特開 2022-31801 音響泳動により、ガスからエアロゾルと固形物粒子および繊維と、流体からの固形物粒子および繊維とを分離および／または清浄化するための方法および機器

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2022031801

(43)【公開日】2022-02-22

(54)【発明の名称】音響泳動により、ガスからエアロゾルと固形物粒子および繊維と、流体からの固形物粒子および繊維とを分離および／または清浄化するための方法および機器

(51)【国際特許分類】

   B01D 35/06 20060101AFI20220215BHJP

   B01D 45/02 20060101ALI20220215BHJP

   B01D 45/04 20060101ALI20220215BHJP

   B01D 51/00 20060101ALI20220215BHJP

   B01J 19/00 20060101ALI20220215BHJP

   H04R 1/40 20060101ALI20220215BHJP

【ＦＩ】

B01D35/06 F

B01D45/02

B01D45/04

B01D51/00 A

B01J19/00 A

B01J19/00 B

H04R1/40 330

【審査請求】有

【請求項の数】12

【出願形態】ＯＬ

【外国語出願】

(21)【出願番号】P 2021191784

(22)【出願日】2021-11-26

(62)【分割の表示】P 2018547927の分割

【原出願日】2017-03-05

(31)【優先権主張番号】102016002599.9

(32)【優先日】2016-03-06

(33)【優先権主張国・地域又は機関】DE

(31)【優先権主張番号】102016002600.6

(32)【優先日】2016-03-06

(33)【優先権主張国・地域又は機関】DE

(71)【出願人】

【識別番号】518317155

【氏名又は名称】ヴィント プルス ゾンネ ゲー・エム・ベー・ハー

【氏名又は名称原語表記】Ｗｉｎｄ ｐｌｕｓ Ｓｏｎｎｅ ＧｍｂＨ

【住所又は居所原語表記】Ｄａｋｅｌｓｂｅｒｇ １６， ４８５９９ Ｇｒｏｎａｕ， Ｇｅｒｍａｎｙ

(74)【代理人】

【識別番号】100114890

【弁理士】

【氏名又は名称】アインゼル・フェリックス＝ラインハルト

(74)【代理人】

【識別番号】100098501

【弁理士】

【氏名又は名称】森田 拓

(74)【代理人】

【識別番号】100116403

【弁理士】

【氏名又は名称】前川 純一

(74)【代理人】

【識別番号】100134315

【弁理士】

【氏名又は名称】永島 秀郎

(74)【代理人】

【識別番号】100162880

【弁理士】

【氏名又は名称】上島 類

(72)【発明者】

【氏名】グレゴア ルーテ

(72)【発明者】

【氏名】ルートガー ガウスリング

(72)【発明者】

【氏名】ニールス テン テイエ

(57)【要約】      （修正有）

【課題】音響泳動により、ガスからエアロゾルと固形物粒子および繊維とを分離および／または清浄化するための、凝集機器を用いた分離方法を提供する。
【解決手段】１）コンベヤベルト、液体圧、液柱および液体波動、輸送方向において変調された音波、遠心力、求心力、コリオリの力、重力、インジェクタ、ディフューザ、液体増幅器、ガス増幅器、ダクト付きタービン、三角翼濃縮機、環状ベンチュリ、マグヌス効果タービン、風力タービン、受動および強制対流、噴散および拡散からなる群から選択される流体を輸送方向において凝集機器内に受け入れかつ／または輸送するための輸送手段、２）エアロゾルに衝突する音響波を生成するための少なくとも１つの励振器、および３）凝結された液体および／または凝集された固形物を含有する第１の物質部分をエアロゾルから分離するための手段を含む凝集機器、を使用する分離方法である。
【選択図】なし

【特許請求の範囲】

【請求項1】

ガスからエアロゾルと固形物粒子および繊維と、液状物質からの固形物粒子および繊維とを、少なくとも１つの凝集機器（１）における前記エアロゾルの成分ならびに／または前記固形物粒子および／もしくは固形物繊維の凝結、凝集、アグロメレーション、圧縮、切り離し、分離および／または濃度変化により、分離および／または精製するための方法において、
Ａ）コンベヤベルト、前記液状物質の液体圧、液柱および液体波動、輸送方向において変調された音波、遠心力、求心力、コリオリの力、重力、インジェクタ、ベンチュリ、ディフューザ、液体増幅器、ガス増幅器、Ｄｙｓｏｎ、ダクト付きタービン、三角翼濃縮機、環状ベンチュリ、マグヌス効果タービン、ｂｅｒｗｉａｎまたはｂｅｒｌｉｎ風力タービン、受動および強制対流、噴散および拡散からなる群から選択される少なくとも１つのタイプのエアロゾル（２）および／または少なくとも１つのタイプの液状物質（２）は、少なくとも１つの凝集機器（１）内で少なくとも１つの輸送手段（８）によって少なくとも１つの輸送方向（４）に輸送され、
Ｂ）前記少なくとも１つのタイプのエアロゾル（２）および／または少なくとも１つのタイプの液状物質（２）は、その間に少なくとも１つの音響波（５）による作用を受け、それにより、前記エアロゾルならびに固形物粒子および繊維は、前記ガスから移動し、かつ／または前記固形物粒子および繊維は、前記液状物質から移動し、前記エアロゾルならびに／または固形物粒子および繊維（２１１）は、前記少なくとも１つの音波（５）の力により、少なくとも１つの音圧の節（５１）または音圧の腹（５２）に向かって移動し、および
Ｃ）少なくとも１つの第１の、凝結された液体および／または凝集された固体（２１１）を含有する物質部分（２１）は、その後、前記少なくとも１種のエアロゾル（２）および／または前記少なくとも１種の液状物質（２）から分離されることを特徴とする、方法。

【請求項2】

前記輸送手段（８）は、コンベヤベルト、インジェクタ、ベンチュリ、ディフューザ、液体増幅器、ガス増幅器、Ｄｙｓｏｎ、ダクト付きタービン、三角翼濃縮機、環状ベンチュリおよびマグヌス効果タービンからなる群から選択されることを特徴とする、請求項１に記載の方法。

【請求項3】

前記音波（５）は、異なる音波の位相を介して動的にデジタル式に制御され、それにより、前記少なくとも１つの凝集機器（１）における前記音圧の節（５１）および前記音圧の腹（５２）は、予め選択された箇所へ制御された方式で移動され得ることを特徴とする、請求項１または２に記載の方法。

【請求項4】

前記個々の音圧の節（５１）および前記音圧の腹（５２）の制御は、ブーリアン論理ゲートの組み合わせを使用して実施されることを特徴とする、請求項３に記載の方法。

【請求項5】

ガスからエアロゾルと固形物粒子および繊維と、液状物質からの固形物粒子および繊維とを、前記エアロゾルの成分ならびに／または前記固形物粒子および／もしくは固形物繊維の凝結、凝集、アグロメレーション、圧縮、切り離し、分離および／または濃度変化により、分離および／または精製するための凝集機器（１）であって、
Ｉ）コンベヤベルト、前記液状物質の液体圧、液柱および液体波動、輸送方向において変調された音波、遠心力、求心力、コリオリの力、重力、インジェクタ、ベンチュリ、ディフューザ、液体増幅器、ガス増幅器、Ｄｙｓｏｎ、ダクト付きタービン、三角翼濃縮機、環状ベンチュリ、マグヌス効果タービン、ｂｅｒｗｉａｎまたはｂｅｒｌｉｎ風力タービン、受動および強制対流、噴散および拡散からなる群から選択される少なくとも１つの輸送手段（８）であって、前記凝集機器（１）内で少なくとも１つの輸送方向（４）に少なくとも１つのタイプのエアロゾル（２）および／または少なくとも１つのタイプの液状物質（２）を受け入れかつ／または輸送するための少なくとも１つの輸送手段（８）、
ＩＩ）前記少なくとも１つのタイプのエアロゾル（２）および／または前記少なくとも１つのタイプの液状物質（２）に適用するための少なくとも１つの音響波（５）を生成するための少なくとも１つの励振器（３）、および
ＩＩＩ）前記少なくとも１つのタイプのエアロゾル（２）および／または前記少なくとも１つのタイプの液状物質（２）の物質部分（２１）を含有する少なくとも第１の凝結された液体および／または凝集された固体（２１１）を分離するための少なくとも１つの手段（１２）
を含む凝集機器（１）。

【請求項6】

前記少なくとも１つの輸送手段（８）は、コンベヤベルト、インジェクタ、ベンチュリ、ディフューザ、液体増幅器、ガス増幅器、ダクト付きタービン、三角翼濃縮機、環状ベンチュリおよびマグヌス効果タービンからなる群から選択されることを特徴とする、請求項５に記載の凝集機器（１）。

【請求項7】

前記少なくとも１つの輸送手段（８）は、少なくとも１つの容器（１１）をさらに含むことを特徴とする、請求項５または６に記載の凝集機器（１）。

【請求項8】

前記少なくとも１つの容器（１１）、少なくとも１つのチューブ、少なくとも１つのタンクおよび／または少なくとも１つの容器は、少なくとも２つの相互に平行に配置されたシート状プレートを備え、前記プレートのそれぞれにおいて、少なくとも２つの励振器（３）および／または少なくとも１つの励振器（３）と反射器とは、互いに対向して配置されることを特徴とする、請求項７に記載の凝集機器（１）。

【請求項9】

前記少なくとも２つの対の相互に関連付けられた励振器（３）によって発せられた前記音波（５）は、ブーリアン論理ゲートの組み合わせにより、異なる音波の位相を介して動的にデジタル式に制御され得、それにより、前記少なくとも１つの凝集機器（１）における音圧の節（５１）および音圧の腹（５２）は、予め選択された箇所へ制御された方式で移動され得ることを特徴とする、請求項８に記載の凝集機器（１）。

【請求項10】

前記シート状プレートは、ＰＣＢプレートであることを特徴とする、請求項８または９に記載の凝集機器（１）。

【請求項11】

少なくとも１つの密閉ガスサイクルに組み込まれ、かつ／または空間移行部に配置され、かつ／または熱回収と組み合わされ、かつ／またはエアフィルターの上流および／もしくは下流にあることを特徴とする、請求項５から１０のいずれか一項に記載の凝集機器（１）。

【請求項12】

前記エアフィルターは、ＨＥＰＡフィルターであることを特徴とする、請求項１１に記載の凝集機器（１）。

【請求項13】

凝結された液体および／または凝集された固体（２１１）を含有する前記少なくとも１つの第１の物質部分（２１）を照射するための少なくとも１つの放射器を含むことを特徴とする、請求項５から１２のいずれか一項に記載の凝集機器（１）。

【請求項14】

液体廃棄物、消化物、動物廃棄物、堆肥、屠殺場廃棄物、スラリー、排泄物、台所廃棄物、生物系廃棄物、液体中の有機および／もしくは無機微粒子および繊維物質、バイオガスプラント廃棄物、表面コート剤、塗料残渣、下水汚泥および／もしくは排水、ならびに／または塗料、ニス、シーラントおよび／もしくは繊維物質を含有するエアロゾルを廃棄するための、微生物、特に細菌を破壊するための、自宅において、エアコンディショニングにおいて、人工呼吸器において、閉鎖された車両、特に自動車、トラック、バス、列車、船および航空機において、ならびに細胞培養物において空気を精製するための、請求項５から１３のいずれか一項に記載の凝集機器（１）および／または請求項１から４のいずれか一項に記載の方法の使用。

【請求項15】

請求項１から４のいずれか一項に記載の方法を実施するための、請求項５から１３のいずれか一項に記載の少なくとも１つの凝集機器（１）を備える塗装機器（１０）。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、液状物質の固形物粒子および繊維を凝集させるための方法、液状物質の固形物粒子および繊維を凝集するための音響泳動の使用、ならびに液状物質の固形物粒子および繊維を凝集するための凝集機器および音響泳動による液状物質からのそれらの分離および／または精製に関する。

【0002】

さらに、本発明は、特にエアロゾルの成分の凝集、アグロメレーション、圧縮、切り離し(Auftrennung)、濃度変化および／または分離(Abscheidung)により、エアロゾルを分離および／または精製するための方法に関する。本発明は、方法を実施するための装置ならびにエアロゾルを分離および／または清浄化するための音響泳動の使用にさらに関する。

