(57)【要約】【課題】簡易的かつ低コストの構成を有し、少量から多量の場合まで液体二酸化炭素を深海中へ放出することが可能な二酸化炭素放出装置を提供する。【解決手段】第１逆止め弁３、ポンプ２、アキュームレータ１、第２逆止め弁４、開閉弁５及び放出ノズル６を備える二酸化炭素放出装置を用いる。第１逆止め弁３は、第１流体８を一方向へ流通させる。ポンプ２は、第１逆止め弁３から流入する第１流体８を送出する。アキュームレータ１は、ポンプ２に送出された第１流体８を導入する第１室と、第２流体９を貯蔵する第２室とを有する。第２室の第２流体９は、第１流体８が第１室へ導入されることにより、第２室から送出される。第２逆止め弁４は、第２室から送出された第２流体９を一方向へ流通させる。開閉弁５は、第２逆止め弁４からの第２流体９の送出を制御する。放出ノズル６は、開閉弁５から流入する第２流体９を外部へ放出する。【選択図】      図１
2004188247.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１流体を一方向へ流通させる第１逆止め弁と、
前記第１逆止め弁から流入する前記第１流体を送出するポンプと、
前記ポンプに送出された前記第１流体を導入する第１室と、第２流体を貯蔵する第２室とを有するアキュームレータと、ここで、前記第２室の前記第２流体は、前記第１流体が前記第１室へ導入されることにより、前記第２室から送出され、
前記第２室から送出された前記第２流体を一方向へ流通させる第２逆止め弁と、
前記第２流体の流通を制御する開閉弁と、
前記第２室から前記第２逆止め弁と前記開閉弁とを介して流入する前記第２流体を外部へ放出する放出ノズルと、
を具備する、
二酸化炭素放出装置。
【請求項２】
第１流体を送出するポンプと、
前記ポンプに送出された第１流体を一方向へ流通させる第１逆止め弁と、
前記第１逆止め弁から流入する前記第１流体を導入する第１室と、第２流体を貯蔵する第２室とを有するアキュームレータと、ここで、前記第２室の前記第２流体は、前記第１流体が前記第１室へ導入されることにより、前記第２室から送出され、
前記第２流体の流通を制御する開閉弁と、
前記第２室から前記開閉弁を介して流入する前記第２流体を一方向へ流通させる第２逆止め弁と、
前記第２逆止め弁を介して流入する前記第２流体を外部へ放出する放出ノズルと、
を具備する、
二酸化炭素放出装置。
【請求項３】
深度計、圧力センサ、タイマ及び通信システムの少なくとも一つを更に具備し、
前記開閉弁は、前記深度計の出力、前記圧力センサの出力、前記タイマの出力及び前記通信システムを介した外部からの指令の少なくとも一つに基づいて、前記第２流体の送出を制御する、
請求項１又は２に記載の二酸化炭素放出装置。
【請求項４】
前記第２流体は液体二酸化炭素である、
請求項１乃至３のいずれか一項に記載の二酸化炭素放出装置。
【請求項５】
前記第１流体は海水である、
請求項１乃至４のいずれか一項に記載の二酸化炭素放出装置。
【請求項６】
前記アキュームレータは、トランスバリア式であり、前記第１室はプラダ側の室であり、前記第２室はシェル側の室である、
請求項１乃至５のいずれか一項に記載の二酸化炭素放出装置。
【請求項７】
前記アキュームレータは、トランスバリア式であり、前記第１室はシェル側の室であり、前記第２室はプラダ側の室である、
請求項１乃至５のいずれか一項に記載の二酸化炭素放出装置。
【請求項８】
前記アキュームレータは、ピストン式である、
請求項１乃至５のいずれか一項に記載の二酸化炭素放出装置。
【請求項９】
請求項３乃至８のいずれか一項に記載の二酸化炭素放出装置を海中へ投入するステップと、
所定の条件により、開閉弁を開くステップと、
ポンプにより第１流体としての海水をアキュームレータの第１室へ供給し、第２室の第２流体としての液体二酸化炭素を前記海中へ放出するステップと、
を具備する、
二酸化炭素放出方法。
【請求項１０】
前記所定の条件は、予め設定された深度、予め設定された圧力、予め設定された時間、及び、通信システムを介した外部からの指令の少なくとも一つを含む、
請求項９に記載の二酸化炭素放出方法。
【請求項１１】
第１室と第２室とを有するアキュームレータの前記第１室に接続され、第１流体を前記第１室へ供給し、前記第１流体を前記第１室から排出される第１供給排出部と、
前記第２室に接続され、第２流体及び不活性ガスを前記第２室へ供給し、前記第２流体及び前記不活性ガスを前記第２室から排出される第２供給排出部と、
を具備し、
前記第２供給排出部が、前記第２室へ前記不活性ガスを供給し、
前記第１供給排出部が、前記第１室へ前記第１流体を供給して、前記第２室の前記不活性ガスを押出し、
前記第２供給排出部が、前記第２室へ前記第２流体を予め設定された圧力以下となるように供給する、
二酸化炭素充填装置。
【請求項１２】
前記第１供給排出部は、
前記第１流体の圧力を予め設定された圧力以下に保つ第１背圧弁と、
前記第１流体を前記第１室へ供給する第１ポンプと、
を具備する、
請求項１１に記載の二酸化炭素充填装置。
【請求項１３】
前記第２供給排出部は、
前記第２流体及び前記不活性ガスの圧力を予め設定された圧力以下に保つ第２背圧弁と、
前記第２流体を昇圧して前記第２室へ供給する第２ポンプと、
を具備する、
請求項１１又は１２に記載の二酸化炭素充填装置。
【請求項１４】
前記第２供給排出部は、
前記第２流体を昇温する熱交換器を更に具備する、
請求項１１乃至１３のいずれか一項に記載の二酸化炭素充填装置。
【請求項１５】
前記第２流体は液体二酸化炭素であり、
前記不活性ガスは二酸化炭素、窒素、アルゴンの少なくとも１つを含む、
請求項１１乃至１４のいずれか一項に記載の二酸化炭素充填装置。
【請求項１６】
前記第１流体は海水である、
請求項１１乃至１５のいずれか一項に記載の二酸化炭素充填装置。
【請求項１７】
第１室と第２室とを有するアキュームレータの前記第１室へ第１流体を供給するステップと、
前記第２室へ不活性ガスを供給し、前記第１室の前記第１流体を排出するステップと、
前記第１室へ前記第１流体を供給し、前記第２室の前記不活性ガスを排出するステップと、
前記第２室へ第２流体を予め設定された圧力以下となるように供給するステップと、
を具備する、
二酸化炭素充填方法。
【請求項１８】
第１室と第２室とを有するアキュームレータの前記第１室を真空排気するステップと、
前記第２室へ不活性ガスを供給するステップと、
前記第１室へ第１流体を供給し、前記第２室の前記不活性ガスを排出するステップと、
前記第２室へ第２流体を予め設定された圧力以下となるように供給するステップと、
を具備する、
二酸化炭素充填方法。
【請求項１９】
第１室と第２室とを有するアキュームレータの前記第２室へ不活性ガスを供給するステップと、
前記第１室へ第１流体を供給し、前記第２室の前記不活性ガスを排出するステップと、
前記第２室へ第２流体を予め設定された圧力以下となるように供給するステップと、
を具備する、
二酸化炭素充填方法。
【請求項２０】
