(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
気体が収容される密閉容器と、
前記密閉容器内に加圧液体を導入させ、加圧液体の導入により前記密閉容器内に収容されている気体の圧力を高める導入手段と、
を備え、
前記導入手段により圧力の高められた気体を加圧気体として、圧力容器内に注入するものであり、
さらに、前記密閉容器内の液体を導出する導出手段と、
前記密閉容器内からの液体の導出により前記密閉容器内の圧力が下がることに伴って、前記密閉容器内に加圧の対象となる気体を流入させる気体導入手段と、
前記導入手段と導出手段を制御する制御手段と、
を備え、
前記制御手段は、
加圧液体の前記密閉容器内への導入が行われている間には、当該密閉容器内からの液体の導出を禁止し、前記密閉容器内の液体の量が第１の所定量に達すると、加圧液体の導入を停止させて、前記密閉容器内から液体を導出させ、加圧液体の前記密閉容器内への導入の停止後、前記密閉容器内からの液体の導出により、前記密閉容器内における液体の残量が第２の所定量まで低下すると、加圧液体の導入を再開させることを特徴とする気体注入装置。
【請求項２】
前記密閉容器内で圧力が高められ、前記密閉容器内に存在する加圧気体を前記圧力容器内に送る気体注入路と、
前記気体注入路に設けられ、前記密閉容器から前記圧力容器に向かう方向に加圧気体の流れを許し、逆方向の流れを阻止する弁手段と、
を備えることを特徴とする請求項１に記載の気体注入装置。
【請求項３】
前記導入手段は、
前記密閉容器に接続される導入路と、
前記導入路に設けられ、当該導入路を流れる液体を加圧して、当該加圧により圧力の高められた液体を加圧液体として前記密閉容器に送るポンプと、
を備えることを特徴とする請求項１または２に記載の気体注入装置。
【請求項４】
前記気体導入手段は、
前記密閉容器内に前記気体を流入させるための流入路と、
前記流入路に設けられ、前記気体が前記密閉容器に向かう方向に前記気体の流れを許し、逆方向の流れを阻止する弁手段と、
を備えることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の気体注入装置。
【請求項５】
液体が収容されている圧力容器内に加圧気体を注入して、前記圧力容器内の液体に加圧気体を接触させて溶解または反応させる気液接触装置であって、
気体が収容される密閉容器と、前記密閉容器内に加圧液体を導入させ、加圧液体の導入により前記密閉容器内に収容されている気体の圧力を高める導入手段と、を備え、前記導入手段により圧力の高められた気体を前記加圧気体として、前記圧力容器内に注入する複数の気体注入装置と、
前記圧力容器内に液体を供給する液体供給手段と、
前記圧力容器内の液体を排出させ、排出された液体を前記複数の気体注入装置のそれぞれに設けられる導入手段に導く液体導出手段と、
前記複数の気体注入装置のそれぞれの、前記導入手段による前記密閉容器内への加圧液体の導入動作を制御する制御手段と、
を備え、
前記制御手段は、
前記気体注入装置ごとに、前記加圧液体の導入動作をその開始タイミングをずらして実行することを特徴とする気液接触装置。
【請求項６】
前記液体導出手段は、
前記圧力容器から排出される液体を当該圧力容器内の圧力により加圧された状態で前記導入手段に導き、
前記気体注入装置ごとに、
当該気体注入装置の導入手段は、前記液体導出手段により送られてくる液体を当該気体注入装置に設けられる密閉容器に導くことを特徴とする請求項５に記載の気液接触装置。
【請求項７】
前記液体導出手段は、
前記圧力容器に接続され、当該圧力容器内の液体を導出するための導出路を備え、
前記気液接触装置は、
前記導出路に接続され、当該導出路を流れる液体を導入するための第１導入路と、
前記第１導入路に設けられ、前記圧力容器から前記導出路を介して当該第１導入路を流れる液体を加圧するポンプと、
を備え、
前記気体注入装置ごとに、
当該気体注入装置の導入手段は、
一端が前記第１導入路に接続され、他端が当該気体注入装置に設けられる密閉容器に接続される第２導入路を備え、前記第１導入路における前記ポンプによる加圧後の加圧液体を前記第２導入路を介して前記密閉容器内に導入させることを特徴とする請求項６記載の気液接触装置。
【請求項８】
前記第１導入路における前記ポンプよりも下流側の分岐位置から分岐し、前記ポンプによる加圧液体の一部を前記圧力容器に戻すための循環路を備えることを特徴とする請求項７に記載の気液接触装置。
【請求項９】
前記液体供給手段は、
前記圧力容器に接続される供給路と、
前記供給路の途中に設けられ、当該供給路内の液体を加圧して前記圧力容器内に供給する加圧ポンプと、を備え、
前記循環路は、前記分岐位置側とは反対側の端部が、前記供給路における前記加圧ポンプよりも下流側の合流位置で接続され、
前記循環路を流れる液体が当該合流位置で前記供給路を流れる液体と合流することを特徴とする請求項８に記載の気液接触装置。
【請求項１０】
前記気体注入装置は、それぞれが、
前記密閉容器内の液体を導出する導出手段と、
前記密閉容器内からの液体の導出により前記密閉容器内の圧力が下がることに伴って、加圧の対象となる気体を前記密閉容器内に流入させる気体導入手段と、を備え、
前記制御手段は、
前記気体注入装置のそれぞれに対し、
前記密閉容器内への加圧液体の導入の開始から当該導入を行っている間には、前記密閉容器内からの液体の導出を禁止し、
前記密閉容器内の液体の量が第１の所定量に達すると、加圧液体の導入を停止して、前記密閉容器内の液体を導出させ、
前記密閉容器内からの液体の導出により、前記密閉容器内における液体の残量が第２の所定量まで低下すると、加圧液体の導入を再開させるまでの動作を、
前記密閉容器内への加圧液体の導入開始のタイミングを相互にずらして実行させることを特徴とする請求項５〜９のいずれか１項に記載の気液接触装置。
【請求項１１】
前記複数は、２であり、
前記制御手段は、
一方と他方のそれぞれの気体注入装置に対して、
一方の気体注入装置が前記密閉容器内への加圧液体の導入を行っている間に、他方の気体注入装置が前記密閉容器内からの液体の導出を行う動作を、交互に切り替えて実行させることを特徴とする請求項１０に記載の気液接触装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、圧力容器に加圧気体を注入する気体注入装置およびこれを備える気液接触装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
