Nebelerzeuger ist ähnlich wie die Zeiabäubervorrichtung aus der US-PS 3 326 538e -8-
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Wie in Fig. 5 dargestellt, enthält der Nebelerzeuger einen inneren rohrförmigen Bauteil 74 und damit konzentrisch einen äußeren rohrförmigen Bauteil 76, wobei der innere rohrförmige Bauteil an seinem untersten Ende 78 geschlossen ist. Der äußere ringförmige Bauteil ist an seinem untersten Ende offen und mit einem Verbindungsstück 80 an ein elastisches Saugrohr 82 (Fig.2) angeschlossen, das vom Nebelerzeuger nach unten entweder in den Behälter 26 oder in die herausnehmbare Phiole 48 führt, je nachdem, welcher Teil verwendet wird. Das Saugrohr hut ein Endstück 84, das mit einem Siebfilter 86 aus rostfreiem Stahl versehen ist. o
Ein Einbaustutzen 90 (Fig. 3) ist in das obere Ende des inneren rohrförmigen Bauteiles 74 und ebenfalls in einen Einbaustecker 92 eingeschraubt, der in den Körper 94 des Zerstäubers eingeschraubt ist. Letzterer ist so gestaltet, daß er nach unten in die ringförmige Nase 38 des aus Kunststoff bestehenden Nebelerzeugerkörpers eingeschoben werden kann, und zwar mit festem Sitz, wobei der Zerstäuberkörper 94 mit einer Kröpfung 96 versehen ist, die auf der Oberfläche der Nase aufliegt. Sowohl der Stutzen als auch der Stecker sind hohl ausgebildet, ebenso wie ein Filter 97» mit dem der Zerstäuberkörper ausgerüstet ist. Dieser Körper ist ?4* einer Lufteinlaßverbindung 98 versehen, die in der Kerb© 40 auf einer
ft t TtA
Seite der Nase 38 aufliegt und an die^von einer geeigneten Quelle P für komprimiertes Gas, wie einer Pumpe, einem Druckbehälter usw. her&nge-
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führte Leitung 99 angeschlossen ist.
Fig. 5 zeigt , daß die inneren und äußeren rohrförmigen Bauteile 74 und 76 in ihren Seiten miteinander fluchtende koaxiale Öffnungen 102 und 104 enthalten, wobei die Öffnung 104 des äußerer rohrförmigen Bauteiles im Durchmesser etwas größer als diejenige des inneren rohrförmigen Bauteiles ist. Ein elastischer Vibrationsteil wie eine Blattfeder 106 ist nach unten gerichtet entlang der Seite des äußeren rohrförmigen Bauteiles aufgehängt und hat einen flanschförmigen Teil 107, der zwischen dem Einbaustecker 92 und dem oberen Ende des inneren rohrförmigen Bauteiles 74, wie in Fig. 3 gezeigt, eingespannt ist. Das entferntere Ende der Blattfeder flehtet axial mit den zwei Öffnungen 102 und 104 .
Ein besonderes Merkmal der vorliegenden Erfindung besteht darin, daß die Bauteile der Vorrichtung für die Erzeugung des primären Lufstromes aus gegossenem oder gespritztem Polypropylen oder anderem geeigneten Kunststoff hergestellt sind, so daß die Vorrichtung leicht auseinandergenommen, gereinigt und sterilisiert oder im Autoklaven mit Dampf behandelt werden kann. Auf diese Weise wird die Gefahr von Ansteckungen vermieden, und die Vorrichtung kann für verschiedene Medikamente verwendet werden.
Im Betrieb ist die Lufteinlaßverbindung 93 des Zerstäuberkörpers 94 mit der entsprechenden unter Druck stehenden Gasquelle verbunden und das Druckgas fließt in den inneren rohrförmigen Bau-
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teil 74, wobei es mit relativ großer Geschwindigkeit die kleine Öffnung 102 des Bauteiles 74 passiert. Die Luft strömt weiter durch die größere Öffnung 104 des äußeren rohrförmigen Bauteiles 76 und bildet einen Unterdruck in dem ringförmigen Raum 110 zwischen den beiden Teilen 74 und 76. Dieser Unterdruck wird zum elastischen Saugrohr 82 übertragen, wodurch Flüssigkeit, die sich entweder im Behälter oder der Phiole befindet, je nachdem welche verwendet wird, in dem Saugrohr nach oben gezogen wird. Die Flüssigkeit wird vom Gasstrom mitgerissen, der durch die öffnungen 102 und 104 strömt, und prallt auf dem Kopf 108 der Blattfeder 106 auf. Dadurch wird die Blattfeder 106 mit relativ hoher Frequenz vibrieren und die Flüssigkeit wird in Form eines Kegels sehr feiner Tröpfchen oder eines kegelförmigen Sprühnebels in die Kammer 60 des Venturi-Adapters 24 gesprüht.