前記第２流体は液体二酸化炭素であり、
前記不活性ガスは二酸化炭素、窒素、アルゴンの少なくとも１つを含む、
請求項１７乃至１９のいずれか一項に記載の二酸化炭素充填方法。
【請求項２１】
前記第１流体は海水である、
請求項１７乃至２０のいずれか一項に記載の二酸化炭素充填方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、二酸化炭素放出装置、二酸化炭素放出方法、二酸化炭素充填装置及び二酸化炭素充填方法に関し、特に、深海中へ液体二酸化炭素を放出する二酸化炭素放出装置及び二酸化炭素放出方法、二酸化炭素放出装置へ液体二酸化炭素を充填する二酸化炭素充填装置及び二酸化炭素充填方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
地球温暖化が大きな問題になっている。温暖化に影響を及ぼす温室効果ガスのひとつである二酸化炭素について、その大気中濃度の上昇を抑制することが求められている。
二酸化炭素の大気中濃度の上昇を抑制する方法として、二酸化炭素を液化した液体二酸化炭素を、深層海水中へ送り込み、長期にわたって大気から隔離するという方法が提案されている。このような方法では、二酸化炭素の海洋環境への影響が小さいことが好ましい。
【０００３】
液体二酸化炭素を深層海水中へ送り込むことによる海洋環境への影響が小さいシステムとして、以下に述べる２種類が提案されている。
第１のシステムは、「貯蓄型」と称され、液体二酸化炭素を深海底に集中して溜めるものである。深海底中に溜めることにより、海洋環境へ及ぼされる影響の範囲を特定の場所に局所化しようとする方法である。
第２のシステムは、「溶解拡散型」と称され、液体二酸化炭素を海水中に溶かし込んで薄く希釈し、広く拡散させて海水中の二酸化炭素濃度の上昇を抑制するものである。この方法は、本来海水中に溶解している二酸化炭素の濃度が、液体二酸化炭素を希釈拡散させてもある程度上昇するに留まるという考え方に基づくものである。
【０００４】
上記第１及び第２のシステムを実用化するためには、事前に液体二酸化炭素を海中へ送り込むことによる海洋環境への影響を評価することが必要である。ここで、深海中では水圧が非常に高い（例示：水深１０００ｍにおいて約１００気圧）。そのため、海洋環境への影響を評価するために深海中で液体二酸化炭素を放出する装置は、液体二酸化炭素に対して水圧と同等以上の圧力をかける必要がある。そのような圧力を深海中においてポンプのみで得ようとすれば、非常に大規模かつ高コストの装置となると考えられる。
【０００５】
深海中において、液体二酸化炭素の海洋環境への影響を評価する際に、液体二酸化炭素を深海中へ放出可能な簡易的かつ低コストの技術が求められている。液体二酸化炭素の海洋環境への影響を評価可能な程度に多量の液体二酸化炭素を深海中で放出可能な技術が望まれている。
【０００６】
また、液体二酸化炭素を放出する装置は、深海中の非常に過酷な環境で使用されることから、故障が起き難く、故障が起きた場合には容易に対応することが出来るような、構造や動作が複雑でない装置であることが望まれている。
【０００７】
関連する技術として、特開２０００−７０７０２号公報に、低純度二酸化炭素ガスを海水中に溶解し、深海へ送り込む方法及び装置の技術が開示されている。
この技術の低純度二酸化炭素ガス（海水難溶性ガスを含む）を海水中に溶解し、深海へ送り込む方法は、以下の（ｉ）〜（ｉｉｉ）の工程を有する。（ｉ）の工程では、海水中にガスドリフト装置として設置した逆Ｊ字管の短脚管内にその下端部から該低純度二酸化炭素ガスを供給し、該管内を上昇させるとともに、該二酸化炭素ガスを海水中に溶解させる。（ｉｉ）の工程では、該逆Ｊ字管頂部に存在する管外の海水圧よりも高められた圧力を有する海水未溶解ガスを、該逆Ｊ字管頂部に接続バルブを介して付設した複数のガスアキュームレータを用いて管内の圧力を低下させることなく管外へ排出する。（ｉｉｉ）の工程では、該逆Ｊ字管頂部に発生する圧力により、二酸化炭素溶解海水を逆Ｊ字管の長脚管を介して深海に送り込む。
この技術は、排ガスの固定発生源から大量に排出される二酸化炭素ガスを含む排ガスについて、高純度に分離することなく簡単で、高効率に深海中に隔離すること等を目的としている。
【０００８】
【特許文献１】特開２０００−７０７０２号公報
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
従って、本発明の目的は、液体二酸化炭素の海洋環境への影響を評価する際に、液体二酸化炭素を深海中へ放出可能な簡易的かつ低コストの二酸化炭素放出装置及び二酸化炭素放出方法を提供することである。
【００１０】
また、本発明の他の目的は、液体二酸化炭素の海洋環境への影響を評価可能な程度に多量の液体二酸化炭素を深海中で放出可能な二酸化炭素放出装置及び二酸化炭素放出方法を提供することである。
【００１１】
本発明の更に他の目的は、故障が起き難く、故障が起きた場合には容易に対応することが出来るような、構造や動作が複雑でない二酸化炭素放出装置を提供することである。
【００１２】
本発明の別の目的は、上述の二酸化炭素放出装置に液体二酸化炭素を充填するのに適した二酸化炭素充填装置及び二酸化炭素充填方法を提供することである。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
以下に、［発明の実施の形態］で使用される番号・符号を用いて、課題を解決するための手段を説明する。これらの番号・符号は、［特許請求の範囲］の記載と［発明の実施の形態］との対応関係を明らかにするために付加されたものである。ただし、それらの番号・符号を、［特許請求の範囲］に記載されている発明の技術的範囲の解釈に用いてはならない。
【００１４】
従って、上記課題を解決するために、本発明の二酸化炭素放出装置は、第１逆止め弁（３）と、ポンプ（２）と、アキュームレータ（１、３１）と、第２逆止め弁（４）と、開閉弁（５）と、放出ノズル（６）とを具備する。
第１逆止め弁（３）は、第１流体（８）を一方向へ流通させる。ポンプ（２）は、第１逆止め弁（３）から流入する第１流体（８）を送出する。アキュームレータ（１、３１）は、ポンプ（２）に送出された第１流体（８）を導入する第１室（Ａ又はＢ）と、第２流体（９）を貯蔵する第２室（Ｂ又はＡ）とを有する。ここで、第２室（Ｂ又はＡ）の第２流体（９）は、第１流体（８）が第１室（Ａ又はＢ）へ導入されることにより、第２室（Ｂ又はＡ）から送出される。第２逆止め弁（４）は、第２室（Ｂ又はＡ）から送出された第２流体（９）を一方向へ流通させる。開閉弁（５）は、第２流体（９）の流通を制御する。放出ノズル（６）は、第２室（Ｂ又はＡ）から第２逆止め弁（４）と開閉弁（５）とを介して流入する第２流体（９）を外部へ放出する。
【００１５】
また、本発明の二酸化炭素放出装置は、ポンプ（２）と、第１逆止め弁（３）と、アキュームレータ（１、３１）と、開閉弁（５）と、第２逆止め弁（４）と、放出ノズル（６）とを具備する。