【背景技術】

【0003】

本出願に引用する文献は、参照により本明細書に援用される。

【0004】

農業では、堆肥の運搬および廃棄に起因するコストがかなり発生する。これを削減するために、堆肥の液状内容物は、現在、通常蒸発される。これにより、堆肥の重量が削減され、従って運搬コストおよび廃棄コストが削減される。その後、残りの固形分は燃焼され得る。あるいは、それは肥料としても使用され得る。

【0005】

しかしながら、液体画分の蒸発は、必要とされる高温（＞８０℃）に起因してかなりのコストの原因となる。さらに、アンモニア、硫化水素および他のガスがそれと共に蒸発して、環境へ流出する。アンモニアを環境へ蒸発させないようにするために、蒸発中、堆肥にバインダーが添加される。しかしながら、これは、室温においてのみ満足に行うことが可能である。

【0006】

あるいは、アンモニアは、堆肥中で硫酸などの強酸によって結合される。結果として生じるアンモニウム塩は、高価な方法で廃棄する必要がある。

【0007】

部分的には、アンモニアは、オゾンでも処理されて毒性の強いオキシムを生じる。また、オゾン処理中、反応されるアンモニアの量は非常に少ない。

【0008】

あるいは、液体画分から固形分を分離するために、スラリーが遠心分離される。しかしながら、堆肥中の固形物粒子は、液体と同じまたは同様の密度を有する。その結果、分離は不完全である。そのため、この処理において、残りの液体画分の蒸発または高速の遠心分離も必須である。

【0009】

結局、現在のところ、堆肥を廃棄するためのコスト効率の良い方法はない。特に、堆肥の固形分がコスト効率良く回収可能にされ得る方法はない。

【0010】

定常超音波を使用して液状物質から固形物粒子および繊維を分離するための音響法および音響装置は、そのようなものとして公知である。

【0011】

Ｋａｐｉｓｈｎｉｋｏｖ ｅｔ ａｌ．は、論文Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ｓｔａｔｉｓｔｉｃａｌ Ｍｅｃｈａｎｉｃｓ：Ｔｈｅｏｒｙ ａｎｄ Ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔ，ＩＯＰ Ｐｕｂｌｉｓｈｉｎｇ，２００６の“Ｃｏｎｔｉｎｕｏｕｓ ｐａｒｔｉｃｌｅ ｓｉｚｅ ｓｅｐａｒａｔｉｏｎ ａｎｄ ｓｉｚｅ ｓｏｒｔｉｎｇ ｕｓｉｎｇ ｕｌｔｒａｓｏｕｎｄ ｉｎ ｍｉｃｒｏｃｈａｎｎｅｌ”において、マイクロチャンネル流における粒子および血球の連続的な分離および粒子選別について説明している。

【0012】

米国特許第４，７５９，７７５号明細書は、２つの超音波をビートさせることによる液体からの粒子の切り離しまたは分離を開示している。米国特許出願公開第２００８／０１８１８２８Ａ１号明細書は、特に生細胞の分離に役立つ超音波動作四分の一波長分離室（ｕｌｔｒａｓｏｕｎｄ－ｗｏｒｋｉｎｇ ｑｕａｒｔｅｒ－ｗａｖｅｌｅｎｇｔｈ ｗａｖｅ ｓｅｐａｒａｔｉｏｎ ｃｈａｍｂｅｒ）を開示している。

【0013】

米国特許第７，６７４，６２０Ｂ２号明細書は、定常超音波によって液体中の粒子を分離するための方法および機器を開示している。そこでは、２つの異なる周波数間で定常超音波が交互に切り替えられる。これにより、異なる特性の粒子を互いに分離することができる。

【0014】

独国特許出願公表第６９６ ２８ ３８９Ｔ２号明細書（欧州特許第０ ７７３ ０５５Ｂ１号明細書）から、超音波によって液体中の粒子を取り扱う機器が公知であり、そこでは、超音波ビームの波長は、流路内の懸濁液の流れに対して実質的に垂直となるように流路の壁面に設けられる吸込みラインの直径を上回る。

【0015】

米国特許第５，５２７，４６０号明細書は、同様に、分散液から粒子、特に生細胞を分離するための装置および方法を開示している。機器は、バイオリアクターに直接接続される。

【0016】

しかしながら、これらの公知の機器および方法は、商業的または工業的規模で実施するのに好適ではない。

【0017】

生産、例えば塗装業、製紙業およびテキスタイル産業では、異なる構造を有し得るエアロゾルが生産される。そのようなエアロゾルは、ガス中の粒子、繊維、微粒子、エマルジョンまたは液体から形成され得る。エアロゾルは、分画によって分離され、分離され、凝集され、アグロメレーションされ、かつ／もしくは圧縮される必要があり、および／またはそれらの構成成分の濃度は、それらの再使用可能な構成成分および／または廃棄構成成分を分離するために変更される必要がある。

【0018】

現在までのところ、これは、通常、フィルターまたはフィルタリングされ得るボルテクサなどのエアバブリング機器によって行われている。しかしながら、フィルターは、塵埃、繊維凝集体および／または付着物を形成して詰まるという欠点を有し、これは、従って汚染を生じる。さらに、フィルターの性能は決して同じではなく、代わりにフィルターの負荷のステータスおよびその特性に依存する。

【0019】

そのため、フィルターを定期的に交換する必要がある。それらの効果は一定ではない。そのため、それらで達成される清浄化は様々である。さらに、フィルターは、追加的な廃棄物とみなされる。

【0020】

また、エアロゾルを捉えるために水壁、空気供給、降下ウィンチ（ｆａｌｌ ｗｉｎｃｈ）、厚紙および他の捕捉器具が使用される。しかしながら、これらは、追加的な廃棄物の生成、フィルターの遮断および／またはエネルギー的に好ましくない排気精製につながる。さらに、それらは、非常に高価でありかつ労働集約的である。さらに、それらの使用は、塗装ラインなどのプラントの連続的な動作を阻止する。

【0021】

有機物質の燃焼および熱分解などの可燃性ガスの生産は、粒子、水、ピッチ、油および／またはワックスを生じ、これらは、これらが環境に入ることを防止するためにフィルタリングされる必要がある。結果として得られるガスを清浄化するためにカーボンフィルターおよび乾燥ラインが使用される。

【0022】

結局、現在のところ、環境に優しく、場合により既存のエアロゾル成分のリサイクルおよび一定品質の清浄化をもたらす、エアロゾルを清浄化および分離するためのコスト効率の良い方法はない。

【0023】

定常超音波により、ガスからエアロゾルと固形物粒子および繊維とを分離および／または精製するための音響法および音響機器は、そのようなものとして知られている。

【0024】

米国特許出願公開第２０１５／０２６５９６１Ａ１号明細書から、超音波によってエアロゾルをアグロメレーションおよび分離するための機器が公知であり、そこでは、超音波源を冷却するための機器が提供されている。

【0025】

独国特許出願公表第６９７ ０５ ２２６Ｔ２号明細書（欧州特許第０ ９２３ ４１０Ｂ１号明細書）は、国際公開第９２／０９３５４号パンフレットと関連して、ガスストリーム中の粒子をアグロメレーションする方法および機器を開示している。ガスストリームは、音響アグロメレーション室を通して流れ、その室の排出口において流れの一部分を選択的に引き出し、より大きい粒子を優先しかつそれを室の吸入口に戻るように送り込む。機器は、公知のフィルターの入口に設置され、これは特に大きい粒子を保持し得る。

【0026】

独国特許出願公開第１９５ １３ ６０３Ａ１号明細書から、既存の超音波を使用して液体から固形物粒子および／または液滴を分離するための方法および装置も公知である。公知の分離器により、集められた固形物粒子および／または液滴が液体から分離される。

【0027】

独国特許出願公開第１０ ２００９ ０３６ ９４８Ａ１号明細書は、ＳＣＲ触媒により、塵埃含有排ガス中の窒素酸化物を減少させるための方法およびシステムを開示しており、そこでは、装置の前に、超音波によって塵埃を分離する機器がある。

【0028】

しかしながら、これらの公知の機器および方法は、商業的または工業的規模で実施するのに好適ではない。

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0029】

本発明の目的は、液体廃棄物、発酵残渣、動物廃棄物、特に堆肥、屠殺場廃棄物、スラリー、排泄物、台所廃棄物、生物系廃棄物、液体中の有機および／または無機微粒子および繊維物質、バイオガスプラント廃棄物、表面コート剤、塗料残渣、下水汚泥および／または排水などの液状物質が、持続的でコスト効率が良くかつ環境に優しい方法で廃棄され得る方法および装置であって、固形分がリサイクル可能である、方法および装置を提供することである。さらに、方法および機器のフィルター、特にＨＥＰＡフィルターは上流に設けられ得、それにより、フィルターは、詰まることがないかまたは詰まりの程度が非常に限定的であり、それらの寿命が著しく長くされ得る。プロセスは、対応する寸法にされた機器を用いて技術的および工業的規模で実施され得る。

【0030】

さらに、本発明の目的は、上述の欠点を回避し、および環境に優しく、質的に一貫して良好でありかつ安価な方法でエアロゾルのその成分への切り離し、分離および／または清浄化を可能にする方法および機器を提供することである。さらに、方法および機器フィルター、特にＨＥＰＡフィルターは、上流に設けられ得、それにより、フィルターは、詰まることがないかまたは詰まりの程度が非常に限定的であり、それらの寿命が著しく長くされ得る。この方法は、適切なサイズにされた機器を用いて技術的および工業的規模でも実施され得る。

【0031】

最後に重要な点として、方法および機器は、高エネルギー超音波により、微生物、特に細菌細胞の破壊を可能にする。

【課題を解決するための手段】

【0032】

目的は、本発明に従って独立請求項１に記載の方法、独立請求項５に記載の機器、独立請求項１４に記載の使用および請求項１５に記載の塗装機器によって達成された。好都合な実施形態は、従属請求項から得ることができる。

【0033】

ガスからエアロゾルと固形物粒子および繊維と、液状物質からの固形物粒子および繊維とを、少なくとも１つの凝集機器におけるエアロゾルの成分ならびに／または固形物粒子および／もしくは固形物繊維の凝結、凝集、アグロメレーション、圧縮、切り離し、分離および／または濃度変化により、分離および／または精製するための発明的な方法によれば、
Ａ）コンベヤベルト、液状物質の液体圧、液柱および液体波動、輸送方向において変調された音波、遠心力、求心力、コリオリの力、重力、インジェクタ、ベンチュリ、ディフューザ、液体増幅器、ガス増幅器、Ｄｙｓｏｎ、ダクト付きタービン、三角翼濃縮機（ｄｅｌｔａ ｗｉｎｇ ｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｏｒ）、環状ベンチュリ、マグヌス効果タービン、ｂｅｒｗｉａｎまたはｂｅｒｌｉｎ風力タービン、受動および強制対流、噴散および拡散からなる群から選択される少なくとも１つのタイプのエアロゾルおよび／または少なくとも１つのタイプの液状物質は、少なくとも１つの凝集機器内で少なくとも１つの輸送手段によって少なくとも１つの輸送方向に輸送され、
Ｂ）少なくとも１つのタイプのエアロゾルおよび／または少なくとも１つのタイプの液状物質は、その間に少なくとも１つの音響波による作用を受け、それにより、少なくとも１つの音波の力により、少なくとも１つの音圧の節または少なくとも１つの音圧の腹に向かって、エアロゾルならびに固形物粒子および繊維は、ガスから移動し、かつ／または固形物粒子および繊維は、液状物質から移動し、および
Ｃ）少なくとも１つの第１の、凝結された液体および／または凝集された固体を含有する物質部分は、その後、少なくとも１種のエアロゾルおよび／または少なくとも１種の液状物質から分離される。