Wie in Fig. 2 dargestellt, trägt der Flansch 64 des Einsatzes 58 den Einsatz innerhalb des offenen oder obenliegenden Endstückes des Venturi-Adapters 24, so daß die Öffnung 68 des Einsatzes die vibrierende Blattfeder 106 umgibt. Dies veranlaßt den konischen Sprühnebel durch die Venturi-Öffnung zu strömen und ein Druckdifferential an den gegen« überliegenden Seiten der öffnung aufzubauen. Dieses Druckdifferential kann die einzige Antriebsenergie für den Durchstrom des primären Luftstromes von dea Einlaßrohr 16 in axiale- Richtung durch den Zerstäuberkörper 20 sein. Gleichzeitig sorgt die Venturi-Öffnung dafür, daß der Sprühnebel relativ gleichmäßig im primären Lufström verteilt wird.
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Entsprechend den Fig. 2 und 4 ist der Einsatz 58 des zylindrischen Teiles 52 des Venturi-Adapters 24 entlang seiner Unterseite mit zahlreichen Ausschnitten oder Öffnungen 112 versehen. Die Kammer 60 ist groß genug, damit die größeren Tropfen der Flüssigkeit aus dem primären Luftstrom ausfallen und sich in der Kammer 60 sammeln. Die öffnungen 112 erlauben, daß die so gesammelte Flüssigkeit in den Behälter oder die Phiole zurückströmt, je nachdem welcher dieser beiden Teile verwendet wird.
Indem man den Gegendruck und die Durchflußmenge der Druckgasquelle P variiert, kann der Nebeldurchsatz je nach den Bedürfnissen des Patienten vergrößert oder verringert werden. Zum Beispiel kann die Aufnahme durch den Patienten von einem gesättigten auf einen übersättigten Strom erhöht werden, indem man einfach den Druck der Druckgasquelle erhöht.
In der Zeichnung ist der Nebelerzeuger so gezeigt, daß er auf der Einlaßseite mit einem grSßeren Rohr-Durchmesser als auf der Rücklauf- oder Auslaßseite versehen ist. In einem besonderen Beispiel kann das gerippte Rohr an der Einlaßseite einen Durchmesser von etwa 64 mm und an der Auslaßoder Rücklaufseite einen Durchmesser von etwa 32 mm haben.
Falls gewünscht wird, auf der Einlaßseite ein geripptes Rohr mit einem kleineren Durchmesser zu verwenden, so kann dies erreicht werden, indem
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man einfach ein Reduzierstück verwendet, das mit der Einlaßseite des Zerstäuberkörpers verbunden wird, wobei das Reduzierstück ein Ende mit größerem Durchmesser hat, das teleskopartig in die Einlaßseite des Zerstäuberkörpers eingeschoben wird, und oberhalb ein Ende mit kleinerem Durchmesser, das mit dem gerippten Einlaßrohr verbunden wird.
Die Verwendung von gerippten Rohren mit verschiedenen Durchmessern hat einen Einfluß auf den Ausstoß der Erzeugervorrichtung, wobei der Ausstoß mit einem 64 mm Rohr etwa doppelt so groß ist wie derjenige , den man mit einem 32 mm Rohr erzielt. Der Rohrdurchmesser scheint einen geringen Einfluß auf die Partikelgröße bei höheren Drücken zu haben, während man bei niedrigeren Drücken einen größeren Prozentsatz von kleinen Tröpfchen feststellt, wenn man Rohre mit größerem Durchmesser verwendet.
Obwohl die Erfindung mit Bezug auf ein Inhalationsoder Sauerstoffzelt beschrieben wurde, ist sie auch sehr zweckmäßig bei anderen therapeutischen Geräten wie Masken für Luftröhre-enbehandlungen, Aerosolmasken oder Masken für Kehlkopfbehandlungen geeignet, bei denen die Durchstromgeschwindigkelt und der Nebelausstoß leicht kontrolliert und gesteuert werden können, um die Bedürfnisse des Patienten zu befriedigen. Auch kann die Erfindung bei entsprechenden Atemgeräten verwendet werden, bei denen die gewünschte Feuchtigkeitsmenge durch
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Regelung des Ausstoßes des Nebelerzeugers erhöht werden kann.