ポンプ（２）は、第１流体（８）を送出する。第１逆止め弁（３）は、ポンプ（２）に送出された第１流体（８）を一方向へ流通させる。アキュームレータ（１、３１）は、第１逆止め弁（３）から流入する第１流体（８）を導入する第１室（Ａ又はＢ）と、第２流体（９）を貯蔵する第２室（Ｂ又はＡ）とを有する。ここで、第２室（Ｂ又はＡ）の第２流体（９）は、第１流体（８）が第１室（Ａ又はＢ）へ導入されることにより、第２室（Ｂ又はＡ）から送出される。開閉弁（５）は、第２流体（９）の流通を制御する。第２逆止め弁（４）は、第２室（Ｂ又はＡ）から開閉弁（５）を介して流入する第２流体（９）を一方向へ流通させる。放出ノズル（６）は、第２逆止め弁（４）を介して流入する第２流体（９）を外部へ放出する。
【００１６】
また、本発明の二酸化炭素放出装置は、深度計（３５）、圧力センサ（３５）、タイマ（３５）及び通信システム（３５）の少なくとも一つを更に具備する。
そして、開閉弁（５）は、深度計（３５）の出力、圧力センサ（３５）の出力、タイマ（３５）の出力及び通信システム（３５）を介した外部からの指令の少なくとも一つに基づいて、第２流体（９）の送出を制御する。
【００１７】
また、本発明の二酸化炭素放出装置は、第２流体（９）が、液体二酸化炭素である。
【００１８】
更に、本発明の二酸化炭素放出装置は、第１流体（８）が、海水である。
【００１９】
更に、本発明の二酸化炭素放出装置は、アキュームレータ（１）が、トランスバリア式である。そして、第１室（Ａ）はプラダ側の室であり、第２室（Ｂ）はシェル側の室である。
【００２０】
更に、本発明の二酸化炭素放出装置は、アキュームレータ（１）が、トランスバリア式である。そして、第１室（Ｂ）はシェル側の室であり、第２室（Ａ）はプラダ側の室である。
【００２１】
更に、本発明の二酸化炭素放出装置は、アキュームレータ（３１）が、ピストン式である。
【００２２】
上記課題を解決するために、本発明の二酸化炭素放出方法は、上記各項のいずれか一項に記載の二酸化炭素放出装置（１０）を海中へ投入するステップと、所定の条件により、開閉弁（５）を開くステップと、ポンプ（２）により第１流体（８）としての海水をアキュームレータ（１、３１）の第１室（Ａ又はＢ）へ供給し、第２室（Ｂ又はＡ）の第２流体（９）としての液体二酸化炭素を海中へ放出するステップとを具備する。
【００２３】
また、本発明の二酸化炭素放出方法は、所定の条件が、予め設定された深度、予め設定された圧力、予め設定された時間、及び、通信システムを介した外部からの指令の少なくとも一つを含む。
【００２４】
上記課題を解決するために、本発明の二酸化炭素充填装置は、第１供給排出部（３７）と、第２供給排出部（３８）とを具備する。
第１供給排出部（３７）は、第１室（Ａ又はＢ）と第２室（Ｂ又はＡ）とを有するアキュームレータ（１、３１）の第１室（Ａ又はＢ）に接続されている。そして、第１流体（８）を第１室（Ａ又はＢ）へ供給する。また、第１流体（８）を第１室（Ａ又はＢ）から排出する。
一方、第２供給排出室（３８）は、第２室（Ｂ又はＡ）に接続されている。そして、第２流体（９）及び不活性ガスを第２室（Ｂ又はＡ）へ供給する。また、第２流体（９）及び不活性ガスを第２室（Ｂ又はＡ）から排出する。
第２供給排出部（３８）が、第２室（Ｂ又はＡ）へ不活性ガスを供給する。次に、第１供給排出部（３７）が、第１室（Ａ又はＢ）へ第１流体（８）を供給して、第２室（Ｂ又はＡ）の不活性ガスを押出す。そして、第２供給排出部（３８）が、第２室（Ｂ又はＡ）へ第２流体（９）を予め設定された圧力以下となるように供給する。
【００２５】
また、本発明の二酸化炭素充填装置は、第１供給排出部（３７）が、第１背圧弁（４３）と、第１ポンプ（４６）とを具備する。
第１背圧弁（４３）は、第１流体（８）の圧力を予め設定された圧力以下に保つ。第１ポンプ（４６）は、第１流体（８）を第１室（Ａ又はＢ）へ供給する。
【００２６】
また、本発明の二酸化炭素充填装置は、第２供給排出部（３８）が、第２背圧弁（５０）と、第２ポンプ（５６）とを具備する。
第２背圧弁（５０）は、第２流体（９）及び不活性ガスの圧力を予め設定された圧力以下に保つ。第２ポンプ（５６）は、第２流体（９）を昇圧して第２室（Ｂ又はＡ）へ供給する。
【００２７】
また、本発明の二酸化炭素充填装置は、第２供給排出部（３８）が、第２流体（９）を昇温する熱交換器（５７）を更に具備する。
【００２８】
更に、本発明の二酸化炭素充填装置は、第２流体（９）が、液体二酸化炭素である。そして、不活性ガスは、二酸化炭素、窒素、アルゴンの少なくとも１つを含んでいる。
【００２９】
更に、本発明の二酸化炭素充填装置は、第１流体（８）が、海水である。
【００３０】
上記課題を解決するために、本発明の二酸化炭素充填方法は、第１室（Ａ又はＢ）と第２室（Ｂ又はＡ）とを有するアキュームレータ（１）の第１室（Ａ又はＢ）へ第１流体（８）を供給するステップと、第２室（Ｂ又はＡ）へ不活性ガスを供給し、第１室（Ａ又はＢ）の第１流体（８）を排出するステップと、第１室（Ａ又はＢ）へ第１流体（８）を供給し、第２室（Ｂ又はＡ）の不活性ガスを排出するステップと、第２室（Ｂ又はＡ）へ第２流体（９）を予め設定された圧力以下となるように供給し、第１室（Ａ又はＢ）の第１流体（８）を排出するステップとを具備する。
【００３１】
また、本発明の二酸化炭素充填方法は、第１室（Ａ又はＢ）と第２室（Ｂ又はＡ）とを有するアキュームレータ（１）の第１室（Ａ又はＢ）を真空排気するステップと、第２室（Ｂ又はＡ）へ不活性ガスを供給するステップと、第１室（Ａ又はＢ）へ第１流体（８）を供給し、第２室（Ｂ又はＡ）の不活性ガスを排出するステップと、第２室（Ｂ又はＡ）へ第２流体（９）を予め設定された圧力以下となるように供給するステップとを具備する。
【００３２】
また、本発明の二酸化炭素充填方法は、第１室（Ａ又はＢ）と第２室（Ｂ又はＡ）とを有するアキュームレータ（３１）の第２室（Ｂ又はＡ）へ不活性ガスを供給するステップと、第１室（Ａ又はＢ）へ第１流体（８）を供給し、第２室（Ｂ又はＡ）の不活性ガスを排出するステップと、第２室（Ｂ又はＡ）へ第２流体（９）を予め設定された圧力以下となるように供給し、第１室（Ａ又はＢ）の第１流体（８）を排出するステップとを具備する。
【００３３】
更に、本発明の二酸化炭素充填方法は、第２流体（９）が、液体二酸化炭素である。そして、不活性ガスは、二酸化炭素、窒素、アルゴンの少なくとも１つを含んでいる。
【００３４】
更に、本発明の二酸化炭素充填方法は、第１流体（８）が、海水である。
【００３５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明である二酸化炭素放出装置、二酸化炭素放出方法、二酸化炭素充填装置及び二酸化炭素充填方法の実施の形態に関して、添付図面を参照して説明する。
なお、各実施の形態において同一又は相当部分には同一の符号を付して説明する。
【００３６】
（実施例１）
本発明である二酸化炭素放出装置及び二酸化炭素放出方法の実施の形態について説明する。