【0034】

本発明による液状物質は、有機および／または無機液状物質、特に分散液または懸濁液である。

【0035】

そのような液状物質は、例えば、液体廃棄物、バイオガスプラント廃棄物、表面コート剤、塗料残渣、テキスタイル産業もしくは製紙業からの汚泥、発酵残渣、動物廃棄物、堆肥、屠殺場廃棄物、スラリー、排泄物、糞便汚水、サイレージ、グレインポスト廃棄物（ｇｒａｉｎ ｐｏｓｔ ｗａｓｔｅ）、生ごみまたは排水である。液状物質は、異なるサイズおよび／または密度の固形物粒子および繊維を含有し得る。固形物粒子および繊維のサイズは、ナノメートル、ミクロン、ミリメートル、センチメートルおよび／またはデシメートル単位であり得る。液状物質は、わずかに液状であるか、低いペースト状であるか、または高い粘性を有し得る。

【0036】

音波を液状物質に適用すると、音波は、液状物質に入る。液状物質は、固有振動される。液状物質に少なくとも１つの音響波を適用することにより、固形物粒子および繊維が音圧の節または音圧の腹に向かって移動される。その結果、固形物粒子および繊維は、音圧の節の周りまたは音圧の腹の周りの空間に蓄積する。この場合、固形物粒子および繊維は、例えば、それらのサイズ、それらの気密度、それらの慣性モーメントおよび／またはそれらの圧縮性に依存して音圧の節または腹へ移動する。

【0037】

好ましくは、液状物質は、互いに空間的に離間される複数の音響波による作用を受ける。その結果、空間領域は、音圧の節または音圧の腹を接続する線の周りにほぼ同心状に延在する。好ましい実施形態では、液状物質は、輸送方向に輸送される間に音響波による作用を受ける。この実施形態では、固形物粒子および繊維は、輸送方向に輸送されている間に空き領域に蓄積される。

【0038】

音波は、好ましくは、定常波として形成される。特に好ましくは、定常超音波が使用される。

【0039】

音波は、好ましくは、輸送方向に対して＞０°の角度で伝搬する。好ましい実施形態では、角度は直角である。結果として、定常波を生成するために設けられた対応する励振器は、互いに対向して配置され得る。そのため、音圧の節または腹を接続する線は、輸送方向に延在する。

【0040】

しかしながら、原理上、伝搬方向は、輸送方向に対して異なる角度でも配置され得、励振器も互いにある角度で配置される。

【0041】

ある種の固形物粒子および繊維を他の固形物粒子および繊維から分離するために、方法は、異なる周波数、波形および／または振幅を有する音波を液状物質に適用することも提供し得る。また、この実施形態では、音波は、好ましくは、互いに空間的に離間されている。原理上、音波の波形は、任意のもの、例えば正弦曲線、鋸歯状、方形または三角形であり得る。

【0042】

本発明によれば、少なくとも１つの凝集機器における音圧の節および音圧の腹が予め選択された箇所へ制御された方式で移動され得るように、異なる音波の位相を介して音波を動的にデジタル式に制御することが好ましい。好ましくは、個々の音圧の節および音圧の腹の制御は、ブーリアン論理ゲートの組み合わせを使用して実施される。

【0043】

ある種の固形物粒子および繊維を他の固形物粒子および繊維から分離するために、複数の音圧の節および腹を有する高調波の音波を使用することも好ましい。その結果、様々な固形物粒子および繊維は、様々な音圧の節および音圧の腹に凝集される。様々な固形物粒子および繊維は、互いに分離される。

【0044】

異なる固形物粒子および繊維のそのような部分的な流れは、さらに好ましくは、より小さい音圧の節および音圧の腹を有する高調波の音波、またはより少ない音圧の節および腹を有する異なる周波数、波形および／または振幅の音波を受けることによって集中される。その結果、部分的な流れがまとめられる。

【0045】

さらに、周波数および／またはボリュームがヒトおよび動物の聴取範囲外である音波を使用することが好ましい。加えてまたは代わりに、この目的のために、防音手段、特に雑音低減または雑音抑制拡声器（アクティブノイズキャンセル、パッシブノイズキャンセルまたは雑音抑圧）を使用することが好ましい。

【0046】

音波の腹では、固形物粒子および繊維に作用する音圧が大きい。その結果、固形物粒子および繊維が押しのけられる。一方、それにより、固形物粒子および繊維は、空間領域に集まり、従って空間領域内の液状物質を乾燥して凝固させる。さらに、空き領域の周りに液体膜が形成され、それに起因して、液状物質は、ペースト状の稠度の場合でも、管径が比較的小さい容器によって運搬可能である。

【0047】

液状物質の輸送をさらに改善するために、液状物質はまた、好ましくは液状物質を完全に取り囲む音波での衝撃前に輸送流体（シート層）に導入され得る。送給流体は、層流または乱流の境界層を形成する。その結果、容器内壁への液状物質の付着が回避され得、および／または容器における液状物質の輸送速度が増加され得る。送給流体は、相分離線も形成し、それにより液状物質が相分離する能力を高め得る。その結果、液状物質の予備分離が達成されると同時に、液状物質からの固形物粒子および繊維の分離が改善され、および／または分離室が形成される。

【0048】

固形物粒子および繊維を価値ある物質、例えば肥料として使用可能にするために、領域に集められて凝集された固形物粒子および繊維を含有する物質の第１の部分は、それに続いて液状物質から分離される。好ましくは、第１の物質部分は、液状物質から空間的に分離される。そのような分離は、アンモニア、硫化水素または他のガスの蒸発がなくても可能である。

【0049】

プロセスは、好ましくは、第１の物質部分が、定義された限界よりも少ない液体を含有するまで繰り返される。

【0050】

そのため、液状物質への音波の適用は、固形物粒子および繊維を凝集可能にするだけでなく、そのような音波により、液状物質からの、ある種の固形物粒子および繊維または液状物質に含有される他の固形物粒子および繊維の標的とする分離を可能にする。さらに、液状物質への音波の適用は、輸送方向での液状物質の輸送を可能にする。プロセスは、物質の流れの固形分を用いることを可能にするだけではない。紙、テキスタイルまたは他の繊維の乾燥および／または凝固も可能にする。

【0051】

目的は、液状物質の固形物粒子および繊維を凝集するための音響泳動の使用によってさらに達成される。音響泳動を使用することにより、液状物質に存在する固形物粒子および繊維が用いられ得る。これは、液状物質を蒸発させず、第１の物質部分を蒸発させず、かつバインダーを添加せずに安価な方法で可能である。

【0052】

目的は、ガスからエアロゾルと固形物粒子および繊維と、液状物質からの固形物粒子および繊維を、エアロゾルの成分ならびに／または固形物粒子および／もしくは固形物繊維の凝結、凝集、アグロメレーション、圧縮、切り離し、分離および／または濃度変化により、分離および／または精製するための凝集機器であって、
Ｉ）コンベヤベルト、液状物質の液体圧、液柱および液体波動、輸送方向において変調された音波、遠心力、求心力、コリオリの力、重力、インジェクタ、ベンチュリ、ディフューザ、液体増幅器、ガス増幅器、Ｄｙｓｏｎ、ダクト付きタービン、三角翼濃縮機、環状ベンチュリ、マグヌス効果タービン、ｂｅｒｗｉａｎまたはｂｅｒｌｉｎ風力タービン、受動および強制対流、噴散および拡散、特にインジェクタ、ベンチュリ、ディフューザ、液体増幅器、ガス増幅器、Ｄｙｓｏｎ、ダクト付きタービン、三角翼濃縮機、環状ベンチュリおよびマグヌス効果タービンからなる群から選択される少なくとも１つの輸送手段であって、凝集機器内で少なくとも１つの輸送方向に少なくとも１つのタイプのエアロゾルおよび／または少なくとも１つのタイプの液状物質を受け入れかつ／または輸送するための少なくとも１つの輸送手段、
ＩＩ）少なくとも１つのタイプのエアロゾルに適用するための少なくとも１つの音響波を生成するための少なくとも１つの励振器、および
ＩＩＩ）少なくとも１つのタイプのエアロゾルおよび／または少なくとも１つのタイプの液状物質の物質部分を含有する少なくとも第１の凝結された液体および／または凝集された固体を分離するための少なくとも１つの手段
を含む凝集機器によってさらに達成される。

【0053】

音波の力により、液状物質に含有される固形物粒子および繊維は、少なくとも部分的に音波の音圧の節または音圧の腹へ移動される。その結果、それらは、音圧の節または腹の周りの空間に集まる。

【0054】

好ましくは、液状物質を受け入れかつ／または輸送する手段の延在方向において、音響波を生成するための、複数の相互に離間された、特に空間的にオフセットされた励振器が設けられる。その結果、空間領域は、音圧の節または音圧の腹を接続する線の周りに同心状に延在する。この手段によって生成された音響波は、線が延在方向に延在するように延在方向に対して横断する方向に伝搬することが好ましい。

【0055】

音波は、好ましくは、定常超音波である。この目的のために、凝集機器は、さらに一層好ましくは、音波を生成するために、それぞれ２つの相互に対応して形成された励振器を有する。相互に対応する手段は、好ましくは、２つの圧電素子、スピーカーもしくは圧電素子および／または反射器である。

【0056】

好ましくは、スピーカーは、音波を生成するための励振器として使用され、圧電素子によって音波を生成する。しかしながら、液浸コイル、静磁（リボンツイータ、箔ツイータ、ジェットツイータ）拡声器、静電拡声器、ホーンドライバー、フレキシュラルウェーブトランスデューサ（ｆｌｅｘｕｒａｌ ｗａｖｅ ｔｒａｎｓｄｕｃｅｒｓ）、プラズマ拡声器、電磁拡声器、励振器または超音波トランスデューサも使用され得る。

【0057】

異なる組成のいくつかの物質部分を異なる空間領域に集めるために、異なる周波数、振幅および／または波形を有する音波の使用が好ましい。

【0058】

さらに好ましくは、１つまたは複数の空間領域は、例えば、音波の振幅を変更することにより、かつ／または音波を生成するための励振器の配置構成を変更することにより、選択的に特定の方向に向けられる。

【0059】

凝集された固形物粒子および繊維を含有する液状物質の第１の物質部分を分離する手段は、好ましくは、第１の物質部分のための少なくとも１つの第１の排出口または液状物質のための少なくとも１つの排出口を含む。しかしながら、それは、それぞれの他の物質部分のための第２のシーケンスも有し得る。さらに、異なる組成のいくつかの物質部分が異なる空間領域に集められる場合、それは、さらなるプロセスを有し得る。

【0060】

液状物質を受け入れかつ／または輸送するための手段は、好ましくは、容器、特にチューブおよび／またはタンクを含む。容器は、金属、プラスチックまたは複合材で作製され得る。原理上、それは任意の形状を有し得る。容器では、液体は、好ましくは、輸送方向に輸送される。

【0061】

好ましい実施形態では、容器は、少なくとも２つの相互に平行に配置されたシート状プレート(flaechenfoermigen Platten)を含み、そのプレートのそれぞれにおいて、少なくとも２つの励振器またはそれぞれ励振器および反射器が互いに対向して配置される。好ましくは、シート状プレートは、ＰＣＢプレートである。

【0062】

少なくとも２つの対の関連付けられた励振器によって発せられた音波は、ブーリアン論理ゲートの組み合わせを使用して、異なる音波の位相を介して動的にデジタル式に制御可能であり、それにより、少なくとも１つの凝集器における音圧の節および音圧の腹は、予め選択された箇所へ制御して移動可能である。

【0063】

代わりにまたは加えて、このために液状物質を受け入れかつ／または輸送するための手段は、好ましくは、輸送手段を含む。輸送手段は、好ましくは、液体増幅器、Ｄｙｓｏｎまたはコンベヤベルトである。この実施形態では、延在方向は、好ましくは、輸送方向である。液状物質を輸送するための輸送手段に加えてまたはその代わりに、液状物質の液体圧、液柱または液体波動、遠心力、求心力、コリオリの力、重力、インジェクタ、ベンチュリ、ディフューザ、液体増幅器、Ｄｙｓｏｎ、ダクト付きタービン、三角翼濃縮機、環状ベンチュリおよびマグヌス効果タービンが使用され得る。

【0064】

さらに好ましい実施形態では、励振器によって生成された音波は、液状物質を輸送するための輸送手段として使用される。そのような目的のために、輸送方向における音波が連続的に変調され、それにより、液状物質、特に固形物粒子および繊維が輸送方向に輸送される。さらに好ましくは、伝搬方向が輸送方向である輸送音響波が使用される。