各種の産業や水処理設備にて液体に気体を接触させて溶解または反応させる用途が多く存在する。例えば、工場などから排出される汚水にオゾンガスを溶解させて汚水を浄化する場合などがある。
汚水にオゾンガスを溶解させる場合、汚水をある程度の圧力のかかった圧力容器内に収容して、その圧力容器内にオゾンガスを注入する方法がある。液体（汚水）に気体（オゾンガス）を気液間の接触により溶解させる場合、ヘンリーの法則により汚水とオゾンガスをある程度の圧力下においた方が単位時間当たりにより多くの量のオゾンガスを溶解させることができ、汚水の浄化を効率良く行えるからである。
【０００３】
圧力容器に気体を注入しようとすると、気体を圧力容器内の圧力よりも高める必要があり、気体の圧力を高める方法としては、例えばロータリー式などのコンプレッサーを用いる方法がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００２−１４３６５９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、オゾンガスのように自己分解性の高い気体は、コンプレッサーによる瞬時の圧縮を受けると、気体温度が急上昇して、オゾンが酸素に変わるといった現象が発生し易い。このようになると、酸素混じりの気体を注入することになり、汚水浄化の効率が低下したり、一定の水質まで浄化するのに必要になるオゾンガスの量が増えて、オゾンガスにかかる費用が高くなったりするという問題がある。
【０００６】
本発明は、上記の問題点に鑑みてなされたものであって、汚水のような液体が収容される圧力容器にオゾンガスのような気体をより効率的に低コストで注入することができる気体注入装置、およびこれを備える気液接触装置を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するため、本発明に係る気体注入装置は、気体が収容される密閉容器と、前記密閉容器内に加圧液体を導入させ、加圧液体の導入により前記密閉容器内に収容されている気体の圧力を高める導入手段と、を備え、前記導入手段により圧力の高められた気体を加圧気体として、圧力容器内に注入するものであり、さらに、前記密閉容器内の液体を導出する導出手段と、前記密閉容器内からの液体の導出により前記密閉容器内の圧力が下がることに伴って、前記密閉容器内に加圧の対象となる気体を流入させる気体導入手段と、を備えることを特徴とする。
また、前記密閉容器内で圧力が高められ、前記密閉容器内に存在する加圧気体を前記圧力容器内に送る気体注入路と、前記気体注入路に設けられ、前記密閉容器から前記圧力容器に向かう方向に加圧気体の流れを許し、逆方向の流れを阻止する弁手段と、を備えることを特徴とする。
【０００８】
さらに、前記導入手段は、前記密閉容器に接続される導入路と、前記導入路に設けられ、当該導入路を流れる液体を加圧して、当該加圧により圧力の高められた液体を加圧液体として前記密閉容器に送るポンプと、を備えることを特徴とする。
【０００９】
ここで、前記気体導入手段は、前記密閉容器内に前記気体を流入させるための流入路と、前記流入路に設けられ、前記気体が前記密閉容器に向かう方向に前記気体の流れを許し、逆方向の流れを阻止する弁手段と、を備えることを特徴とする。
また、前記導入手段と導出手段を制御する制御手段と、を備え、前記制御手段は、加圧液体の前記密閉容器内への導入が行われている間には、当該密閉容器内からの液体の導出を禁止し、前記密閉容器内の液体の量が第１の所定量に達すると、加圧液体の導入を停止させ、前記密閉容器内から液体を導出させることを特徴とする。
【００１０】
ここで、前記制御手段は、加圧液体の前記密閉容器内への導入の停止後、前記密閉容器内からの液体の導出により、前記密閉容器内における液体の残量が第２の所定量まで低下すると、加圧液体の導入を再開させることを特徴とする。
本発明に係る気液接触装置は、液体が収容されている圧力容器内に加圧気体を注入して、前記圧力容器内の液体に加圧気体を接触させて溶解または反応させる気液接触装置であって、気体が収容される密閉容器と、前記密閉容器内に加圧液体を導入させ、加圧液体の導入により前記密閉容器内に収容されている気体の圧力を高める導入手段と、を備え、前記導入手段により圧力の高められた気体を前記加圧気体として、前記圧力容器内に注入する１つ以上の気体注入装置と、前記圧力容器内に液体を供給する液体供給手段と、前記圧力容器内の液体を排出させ、排出された液体を前記気体注入装置に設けられる導入手段に導く液体導出手段と、を備えることを特徴とする。
【００１１】
また、前記液体導出手段は、前記圧力容器から排出される液体を当該圧力容器内の圧力により加圧された状態で前記導入手段に導き、前記導入手段は、前記液体導出手段により送られてくる液体をさらに加圧して、その加圧液体を前記気体注入装置に設けられる密閉容器に導くことを特徴とする。
ここで、前記液体導出手段は、前記圧力容器に接続され、当該圧力容器内の液体を導出するための導出路を備え、前記導入手段は、一端が前記導出路に接続され、他端が前記密閉容器に接続される導入路と、前記導入路に設けられ、前記圧力容器から前記導出路を介して当該導入路を流れる液体を加圧するポンプと、を備えることを特徴とする。
【００１２】
ここで、前記導入路における前記ポンプよりも下流側の分岐位置から分岐し、前記ポンプによる加圧液体の一部を前記圧力容器に戻すための循環路を備えることを特徴とする。
ここで、前記液体供給手段は、前記圧力容器に接続される供給路と、前記供給路の途中に設けられ、当該供給路内の液体を加圧して前記圧力容器内に供給する加圧ポンプと、を備え、前記循環路は、前記分岐位置側とは反対側の端部が、前記供給路における前記加圧ポンプよりも下流側の合流位置で接続され、前記循環路を流れる液体が当該合流位置で前記供給路を流れる液体と合流することを特徴とする。
【００１３】
また、前記気体注入装置を複数、有し、複数の気体注入装置のそれぞれの、前記導入手段による前記密閉容器内への加圧液体の導入動作を制御する制御手段を備え、前記制御手段は、気体注入装置ごとに、前記加圧液体の導入動作をその開始タイミングをずらして実行することを特徴とする。