図１は、本発明である二酸化炭素放出装置の実施の形態における構成を示す図である。二酸化炭素放出装置１０は、フィルタ１１、ポンプ２（２ａ〜２ｅ）、モータ１２、バッテリー１３（１３ａ、１３ｂ）、第１逆止め弁３−１、第１逆止め弁３−２、開閉弁２０（２０ａ〜２０ｃ）、アキュームレータ１（１ａ〜１ｃ）、隔壁部１−１、開閉弁２１（２１ａ〜２１ｃ）、流量計１５、開閉弁５、モータ１６、バッテリー１７、第２逆止め弁４、放出ノズル６、接続弁１９−１及び接続弁１９−２、観測部３４、制御用計測部３５、制御部３６、配管７−１〜７−２、配管２２−１〜２２−２、配管２３−１〜２３−３、配管２４−１〜２４−２、配管２５を具備する。
【００３７】
アキュームレータ１は、本来、流体のエネルギーを蓄積するために、加圧状態で流体を貯める容器として用いられる。しかし、本発明において、アキュームレータ１は、液体二酸化炭素を深海中へ放出する際、液体二酸化炭素を貯蔵し、放出する構成の一部として用いられる。
すなわち、本発明の二酸化炭素放出装置１０は、そのアキュームレータ１の一方の室（第２室）に液体二酸化炭素を充填する。そして、二酸化炭素放出装置１０は、深海中へ投入された後、他方の室（第１室）に外部から海水を導入し、第１室を拡大させる。アキュームレータ１は、第１室と第２室の占める空間の和が一定であるので、第１室が拡大することにより、第２室が減少する。それにより、第２室の内部の液体二酸化炭素を押出すことが出来、液体二酸化炭素を深海中へ放出することが可能となる。
その際、第１室は、配管を介して深海に開放されているので、内部の海水が、深海中の海水と概ね等しい圧力となる。従って、二酸化炭素放出装置１０の海水用のポンプは、僅かな吐出圧力で外部の海水を第１室へ供給することが出来る。すなわち、一方の室に液体二酸化炭素を充填し、他方の室を海水と同圧にしたアキュームレータ１を用いることで、簡易的かつ低コストの二酸化炭素放出装置１０にすることが可能となる。
【００３８】
以下、各構成について説明する。
フィルタ１１は、二酸化炭素放出装置１０内へ導入される第１流体としての海水８の中の塵や塵等を除去する。一方を外部（海中）へ開放し、他方を配管２３−１へ接続している。配管２３−１は、フィルタ１１からポンプ２へ向かう途中のＰ点で、ポンプ２の台数分だけ分岐し、各ポンプ２へ接続している。
【００３９】
ポンプ２（２ａ〜２ｅ）は、フィルタ１１を介して海水８を吸入し、アキュームレータ１側へ吐出する。ポンプ２は、電源のバッテリー１３（１３ａ、１３ｂ）で動作する均圧型のモータ１２により駆動される。吸入側を配管２３−１に、吐出側を配管２３−２へ接続している。
ポンプ２は、その能力に応じて１台でも複数台でも良い（図１では、ポンプ２ａ〜２ｅの５台使用）。ポンプ２は、海水用のポンプであり、ギアポンプに例示される。配管２３−２は、複数のポンプ２の各々から延び、途中のＱ点で、一つにまとまり、第１逆止め弁３−１へ接続している。
【００４０】
第１逆止め弁３−１は、ポンプ２から吐出される海水８をアキュームレータ１側へ流通させる。そして、その逆向きには、海水８を流通させない。一端を配管２３−２に、他端を配管２３−３に接続している。
【００４１】
第１逆止め弁３−２は、外部から供給される海水８をアキュームレータ１側へ流通する。そして、その逆向きには海水８を流通させない。一端を外部（海中）へ開放し、他端を配管２５に接続している。
【００４２】
開閉弁２０（２０ａ〜２０ｃ）は、アキュームレータ１における海水２の流入及び送出を制御する弁である。配管２３−３と配管２５との合流点からアキュームレータ１へ向かう配管２２−１の途中に設けられている。開閉弁２０（２０ａ〜２０ｃ）は、ボールバルブに例示される。
配管２２−１は、配管２３−３と配管２５との合流点からアキュームレータ１へ向かう途中のＲ点で、アキュームレータ１の個数だけ分岐し、各アキュームレータ１に接続している。開閉弁２０は、分岐後に設けられている。
【００４３】
アキュームレータ１（１ａ〜１ｃ）は、隔壁部１−１で隔てられた２つの室である第１室Ａと第２室Ｂとを有する。一方の室が海水８用、他方の室が液化二酸化炭素９用である。いずれか一方の流体の量を増加させることにより、隔壁部１−１が移動し、他方の流体を押し出すことが出来る。一方の口を配管２２−１に、他方の口を配管２２−２に接続している。
アキュームレータ１は、トランスバリア式アキュームレータ、ピストン式アキュームレータ、ダイヤフラム式アキュームレータに例示される。本実施例では、トランスバリア式アキュームレータを用いる。
アキュームレータ１は、その能力に応じて１台でも複数台でも良い（図１では、アキュームレータ１ａ〜１ｃの３台使用）。配管２２−２は、複数のアキュームレータ１の各々から延び、途中のＳ点で、一つにまとまり、流量計１５へ接続している。
【００４４】
開閉弁２１（２１ａ〜２１ｃ）は、アキュームレータ１における液体二酸化炭素９の流入及び送出を制御する弁である。開閉弁２１（２１ａ〜２１ｃ）は、ボールバルブに例示される。アキュームレータ１から流量計１５へ向かう配管２２−２の途中のＳ点よりもアキュームレータ１側に設けられている。
【００４５】
流量計１５は、配管２２−２に流れる液体二酸化炭素９の流量を計測する。一端を配管２２−２に、他端を配管２４−１に接続している。
【００４６】
開閉弁５は、アキュームレータ１における液体二酸化炭素９の流入及び送出を制御する弁である。開閉弁５は、ボールバルブに例示される。流量制御可能な弁でも良い。開閉弁５は、バッテリー１７で動作する均圧型のモータ１６で駆動される。一端を配管２４−１に、他端を配管２４−２に接続している。
【００４７】
第２逆止め弁４は、アキュームレータ１から送出される液体二酸化炭素９を外部（海中）側へ流通させる。そして、その逆向きには、液体二酸化炭素９を流通させない。第２逆止め弁４は、配管２４−２の途中に設けられている。
【００４８】
放出ノズル６は、液体二酸化炭素９を海中へ放出する。そこから放出される液体二酸化炭素９が、二酸化炭素ガス９’となり深海中に溶解し易い所定の流速や粒径となるのに適した多孔ノズルである。その多孔ノズルに関する技術は、例えば、本願出願人により特開２００１−１８７３３０号公報において開示されている。放出ノズル６は、一端を外部（海中）に開放し、他端を配管２４−２に接続している。
【００４９】
接続弁１９−１は、アキュームレータ１へ液体二酸化炭素９を充填する際、海水８の流入及び流出を制御する。一端を配管２２−１に接続された配管７−１に接続している。
接続弁１９−２は、アキュームレータ１へ液体二酸化炭素９を充填する際、液体二酸化炭素９の流入及び流出を制御する。一端を配管２２−２に接続された配管７−２に接続している。
【００５０】
観測部３４は、放出ノズル６から放出される二酸化炭素ガス９’の様子を観察するための照明、カメラ、その映像を記録する記録システムである。
【００５１】