【0065】

液状物質を導入するために、吸入口は、好ましくは、輸送方向において凝集機器の前端に設けられる。これは、特に好ましくは、容器内に配置される。しかしながら、液状物質からの第１の物質部分の分離手段は、好ましくは、輸送方向において吸入口の後ろ側、好ましくは凝集機器の後端に配置される。

【0066】

特に好ましい実施形態では、液状物質を受け入れかつ／または輸送するための手段は、コンベヤベルトとして設計される。この実施形態では、容器、特にタンクがさらに提供され得る。そのため、コンベヤベルトは、同時に第１の物質部分の分離手段を形成する。液状物質がどの程度液体であるかに依存して、コンベヤベルトが液状物質に浸漬されることが好ましい。その後、液状物質は、コンベヤベルトの輸送方向において、前側の浸漬された端部で取り上げられる。輸送方向における後端では、第１の物質部分が分離される。この実施形態では、音波を生成するための励振器は、コンベヤベルトの延在方向に配置される。そのような目的のために、それらは、好ましくは、コンベヤベルト上もしくはその内部またはコンベヤベルトの近くに位置決めされる。

【0067】

音波を生成するための励振器は、凝集機器の延在方向、特に好ましくは容器、第１の物質部分の分離手段および／または輸送手段の延在方向に配置されることも好ましい。

【0068】

下記では、本発明による凝集機器および本発明による方法をエアロゾルに関連して説明する。

【0069】

本発明によるエアロゾルの精製は、エアロゾルの凝集、アグロメレーション、圧縮、分離、濃度の変化および／または分離を包含する。エアロゾルは、ガスならびにガスに分散された液体および／またはガスに分散された固体を含む。液体は、純粋液体、液体の混合物、分散液および／またはエマルジョンであり得る。液体は、さらに、水、タール、ピッチ、有機溶媒、無機溶媒ならびに／またはそれらの混合物およびエマルジョンであり得る。固体は、粒子、有機および／もしくは無機組成物の粒子および繊維、または細菌、ウィルスならびにバイオフィルムであり得る。固体は、残液をさらに含有し得る。本発明での意味では、エアロゾルは、例えば、塗料、ラッカーおよびシーラントを備える表面コーティングにおいて、紙および／またはテキスタイルの生産において、およびそれらのさらなる処理において生じる。ガスは、空気、窒素および／または他のガスであり得る。

【0070】

下記では、エアロゾルの固体成分および／または液体成分は、特に清浄化プロセス（分離、凝集、濃縮およびアグロメレーションの段階）中および／またはその後、第１の物質部分と呼ばれる。下記で称される第２の物質部分は、第１の物質部分から精製されたエアロゾルである。下記では、従って、用語第２の物質部分およびエアロゾルは同義的に使用される。

【0071】

エアロゾルは、液体、特に液滴、ならびに／または固体、特に異なる形状、サイズおよびもしくは密度の粒子および／もしくは繊維を含有する。サイズは、ナノメートル、マイクロメートル、ミリメートル、センチメートルおよび／またはデシメートルであり得、分散は、均質および不均質であり得る。エアロゾルの液体および／または固形物は、異なる粘度および／または密度を有し得る。

【0072】

エアロゾルへの少なくとも１つの音響波の適用は、運動力を引き起こし、それにより、液体および／または固体は、音圧の節または音圧の腹に向かって移動される。その結果、エアロゾルの液体成分および／または固体成分は、音圧の節または腹の周りの空間に集まる。その際、液体および／または固体は、例えば、それらのサイズ、それらの密度、それらの慣性モーメントおよび／またはそれらの圧縮性に依存して音圧の節または音圧の腹に向かって移動する。

【0073】

好ましくは、エアロゾルは、複数の音響波の作用を受け、これら音波は、互いに空間的に離間されている。その結果、空き領域は、音圧の節または音圧の腹を接続する線の周りにほぼ同心状に延在する。好ましい実施形態では、エアロゾルは、輸送方向に輸送される間に音響波による作用を受ける。この実施形態では、液体および／または固体は、輸送方向に輸送されている間に空き領域に集められる。

【0074】

音波は、好ましくは、輸送方向に対して０°超の角度で伝搬する。特に好ましくは、角度は直角である。その結果、音圧の節または腹を接続する線は、輸送方向に延在する。

【0075】

音波は、好ましくは、定常波として形成される。特に好ましくは、定常超音波が使用される。

【0076】

エアロゾルのある種の液体および／または固体を他の液体および／またはエアロゾル固体から分離するために、方法は、異なる周波数、波形および／または振幅の音波でエアロゾルに衝撃を与えることをさらに提供し得る。また、この実施形態では、音波は、好ましくは、互いに空間的に離間されている。原理上、音波の波形は、任意のもの、例えば正弦曲線、方形または三角形であり得る。

【0077】

エアロゾルのある種の液体および／または固体を他の液体および／またはエアロゾル固体から分離するために、複数の音圧の節および腹を有する高調波の音波を使用することも好ましい。その結果、様々な液体および／または固体は、それらの密度および／または慣性に依存して、様々な音圧の節および音圧の腹において凝集され、集められ、圧縮され、アグロメレーションされ、かつ／または組み合わされる。そのため、エアロゾルに含有される液体および／または固体はまた、互いに分離され得る。

【0078】

異なる液体および／または固体のそのような部分的な流れは、さらに好ましくは、より少数の音圧の節および腹を有する異なる周波数、波形および／または振幅の音波を適用することによって集中される。その結果、部分的な流れがまとめられる。

【0079】

さらに、周波数および／またはボリュームがヒトおよび動物の聴取範囲外である音波を使用することが好ましい。加えてまたは代わりに、この目的のために、防音手段、特にアクティブノイズキャンセルを使用することが好ましい。

【0080】

音波の音圧の腹では、液体および／または固体に作用する音圧が大きい。しかしながら、音圧の節では、液体および／または固体に作用する音圧が小さい。その結果、液体および／または固体が音圧の節へ追い込まれる。一方では、従って、それらは、空間領域において統合、乾燥および凝固される。他方では、ガス膜が空き領域の周りに形成され、その結果、エアロゾルは、比較的小さい管径で運搬され得る。

【0081】

エアロゾルの送給をさらに改善するために、エアロゾルはまた、音波に曝される前に送給流体、特にガス、粒子ストリームおよび／または繊維状ストリーム（シート状層）に導入され得る。好ましくは、送給流体は、エアロゾルおよび／または第１の物質部分を完全に取り囲む。その結果、容器内壁へのエアロゾルの付着が回避され得、および容器内でのエアロゾルの最高速度が増加され得る。送給流体は、エアロゾルの反応性が高められる相分離線も形成する。その結果、エアロゾルの予備分離が達成されると同時に、液体および／または固体の分離が改善され、および／または細菌の分離が生じる。

【0082】

プロセスは、好ましくは、第２の物質部分が、定義された限界値よりも少ない第１の物質部分を含有するまで繰り返される。

【0083】

そのため、エアロゾルへの音波の適用は、液体および／または固体を凝集させるだけではない。しかし、そのような音波により、エアロゾルまたは他のエアロゾル含有液体および／もしくは固体からのある種の液体および／もしくは固体の標的とする分離が可能となる。さらに、エアロゾルへの音波の適用は、輸送方向におけるエアロゾルの輸送を可能にする。

【0084】

エアロゾルは、好ましくは、表面コーティング材である。音響泳動を使用することにより、エアロゾル中に存在する液体および／または固体は、回収されてリサイクルされ得る。これは、特に塗料、ラッカー、シーラントおよび／または繊維状物質、例えばテキスタイル、紙ならびに／またはそれらの成分および／もしくは構成成分、特に添加剤、フィラー、溶媒、バインダー、硬化剤および／または顔料を含有するエアロゾルに適用される。

【0085】

本発明によるエアロゾル法は、本発明による上述の凝集機器によって実施され得る。

【0086】

音波の力により、エアロゾルを含有する液体および／または固体は、少なくとも部分的に音波の音圧の節または音圧の腹に向かって移動される。その結果、それらは、音圧の節または腹の周りの空間に集まる。

【0087】

好ましくは、音響波を生成するための、複数の相互に離間された、特に空間的にオフセットされた励振器は、輸送方向に設けられる。その結果、空間領域は、音圧の節または腹を接続する線の周りに同心状に延在する。その手段によって生成される音響波は、輸送方向に対して横断する方向に伝搬することが好ましい。この実施形態では、線は、輸送方向に延在する。

【0088】

音波は、好ましくは、定常超音波である。この目的のために、凝集機器は、さらに一層好ましくは、音波を生成するための少なくとも２つの互いに対応する励振器を有する。相互に対応する手段は、好ましくは、２つの圧電素子、もしくは拡声器、もしくは圧電素子および／または反射器である。

【0089】

好ましくは、音波を生成する励振器として使用されるのは、圧電素子によって音波を生成するスピーカーである。しかしながら、液浸コイル、静磁拡声器、ホーンドライバー、フレキシュラルウェーブトランスデューサ、プラズマ拡声器、電磁拡声器、励振器または超音波トランスデューサも使用され得る。

【0090】

異なる組成の数種の液体および／または固体を空間の異なる領域に集めるために、異なる周波数、振幅および／または波形の音波を使用することがさらに好ましい。

【0091】

例えば、音波の振幅を変更することにより、かつ／または音波を生成するための励振器の配置構成を変更することにより、１つまたは複数の空間領域が特定の方向に向けられることが同様に好ましい。

【0092】

好ましい実施形態では、音波は、ブーリアン論理ゲートの組み合わせを使用して、異なる音波の位相を介して動的にデジタル式に制御され、それにより、凝集器における音圧の節および腹は、予め選択された箇所へと制御され得る。

【0093】

エアロゾルを受け入れかつ／または輸送するための手段は、上述の輸送手段であり得る。同様に、上述の容器が考慮される。容器は、金属、プラスチックおよび／または複合材で構成され得る。原理上、容器は任意の形状を有し得る。

【0094】

容器内のエアロゾルの乱流条件に加えて、層流エアロゾルストリームが好ましく、これは、層流境界層を形成しかつ分離および凝集を促す。

【0095】

さらに好ましい実施形態では、音波は、エアロゾルを輸送するための輸送手段として使用される。この目的のために、輸送方向の音波が連続的に変調され、それにより、エアロゾル、特に液体および／または固体が輸送方向に輸送される。さらに好ましくは、伝搬方向が輸送方向である輸送音響波が使用される。

【0096】

エアロゾルを導入するために、吸入口は、好ましくは、輸送方向において凝集機器の前端に設けられる。これは、特に好ましくは、上述の容器に配置される。対照的に、エアロゾルから第１の物質部分を分離するための手段は、好ましくは、輸送方向において吸入口の後ろ側、好ましくは凝集機器の後端に配置される。

【0097】

音波を生成するための励振器は、凝集機器の延在方向、特に好ましくはエアロゾルを受け入れかつ／または輸送するための手段、特に容器、および／または輸送手段、および／または第２の物質部分の第１の物質部分を分離するための手段の延在方向に配置されることも好ましい。

【0098】

特に好ましい実施形態では、凝集機器は、動的に可動であり、それにより、例えば塗装ラインにあるスプレーヘッドに追従し得る。

【0099】

さらに好ましい実施形態では、凝集機器は、エアロゾルを受け入れかつ／または輸送するための複数の容器を含む。複数の容器は、好ましくは、一方が他方の内部に配置されかつ／または互いに入れ子にされる。それらは、好ましくは、同じまたは異なる直径の異なるチューブから形成される。好ましくは、複数のチューブは、チューブによって取り囲まれる。この実施形態では、励振器は、好ましくは、複数のチューブ上に配置される。この実施形態は、複数のチューブ内に層流があるという利点を有する。

【0100】

さらに好ましい実施形態では、上述のプレート、特にＰＣＢプレートを含む構成が使用される。

【0101】

さらに別の好ましい実施形態では、凝集機器は、閉鎖ガス流、例えば室内、例えば家屋、エアコンディショナ、人工呼吸器、閉鎖された車両、特に自動車、トラック、バス、列車、船および飛行機内の循環空気中に埋め込まれる。