ここで、前記気体注入装置は、それぞれが、前記密閉容器内の液体を導出する導出手段と、前記密閉容器内からの液体の導出により前記密閉容器内の圧力が下がることに伴って、加圧の対象となる気体を前記密閉容器内に流入させる気体導入手段と、を備え、前記制御手段は、前記気体注入装置のそれぞれに対し、前記密閉容器内への加圧液体の導入の開始から当該導入を行っている間には、前記密閉容器内からの液体の導出を禁止し、前記密閉容器内の液体の量が第１の所定量に達すると、加圧液体の導入を停止して、前記密閉容器内の液体を導出させ、前記密閉容器内からの液体の導出により、前記密閉容器内における液体の残量が第２の所定量まで低下すると、加圧液体の導入を再開させるまでの動作を、前記密閉容器内への加圧液体の導入開始のタイミングを相互にずらして実行させることを特徴とする。
【００１４】
ここで、前記複数は、２であり、前記制御手段は、一方と他方のそれぞれの気体注入装置に対して、一方の気体注入装置が前記密閉容器内への加圧液体の導入を行っている間に、他方の気体注入装置が前記密閉容器内からの液体の導出を行う動作を、交互に切り替えて実行させることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１５】
上記のように構成すれば、密閉容器内の気体が密閉容器内に導入された加圧液体の導入量の増加に伴って徐々に加圧されるようになり、コンプレッサーのような瞬時の圧縮による気体温度の急上昇により前記気体の分解を抑制して、より効率的に低コストで加圧気体を圧力容器内に注入することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】気体溶解装置の全体構成を示す図である。
【図２】制御部と他のセンサ等の部材との信号のやりとりを説明するための図である。
【図３】制御部によるオゾンガスの注入制御のタイミングチャートを示す図である。
【図４】注入制御によるバッファタンク内の汚水量の変化の様子を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、本発明に係る気体注入装置および気液接触装置の実施の形態を、気体溶解装置を例に図面を参照しながら説明する。
（１）気体溶解装置１０の全体構成
図１は、気体溶解装置１０の全体構成を示す図である。
同図に示すように、気体溶解装置１０は、溶解タンク１と、汚水供給部２と、汚水導出部３と、気体注入部４と、制御部５（図２参照）を備える。
【００１８】
溶解タンク１は、汚水９が収容される圧力容器であり、気体注入部４により注入されるオゾンガス６１を汚水９に溶解させて、汚水９を浄化させるためのタンクである。
汚水９は、ここでは汚水槽７に収容されている工場廃水であり、汚水供給部２により溶解タンク１内に供給される。溶解タンク１に設けられているＬＳ３Ｌは、溶解タンク１内の汚水９の水位が下がったときの下限を検出するためのセンサであり、ＬＳ３Ｕは、水位が上がったことを検出するためのセンサである。各センサの検出に基づく制御内容については、後述する。
【００１９】
（汚水供給部２の構成）
汚水供給部２は、加圧ポンプ２１と、ストレーナ２２と、逆止弁２３と、供給管２４を備える。加圧ポンプ２１と、ストレーナ２２と、逆止弁２３は、供給管２４の途中に設けられており、供給管２４の一端は、汚水槽７に接続され、供給管２４の他端はノズル１１を介して溶解タンク１の頂部の開口１２に接続されており、汚水槽７の汚水９を溶解タンク１に供給する供給路を構成する。
【００２０】
加圧ポンプ２１が駆動されると、加圧ポンプ２１により汚水槽７内の汚水９が供給管２４内に吸い込まれる。供給管２４内に吸い込まれた汚水９は、矢印ａで示す方向に流れ、ストレーナ２２を通過する際に濾過され、ストレーナ２２を通過した後、加圧ポンプ２１で例えば０．３〔ＭＰａ〕よりもある程度高い圧力まで加圧されて、逆止弁２３に送られる。
【００２１】
逆止弁２３は、矢印ｂで示す方向にだけ汚水９の流れを許し（可能とし）、その逆の方向には流れを阻止するものであり、加圧ポンプ２１で加圧された汚水９は、逆止弁２３を通過した後、矢印ｃで示す方向に流れてノズル１１に送られる。
ノズル１１は、１または複数の穴が設けられてなり、供給管２４内を流れる汚水９をシャワー状にして溶解タンク１内に噴射させる。これにより、汚水９が溶解タンク１内に供給される。
【００２２】
（汚水導出部３の構成）
汚水導出部３は、導出管３１と、導出管３１に設けられる絞り弁３２とを備える。
導出管３１は、一端が溶解タンク１の底部に設けられた開口１３に接続され、他端が汚水槽７に開口してなる汚水９の導出路である。絞り弁３２が開けられると、溶解タンク１内の汚水９が導出管３１内を矢印ｄで示す方向に流れる。
【００２３】
導出管３１における絞り弁３２よりも上流側の分岐位置Ｂからは、導入管５０が分岐している。この分岐により、溶解タンク１から導出管３１に導出された汚水９は、分岐位置Ｂを通過してそのまま導出管３１内を流れて絞り弁３２を介して汚水槽７に排出されるものと、分岐位置Ｂで導出管３１から分かれて導入管５０内を矢印ｅに示す方向に流れて、気体注入部４に導かれるものとに分かれる。導入管５０の内容については、後述する。
【００２４】
溶解タンク１から導出管３１に導出された汚水９の圧力は、絞り弁３２よりも上流側の分岐位置Ｂでは、溶解タンク１の内圧、例えば０．３〔ＭＰａ〕と略等しいので、分岐位置Ｂから導入管５０に流れる汚水９の圧力もその圧力に略等しくなる。
絞り弁３２は、溶解タンク１内からの汚水９の導出量を調整する弁であり、汚水供給部２により溶解タンク１内に導入される汚水９の単位時間の供給量に応じて、溶解タンク１内の圧力が０．３〔ＭＰａ〕程度に維持されるように、絞り弁３２の開口量が調整される。なお、溶解タンク１内の圧力を略一定に維持させることができるものであれば、絞り弁に限られず、例えば圧力制御弁などを用いるとしても良い。
【００２５】
（気体注入部４の構成）
気体注入部４は、第１注入部４０ａと、第２注入部４０ｂと、循環ポンプ４６と、逆止弁４７と、導入管５０と、循環配管５１を備える。
導入管５０は、溶解タンク１からの汚水９の導入路であり、循環ポンプ４６は、当該導入管５０に設けられており、導入管５０を流れる汚水９（溶解タンク１内の圧力に略等しいもの）を、例えば０．０５〜１〔ＭＰａ〕程度、さらに加圧して矢印ｆで示す方向に送り出す。以下、溶解タンク１内の圧力をＰ１、循環ポンプ４６により加圧された汚水（加圧液体）９の圧力をＰ２（＞Ｐ１）という。