制御用計測部３５は、水深を計測して計測結果を出力する深度計、海水の圧力を計測して計測結果を出力する圧力センサ、予め設定された時刻又は時間経過後に信号を出力するタイマ、外部からの指令を受信する通信システムの少なくとも一つである。
【００５２】
制御部３６は、制御用計測部３５からの出力（深度計の出力、圧力センサの出力、タイマの出力、外部からの指令の少なくとも一つ）に基づいて、モータ１２を介してポンプ２、モータ１６を介して開閉弁５を制御する。
また、観測部３４の制御や、流量計１５の流量計測結果の記憶部（図示されず）への格納等を行う。
【００５３】
アキュームレータについて、更に説明する。
図２は、本発明である二酸化炭素放出装置の実施の形態におけるアキュームレータ１であるトランスバリア式のアキュームレータ１の断面図である。トランスバリア式のアキュームレータ１は、隔壁部１−１と、第１室Ａ、第２室Ｂ、第１口１−３、第２口１−４を備える。
【００５４】
第１口１−３及び第２口１−４は、それぞれ第１室Ａ及び第２室Ｂへの流体の出入が可能な出入口である。そして、第１口１−３及び第２口１−４は、それぞれ配管２２−１及び配管２２−２と接続している。
隔壁部１−１は、柔軟なゴムのような材料で形成された袋状隔膜（プラダ）である。隔壁部１−１内部が第１室Ａである。すなわち、隔壁部１−１で隔離（形成）される内部の空間（領域）が第１室Ａである。一方、第２室Ｂは、アキュームレータ１内部において、第１室Ａ以外の空間である。
隔壁部１−１内部に流体が入っていない場合、アキュームレータ１内部は、ほぼ第２室Ｂに占められている。第１口１−３から導入される流体が隔壁部１−１内へ進入し、隔壁部１−１が膨らんで第１室Ａとなる。そのとき、アキュームレータ１内部の残りの空間が、第２室Ｂである。そして、第１室Ａは、隔壁部１−１内部（第１室Ａ）へ流入する流体により、アキュームレータ１内部全体を占めることが出来る。その場合、第２室Ｂは無くなる。
そして、例えば、第１室Ａに少量の海水８、残りの第２室Ｂに液体二酸化炭素９が充填されていた場合、第１室Ａ内の海水８を増加していくことにより第１室Ａの領域が大きくなる。それにより、第２室Ｂの領域が小さくなり、第２室Ｂ内の液体二酸化炭素９を押出し、外部へ放出することが出来る。外部へ放出する液体二酸化炭素９の量及び速度は、第１室Ａに供給される海水８の流量で制御することが出来る。
【００５５】
次に、本発明である二酸化炭素放出装置を用いた二酸化炭素放出方法の実施の形態について説明する。
（１）ステップＳ０１
アキュームレータ１の第１室Ａに、接続弁１９−１−開閉弁２０（２０ａ〜２０ｃ）経由で、海水８を導入する。それと共に第２室Ｂに、接続弁１９−２−開閉弁２１（２１ａ〜２１ｃ）経由で、液体二酸化炭素９を導入する。その際、開閉弁５を閉止しておく。各液の導入は、開閉弁２０（２０ａ〜２０ｃ）及び開閉弁２１（２１ａ〜２１ｃ）の操作により、アキュームレータ１の１本毎に行う。
海水８（第１室Ａの領域）が、アキュームレータ１内の空間の数％〜３０％を占め、残りを液体二酸化炭素９（第２室Ｂの領域）が占めるような割合で、各液体を導入する。第１室Ａ内に少量の海水８を入れておくのは、隔壁部１−１としてのプラダの損傷を防止するためである。
【００５６】
ここで、アキュームレータ１内の液体二酸化炭素９について説明する。
図５は、二酸化炭素の状態図である。縦軸は圧力（絶対圧力）、横軸は温度である。通常の液体二酸化炭素貯蔵タンクでは、液体二酸化炭素９を圧力約２０ｋｇ／ｃｍ２、温度−２０℃で貯蔵している。しかし、この温度で、アキュームレータ１の第２室Ｂへ液体二酸化炭素９を導入すると、隔壁部１−１を隔てて、第１室Ａの海水８が凍結（海水の凍結温度は約−５℃以下の低温）する。凍結は、アキュームレータ１が機能しなくなる他、隔壁部１−１としてのプラダが破損する可能性もあり好ましくない。そこで、海水が凍結しない−５℃以上の温度で液体二酸化炭素９をアキュームレータ１へ導入する必要がある。その場合、液体二酸化炭素９の圧力は、図５の相図から約３２ｋｇ／ｃｍ２以上にする。
ここでは、液体二酸化炭素９は、４０ｋｇ／ｃｍ２（温度５℃）でアキュームレータ１の第２室Ｂへ導入、貯蔵される。なお、第１室Ａの海水８は、液体二酸化炭素９と同圧（４０ｋｇ／ｃｍ２）となる。導入方法の詳細は、実施例２において説明する。
【００５７】
（２）ステップＳ０２
接続弁１９−１及び接続弁１９−２を閉止する。開閉弁２０（２０ａ〜２０ｃ）及び開閉弁２１（２１ａ〜２１ｃ）を全て開放する。開閉弁５は、閉止されている。
二酸化炭素放出装置１０は、ケーブルに接続され、海洋上の母船から、海水中へ投入される。そして、自重により、海水中へ沈降する。
【００５８】
深海中へ沈降していく過程で、外圧（海水圧）がアキュームレータ１の内圧（液体二酸化炭素９の貯蔵圧（４０ｋｇ／ｃｍ２））より大きくなる。そうすると、フィルタ１１−ポンプ２を介して、第１逆止め弁３−１から周囲の海水が、アキュームレータ１の第１室Ａへ流れ込む。そして、流れ込んだ海水により、二酸化炭素放出装置１０内部と周囲の海水の圧力とが均等になる。この結果、水頭の小さいポンプ２を使用して、液体二酸化炭素９を海水中へ放出することが出来る。
外圧（海水圧）がアキュームレータ１の内圧（貯蔵圧）より大きくなる水深は、内圧が４０ｋｇ／ｃｍ２の場合、水深約４００ｍ程度の場所である。この場所より深ければ、上述のように外圧と内圧とは同圧となる。
ただし、第２逆止め弁３−２及び配管２５を設けなくても良い。その場合、構造が簡単になる。
【００５９】
（３）ステップＳ０３
二酸化炭素放出装置１０は、外圧（海水圧）がアキュームレータ１の内圧（貯蔵圧）より大きくなる水深よりも深い場所に達した時点で、モータ１６により開閉弁５を開く。
開閉弁５を開く動作は、以下のような方法で行う。
（ａ）制御用計測部３５（深度計の場合）は、水深を計測して水深計測結果信号を出力する。モータ１６は、水深計測結果信号が所定の値に達したことを検知してＯＮとなり、自動的に開閉弁５を動作させる。
（ｂ）制御用計測部３５（圧力センサの場合）は、海水の圧力を計測して圧力計測結果信号を出力する。モータ１６は、圧力計測結果信号が所定の値に達したことを検知してＯＮとなり、自動的に開閉弁５を動作させる。
（ｃ）制御用計測部３５（タイマの場合）は、予め設定された時刻又は時間経過後にアラーム信号を出力する。モータ１６は、アラーム信号を検知してＯＮとなり、自動的に開閉弁５を動作させる。
（ｄ）制御用計測部３５（通信システムの場合）は、音響信号や信号ケーブルを使用した母船からの指令を受信し、指令信号を出力する。モータ１６は、指令信号を検知してＯＮとなり、自動的に開閉弁５を動作させる。
上記（ａ）〜（ｄ）は、制御用計測部３５からの各信号を、モータ１６が直接受信している。しかし、各信号を制御部３６が受信して、その信号に基づいて、制御部３６がモータ１６を制御することも可能である。すなわち、
（ｅ）制御部３６は、制御用計測部３５からの出力（上記の水深計測結果信号、圧力計測結果信号、アラーム信号、指令信号）の少なくとも一つを受信して、その信号に基づいて、モータ１６を駆動する駆動信号を出力する。モータ１６は、駆動信号を検知してＯＮとなり、自動的に開閉弁５を動作させる。