【0102】

さらに別の好ましい実施形態では、凝集機器は、例えば、内部から外部への空間移行部に組み込まれる。ここで、熱回収との組み合わせが好都合である。

【0103】

特に好ましい実施形態では、凝集機器は、放射器、特にＵＶ、ＩＲもしくはマイクロ波放射器および／または放射器の後ろ側にかつ放射器に対向して配置された反射器を有し、放射器は、第１の物質部分を光化学的に励振しかつ／または加熱するためのものである。これは、エアロゾルの液体から、より大きく、より靭性があり、かつ／または収集がより簡単な粒子が形成されるという利点を有する。その結果、エアロゾルの硬化が加速され得る。さらに、アグロメレーションは、化学的に引き起こされかつ温度によって加速される。さらに、細菌、バイオフィルムおよび／またはウィルスは、放射器の放射によって殺される。放射器は、壁内、壁上、容器の内側または外側に装着される。エアロゾルの放射によってそれらを可能にするために、容器は、任意選択的に、放射器のための窓を有する。放射器を振動がないように締結することが好ましい。

【0104】

さらに特に好ましい実施形態では、エアロゾルから分離された第１の物質部分を収集するための凝集機器は、特に再生可能であり、構造化されており、滑らかなまたは粗い、殺菌性および／吸収剤として形成される表面を提供する。物質の第１の部分は、好ましくは、表面に伝えられる。後者は、超疎水性であり、超親水性であり、親水性であり、疎水性であり、かつ／または静電的に帯電されるかもしくは接地され得る。それは、可動であり、かつ／または送給流体、好ましくは水があふれ出ることがある。表面は、物質の第１の部分に結合しかつ／またはそれを除去して、エアロゾル内へ戻るように移行することまたは他の汚染物質を生成することを防止することが好ましい。

【0105】

そのような表面は、好ましくは、第１の物質部分または水分膜を分離するための分離器を備えるコンベヤベルトで形成され、第１の物質部分とまとめられた分離された物質部分または水分膜は、物質容器またはドレーンに放出され得る。

【0106】

さらに好ましい実施形態では、そのような表面は、特に再生可能なおよび／または未乾燥の塗膜、繊維および／またはテキスタイル膜で形成され、これは、例えば、紙、厚紙またはプラスチック膜で構成される。この形態では、繊維、および／またはテキスタイル膜、および／または膜は、廃棄可能である。

【0107】

応用に応じて、さらに、凝集機器は、冷却するための機器または加熱するための機器を含むことが好ましい。

【0108】

特に、本発明による凝集機器は、塗装機器、特に塗装ラインを装備することが好適である。凝集機器により、塗装ライン内で生じたエアロゾルは、精巧なフィルターがなくても分離されて廃棄され得る。

【0109】

概して、本発明による凝集機器は、既述したように、フィルター、特にＨＥＰＡフィルターの前に接続されるのに非常に好適である。

【0110】

そのため、本発明による凝集機器および本発明による方法は、液体廃棄物、消化物、動物廃棄物、液体堆肥、屠殺場廃棄物、スラリー、排泄物、台所廃棄物、生物系廃棄物、液体中の有機および／もしくは無機粒子および繊維物質、バイオガスプラント廃棄物、表面コート剤、塗料残渣、下水汚泥および／もしくは排水、ならびに／または塗料、ニス、シーラントおよび／もしくは繊維物質を含有するエアロゾルの廃棄のために、微生物、特に細菌を破壊するために、自宅において、エアコンディショニングにおいて、人工呼吸器において、閉鎖された車両、特に自動車、トラック、バス、列車、船および航空機において、ならびに細胞培養物において空気を精製するために優れている。さらに、回収された固体は、リサイクル可能である。

【0111】

本発明は、実施形態に関する図面を参照して説明され、本発明のさらなる利点が明らかとなる。

【図面の簡単な説明】

【0112】

【図1】（ａ）に凝集機器の第１の実施形態を、（ｂ）に（ａ）の凝集機器のＡＡ断面図を、（ｃ）に凝集機器のさらなる実施形態の断面図を、かつ（ｄ）および（ｅ）にそれぞれ（ａ）の凝集機器のさらなる断面図を示す。

【図2】（ａ）および（ｂ）にそれぞれ凝集機器のさらなる実施形態の詳細を示す。

【図3】凝集機器のさらなる実施形態を示す。

【図4】凝集機器のさらなる実施形態を示す。

【図5】（ａ）～（ｄ）に、音波を生成する手段の、凝集機器の容器壁への取り付けをそれぞれ示す。

【図6】凝集機器のさらなる実施形態を示す。

【図7】塗装作業部を通る断面図を示す。

【発明を実施するための形態】

【0113】

図１～７では、参照符号は、以下の意味を有する。
１ 凝集機器
１０ 塗装ライン
１０１ 前端
１０２ 後端
１１ 液状物質またはエアロゾル、チューブ、タンクの受け入れ部の図
１１０ 容器内部
１１１ タンク吸入口
１１２ 容器放出部
１１３ 表面
１１４ 掌状部
１１５ 壁
１１６ 充填管
１１７ 地面
１１８ 保持プレート
１１９ 凹部
１２ 分離手段
１２１ ブランチ吸入口
１２２ ブランチ排出口
１３ 受け口
１４ 液体および／または固体のための収集容器
１５ スポットおよび反射器（ＵＶ、ＩＲ、マイクロ波）
１６ 加工物
１７ ロボット、スプレーアーム、塗装部
１８１ 床用格子
１８２ シーリングディフューザ
１９ コンベヤベルト、組立ライン
２ 液状物質、エアロゾル
２１ 凝集された液体および／または固体を含有する第１の物質部分
２１１ 液体および／または固体
２２ 第２の物質部分
２３ 潤滑膜
２４ 輸送流体、シート層
３ 音波を生成するための励振器
３１、３２ 定常波を生じるための第１および第２の励振器
４ 液状物質２またはエアロゾル２の輸送方向
５ 音響波、定常波
５１ 音圧の節
５２ 音圧の腹
５３ 隅
５４ 伝搬方向
７ アクスル、タンク中心
７１、７２、７３ 第１、第２および第３の空間方向
７４ 周方向
７７ 線
８ 輸送器、Ｄｙｓｏｎ、コンベヤベルト
８１ コンベヤベルト表面
８２ 傾斜
８３ 輸送側
８４ 上部循環
８５ 下部循環
９ 戻りパン
９１ 締結具、スクリュー、リベット
９２ ナット
ａ 距離
ｄ１ 送給室の直径
Ｈ 高さ

【0114】

液状物質２での凝集機器１および方法
図１ａは、凝集機器１の第１の実施形態を示す。凝集機器１は、液状物質２（図１（ｄ）、（ｅ）を参照されたい）を受け入れかつ輸送するための容器１１を含む。容器１１は、延在方向７１に延在する。容器１１は、丸い横断面を有し、および軸に対して同心状に延在する。しかしながら、また、異なる横断面、例えば方形または正方形の横断面を有する容器１１が採用され得る。容器１１は、中空シリンダーとして形成され、および内側空間１１０を有する（図１（ｂ）、（ｃ）を参照されたい）。

【0115】

液状物質２を導入するために、容器１１は、吸入口１１１を有し、これは、輸送方向４において容器の前端１０２に設けられる。液状物質２は、追加的な輸送手段８によって輸送方向４に容器１１を通して輸送される。ここで、輸送手段８としてＤｙｓｏｎが概略的に示されている。

【0116】

輸送方向４の後端１０１において、凝集機器１は、液状物質２から第１の物質部分２１（図１（ｄ）、（ｅ）を参照されたい）を分離するための手段１２を有する。分離手段１２は、チューブ状容器ブランチによって形成される。容器ブランチ１２は、第１の物質部分２１のためのブランチ排出口１２２を有する。

【0117】

液状物質２を放出するために、容器１１は、容器排出口１１２を有する。容器排出口１１２は、ここで、明瞭にするためにのみ、延在方向７１に対して横断する方向に位置合わせされている。

【0118】

容器１１には、音響波５（図１（ｂ）～（ｅ）を参照されたい）を生成するために複数の励振器３が設けられる。これらは、延在方向７１に列（符号なし）をなして距離ａだけ互いに離間されている。軸７に対する周方向７４には、複数の列が均等に分布して配置されている。この場合、励振器３の隣接する列は、延在方向３において互いに対してオフセットされている。

【0119】

波の干渉によって定常音波５、好ましくは超音波を生成するために、２つの相互に対応する励振器３は、それぞれ同じ周波数、波形および振幅の音波５を生成するように互いに対向して配置される。相互に対応する励振器３は、スピーカーとして設計され、および音波５を生成するための圧電素子（図示せず）を有する。あるいは、２つの励振器３の一方がスピーカーとして、および他方が反射器として設計されることが好ましい。

【0120】

図１（ｂ）は、（ａ）の凝集機器のＡ－Ａ断面図を示す。容器１１の横断面が示されている。励振器３は、容器１１の表面１１３に配置されている。それらは、それぞれ同じ周波数、波形および振幅の音波５を生成する。２つの励振器３のそれぞれは、互いに対応するように形成されかつ互いに対向して配置されているため、定常音波５が干渉によって生成される。２つの相互に対応する励振器３によって生成された定常音波５は、ここで破線によって示される。この波形は、例としてのみ正弦曲線として選択される。

【0121】

ここで、定常音波５は、容器１１の中心に音圧の節５１および容器１１の内面１１４にそれぞれの音圧の腹５２を有する。そのため、音波５は、それらの基本周波数で振動する。また、それらの基本周波数で振動する定常波５は、容器１１の中心７に配置された音圧の腹５２および内面１１４に配置された音圧の節５１によって生成され得る。原理上、高調波周波数で振動する音波５も使用され得る。

【0122】

容器１１の内側空間１１０を流れ、かつそれにより定常波５による作用を受ける液状物質２では、液状物質２に含有される固形物粒子および繊維２１１（図１（ｄ）、（ｅ）を参照されたい）は、音圧の節５１または音圧の腹５２において移動する。ここで、例として液状物質２が示され、その固形物粒子および繊維２１１は、その移動によって音圧の節５１の周りの領域（符号なし）に蓄積する。固形物粒子および繊維２１１の集中により、液状物質２に含まれる液体（符号なし）は、外側、すなわち容器内面１１４に向かって押圧される。そのため、固形物粒子および繊維２１１が凝集された第１の物質部分２１は、軸７の周りで同心状に延在する領域に沿って形成される。下記で第２の物質部分２２とも呼ばれる残りの液状物質２は、対応して固形物粒子および繊維２１１をあまり含有しない。しかしながら、ここで、原理上、これら音波５を使用して、固形物粒子および繊維２１１が容器内面１１４に向かって移動するように液状物質２の液体を内向きに押圧することも可能である。

【0123】

第１の物質部分２１が蓄積する領域は、音圧の節５１を接続する線７７の周りにほぼ同心状に延在する。液状物質２が音波５による作用を受けながら輸送方向４に輸送されるため、第１の物質部分２１が輸送方向４に輸送される。さらに、音波５は、輸送方向４に対して直角５３に伝搬する。その結果、線７７は、輸送方向４に延在する。

【0124】

励振器３が周方向７４に容器１１の周りに分布して配置される図１（ａ）および（ｂ）の凝集機器１とは対照的に、図１（ｃ）の横断面を有する凝集機器１は、音波５を生成するための相互に対応する励振器３を備える対向する列を２つのみ有する。

【0125】

図１（ｄ）は、（ａ）の凝集機器１の断面図を示し、軸７の周りで直角の回転角度だけ回転されて示されている。軸７の周りの領域での固形物粒子および繊維２１１の蓄積が概略的に示されている。液状物質２は、輸送方向４に容器１１を通して輸送される。それにより、固形物粒子および繊維２１１は、定常波５の作用を受ける。定常波５は、輸送方向４に対して横断する方向の伝搬方向５４に伝搬することが分かる。

【0126】

音波５の力により、音波５を適用することによって固形物粒子および繊維２１１が音圧の節５１に移動されかつそこに蓄積する。この場合、液状物質２に含有される液体は、外向きに押圧される。線７７の周りの同心の領域では、固形物粒子および繊維２１１が集まって凝集された第１の物質部分２１が形成される。容器１１が円形断面を有し、および励振器３が軸７の周りに同心状に配置されるため、音圧の節５１を接続する線７７は、軸７に沿って延在する。