【００２６】
循環配管５１は、導入管５０における、循環ポンプ４６よりも下流の分岐位置Ｃで、導入管５０から分岐し、供給管２４における逆止弁２３よりも下流側の合流位置Ａで合流する流路である。
循環ポンプ４６により加圧された汚水９は、分岐位置Ｃで、そのまま導入管５０を流れるものと循環配管５１を流れるものとに分かれる。
【００２７】
逆止弁４７は、循環配管５１に設けられており、矢印ｇで示す方向にだけ汚水９の流れを許し、その逆の方向には流れを阻止するものである。
循環ポンプ４６を通過後、循環配管５１を流れる汚水９は、逆止弁４７を通過して供給管２４の合流位置Ａで供給管２４を流れる汚水９と合流した後、ノズル１１を介して溶解タンク１内に戻される。循環配管５１は、溶解タンク１から導出された汚水９の一部を、再度、溶解タンク１に戻す循環路を構成する。
【００２８】
このような循環路の構成をとることにより、溶解タンク１から一旦、導出された汚水９の一部を溶解タンク１内に戻してオゾンガス６１と接する機会を増やすことができ、オゾンガス６１による汚水９の浄化の効率を高めることができる。
循環ポンプ４６による加圧力は、循環ポンプ４６からノズル１１の出口までの流路が有する抵抗の大きさと溶解タンク１に戻すべき汚水の量とから決めることができるが、本実施の形態では、溶解タンク１の圧力Ｐ１を利用して、その圧力Ｐ１にさらに、必要な圧力を足し合わせる構成をとっているので、循環ポンプ４６だけで圧力Ｐ２まで加圧する構成よりも、循環ポンプ４６を小容量の小型のものを用いることができる。循環される汚水９の量を調整するための絞り弁などを循環配管５１に設けるとしても良い。
【００２９】
（第１注入部４０ａの構成）
第１注入部４０ａは、密閉容器であるバッファタンク４１ａと、電磁弁４２ａ，４３ａと、逆止弁４４ａ，４５ａと、第１導入管５２ａと、第１導出管５３ａと、気体導出管５４ａと、気体導入管５５ａを備える。
バッファタンク４１ａは、（ａ）汚水９の導入とオゾンガス６１の加圧、排出、（ｂ）汚水９の導出とオゾンガス６１の導入の動作を交互に繰り返させるためのタンクである。
【００３０】
第１導入管５２ａは、一端が導入管５０に接続位置Ｄで接続されると共に、他端がバッファタンク４１ａの底部の開口６２ａに接続され、途中には電磁弁４２ａが設けられており、汚水導出部３からの汚水９をバッファタンク４１ａに導く導入路を形成する。
電磁弁４２ａは、第１導入管５２ａの汚水９の流路を開閉することにより、汚水導出部３からバッファタンク４１ａへの汚水９の導入とその禁止とを切り替える。
【００３１】
気体導出管５４ａは、一端がバッファタンク４１ａの頂部の開口６４ａに接続されると共に、他端が溶解タンク１の上部の開口１４に接続され、途中には逆止弁４４ａが設けられており、バッファタンク４１ａ内のオゾンガス６１を溶解タンク１に注入する気体注入路を形成する。
逆止弁４４ａは、オゾンガス６１の、バッファタンク４１ａから溶解タンク１に向かう方向（矢印ｊで示す方向）の流れを許し、その逆の方向には流れを阻止する。
【００３２】
第１導出管５３ａは、一端がバッファタンク４１ａの底部の開口６３ａに接続されると共に、他端が汚水槽７に開口してなり、途中には電磁弁４３ａが設けられており、バッファタンク４１ａ内の汚水９を汚水槽７に排出する導出路を形成する。
電磁弁４３ａは、第１導出管５３ａの汚水９の流路を開閉することにより、バッファタンク４１ａから汚水槽７への汚水９の導出とその禁止とを切り替える。
【００３３】
気体導入管５５ａは、一端がバッファタンク４１ａの頂部の開口６５ａに接続されると共に、他端がオゾンガス発生器６に接続され、途中には逆止弁４５ａが設けられており、オゾンガス発生器６からのオゾンガス６１をバッファタンク４１ａに流入させる流入路を形成する。
オゾンガス発生器６は、被加圧気体としてのオゾンガス６１を発生させる装置であり、発生させたオゾンガス６１を例えば０．１〔ＭＰａ〕程度の圧力で出力する。出力されたオゾンガス６１は、気体導入管５５ａ内に導入される。逆止弁４５ａは、気体導入管５５ａ内のオゾンガス６１の、オゾンガス発生器６からバッファタンク４１ａに向かう方向の流れを許し、その逆の方向には流れを阻止する。
【００３４】
このような構成において、バッファタンク４１ａ内に汚水９が収容されておらず、バッファタンク４１ａ内に被加圧気体としてのオゾンガス６１が充満している状態で、電磁弁４２ａを開けて、電磁弁４３ａを閉じると、導入管５０を矢印ｈで示す方向に流れる汚水９が第１導入管５２ａを介してバッファタンク４１ａ内に導入される（汚水９の導入）。
例えば、バッファタンク４１ａの容積が０．０４〜０．０５〔ｍ３〕程度の大きさの場合、バッファタンク４１ａ内への汚水９の単位時間当たりの導入量を０．０２２〜０．０２６〔ｍ３／ｓ〕程度の範囲とすることができる。
【００３５】
なお、汚水９の導入開始時には、バッファタンク４１ａ内の圧力は、溶解タンク１内の圧力Ｐ１よりも小さくなっているが、気体導出管５４ａに設けられている逆止弁４４ａにより、溶解タンク１内のオゾンガス６１を含む空気が気体導出管５４ａを通ってバッファタンク４１ａに流れ込むことはない。
バッファタンク４１ａ内に導入される汚水９の量の増加に伴って、バッファタンク４１ａ内の汚水９の液面９ａが上昇し、汚水９の液面９ａの上昇によりバッファタンク４１ａ内のオゾンガス６１を含む空気が加圧されて、その圧力が徐々に高くなる（オゾンガス６１の加圧）。なお、バッファタンク４１ａの頂部に接続される気体導入管５５ａには、逆止弁４５ａが設けられているので、バッファタンク４１ａ内のオゾンガス６１の圧力が高くなっても気体導入管５５ａを通ってオゾンガス発生器６の方に逆戻りすることはない。
【００３６】
バッファタンク４１ａ内に導入される汚水９の圧力は、Ｐ２であり、溶解タンク１内の圧力Ｐ１よりも高いので、バッファタンク４１ａ内における汚水９の量の増加により、やがてバッファタンク４１ａ内の圧力がＰ１を超える。
バッファタンク４１ａ内の圧力がＰ１を超えると、バッファタンク４１ａ内で加圧されたオゾンガス６１（加圧気体）がバッファタンク４１ａから導出されて、気体導出管５４ａを流れ始め、溶解タンク１内に注入される。
【００３７】