【００６０】
ここで、（ｅ）の場合、一つの信号に基づいて、駆動信号を出力しても良いし、複数の信号が揃った場合に駆動信号を出力しても良い。後者の場合、信頼性がより高まる。
また、（ａ）〜（ｄ）を組み合せても良い。例えば、圧力計測結果信号が所定の値に達したことを検知してタイマがＯＮになり、その後、予め設定された時間経過後にアラーム信号を出力する。モータ１６は、アラーム信号を検知してＯＮとなり、自動的に開閉弁５を動作させる。
更に、（ａ）〜（ｅ）を組み合せて実行することも可能である。
【００６１】
また、水深は、二酸化炭素放出装置１０の引き上げ用のケーブルの長さに基づいて求めることも可能である。その場合、水深は母船上で把握されるので、母船からの指令が制御用計測部３５（通信システム）へ送信される。
【００６２】
（４）ステップＳ０４
開閉弁５が動作し、弁が開放されたのち、モータ１２によりポンプ２（２ａ〜２ｅ）を駆動させる。
モータ１２を始動するための信号は、開閉弁５が開放した時点で、その開放を示す信号を開閉弁５から出力する方法や、上記（ａ）〜（ｅ）のモータ１６へ送られる信号を、同時にモータ１２へ出力する方法が可能である。後者の場合、モータ１６は、信号受信後の所定の時間経過後にＯＮとなるようにしても良い。
【００６３】
開閉弁５が開放となり、ポンプ２が駆動された状態において、深海中の海水８がアキュームレータ１の第１室Ａへ充填されてゆき、プラダを拡張する。それにより、第２室Ｂが縮小し、液体二酸化炭素９が開閉弁５−放出ノズル６を介して二酸化炭素ガス９’として海水中へ放出される。放出の様子は観測部３４により観測され、記録される。
【００６４】
以上の二酸化炭素放出装置１０を用いた二酸化炭素放出方法により、液体二酸化炭素を海水中へ放出することが可能となる。
【００６５】
本発明の二酸化炭素放出装置により、深海中での水圧と同等以上の圧力をかけることが出来る大規模かつ高コストのポンプ設備を用いることなく、簡易的かつ低コストの装置により、液体二酸化炭素を深海中へ放出することが可能となる。
【００６６】
また、カードル型のボンベのように、大きいアキュームレータ１（例示：６０Ｌ）を横に複数個並べたものを複数段重ねることにより、簡易的な構造で、多量の液体二酸化炭素を搭載し、深海中で放出することが可能となる。
【００６７】
また、本発明の二酸化炭素放出装置は、深海中で動作させるものが開閉弁５とポンプ２だけであり、ポンプ２に要求される水頭も大きくない。すなわち、簡単な構造で液体二酸化炭素を放出する装置を構成することが出来る。そして、深海中で液体二酸化炭素を放出する場合にも複雑な動作が不要である。従って、故障が起き難く、故障が起きた場合には容易に対応することが出来る。
【００６８】
すなわち、本発明の二酸化炭素放出装置は、その構造上、周囲の海水圧と装置内の圧力とが同圧になる。そのため、水深に影響を受けないで液体二酸化炭素を放出することが出来る。既存の均圧型モータ、バッテリーを使用し、アキュームレータの本数を変更することにより、簡易的な構造の装置で、小規模から大規模までの液体二酸化炭素の放出を行うことが可能となる。
【００６９】
なお、上記実施例では、アキュームレータ１としてトランスバリア式のアキュームレータ１を用いており、第１室Ａ（プラダ内部）には、海水８を導入し、第２室Ｂには液体二酸化炭素９を導入している。しかし、トランスバリア式のアキュームレータ１を逆に用いても、本発明を実施することが出来、同様の効果を得ることが可能である。すなわち、第１室Ａ（プラダ内部）には、液体二酸化炭素９を導入し、第２室には海水８を導入する。その場合、図１に示す二酸化炭素放出装置１０において、アキュームレータ１の取り付ける向きを逆にすれば良い。
【００７０】
また、上記実施例では、アキュームレータ１としてトランスバリア式のアキュームレータ１を用いている。しかし、他の方式のアキュームレータ１を用いても本発明を実施することが出来、同様の効果を得ることが可能である。
図３は、ピストン式のアキュームレータの断面を示す図である。ピストン式のアキュームレータ３１は、ピストン３２及びＯリング３３、第１室Ｄ、第２室Ｅ、第１口３１−３、第２口３１−４を備える。ピストン３２及びＯリング３３は隔壁部１−１に、第１口３１−３は第１口１−３に、第２口３１−４は第２口１−４に、第１室Ｄは第１室Ａに、第２室Ｅは第２室Ｂにそれぞれ対応する。その他は、上記実施例と同様である。その場合、アキュームレータ１の取り付ける向きを逆にしても良い。
図３のアキュームレータ３１についても、本発明を実施することが出来、同様の効果を得ることが可能である。
【００７１】
（実施例２）
本発明である二酸化炭素充填装置及び二酸化炭素充填方法の実施の形態について説明する。
図４は、本発明である二酸化炭素充填装置の実施の形態における構成を示す図である。二酸化炭素充填装置３９は、第１供給排出部３７及び第２供給排出部３８を備える。
【００７２】
第１供給排出部３７は、接続弁１９−１を介して二酸化炭素放出装置１０へ接続される。そして、二酸化炭素放出装置１０における海水８の供給及び排出を行う。
第１供給排出部３７は、不活性ガス供給部４０、流量制御弁４１、逆止め弁４２、背圧弁４３、流量制御弁４４、流量制御弁４５、ポンプ４６、開閉弁４７、圧力計４８、配管７６−１〜７６−７、配管７７−１〜７７−２を備える。
【００７３】
不活性ガス供給部４０は、窒素ガスやアルゴンガス、二酸化炭素ガスのような不活性のガスを供給する。本実施例では、窒素を供給するボンベである。配管７６−６に接続されている。
流量制御弁４１は、不活性ガス供給部４０から供給される不活性ガスの流量を制御する。配管７６−６の途中に接続されている。
逆止め弁４２は、不活性ガス供給部４０から供給される不活性ガスを開閉弁４７側へ流通させる。そして、その逆向きには流体を流通させない。一方を配管７６−６に、他方を配管７６−５に接続されている。
【００７４】
背圧弁４３は、各配管で接続され、流体（海水８、不活性ガス）の移動が可能な領域において、その圧力を所定の値以下に抑える。一方を配管７６−４に、他方を外部に開放又は排水管に接続されている。
流量制御弁４４は、流体（海水８、不活性ガス）を流量制御しながら外部へ排出する。一方を配管７６−３に、他方を外部に開放又は排水管に接続されている。
【００７５】
ポンプ４６は、配管７６−７から海水８を吸入し、配管７６−１（アキュームレータ１側）へ吐出する。一方を配管７６−７に、他方を配管７６−１に接続されている。ポンプ４６は、その能力に応じて１台でも複数台でも良い。
流量制御弁４５は、ポンプ４６からの海水８を流量制御しながら配管７６−２へ送出する。一方を配管７６−１に、他方を配管７６−２に接続されている。
【００７６】
各配管７６−２〜配管７６−５は、配管途中のＵ点の一方の側に対して並列に接続されている。そして、Ｕ点の他方には、配管７７−１が接続されている。