Es ist ein besonderer Vorteil der Erfindung, daß die Vorrichtung einen selektiven Ausstoß über einen sehr großen Bereich liefern kann.
Andere Vorteile der Erfindung sollten ebenfalls deutlich sein. Zusätzlich zum Erzeugen eines sehr feinen einheitlichen Sprühnebels kann die Vorrichtung dort eingesetzt werden, wo die einzige Antriebskraft von einer Pumpe relativ kleiner Kapazität geliefert wird, um eine Zerstäubung oder Vernebelung zu erzielen. Der letztere Aspekt ist besonders vorteilhaft für Verwendung im Haushalt und in Krankenhäusern. Dadurch wird die Vorrichtung auch leicht beweglich für eine Verwendung bei verschiedenen Patienten, und selbstverständlich kann die Vorrichtung leicht gereinigt und ihr Ausstoß auf den jeweiligen Verwendungszweck eingestellt werden.
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Claims (9)

  1. Patentansprüche:
    Vorrichtung zum Erzeugen von Nebel od. dgl., dadurch gek enn zeichnet, daß sie einen Zerstäuberkörper (20) mit gegenüberliegenden Ein- und Auslaßenden, durch den ein primärer Luftstrom hindurchströmt, sowie Zerstäuber zwischen diesen Enden, um einen aus Flüssigkeit gebildeten' Sprühnebel in den primären Luftstrom einzuleiten, und Öffnungen neben dem Zerstäuber aber unterhalb desselben aufweist, wobei der Sprühnebel durch diese Öffnungen hindurchtritt und dadurch eine Antriebskrafiqielle für den primären Luftstrom bildet.
  2. 2.) Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Öffnungen den Einlaß eines kegelstumpfförmigen Venturidurcl«:anges (62fr bildeö, der in Richtung des primären Luffetromes verläuft, wobei der Zerstäuber einen kegelförmigen Sprühnebel erzeugt, der in den Venturidurchgang eingeleitet wird.
  3. 3.) Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß sich der Venturidurchg&ng (62) in eine vergrößerte Venturi-Kammer (60) öffnet, wo größere Tropfen der Flüssigkeit aus dem Luftstrom ausfallen und gesammelt werden,
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  4. 4.) Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 "bis 3r dadurch gekennzeichnet, daß der Sprühnebel die einzige Antriebsquelle für den primären Luftstrom bildet.
  5. 5.) Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß sie eine Luftpumpe (P) kleiner Kapazität, um den Zerstäuber anzutreiben, aufweist,.
  6. 6.) Vorrichtung nach Anspruch 5» dadurch gekennzeichnet, daß der Zerstäuber eine elastische Ablenkeinrichtung (106) aufweist, auf die ein Flüssigkeitsstrom aufprallt, wodurch die genannte Ablenkeinrichtung mit relativ hoher Frequenz vibriert, um einen feinen kegelförmigen Sprühnebel zu erzeugen.
  7. 7.) Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Zerstäuber konzentrische innere und äußere Rohre (74,76) besitzt, die zwischen sich einen ringförmigen Raum (110) bilden, der mit einer Flüssigkeitsquelle verbunden ist, wobei das innere Rohr (74) mit der Pumpe (P) verbunden ist und die Rohre in ihren Seiten miteinander fluchtende öffnungen (102,104) enthalten und dabei die öffnung (102)des äußeren Rohres im Durchmesser etwas größer als die öffnung (104) des inneren Rohres ist und die Ablenkeinrichtung (106) mit diesen öffnungen fluchtend aber in geringem Abstand vor diesen angeordnet ist, so daß der Flüssigkeitsstrom durch die öffnung des äußeren Rohres auf die Ablenkeinrichtung aufprallt und letztere zum
    Vibrieren bringt.
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  8. 8.) Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß sie einen an den Zerstäuber (28) angeschlossenen Behälter (26;48) zur Aufnahme der Flüssigkeit für den Flüssigkeit-Luft-Strom aufweist, der mit der Venturi-Kammer (60) in Verbindung steht, um die in der Venturi-Kammer niedergeschlagene Flüssigkeit in den Behälter zurückführen zu können.
  9. 9.) Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Ablenkeinrichtung eine einseitig aufgehängte Blattfeder (106) ist, auf deren Kopf (108) die den Nebel bildende zerstäubte Flüssigkeit auftrifft.
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