溶解タンク１に注入されたオゾンガス６１は、溶解タンク１内において、大気圧よりも高い圧力Ｐ１、上記例では０．３〔ＭＰａ〕の圧力が維持された状態で、溶解タンク１内の汚水９に接することにより、汚水９に溶解し、オゾンガス６１の殺菌力で汚水９が浄化される。
このようにバッファタンク４１ａ内のオゾンガス６１は、バッファタンク４１ａ内の汚水９の水位が徐々に上昇することにより加圧される。従って、コンプレッサーのような瞬時の圧縮により気体温度が急上昇することがなく、また汚水９の水温によってオゾンガス６１が冷やされることにより、自己分解性が高いオゾンガス６１が酸素に分解されることを抑制することができる。
【００３８】
さらに、バッファタンク４１ａ内におけるオゾンガス６１の加圧を、オゾンガス６１で浄化されるべき汚水９自身が行うので、その加圧の際にも汚水９がオゾンガス６１に接することになり、汚水９がオゾンガス６１に接する時間をより長くとれ、汚水９の浄化を促進することができる。
バッファタンク４１ａ内の汚水９の水位が上昇し、その液面９ａが液面上限検出センサＬＳ１Ｕにより検出されたことを契機に、電磁弁４２ａを閉じて、電磁弁４３ａを開ける動作を行うと、バッファタンク４１ａへの汚水９の導入が停止し、バッファタンク４１ａ内の汚水９のバッファタンク４１ａからの導出が始まる。
【００３９】
この時点では、バッファタンク４１ａ内の圧力がＰ１よりも高くなっており、第１導出管５３ａの汚水槽７側の端部が大気圧に開放されているので、バッファタンク４１ａ内の圧力と汚水９に作用する重力とによりバッファタンク４１ａ内の汚水９が第１導出管５３ａを介して汚水槽７に排出される（汚水９の導出）。これにより、汚水導出部３から気体注入部４に送られた汚水９が汚水槽７に戻され、再び汚水槽７から汚水供給部２により溶解タンク１内に導入されることになる。
【００４０】
バッファタンク４１ａ内の汚水９の導出が進むに連れて、バッファタンク４１ａ内の圧力が徐々に低下していき、バッファタンク４１ａ内の圧力が気体導入管５５ａ内のオゾンガス６１の圧力よりも低くなると、気体導入管５５ａ内のオゾンガス６１がバッファタンク４１ａ内に吸引されるように逆止弁４５ａを通過してバッファタンク４１ａ内に導入される（オゾンガス６１の導入）。
【００４１】
バッファタンク４１ａ内の汚水９の液面９ａが液面下限検出センサＬＳ１Ｌにより検出されたことを契機に、電磁弁４３ａを閉じて、電磁弁４２ａを開ける動作を行うと、第１導出管５３ａによる汚水９の導出が停止し、導入管５０を流れる汚水９が第１導入管５２ａを介してバッファタンク４１ａ内に導入され始める。この時点で、バッファタンク４１ａ内の汚水９の残量がほとんどなく、オゾンガス６１が充満した状態になっている。
【００４２】
バッファタンク４１ａ内の汚水９の収容量が増えるに連れて、バッファタンク４１ａ内のオゾンガス６１の圧力が高くなり、加圧されたオゾンガス６１がバッファタンク４１ａから導出され、溶解タンク１に注入される。
以下、上記と同様に、（１）バッファタンク４１ａからの汚水９の導出、（２）バッファタンク４１ａへのオゾンガス６１の導入、（３）バッファタンク４１ａへの汚水９の導入、（４）汚水９によるオゾンガス６１の加圧、（５）加圧されたオゾンガス６１の溶解タンク１への注入の後、（１）バッファタンク４１ａからの汚水９の導出に戻るというサイクルが繰り返されることにより、オゾンガス発生器６からのオゾンガス６１がバッファタンク４１ａを介して溶解タンク１に注入されることになる。
【００４３】
（第２注入部４０ｂの構成）
第２注入部４０ｂは、密閉容器であるバッファタンク４１ｂと、電磁弁４２ｂ，４３ｂと、逆止弁４４ｂ，４５ｂと、第２導入管５２ｂと、第２導出管５３ｂと、気体導出管５４ｂと、気体導入管５５ｂを備える。第２注入部４０ｂは、基本的に第１注入部４０ａと同じ構成である。例えば、バッファタンクの容量や各管の径などが同じにされる。
【００４４】
バッファタンク４１ｂは、汚水９の導入、排出とオゾンガス６１の導入、加圧、排出の動作を行うためのタンクである。
第２導入管５２ｂは、一端が導入管５０と第１導入管５２ａとの接続位置Ｄで導入管５０と接続されており、他端がバッファタンク４１ａの底部に接続され、導入管５０を流れる汚水９をバッファタンク４１ｂに導く導入路を形成する。
【００４５】
電磁弁４２ｂは、第２導入管５２ｂの汚水９の流路を開閉することにより、汚水導出部３からバッファタンク４１ｂへの汚水９の導入とその禁止とを切り替える。
気体導出管５４ｂは、一端がバッファタンク４１ｂの頂部に接続されると共に、他端が気体導出管５４ａにおける逆止弁４４ａから溶解タンク１までの間の接続位置Ｅで気体導出管５４ａと接続されており、バッファタンク４１ｂ内のオゾンガス６１を溶解タンク１に注入する気体注入路を形成する。
【００４６】
逆止弁４４ｂは、オゾンガス６１の、バッファタンク４１ｂから溶解タンク１に向かう方向の流れを許し、その逆の方向には流れを阻止する。
第２導出管５３ｂは、一端がバッファタンク４１ｂの底部に接続されると共に、他端が第２導出管５３ｂにおける電磁弁４３ａから汚水槽７までの間の接続位置Ｆで第１導出管５３ａと接続されており、バッファタンク４１ｂ内の汚水９を汚水槽７に排出する導出路を形成する。
【００４７】
電磁弁４３ｂは、第２導出管５３ｂの汚水９の流路を開閉することにより、バッファタンク４１ｂから汚水槽７への汚水９の導出とその禁止とを切り替える。
気体導入管５５ｂは、一端がバッファタンク４１ｂの頂部に接続されると共に、他端が気体導入管５５ａにおけるオゾンガス発生器６から逆止弁４５ａまでの間の接続位置Ｇで気体導入管５５ａと接続されており、オゾンガス発生器６からオゾンガス６１をバッファタンク４１ａに流入させる流入路を形成する。
【００４８】
バッファタンク４１ｂ内に汚水９が収容されておらず、オゾンガス６１が充満している状態で、電磁弁４２ｂを開けて、電磁弁４３ｂを閉じると、導入管５０を流れる汚水９が第２導入管５２ｂを介してバッファタンク４１ｂに導入される。
バッファタンク４１ｂ内の汚水９の量が増えるに伴って、バッファタンク４１ｂ内の圧力が徐々に上がり、その圧力がＰ１を超えると、バッファタンク４１ｂ内のオゾンガス６１（加圧気体）が気体導出管５４ｂを流れて、気体導出管５４ａとの接続位置Ｅで気体導出管５４ａによる注入路に合流して、溶解タンク１内に注入される。
【００４９】