開閉弁４７は、不活性ガス供給部４０、背圧弁４３、流量制御弁４４及びポンプ４６の側と、アキュームレータ１の側との間の不活性ガス及び海水８の流通を制御する。一方を配管７７−１に、他方を配管７７−２に接続している。
圧力計４８は、配管中の流体の圧力を計測する。配管７７−２の途中に接続されている。
配管７７−２は、二酸化炭素放出装置１０の接続弁１９−１に接続される。
【００７７】
第２供給排出部３８は、接続弁１９−２を介して二酸化炭素放出装置１０へ接続される。そして、二酸化炭素放出装置１０における液体二酸化炭素９の供給及び排出を行う。
第２供給排出部３８は、圧力計４９、背圧弁５０、開閉弁５１、流量制御弁５２、不活性ガス供給部５３、液体二酸化炭素供給部５５、ポンプ５６、熱交換器５７、流量制御弁５８、開閉弁５９、ベント６０、流量制御弁６１、不活性ガス供給部６２、配管７０−１〜７０−４、配管７１、配管７２、配管７３、配管７４、配管７５−１〜７５−３、配管７８を備える。
【００７８】
液体二酸化炭素供給部５５は、配管７０−１を介して液体二酸化炭素９を供給する。そして、配管中で生成した二酸化炭素ガス９’を、配管７０−４から戻される。配管７０−１及び配管７０−４に接続されている。
ポンプ５６は、配管７０−１を介して液体二酸化炭素９を液体二酸化炭素供給部５５から吸入し、配管７０−２（アキュームレータ１側）へ吐出する。一方を配管７０−１に、他方を配管７０−２に接続されている。ポンプ５６は、その能力に応じて１台でも複数台でも良い。
流量制御弁５８は、ポンプ５６からの液体二酸化炭素９を流量制御しながら配管７０−３へ送出する。一方を配管７０−２に、他方を配管７０−３に接続されている。
【００７９】
開閉弁５９は、配管７０−１〜７０−３で生成した二酸化炭素ガス９’の流通を制御する。一方を配管７０−３に、他方を配管７０−４に接続されている。
ベント６０は、各配管で接続され流体（液体二酸化炭素９、不活性ガス）の移動が可能な領域において周囲圧へ開放されている流路である。一方を配管７０−３の途中に接続された配管７３に接続し、他方を外部へ開放している。
不活性ガス供給部６２は、窒素ガスやアルゴンガス、二酸化炭素ガスのような不活性のガスを供給する。本実施例では、二酸化炭素ガスを供給するボンベである。配管７１に接続されている。
流量制御弁６１は、不活性ガス供給部６２から供給される不活性ガスの流量を制御する。配管７０−１の途中に接続された配管７１の途中に接続されている。
【００８０】
開閉弁５１は、液体二酸化炭素供給部５５の側と、アキュームレータ１の側との間の不活性ガス及び液体二酸化炭素９の流通を制御する。一方を配管７５−１に、他方を配管７５−２に接続している。
背圧弁５０は、各配管で接続され、流体（液体二酸化炭素９、不活性ガス）の移動が可能な領域において、その圧力を所定の値以下に抑える。一方を配管７５−２の途中に接続した配管７８に、他方を外部に開放している。
熱交換器５７は、配管中を流れる液体二酸化炭素９の温度を熱交換により上昇させる。熱交換に用いる熱媒体は、配管７２を循環している。熱交換器５７の低温側は、一方を配管７５−２、他方を配管７５−３に接続されている。高温側は、熱媒体の循環路としての配管７２に接続されている。
圧力計４９は、配管中の流体の圧力を計測する。配管７５−３の途中に接続されている。
不活性ガス供給部５３は、窒素ガスやアルゴンガス、二酸化炭素ガスのような不活性のガスを供給する。本実施例では、二酸化炭素ガスを供給するボンベである。配管７４に接続されている。
流量制御弁５２は、不活性ガス供給部５３から供給される不活性ガスの流量を制御する。配管７５−１の途中に接続された配管７４の途中に接続されている。
配管７５−３は、二酸化炭素放出装置１０の接続弁１９−２に接続される。
【００８１】
次に、本発明である二酸化炭素充填装置を用いた二酸化炭素充填方法の実施の形態について説明する。
まず、二酸化炭素放出装置１０のアキュームレータ１がトランスバリア式の場合における、液体二酸化炭素の充填方法について図１及び図４を参照して説明する。
【００８２】
（１）ステップＳ１１
二酸化炭素充填装置３９の第１供給排出部３７の配管７７−２に二酸化炭素放出装置１０の接続弁１９−１を接続する。同様に、二酸化炭素充填装置３９の第２供給排出部３８の配管７５−３に二酸化炭素放出装置１０の接続弁１９−２を接続する。
ここで、二酸化炭素放出装置１０において、接続弁１９−１及び接続弁１９−２を開放し、開閉弁５を閉止しておく。そして、複数のアキュームレータ１（１ａ〜１ｃ）について、１本毎に液体二酸化炭素９の充填を行うために、開閉弁２０（２０ａ〜２０ｃ、ただし図４では図示されず）及び開閉弁２１（２１ａ〜２１ｃ、ただし図４では図示されず）の操作を行う。例えば、アキュームレータ１ｂへ液体二酸化炭素９を充填する場合には、開閉弁２０ｂ及び開閉弁２１ｂを開き、開閉弁２０ａと２０ｃ及び開閉弁２１ａと２１ｃを閉じる。
【００８３】
（２）ステップＳ１２
第１室Ａ（プラダ）への海水８の充填を行う。
流量制御弁５８、開閉弁５９、流量制御弁５２、流量制御弁４４、流量制御弁４１は閉止、ベント６０、開閉弁５１、開閉弁４７、流量制御弁４５は開放する。
ポンプ４６により、二酸化炭素充填装置３９内の第１供給排出部３７の側からアキュームレータ１の第１室Ａ（プラダ）へ向けて海水８をゆっくりと導入する。海水８の充填圧は５〜１０ｋｇ／ｃｍ２とする。海水８の流量は、流量制御弁４５で制御することが出来る。また、圧力計４８により、ポンプ４６から第１室Ａ（プラダ）までの圧力が確認できる。すなわち、圧力計４８を監視することで、第１室Ａ（プラダ）への海水８の導入状況が把握できる。
第１室Ａ（プラダ）には、海水８充填開始前は空気が入っていたため、この一回目の海水８充填作業では、空気を全て海水８に置換することは出来ない。すなわち、第１室Ａ（プラダ）内に、１００％海水８を満たすことは出来ない。
【００８４】
（３）ステップＳ１３
第２室Ｂへの二酸化炭素ガス９’の充填を行う。
流量制御弁５８、開閉弁５９、ベント６０、流量制御弁４５、流量制御弁４１は閉止、流量制御弁５２、開閉弁５１、流量制御弁４４、開閉弁４７は開放する。
不活性ガス供給部５３により、二酸化炭素充填装置３９内の第２供給排出部３８の側からアキュームレータ１の第２室Ｂへ向けて二酸化炭素ガス９’をゆっくりと導入する。二酸化炭素ガス９’の充填圧は、５〜１０ｋｇ／ｃｍ２とする。また、圧力計４９により、不活性ガス供給部５３から第２室Ｂまでの圧力が確認できる。すなわち、圧力計４９を監視することで、第２室Ｂへの二酸化炭素ガス９’の導入状況が把握できる。
第２室Ｂに二酸化炭素ガス９’を充填し、第１室Ａのプラダ内部の海水８を完全に排水（プラダがつぶれた状態）させる。この二酸化炭素ガス充填作業により、第１室Ａ（プラダ）内の空気が大部分排出される。
【００８５】
（４）ステップＳ１４
第１室Ａ（プラダ）への海水８の充填を行う。
流量制御弁５８、開閉弁５９、流量制御弁５２、流量制御弁４４、流量制御弁４１は閉止、ベント６０、開閉弁５１、開閉弁４７、流量制御弁４５、は開放する。