【0127】

液状物質２から第１の物質部分２１を分離するために、容器ブランチ１２は、容器１１内へ延在する。容器ブランチは、軸７に対して同心状に延在する。容器ブランチ１２は、容器１１の中心に配置されるブランチ吸入口１２１を有する。容器ブランチ１２の直径（符号なし）は、第１の物質部分２１がブランチ吸入口１２１を通してブランチ１２に受け入れられるように十分に大きくなるように選択される。

【0128】

励振器３は、容器ブランチ１２にも設けられる。これらは、ここで、容器ブランチ１２の制限壁１１５に配置される。その結果、固形物粒子および繊維２１１は、音圧の節５１にさらに押圧され、および液体は、強制的に外向きにされる。その結果が滑動膜２３であり、それを通して、第１の物質部分２１は、その粘性稠度にもかかわらず、容器ブランチを詰まらせることなく容器ブランチ１２を通して輸送され得る。

【0129】

図１（ｅ）の凝集機器１の実施形態では、音波５は、容器１１の表面１１３に配置された励振器３によって生成され、その音圧の節５１は、容器１１の内面１１４に配置され、および音圧の腹５２は、容器１１の中央に配置される。その結果、液状物質２に含有される液体は、中央７に押圧され、固形物粒子および繊維２１１は、容器内面１１４に向かって外向きに押圧される。

【0130】

そのため、容器ブランチ１２があり、ここで、第２の液状物質部分２２が容器１１の中央ですくい取られる。その結果、さらなる励振器３は、容器ブランチ１２内またはその上に設けられない。

【0131】

液状物質２を、そのペーストのような稠度にもかかわらず、容器１１を通して詰まることなく輸送できるようにするために、送給流体２４に事前に導入することが可能である。液状物質２に依存して、水は、例えば、好適な輸送流体２４であり得る。

【0132】

輸送流体２４への液状物質２の導入を図２（ａ）に概略的に示す。容器１１は、輸送流体２４によって輸送方向４に流される。液状物質２は、容器１１の補給孔１１６を通して中心に導入される。その結果、送給流体２４は、液状物質２を取り囲む。

【0133】

図２（ｂ）の実施形態では、ブランチドレーン１２２のみが分離手段として設けられる。励振器３は、それらによって生成される定常音波５が音圧の節５１を有し、それらの波が、輸送方向４に対して横断する方向の空間方向７２においてブランチ排出口１２２の下方に配置されるように位置決めされる。そのため、第１の物質部分２１が周りに蓄積する線７７は、ブランチ排出口１２２の下方に位置する。

【0134】

図３は、凝集機器１のさらなる実施形態を示す。ここで、液状物質２を受け入れかつ／または輸送する手段として容器１１、すなわちタンクが提供される。タンク１１は、凝集機器１の前端１０１に容器吸入口１１１および凝集機器１の後端１０２に容器排出口１１２を含む。容器吸入口１１１および容器排出口１１２は、タンク１１のほぼ同じ高さＨに配置される。

【0135】

離間された励振器３がタンク１１の延在方向７１に配置される。励振器３は、タンク１１の下方および上方に、延在方向７１に対して横断する方向の第２の空間方向７２において列をなして配置される。タンク１１の上方の励振器３は、液状物質２の液体レベル２５が励振器３の下方に延在するように配置される。タンク１１の上方の励振器３、３１およびタンク１１の下方の励振器３、３２は、それぞれ互いに対応するように形成されて定常音波５を生じる。音波５は、タンク１１に伝搬し、および線７７に沿って延在する音圧の腹５２を有する。線７７は、第２の空間方向７２において容器吸入口１１１および容器排出口１１２の高さＨより下方に配置される。

【0136】

タンク１１内へ輸送される液状物質２２の固形物粒子および繊維２１１は、音波５の力によって音圧の節５１へ移動される。第２の空間方向７２において線７７の上方に配置された励振器３の音圧の節５１は、液状物質２の外側に位置決めされるため、固形物粒子および繊維２１１は、ここで、タンク１１の底部１７に蓄積して第１の物質部分２１を形成する。

【0137】

分離手段１２としてブランチ排出口１２２が地面の近くに配置され、それを通して第１の物質部分２１がタンク１１から輸送方向４に輸送される。第２の物質部分２２は、高さＨに沿って配置された容器排出口１１２を通して流れる。凝集機器１のこの実施形態では、液状物質２を輸送するために液体圧が使用される。さらに、さらなる輸送手段８、例えば液体増幅器が提供され得る。

【0138】

図４の凝集機器では、液状物質２を受け入れかつ／または輸送するための容器１１としてタンクも設けられる。しかしながら、音波５の作用を受ける液状物質２は、ここで、コンベヤベルト８によっても輸送される。コンベヤベルト８は、下方戻り端部８５でタンク１１および液状物質２に入る。コンベヤベルトは、水平面（符号なし）に対して傾斜８２を有するコンベヤベルト表面８１を有する。コンベヤベルト８の輸送ライン８３では、コンベヤベルト表面８１は、輸送方向４に運搬される。

【0139】

励振器３は、コンベヤベルト表面８１の下方および上方に列をなして配置される。コンベヤベルト表面８１の下方の励振器３、３１および上方の励振器３、３２は、それぞれ対応して互いに作用しかつ定常音波５を生じる。

【0140】

励振器３は、コンベヤベルト表面８１上またはその下方に音圧の節５１が形成されるように設置される。この音圧の節５１では、固形物粒子および繊維２１１が移動する。そのため、第１の物質部分２１は、コンベヤベルト表面８１上に蓄積する。音圧の節５１がコンベヤベルト表面８１の下方に配置されると、固形物粒子および繊維２１１は、コンベヤベルト８に押圧される。これは、コンベヤベルト８の上方戻り端部８４において収集容器１３に入れられる。そのため、コンベヤベルト８は、液状物質２から第１の物質部分２１を分離するための手段１２としても使用される。

【0141】

液体は、横方向にまたはコンベヤベルト８の中央に流れ、および部分的に蒸発され得る。液状物質２を蒸発させるために戻り部９が設けられ、そこで液状物質が凝結する。戻り部９は、水平に対して斜めに配置され、それにより、蒸発した液体は、タンク１１に戻される。しかし、それは別々に引き出され得る。

【0142】

励振器３を備えるそのようなコンベヤベルト８は、固形物粒子および繊維２１１を凝固および乾燥させるために別々にも使用され得る。液状物質の液体レベルに依存して、それは、液状物質を受け入れかつ／または輸送するための手段を形成し得る。さらに、液状物質、第１および／または第２の物質部分のための容器が提供され得る。そのため、それは、例えば、紙を乾燥および凝固させ、テキスタイルを乾燥およびフェルト化させ、下水汚泥および／または台所廃棄物を乾燥および凝固させるのに好適である。

【0143】

図５（ａ）～（ｄ）は、一例としてかつ概略的に、音波５を生成するための励振器３の容器壁１５への取り付けを示す。図５（ａ）および（ｂ）では、容器壁は、凹部１１９を示す。

【0144】

図５（ａ）では、容器壁１１５の表面１１３上の励振器３は、取り付けられた保持プレート１１８によって凹部１１９と位置合わせされている。保持プレートは、リベットまたはスクリューなどの締結手段９１によって容器壁１５内に固定される。保持プレート１１８は、励振器３のための受け口（符号なし）を有し、それを取り囲んでいる。それは、外側で凹部１１９を封止するために弾力性があるように設計される。

【0145】

図５（ｂ）では、励振器３は、凹部１１９内に配置される。この目的のために複数の保持プレート１１８が提供され、これらの保持プレートは、容器壁１１５の内面１１４および表面１１３に配置される。また、この場合、保持プレート１１８は、容器１１を封止するように弾力性があるように形成される。保持プレート１１８を締結するために、ここで、ナット９２を備えるスクリューが締結手段９１として提供される。

【0146】

図５（ｃ）での励振器３の取り付けは、図５（ａ）のものと対応するが、容器壁に凹部が設けられていない。代わりに、励振器は、表面に平らに配置される。これは、それが液状物質２と接触しないという利点を有する。

【0147】

図５（ｄ）では、励振器３は、容器壁１１５の内面１１３に平らに配置される。保持プレート１１８も設けられ、励振器３を容器壁１１５に保持する。ここでも、リベット９１が取り付けのために提供される。

【0148】

しかしながら、励振器３はまた、容器壁１５、特にその表面１３に膠で接着されるか、リベット留めされるか、またはステープル留めされる。容器内部１１０に励振器３を装着することも可能である。

【0149】

図６は、本発明による凝集機器１のさらなる実施形態を示す。この凝集機器１は、液状物質２を運搬するための容器１１として内側チューブを有する。さらに、それは、収集容器１３として外側チューブを有する。内側チューブ１１は、ブランチ排出口１２２として複数の排出口開口部を有し、これらは、液体を放出するために設けられる。下記では、用語容器１１および内側チューブ、収集容器１３および外側チューブならびに排出口開口部およびブランチ排出口１２２は、同義的に使用される。

【0150】

液状物質２は、前端１０１において内側チューブ１１に導入される。

【0151】

励振器３は、内側チューブ１１に配置される。励振器は、音響波５によって液状物質２に作用する。その結果、固形物粒子および繊維２１１は、音波５の力によって音圧の節５１または音圧の腹５２へ移動される。この場合、それを取り囲む液体は、第２の物質部分２２内に変位される。

【0152】

ここで、音響波５は、固形物粒子および繊維２１１が内側チューブ中心７に移動するように提供される。この目的のために、ここで、異なる高調波が音響波５として使用される。しかしながら、高調波の音圧の節５１および腹５２の数は、輸送方向４において減少する。その結果、固形物粒子および繊維２１１は、高調波によって内側チューブ中心７に集中する。

【0153】

そのため、凝集された固形物粒子および繊維２１１を含有する第１の物質部分２１は、内側チューブ１１によってさらに輸送される。しかしながら、主に液体を含有する第２の物質部分２２は、外側チューブ１３の排出口開口部１２２を通して放出され得る。

【0154】

内側チューブ１１は、輸送方向４にテーパが付けられる。しかしながら、外側チューブ１３の外径（符号なし）は、一定である。その結果、液状物質２が運搬される全断面積が維持される。しかしながら、一定の直径ｄ１の内側チューブ１１の使用も好ましい。

【0155】

第１の物質部分２１および／または第２の物質部分２２の運搬を改善しかつ／または相分離線を生じるために、送給流体２４は、内側チューブ１１および／または外側チューブ１３においてさらに使用され得る。

【0156】

エアロゾル２での凝集機器１および方法
図１ａは、凝集機器１の第１の実施形態を示す。凝集機器１は、エアロゾル２（図１（ｄ）、（ｅ）を参照されたい）を受け入れかつ輸送するための容器１１を含む。容器１１は、延在方向７１に延在する。容器１１は、ここで、円形横断面を有し、および軸７に対して同心状に延在する。しかしながら、また、異なる横断面、例えば方形または正方形の横断面を有する容器１１も使用され得る。容器１１は、中空シリンダーとして形成され、および内側空間１１０（図１（ｂ）、（ｃ）を参照されたい）を有する。

【0157】

エアロゾル２を導入するために、容器１１は、吸入口１１１を有し、これは、輸送方向４において容器の前端１０２に設けられる。エアロゾル２は、追加的な輸送手段８により、輸送方向４において容器１１を通して輸送される。ここで、輸送手段８としてＤｙｓｏｎが概略的に示されている。

【0158】

輸送方向４の後端１０１において、凝集機器１は、エアロゾル２の第１の物質部分２１（図１（ｄ）、（ｅ）を参照されたい）を分離するための手段１２を有する。分離手段１２は、チューブ状容器ブランチによって形成される。容器ブランチ１２は、第１の物質部分２１のためのブランチ排出口１２２を有する。

【0159】

エアロゾル２を放出するために、容器１１は、容器排出口１１２を有する。容器排出口１１２は、ここで、明瞭にするためにのみ、延在方向７１に対して横断する方向に位置合わせされる。