バッファタンク４１ｂ内の汚水９の水位が上昇し、その液面９ｂが液面上限検出センサＬＳ２Ｕにより検出されたことを契機に、電磁弁４２ｂを閉じて、電磁弁４３ｂを開ける動作を行うと、バッファタンク４１ｂへの汚水９の導入が停止し、バッファタンク４１ｂ内の汚水９の導出が始まる。
バッファタンク４１ｂから導出された汚水９は、第２導出管５３ｂを流れ、第１導出管５３ａとの接続位置Ｆで第１導出管５３ａによる排出路に合流して、汚水槽７に排出される。汚水９の導出が進むに連れて、バッファタンク４１ｂ内の圧力が徐々に低下し、バッファタンク４１ｂ内の圧力が気体導入管５５ｂ内のオゾンガス６１の圧力よりも低くなると、気体導入管５５ｂ内のオゾンガス６１がバッファタンク４１ｂ内に導入される。
【００５０】
バッファタンク４１ｂ内の汚水９の液面９ｂが液面下限検出センサＬＳ２Ｌにより検出されたことを契機に、電磁弁４３ｂを閉じて、電磁弁４２ｂを開ける動作を行うと、第２導出管５３ｂによる汚水９の導出が停止し、導入管５０を流れる汚水９が第２導入管５２ｂによりバッファタンク４１ｂ内に導入される。
バッファタンク４１ｂ内の汚水９の収容量が増えるに連れて、バッファタンク４１ｂ内のオゾンガス６１の圧力が徐々に高くなり、加圧されたオゾンガス６１がバッファタンク４１ｂから導出され、溶解タンク１に注入される。
【００５１】
このように第１注入部４０ａと第２注入部４０ｂは、同じ動作を実行可能であるが、本実施の形態では、第１注入部４０ａと第２注入部４０ｂのうち、一方が溶解タンク１へのオゾンガス６１の注入（バッファタンクへの汚水９の導入）を実行中に、他方がバッファタンクへのオゾンガス６１の導入（バッファタンクからの汚水９の導出）を実行する動作を交互に切り替えながら繰り返す注入制御を行う構成をとっている。
【００５２】
この注入制御により、一方のバッファタンクにオゾンガス６１が導入されている間にも他方のバッファタンクからオゾンガス６１が溶解タンク１に注入されるので、溶解タンク１へのオゾンガス６１の注入が一方のバッファタンクへのオゾンガス６１の導入の間、全く行われないとした構成に比べて、溶解タンク１へのオゾンガス６１の注入量の変動（脈動）が極めて少なくなり、溶解タンク１内で汚水９がオゾンガス６１に接する機会が増えて、汚水９の浄化がより行われ易くなる。
【００５３】
図１は、第１注入部４０ａが溶解タンク１へのオゾンガス６１の注入を行いつつ、第２注入部４０ｂではバッファタンク４１ｂへのオゾンガス６１の導入を行っている様子の例を示している。オゾンガスの注入制御は、制御部５により実行される。
（２）制御部５による処理内容
図２は、制御部５と他のセンサ等の部材との信号のやりとりを説明するための図であり、図３は、制御部５によるオゾンガスの注入制御のタイミングチャートを示す図であり、図４は、注入制御によるバッファタンク４１ａ、４１ｂ内における汚水量の変化の様子を示す図である。
【００５４】
図２に示すように、制御部５は、液面下限検出センサＬＳ１Ｌ〜液面上限検出センサＬＳ２Ｕからの信号を受け付け、受け付けた信号に基づき、電磁弁４２ａ〜４３ｂの開閉、オゾンガス発生器６の動作を制御する。
また、制御部５は、液面下限検出センサＬＳ３Ｌにより溶解タンク１内の汚水９の水位が下限まで低下したことが検出されると、循環ポンプ４６の空運転を防止するために循環ポンプ４６を停止させる。その際、加圧ポンプ２１を継続運転することにより、徐々に溶解タンク１内の汚水９の量が増加し、汚水９の水位が上がって、液面検出センサＬＳ３Ｕにより検出されると、制御部５は、循環ポンプ４６を再稼動する。これにより、溶解タンク１内の汚水９の量が安定した状態で循環ポンプ４６を運転することができる。
【００５５】
また、操作部からの動作指示信号を受け付ける。この動作指示信号は、オゾンガスの注入制御を開始させるための指示信号であり、ここでは操作部に設けられたスイッチなどが操作者により操作されたことにより発せられる。
制御部５は、動作指示信号を受け付けると、オゾンガスの注入制御を開始する。
（オゾンガスの注入制御）
図３に示すように、時点Ｔ１で動作指示信号を受け付けると、電磁弁４２ａと４２ｂを開状態にすると共に電磁弁４３ａと４３ｂを閉状態にする。なお、同図では、示していないが加圧ポンプ２１と循環ポンプ４６も稼動（オン）させる。加圧ポンプ２１と循環ポンプ４６のオンにより、汚水槽７の汚水９が溶解タンク１内に加圧された状態で導入されると共に、溶解タンク１から汚水９が導出され、導出された汚水９の一部がさらに加圧された状態で導入管５０と循環配管５１とに分かれ、循環配管５１を流れる汚水９が溶解タンク１に戻されつつ、導入管５０を流れる汚水９が気体注入部４に送られる。
【００５６】
同図では、バッファタンク４１ａと４１ｂの両方が空（汚水が入っていない）状態になっている場合を例にしており、この場合、オゾンガス発生器６によるオゾンガス６１の発生の前にバッファタンク４１ａと４１ｂの両方を汚水９で満たすべく、電磁弁４２ａと４２ｂが開、４３ａと４３ｂが閉にされる。
このようにバッファタンク４１ａと４１ｂの両方を汚水９で満たす制御を行うのは、次の理由による、すなわち、この制御を行わずに、最初からバッファタンク４１ａに汚水９を導入させ、バッファタンク４１ｂの汚水を導出させることを行う場合、仮にバッファタンク４１ｂが空でありオゾンガス６１が存在すれば、そのオゾンガス６１が第２導出管５３ｂの汚水槽７側の開放端から流出するおそれがあり、これを防止するためである。
【００５７】
電磁弁４２ａと４２ｂの開により、バッファタンク４１ａと４１ｂ内に汚水９が導入される。バッファタンク４１ａと４１ｂ内への汚水９の導入が開始され、液面下限検出センサＬＳ１Ｌ，ＬＳ２Ｌにより汚水９の液面９ａ，９ｂが検出されると、液面下限検出センサＬＳ１Ｌ，ＬＳ２ＬからＯＮ信号が出力される。
バッファタンク４１ａと４１ｂ内の汚水９の水位がさらに上昇して、汚水９の液面９ａ，９ｂが液面上限検出センサＬＳ１Ｕ，ＬＳ２Ｕにより検出されると、液面上限検出センサＬＳ１Ｕ，ＬＳ２ＵからＯＮ信号が出力される（時点Ｔ２：図４（ａ））。
【００５８】
このＯＮ信号を受け付けると、汚水９がバッファタンク内に所定量収容されたとして、電磁弁４２ａを閉、４３ａを開、４２ｂを閉に切り替える。また、オゾンガス発生器６によるオゾンガス６１の発生を開始させる。
これにより、バッファタンク４１ａへの汚水９の導入が停止され、バッファタンク４１ａ内からの汚水９の導出が開始される。バッファタンク４１ａ内からの汚水９の導出に伴い、バッファタンク４１ａ内にオゾンガス６１が導入される。なお、バッファタンク４１ｂの汚水９は、そのまま上限レベルが維持される。