ポンプ４６により、二酸化炭素充填装置３９内の第１供給排出部３７の側からアキュームレータ１の第１室Ａ（プラダ）へ向けて海水８をゆっくりと導入する。海水８の充填圧は、ステップＳ１３において第１室に導入された二酸化炭素ガス９’の圧力と同程度とする。本実施例では、５〜１０ｋｇ／ｃｍ２とする。海水８の流量は、流量制御弁４５で制御することが出来る。また、圧力計４８により、ポンプ４６から第１室Ａ（プラダ）までの圧力が確認できる。すなわち、圧力計４８を監視することで、第１室Ａ（プラダ）への海水８の導入状況が把握できる。
第１室Ａ（プラダ）が、ほぼ完全につぶれた状態から海水８の充填を開始するため、第１室Ａ（プラダ）内を全て海水８に置換することが出来る。すなわち、第１室Ａ（プラダ）内に、１００％海水８を満たすことが出来る。
【００８６】
（５）ステップＳ１５
第２室Ｂへの液体二酸化炭素９の充填を行う。
ベント６０、流量制御弁５２、流量制御弁４５、流量制御弁４４、流量制御弁４１は閉止、流量制御弁５８、開閉弁５９、開閉弁５１、開閉弁４７は開放する。また、背圧弁４３及び背圧弁５０の設定圧力は、液体二酸化炭素９の充填圧に設定されている。ここでは、４０ｋｇ／ｃｍ２とする。
不活性ガス供給部６２及び流量制御弁６１により、配管７０−１〜７０−４、配管７１、配管７５−１〜７５−３（配管７３、配管７４、配管７８）は、第２室Ｂへ導入される液体二酸化炭素９が各配管内でガス化しない圧力の二酸化炭素ガス９’を充填される。本実施例では、２０ｋｇ／ｃｍ２とする。
次に、ポンプ５６により、二酸化炭素充填装置３９内の第２供給排出部３８の側からアキュームレータ１の第２室Ｂへ向けて、液体二酸化炭素供給部５５から液体二酸化炭素９をゆっくりと導入する。その際、熱交換器５７により、液体二酸化炭素の温度を所定の温度（例示：０℃）に昇温してアキュームレータ１へ供給する。液体二酸化炭素９の充填圧は４０ｋｇ／ｃｍ２とする。液体二酸化炭素の流量は、流量制御弁５８で制御することが出来る。また、圧力計４９により、液体二酸化炭素供給部５５から第２室Ｂまでの圧力が確認できる。すなわち、圧力計４９を監視することで、第２室Ｂへの液体二酸化炭素９の導入状況が把握できる。また、液体二酸化炭素９の充填量は、背圧弁４３を通過して第１供給排出部３７から外部へ排出される海水８の量をモニターすることで確認できる。
第２室Ｂの液体二酸化炭素９を７０％〜９５％程度とし、第１室Ａのプラダ内部の海水８を３０％〜５％程度残すように充填する。
充填終了後、第１供給排出部３７の配管７７−２及び第２供給排出部３８の配管７５−３を大気圧に同圧化し、接続弁１９−１及び接続弁１９−２を外す。
【００８７】
（６）ステップＳ１６
ここで、二酸化炭素放出装置１０において、アキュームレータ１が複数ある場合には、充填を行っていないアキュームレータ１について、ステップＳ１１〜ステップＳ１５により、液体二酸化炭素９の充填を行なう。全てのアキュームレータ１で充填が行われた時点で、充填作業が終了する。
【００８８】
以上の動作により、二酸化炭素充填装置を用いた二酸化炭素放出装置に対する二酸化炭素充填方法が完了する。
【００８９】
本発明の二酸化炭素充填装置により、実施例１で示された二酸化炭素放出装置に適切に、液体二酸化炭素を充填することが可能となる。
【００９０】
実施例２において、ステップＳ１１終了後、流量制御弁４４の先に真空ポンプを設け、アキュームレータ１の第１室Ａ（プラダ）内を真空排気することにしても良い。それにより、ステップＳ１２（第１室Ａへの海水導入）を省略し、ステップＳ１３（第２室Ｂへの二酸化炭素ガス導入）へ進むことが出来る。
【００９１】
実施例２において、トランスバリア式のアキュームレータ１は、逆に用いても良い。すなわち、アキュームレータ１の第１室Ａ（プラダ）側に液体二酸化炭素９を、第２室Ｂ側に海水を充填するようにしても良い。
【００９２】
また、実施例２において、ピストン型のアキュームレータ１を用いても良い。その場合、実施例２のステップＳ１１終了後、ステップＳ１２（第１室Ａへの海水導入）を省略し、ステップＳ１３（第２室Ｂへの二酸化炭素ガス導入）へ進むことが可能となる。
【００９３】
【発明の効果】
本発明により、簡易的かつ低コストの構成を有する装置及び方法により、少量から多量の場合まで液体二酸化炭素を深海中へ放出することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明である二酸化炭素放出装置の実施の形態における構成を示す図である。
【図２】トランスバリア式のアキュームレータの断面図である。
【図３】ピストン式のアキュームレータの断面図である。
【図４】本発明である二酸化炭素充填装置の実施の形態における構成を示す図である。
【図５】二酸化炭素の状態図である。
【符号の説明】
１、１ａ〜１ｃ    アキュームレータ
１−１    隔壁部
１−３    第１口
１−４    第２口
２、２ａ〜２ｅ    ポンプ
３、３−１、３−２    第１逆止め弁
４    第２逆止め弁
５    開閉弁
６    放出ノズル
７−１、７−２    配管
８    海水
９    液体二酸化炭素
９’    二酸化炭素ガス
１０    二酸化炭素放出装置
１１    フィルタ
１２    モータ
１３、１３ａ、１３ｂ    バッテリー
１５    流量計
１６    モータ
１７    バッテリー
１９−１、１９−２    接続弁
２０、２０ａ〜２０ｃ、２１、２１ａ〜２１ｃ    開閉弁
２２−１、２２−２、２３−１〜２３−３、２４−１〜２４−２、２５    配管
３１    アキュームレータ
３１−３    第１口
３１−４    第２口
３２    ピストン
３３    Ｏリング
３４    観測部
３５    制御用計測部
３６    制御部
３７    第１供給排出部
３８    第２供給排出部
３９    二酸化炭素充填装置
４０    不活性ガス供給部
４１    流量制御弁
４２    逆止め弁
４３    背圧弁
４４    流量制御弁
４５    流量制御弁
４６    ポンプ
４７    開閉弁
４８    圧力計
４９    圧力計
５０    背圧弁
５１    開閉弁
５２    流量制御弁
５３    不活性ガス供給部
５５    液体二酸化炭素供給部
５６    ポンプ
５７    熱交換器
５８    流量制御弁
５９    開閉弁
６０    ベント
６１    流量制御弁
６２    不活性ガス供給部
７０−１〜７０−４、７１、７２、７３、７４、７５−１〜７５−３、７６−１〜７６−７、７７−１〜７７−２、７８    配管
Ａ、Ｄ    第１室
Ｂ、Ｅ    第２室
【図１】
2004188247.tif 000003
【図２】
2004188247.tif 000004
【図３】
2004188247.tif 000005
【図４】
2004188247.tif 000006
【図５】
2004188247.tif 000007