【0160】

容器１１には、音響波５（図１（ｂ）～（ｅ）を参照されたい）を生成するための複数の励振器３が設けられる。これらは、延在方向７１に列をなして（符号なし）配置されかつ互いに距離ａだけ離間されている。軸７に対する周方向７４において、列が均等に分布して配置される。この場合、励振器３の隣接する列は、延在方向３において互いに対してオフセットされている。

【0161】

波の干渉によって定常音波５、好ましくは超音波を生成するために、２つの相互に対応する励振器３は、それぞれ同じ周波数、波形および振幅の音波５を生成するように互いに対向して配置される。相互に対応する励振器３は、スピーカーとして設計され、および音波５を生成するための圧電素子（図示せず）を有する。あるいは、２つの励振器３の一方がスピーカーとして、および他方が反射器として設計されることが好ましい。

【0162】

図１（ｂ）は、（ａ）の凝集装置のＡ－Ａ断面図を示す。容器１１の横断面が示されている。励振器３は、容器１１の表面１１３に配置される。それらは、それぞれ同じ周波数、波形および振幅の音波５を生成する。２つのそれぞれの励振器３が互いに対応して形成されかつ互いに対向して配置されるため、定常音波５が干渉によって生成される。２つの相互に対応する励振器３によって生成される定常音波５は、ここで破線によって示される。それらの波形は、例としてのみ正弦曲線として選択される。

【0163】

定常音波５は、ここで、容器１１の中心に音圧の節５１および容器１１の内面１１４にそれぞれの音圧の腹５２を有する。そのため、音波５は、それらの基本周波数で振動する。また、それらの基本周波数で振動する定常波５は、音圧の腹５２が容器１１の中心７に配置され、および音圧の節５１が内面１１４に配置された状態で生成され得る。原理上、高調波周波数で振動する音波５も使用され得る。

【0164】

容器１１の内側空間１１０を通して流れ、それにより定常波５の作用を受けるエアロゾル２では、エアロゾル２に含有される固形物粒子および繊維２１１（図１（ｄ）、（ｅ）を参照されたい）は、音圧の節５１または音圧の腹５２において移動する。ここで、例として、その移動により固形物粒子および繊維２１１が音圧の節５１の周りの領域（符号なし）に蓄積するエアロゾル２を示す。固形物粒子および繊維２１１が集まることにより、エアロゾル２に含有される液体（符号なし）は、外側、すなわち容器の内面１１４に向かって押圧される。そのため、固形物粒子および繊維２１１が凝集されている第１の物質部分２１は、軸７の周りに同心状に延在する領域に沿って形成される。下記で第２の物質部分２２とも呼ばれる残りのエアロゾル２は、対応して固形物粒子および繊維２１１をあまり含有しない。しかしながら、ここで、原理上、音波５を使用して、固形物粒子および繊維２１１が容器の内面１１４に向かって移動するようにエアロゾル２の液体を内向きに押圧することも可能である。

【0165】

第１の物質部分２１が蓄積する領域は、音圧の節５１を接続する線７７の周りにほぼ同心状に延在する。エアロゾル２が音波５による作用を受けながら輸送方向４に輸送されるため、第１の物質部分２１が輸送方向４に輸送される。さらに、音波５は、輸送方向４に対して直角５３に伝搬する。その結果、線７７は、輸送方向４に延在する。

【0166】

励振器３が容器１１の周方向７４に分配されて配置される図１（ａ）および（ｂ）の凝集機器１とは対照的に、図１（ｃ）の横断面を有する凝集機器１は、音波５を生成するための相互に対応する励振器３を備える対向する列を２つのみ有する。

【0167】

図１（ｄ）は、（ａ）の凝集機器１の断面図を示し、これは、軸７の周りで直角の回転角度だけ回転された状態で示される。軸７の周りの領域での固形物粒子および繊維２１１の蓄積が概略的に示されている。エアロゾル２は、輸送方向４に容器１１を通して輸送される。それにより、固形物粒子および繊維２１１は、定常波５の作用を受ける。定常波５は、輸送方向４に対して横断する方向の伝搬方向５４に伝搬することが分かる。

【0168】

音波５の力により、音波５を適用することによって固形物粒子および繊維２１１が音圧の節５１に移動されかつそこに蓄積する。この場合、エアロゾル２に含有される液体は、外向きに押圧される。線７７の周りの同心の領域では、固形物粒子および繊維２１１が集まって凝集された第１の物質部分２１が形成される。容器１１は円形の横断面を有し、および励振器３は軸７の周りに同心状に配置されるため、音圧の節５１を接続する線７７は、軸７に沿って延在する。

【0169】

エアロゾル２から第１の物質部分２１を分離するために、容器ブランチ１２は、容器１１内へ延在する。容器ブランチは、軸７に対して同心状に延在する。容器ブランチ１２は、容器１１の中心に配置されるブランチ吸入口１２１を有する。容器ブランチ１２の直径（符号なし）は、第１の物質部分２１がブランチ吸入口１２１を通してブランチ１２に受け入れられるように十分な大きさになるように選択される。

【0170】

励振器３は、容器ブランチ１２にも設けられる。これらは、ここで、容器ブランチ１２の制限壁１１５内に配置される。その結果、固形物粒子および繊維２１１が音圧の節５１にさらに押圧され、および液体が強制的に外向きにされる。その結果が滑動膜２３であり、それを通して、第１の物質部分２１は、その粘性稠度にもかかわらず、容器ブランチが詰まることなく容器ブランチ１２を通して輸送され得る。

【0171】

図１（ｅ）の凝集機器１の実施形態では、音波５は、容器１１の表面１１３に配置された励振器３によって生成され、その音圧の節５１が容器１１の内面１１４に、および音圧の腹５２が容器１１の中央に配置される。その結果、エアロゾル２に含有される液体は、中央７に押圧され、固形物粒子および繊維２１１は、外向きに容器内面１１４に向かって押圧される。

【0172】

そのため、容器ブランチ１２があり、ここで、第２の液状物質部分２２が容器１１の中央ですくい取られる。その結果、さらなる励振器３は、容器ブランチ１２内またはその上に設けられない。

【0173】

エアロゾル２を、そのペーストのような稠度にもかかわらず、容器１１を詰まらせることなく輸送できるようにするために、送給流体２４に事前に導入することが可能である。エアロゾル２に依存して、水は、例えば、好適な輸送流体２４であり得る。

【0174】

輸送流体２４内へのエアロゾル２の導入が図２（ａ）に概略的に示されている。輸送流体２４は、容器１１を輸送方向４に流される。エアロゾル２は、容器１１の補給孔１１６を通して中心に導入される。その結果、送給流体２４は、エアロゾル２を取り囲む。

【0175】

図２（ｂ）の実施形態では、ブランチドレーン１２２のみが分離手段として設けられている。励振器３は、それらによって生成された定常音波５が音圧の節５１を有するように位置決めされ、それらの波は、輸送方向４に対して横断する方向の空間方向７２においてブランチ排出口１２２の下方に配置される。そのため、第１の物質部分２１が蓄積する線７７は、ブランチ排出口１２２の下方に位置する。

【0176】

図３は、凝集機器１のさらなる実施形態を示す。ここで、エアロゾル２を受け入れかつ／または輸送する手段として容器１１、すなわちタンクが設けられている。タンク１１は、凝集機器１の前端１０１に容器吸入口１１１および凝集機器１の後端１０２に容器排出口１１２を有する。容器吸入口１１１および容器排出口１１２は、タンク１１のほぼ同じ高さＨに配置される。

【0177】

離間された励振器３がタンク１１の延在方向７１に配置される。励振器３は、タンク１１の下方および上方に、延在方向７１に対して横断する方向の第２の空間方向７２において列をなして配置される。タンク１１の上方の励振器３は、エアロゾル２の液体レベル２５が励振器３の下方に延在するように配置される。タンク１１の上方の励振器３、３１およびタンク１１の下方の励振器３、３２は、それぞれ互いに対応して形成されかつ定常音波５を生じる。音波５は、タンク１１内に伝搬し、および線７７に沿って延在する音圧の腹５２を有する。線７７は、第２の空間方向７２において容器吸入口１１１および容器排出口１１２の高さＨよりも下方に配置される。

【0178】

タンク１１に輸送されるエアロゾル２２の固形物粒子および繊維２１１は、音波５の力によって音圧の節５１へ移動される。第２の空間方向７２において線７７の上方に配置された励振器３の音圧の節５１は、エアロゾル２の外側に位置決めされるため、固形物粒子および繊維２１１は、ここで、タンク１１の底部１７に蓄積し、および第１の物質部分２１を形成する。

【0179】

分離手段１２としてブランチ排出口１２２が地面の近くに配置され、それを通して第１の物質部分２１がタンク１１から輸送方向４に輸送される。第２の物質部分２２は、高さＨに沿って配置された容器排出口１１２を通して流れる。凝集機器１のこの実施形態では、液体圧は、エアロゾル２を輸送するために使用される。さらに、さらなる輸送手段８、例えば液体マルチプレクサーが設けられ得る。

【0180】

図４の凝集機器では、エアロゾル２を受け入れかつ／または輸送するための容器１１としてタンクも設けられる。しかしながら、音波５の作用を受けるエアロゾル２は、ここで、コンベヤベルト８によっても輸送される。コンベヤベルト８は、下方戻り端部８５でタンク１１およびエアロゾル２に入る。コンベヤベルトは、水平面（符号なし）に対して傾斜８２を有するコンベヤベルト表面８１を有する。コンベヤベルト８の輸送ライン８３上でコンベヤベルト表面８１が輸送方向４に運搬される。

【0181】

励振器３は、コンベヤベルト表面８１の下方および上方に列をなして配置される。コンベヤベルト表面８１の下方の励振器３、３１および上方の励振器３、３２は、それぞれ互いに対応して作用しかつ定常音波５を生じる。

【0182】

励振器３は、音圧の節５１がコンベヤベルト表面８１上またはその下方に形成されるように配置される。この音圧の節５１では、固形物粒子および繊維２１１が移動する。そのため、第１の物質部分２１は、コンベヤベルト表面８１上に蓄積する。音圧の節５１がコンベヤベルト表面８１の下方に配置されると、固形物粒子および繊維２１１は、コンベヤベルト８上に押圧される。コンベヤベルトは、コンベヤベルト８の上方戻り端部８４において収集容器１３に落とされる。そのため、コンベヤベルト８は、ここで、エアロゾル２から第１の物質部分２１を分離するための手段１２としても使用される。

【0183】

液体は、横方向にまたはコンベヤベルト８の中央に流れ、および部分的に蒸発され得る。エアロゾル２を蒸発させるために戻り部９が設けられ、そこでエアロゾルが凝結する。戻り部９は、水平に対して斜めに配置され、それにより、蒸発した液体は、タンク１１に戻される。しかし、それは別々に引き出され得る。

【0184】

励振器３を備えるそのようなコンベヤベルト８は、固形物粒子および繊維２１１を凝固および乾燥するために別々にも使用され得る。エアロゾルの液体レベルに依存して、それは、エアロゾルを受け入れかつ／または輸送するための手段を形成し得る。さらに、エアロゾル、第１および／または第２の物質部分のための容器が設けられ得る。そのため、それは、例えば、紙を乾燥および凝固し、テキスタイルを乾燥およびフェルト化し、下水汚泥および／または台所廃棄物を乾燥および凝固するのに好適である。

【0185】

図５（ａ）～（ｄ）は、一例としてかつ概略的に、音波５を生成するための励振器３の容器壁１５への取り付けを示す。図５（ａ）および（ｂ）では、容器壁は、凹部１１９を示す。

【0186】

図５（ａ）では、容器壁１１５の表面１１３上の励振器３は、取り付けられた保持プレート１１８によって凹部１１９と位置合わせされる。保持プレートは、リベットまたはスクリューなどの締結手段９１によって容器壁１５内に固定される。保持プレート１１８は、励振器３のための受け口（符号なし）を有し、それを取り囲む。保持プレートは、外側で凹部１１９を封止するために弾力性があるように設計される。

【0187】

図５（ｂ）では、励振器３は、凹部１１９内に配置される。この目的のために、複数の保持プレート１１８が設けられ、それらは、容器壁１１５の内面１１４および表面１１３に配置される。また、この場合、保持プレート１１８は、容器１１を封止するために弾力性があるように形成される。ここで、保持プレート１１８を締結するために、ナット９２を備えるスクリューが締結手段９１として提供される。