【００５９】
なお、図３では、汚水９の液面９ａ，９ｂが液面上限検出センサＬＳ１Ｕ，ＬＳ２Ｕにより同時に検出される場合の例を示しているが、時間差がある場合には、先に液面が検出された方のバッファタンクへの汚水９の導入が停止され、その後に液面が検出された方のバッファタンクへの汚水９の導入が停止されると、時点Ｔ２以降の制御が行われる。
バッファタンク４１ａ内の汚水９の水位が下がり、汚水９の液面９ａが液面下限検出センサＬＳ１Ｌの位置よりも下がると、液面下限検出センサＬＳ１ＬからＯＦＦ信号が出力される（時点Ｔ３：図４（ｂ））。このときバッファタンク４１ａ内には汚水９が少し底部に残り、バッファタンク４１ａが空になることがないように液面下限検出センサＬＳ１Ｌの位置が設定される。このことは、バッファタンク４１ｂに設けられる液面下限検出センサＬＳ２Ｌについて同じである。
【００６０】
液面下限検出センサＬＳ１ＬからのＯＦＦ信号を受け付けると、バッファタンク４１ａ内における汚水９の残量が所定量まで低下したとして、電磁弁４２ａを開、４３ａを閉、４３ｂを開に切り替え、４２ｂを閉のまま維持する。
これにより、バッファタンク４１ａからの汚水９の導出が停止され、バッファタンク４１ａ内への汚水９の導入が開始される。同時に、バッファタンク４１ｂ内からの汚水９の導出が開始される。バッファタンク４１ｂ内からの汚水９の導出に伴い、バッファタンク４１ｂ内にオゾンガス６１が導入される。
【００６１】
バッファタンク４１ａ内への汚水９の導入量の増加に伴って、バッファタンク４１ａ内のオゾンガス６１の圧力が上がり、その圧力がＰ１を超えるとオゾンガス６１がバッファタンク４１ａから導出されて、溶解タンク１内に注入される（図１の状態）。この注入動作に並行して、バッファタンク４１ｂ内からは汚水９が排出され続けており、汚水９の水位が下がるに伴って、バッファタンク４１ｂ内へのオゾンガス６１の導入量が増える。
【００６２】
バッファタンク４１ａ内の汚水９の水位がさらに上昇して、液面９ａが液面上限検出センサＬＳ１Ｕにより検出されると、液面上限検出センサＬＳ１ＵからＯＮ信号が出力される（時点Ｔ４：図４（ｃ））。
このＯＮ信号を受け付けると、バッファタンク４１ａ内の汚水９の量が所定量まで達したとして、電磁弁４２ａを閉に切り替える。これにより、バッファタンク４１ａへの汚水９の導入が停止される。
【００６３】
そして、バッファタンク４１ｂの汚水９の水位がさらに下がり、汚水９の液面９ｂが液面下限検出センサＬＳ２Ｌの位置よりも下がると、液面下限検出センサＬＳ２ＬからＯＦＦ信号が出力される（時点Ｔ５：図４（ｄ））。このとき、バッファタンク４１ｂの底部には汚水９が少し残っている状態になっている。
液面下限検出センサＬＳ２ＬからのＯＦＦ信号を受け付けると、バッファタンク４１ｂ内の汚水９の残量が所定量まで低下したとして、電磁弁４３ａを開、４２ｂを開、４３ｂを閉に切り替える。
【００６４】
これにより、バッファタンク４１ｂからの汚水９の導出が停止され、バッファタンク４１ｂ内への汚水９の導入が開始される。同時に、バッファタンク４１ａ内からの汚水９の導出が開始される。バッファタンク４１ａ内からの汚水９の導出に伴い、バッファタンク４１ａ内にオゾンガス６１が導入される。
時点Ｔ６では、バッファタンク４１ｂ内の汚水９の液面９ｂが液面上限検出センサＬＳ２Ｕにより検出されると、液面上限検出センサＬＳ２ＵからＯＮ信号が出力される。このＯＮ信号を受け付けると、バッファタンク４１ｂ内の汚水９の量が所定量まで達したとして、電磁弁４２ｂを閉に切り替える。これにより、バッファタンク４１ｂへの汚水９の導入が停止される。
【００６５】
時点Ｔ７では、バッファタンク４１ａの汚水９の液面９ａが液面下限検出センサＬＳ１Ｌの位置よりも下がったことが検出されると、液面下限検出センサＬＳ１ＬからＯＦＦ信号が出力される。この状態は、図４（ｂ）と同じである。
液面下限検出センサＬＳ１ＬからのＯＦＦ信号を受け付けると、電磁弁４２ａを開、４３ａを閉、４３ｂを開に切り替える。
【００６６】
これにより、バッファタンク４１ａからの汚水９の導出が停止され、バッファタンク４１ａ内への汚水９の導入が開始される。同時に、バッファタンク４１ｂ内からの汚水９の導出が開始され、バッファタンク４１ｂ内にオゾンガス６１が導入される。時点Ｔ７〜Ｔ１１間における動作は、上記の時点Ｔ３〜Ｔ７間における動作と同じである。この時点Ｔ３〜Ｔ７間における動作を繰り返すことにより、注入制御が継続される。
【００６７】
以上、説明したように本実施の形態の気体溶解装置１０は、密閉容器である２つのバッファタンクを有し、バッファタンクごとに、溶解タンク１内の圧力よりも高い圧力に加圧された汚水９を導入して、バッファタンク内に徐々に導入される汚水９の圧力により、バッファタンク内のオゾンガス６１を溶解タンク１内に注入する構成とした。
これにより、バッファタンク内のオゾンガス６１が汚水９の水位の上昇に伴って徐々に加圧されるようになり、コンプレッサーのような瞬時の圧縮による気体温度の急上昇によりオゾンガス６１の分解を抑制することができる。
【００６８】
従って、汚水浄化の効率を向上することができ、また、一定の水質まで浄化するのに必要になるオゾンガスの量を抑制して、オゾンガスにかかる費用を抑えて低コスト化を実現することができる。
なお、本発明は、気体注入装置および気体溶解装置に限られず、液体が収容されている圧力容器に気体を注入する方法であるとしてもよい。さらに、その方法をコンピュータが実行するプログラムであるとしてもよい。また、そのプログラムが、例えばコンピュータ読み取り可能な記録媒体に記録されたものであるとしても良い。
【００６９】
＜変形例＞
以上、本発明を実施の形態に基づいて説明してきたが、本発明は、上述の実施の形態に限定されないのは勿論であり、以下のような変形例が考えられる。
（１）上記実施の形態では、２つのバッファタンク４１ａ，４１ｂを備え、一方のバッファタンクへの汚水９の導入と、他方のバッファタンクからの汚水９の導出とが略同じ時間を要し、一方のバッファタンクへの汚水９の導入に並行して他方のバッファタンクからの汚水９の導出を行うことを一方と他方とで交互に切り替える制御を行うとしたが、例えば汚水９の導入と導出に要する時間が異なる場合には、時間の長くかかる方が終了するタイミングを待って、汚水９の導入と導出の切り替えを、バッファタンクごとに導入タイミングがずれるように制御することが行われる。