【0188】

図５（ｃ）における励振器３の取り付けは、図５（ａ）のものに対応するが、容器壁に凹部が設けられていない。代わりに、励振器は、表面に平らに配置される。これは、それがエアロゾル２と接触しないという利点を有する。

【0189】

図５（ｄ）では、励振器３は、容器壁１１５の内面１１３に平らに配置される。保持プレート１１８も提供され、励振器３を容器壁１１５に対して保持する。ここでも、リベット９１が取り付けのために提供される。

【0190】

しかしながら、励振器３はまた、容器壁１５、特にその表面１３に膠で接着されるか、リベット留めされるか、またはステープル留めされる。容器内部１１０に励振器３を装着することも可能である。

【0191】

図６は、本発明による凝集機器１のさらなる実施形態を示す。この凝集機器１は、エアロゾル２を運搬するための容器１１として内側チューブを有する。さらに、それは、収集容器１３として外側チューブを有する。内側チューブ１１は、ブランチ排出口１２２として複数の排出口開口部を有し、これらは、液体を放出するために設けられる。下記では、用語容器１１および内側チューブ、収集容器１３および外側チューブならびに排出口開口部およびブランチ排出口１２２は、同義的に使用される。

【0192】

エアロゾル２は、前端１０１において内側チューブ１１に導入される。

【0193】

励振器３は、内側チューブ１１上に配置される。励振器は、音響波５によってエアロゾル２に作用する。その結果、固形物粒子および繊維２１１は、音波５の力によって音圧の節５１または音圧の腹５２へ移動される。この場合、それを取り囲む液体は、第２の物質部分２２内に変位される。

【0194】

音響波５は、ここで、固形物粒子および繊維２１１が内側チューブ中心７へ移動するように提供される。この目的のために、ここで、異なる高調波が音響波５として使用される。しかしながら、高調波の音圧の節５１および音圧の腹５２の数は、輸送方向４において減少する。その結果、固形物粒子および繊維２１１は、内側チューブ中心７において高調波によって集中される。

【0195】

そのため、凝集された固形物粒子および繊維２１１を含有する第１の物質部分２１は、内側チューブ１１によってさらに輸送される。しかしながら、主に液体を含有する第２の物質部分２２は、外側チューブ１３にある排出口開口部１２２を通して放出され得る。

【0196】

内側チューブ１１は、輸送方向４にテーパが付けられる。しかしながら、外側チューブ１３の外径（符号なし）は、一定である。その結果、エアロゾル２が運搬される全断面積が維持される。しかしながら、一定の直径ｄ１を備える内側チューブ１１の使用も好ましい。

【0197】

第１の物質部分２１および／または第２の物質部分２２の運搬を改善しかつ／または相分離線を生じるために、送給流体２４も内側チューブ１および／または外側チューブ１３において使用され得る。

【図1-1】

【図1-2】

【図1-3】

【図1-4】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5-1】

【図5-2】

【図6】

【図7】

【手続補正書】

【提出日】2021-11-26

【手続補正1】

【補正対象書類名】特許請求の範囲

【補正対象項目名】全文

【補正方法】変更

【補正の内容】

【特許請求の範囲】

【請求項1】

ガスからエアロゾルと固形物粒子および繊維とを少なくとも、少なくとも１つの前端（１０１）に設けられた少なくとも１つの容器吸入口（１１１）と、少なくとも１つの後端（１０２）に設けられた少なくとも１つの容器排出口（１１２）と、少なくとも１つの容器内側空間（１１０）とを有する凝集機器（１）においても分離する方法において、
Ａ）少なくとも１つのタイプのエアロゾル（２）が、
－伝搬方向が輸送方向（４）である音波（５）および／または少なくとも１つの輸送音響波であって、ブーリアン論理ゲートの組み合わせにより、異なる音波の位相を介して動的にデジタル式に制御可能であり、これにより、音圧の節（５１）および音圧の腹（５２）が、少なくとも１つの前記凝集機器（１）において、予め選択された箇所へ制御された方式で移動可能である、音波（５）および／または少なくとも１つの輸送音響波、
－コンベヤベルト、
－インジェクタ、
－ベンチュリ、
－ディフューザ、
－ダクト付きタービン、
－三角翼濃縮機、
－マグヌス効果タービン、
－ｂｅｒｗｉａｎまたはｂｅｒｌｉｎ風力タービン
－ならびに遠心力、求心力、コリオリの力、受動および強制対流、噴散および拡散を生ぜしめる装置
から成る群から選択される少なくとも１つの輸送手段（８）によって、少なくとも１つの輸送方向（４）で、前記少なくとも１つの凝集機器（１）の少なくとも１つの容器（１１）の前記少なくとも１つの容器吸入口（１１１）内に輸送されかつ前記少なくとも１つの容器内側空間（１１０）内を通って輸送され、
Ｂ）このとき同時に前記少なくとも１つのタイプのエアロゾル（２）は、前記容器内側空間（１１０）内で、
－互いに対応して配置された少なくとも２対の励振器（３）により、
－少なくとも２つの励振器（３）と、これらに対応して配置された少なくとも２つの反射器とにより、かつ／または
－互いに対応して配置された少なくとも１対の励振器（３）と、少なくとも１つの励振器（３）と、これに対応して配置された反射器とにより
生成される少なくとも２つの定常音響波（５）により押圧され、これにより、前記エアロゾル（２）および／または固形物粒子および繊維（２１１）は、前記少なくとも２つの定常音響波（５）の力により、ガスから少なくとも２つの音圧の節（５１）または少なくとも２つの音圧の腹（５２）に向かって移動し、
Ｃ）前記少なくとも１種のエアロゾル（２）の、凝結された液体および／または凝集された固体（２１１）を含有する少なくとも１つの第１の分散相（２１）は、その後、前記少なくとも１種のエアロゾル（２）から分離され、その後
Ｄ）前記少なくとも１種のエアロゾル（２）は、前記少なくとも１つの容器排出口（１１２）を介して導出されることを特徴とする、方法。

【請求項2】

前記少なくとも１つ凝集機器（１）は、少なくとも１つのＵＶ放射器、ＩＲ放射器またはマイクロ波放射器および／または該放射器の後ろ側にかつ該放射器に対向して配置された反射器を有し、前記放射器は、前記少なくとも１種のエアロゾル（２）の、凝結された液体および／または凝集された固体（２１１）を含有する前記少なくとも１つの第１の分散相（２１）を光化学的に励振しかつ／または加熱することを特徴とする、請求項１に記載の方法。

【請求項3】

前記少なくとも１つの凝集機器（１）は、前記少なくとも１種のエアロゾル（２）から分離された、前記少なくとも１種のエアロゾル（２）の、凝結された液体および／または凝集された固体（２１１）を含有する前記少なくとも１つの第１の分散相（２１）を収集するための少なくとも１つの表面を有していることを特徴とする、請求項１または２に記載の方法。

【請求項4】

ガスからエアロゾル（２）と固形物粒子および繊維とを分離および／または精製する凝集機器（１）であって、少なくとも１つの前端（１０１）に設けられた少なくとも１つの容器吸入口（１１１）と、少なくとも１つの後端（１０２）に設けられた少なくとも１つの容器排出口（１１２）と、少なくとも１つの容器内側空間（１１０）とを有する凝集機器（１）において、
該凝集機器（１）は、
Ａ）－伝搬方向が輸送方向（４）である音波（５）および／または少なくとも１つの輸送音響波であって、ブーリアン論理ゲートの組み合わせにより、異なる音波の位相を介して動的にデジタル式に制御可能であり、これにより、音圧の節（５１）および音圧の腹（５２）が、少なくとも１つの前記凝集機器（１）において、予め選択された箇所へ制御された方式で移動可能である、音波（５）および／または少なくとも１つの輸送音響波、
－コンベヤベルト、
－インジェクタ、
－ベンチュリ、
－ディフューザ、
－ダクト付きタービン、
－三角翼濃縮機、
－マグヌス効果タービン、
－ｂｅｒｗｉａｎまたはｂｅｒｌｉｎ風力タービン
－ならびに遠心力、求心力、コリオリの力、受動および強制対流、噴散および拡散を生ぜしめる装置
から成る群から選択される少なくとも１つの輸送手段（８）を、少なくとも１つのタイプのエアロゾル（２）を少なくとも１つの輸送方向（４）で前記少なくとも１つの凝集機器（１）の少なくとも１つの容器（１１）の前記少なくとも１つの容器吸入口（１１１）内に輸送しかつ前記少なくとも１つの容器内側空間（１１０）内を通して輸送するために有しており、さらに
Ｂ）互いに対応して配置された少なくとも２対の励振器（３）、少なくとも２つの励振器（３）と、これらに対応して配置された少なくとも２つの反射器および／または互いに対応して配置された少なくとも１対の励振器（３）と、少なくとも１つの励振器（３）と、これに対応して配置された反射器とを、少なくとも２つの定常音響波（５）を生成するために有しており、これにより、前記エアロゾル（２）および／または固形物粒子および繊維（２１１）は、前記少なくとも２つの定常音響波（５）の力により、ガスから少なくとも２つの音圧の節（５１）または少なくとも２つの音圧の腹（５２）に向かって移動可能であり、これにより、凝結された液体および／または凝集された個体（２１１）を含有する少なくとも１つの第１の物質部分（２１）が、前記少なくとも１種のエアロゾル（２）から分離可能であり、該少なくとも１種のエアロゾル（２）は、前記少なくとも１つの容器排出口（１１２）を介して導出可能であることを特徴とする、凝集機器（１）。

【請求項5】

前記少なくとも１つの容器（１１）、少なくとも１つのチューブ、少なくとも１つのタンクおよび／または少なくとも１つの容器は、相互に平行に配置された少なくとも２つのシート状プレートを備え、前記プレートのそれぞれにおいて、前記少なくとも２つの励振器（３）および／または前記少なくとも１つの励振器（３）と前記反射器とは、互いに対向して配置されることを特徴とする、請求項４に記載の凝集機器（１）。

【請求項6】

前記シート状プレートは、ＰＣＢ（プリント基板）プレートであることを特徴とする、請求項５に記載の凝集機器（１）。

【請求項7】

少なくとも１つの密閉ガスサイクルに組み込まれ、かつ／または空間移行部に配置され、かつ／または熱回収と組み合わされ、かつ／またはエアフィルターの上流および／もしくは下流にあることを特徴とする、請求項４から６のいずれか一項に記載の凝集機器（１）。

【請求項8】

前記エアフィルターは、ＨＥＰＡフィルターであることを特徴とする、請求項７に記載の凝集機器（１）。

【請求項9】

前記少なくとも１種のエアロゾル（２）の、凝結された液体および／または凝集された固体（２１１）を含有する前記少なくとも１つの第１の分散相（２１）を光化学的に励振しかつ／または加熱するために、少なくとも１つのＵＶ放射器、ＩＲ放射器またはマイクロ波放射器および／または該放射器の後ろ側にかつ該放射器に対向して配置された反射器を有していることを特徴とする、請求項４から８のいずれか一項に記載の凝集機器（１）。

【請求項10】

エアロゾルおよび／または固形物粒子および／または固形物繊維の成分の凝結、凝集、アグロメレーション、圧縮、切り離し、分離および／または濃度変化により、かつ／または少なくとも１つのＵＶ放射器、ＩＲ放射器またはマイクロ波放射器および／または該放射器の後ろ側にかつ該放射器に対向して配置された反射器により、塗料、ニス、シーラントおよび／もしくは繊維物質を含有するエアロゾルを廃棄するための、微生物を破壊するための、自宅において、エアコンディショニングにおいて、人工呼吸器においておよび閉鎖された車両において空気を精製するための、請求項４から９のいずれか一項に記載の凝集機器（１）および／または請求項１から３のいずれか一項に記載の方法の使用。

【請求項11】

前記閉鎖された車両は、自動車、トラック、バス、列車、船および航空機である、請求項１０記載の使用。

【請求項12】

請求項１から３のいずれか一項に記載の方法を実施するための、請求項４から９のいずれか一項に記載の少なくとも１つの凝集機器（１）を備える塗装機器（１０）。

【外国語明細書】