【００７０】
また、バッファタンクを２つ備える構成例を説明としたが、これに限られない。
例えば、バッファタンクを１つ、または３以上としても良い。１つのバッファタンク４１ａだけを備える構成をとる場合、バッファタンク４１ａへの汚水の導入とその停止とを、例えば循環ポンプ４６のオンとオフを切り替えて行うようにすれば、第１導入管５２ａに電磁弁４２ａを設けなくても良くなる。
【００７１】
また、３以上とする場合、例えば、バッファタンクごとに、バッファタンクへの汚水９の導入タイミングを相互にずらすことにより、溶解タンク１へのオゾンガス６１の注入量の脈動をより低減することができる。
（２）上記実施の形態では、溶解タンク１から導出された汚水９の一部を循環配管５１を介して溶解タンク１に戻す構成をとったが、これに限られず、例えば循環配管５１を設けない構成をとることもできる。
【００７２】
この構成をとる場合、溶解タンク１から導出された汚水９は、バッファタンク４１ａまたは４１ｂを経て、汚水槽７に戻り、汚水槽７から汚水供給部２により、溶解タンク１に戻されて、溶解タンク１内でオゾンガス６１に触れることになる。
また、上記実施の形態の構成に対し、導入管５０の位置Ｂ〜Ｃの部分と循環ポンプ４６と逆止弁４７とを設けない構成をとることもできる。この構成では、供給管２４における逆止弁２３よりも下流側の位置Ａと、導入管５０における位置Ｃとが、循環配管５１を介して接続され、供給管２４における位置Ａから導入管５０における位置Ｃまでの間に汚水９の流路が形成される。
【００７３】
供給管２４における位置Ａの圧力は、ノズル１１の抵抗により溶解タンク１内の圧力Ｐ１よりも高いために、供給管２４を流れる汚水９は、位置Ａで溶解タンク１に向かうものと循環配管５１に向かうものとに分かれる。供給管２４の位置Ａから循環配管５１に流入した汚水９は、循環配管５１内を流れて導入管５０における位置Ｃに至り、導入管５０内を位置Ｃから位置Ｄに向かって流れ、バッファタンク４１ａと４１ｂに供給される。
【００７４】
ノズル１１の抵抗が、供給管２４における位置Ａの圧力から導出管３１における位置Ｂの圧力を差し引いた圧力に相当し、この圧力が循環ポンプ４６の加圧圧力に等しいという関係が成立することに基づくものである。
循環配管５１を介して導入管５０内を位置Ｃから位置Ｄに向かって流れる汚水９の圧力は、供給管２４における位置Ａの圧力に略等しく、溶解タンク１内の圧力Ｐ１よりも高いので、バッファタンク４１ａ、４１ｂ内でオゾンガス６１を圧力Ｐ１よりも高い圧力に加圧することができる。このように循環ポンプ４６を設けない構成によるコスト低減を図りつつ、加圧したオゾンガス６１を溶解タンク１内に注入することができる。
【００７５】
（３）上記実施の形態では、気体導出管５４ａに逆止弁４４ａを設ける構成としたが、これに限られない。バッファタンク４１ａから溶解タンク１に向かう方向にオゾンガス６１の流れを許し（可能とし）、逆方向の流れを阻止する弁手段であれば良い。例えば、開閉を制御される電磁弁もその弁手段に含まれるとすることができる。
すなわち、バッファタンク４１ａ内のオゾンガス６１の圧力が溶解タンク１内の圧力よりも高くなったときにだけ電磁弁を開け（流れを許し）、それ以外には電磁弁を閉じる（逆方向の流れを阻止する）制御を行う場合が想定される。バッファタンク４１ａ内のオゾンガス６１の圧力は、例えばセンサなどの検出手段を設けることにより取得できる。
【００７６】
このことは、気体導出管５４ａに設けられる逆止弁４４ｂ、気体導入管５５ａ，５５ｂに設けられる逆止弁４５ａ，４５ｂにも適用できる。
（４）上記実施の形態では、オゾンガス６１を溶解させるべき汚水９をバッファタンクに導入して、バッファタンク内のオゾンガス６１を汚水９の圧力により加圧する構成としたが、汚水９を用いて加圧する構成に限られず、例えば汚水９とは別の加圧液体をバッファタンク内に導入してこれによりオゾンガス６１を加圧する構成とすることもできる。
【００７７】
また、上記では、汚水９の流路を開閉する弁として電磁弁を用い、オゾンガス６１の逆流を防止する弁として逆止弁を用いる構成としたが、同じ機能を有するものであれば、上記の弁部材に限られることはない。さらに、循環配管５１の下流側の端部が、汚水供給部２の供給管２４と合流位置Ａで接続されるとしたが、これに限られず、圧力容器１に別のノズルや弁などを介して接続する構成としても良い。
【００７８】
また、上記では気体を溶解させるべき液体を汚水９、その気体をオゾンガス６１とした場合の例を説明したが、これに限られることはない。
さらに、上記の圧力や容積などの各数値が上記のものに限られないことはいうまでもなく、装置構成に応じて適した値が設定される。また、本発明に係る気液接触装置は、上記のような液体に気体を接触させて溶解させる気体溶解装置に限られず、液体を気体に接触させて反応させる装置にも適用できる。
【００７９】
また、上記実施の形態及び上記変形例の内容をそれぞれ組み合わせるとしても良い。
【産業上の利用可能性】
【００８０】
本発明は、圧力容器内に加圧気体を注入する気体注入装置およびこれを備える気液接触装置に広く適用することができる。
【符号の説明】
【００８１】
１      溶解タンク
２      液体導入部
３      液体導出部
４      気体注入部
５      制御部
６      オゾンガス発生器
７      汚水槽
９      汚水
１０      気体溶解装置
２１      加圧ポンプ
２３，４４ａ，４４ｂ，４５ａ，４５ｂ，４７      逆止弁
３２      絞り弁
４０ａ    第１注入部
４０ｂ    第２注入部
４１ａ，４１ｂ      バッファタンク
４２ａ，４３ａ，４２ｂ，４３ｂ      電磁弁
４６      循環ポンプ
５０      導入管
５１      循環配管
６１      オゾンガス
【図１】
0005766045.tif 000002
【図２】
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【図３】
0005766045.tif 000004
【図４】
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