特許 7485974 低酸素空気供給システム

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2024-05-09

(45)【発行日】2024-05-17

(54)【発明の名称】低酸素空気供給システム

(51)【国際特許分類】

   A63B 26/00 20060101AFI20240510BHJP

   B01D 53/047 20060101ALI20240510BHJP

   B01J 20/18 20060101ALI20240510BHJP

【ＦＩ】

A63B26/00

B01D53/047

B01J20/18 A

【請求項の数】 10

(21)【出願番号】P 2022116439

(22)【出願日】2022-07-21

(65)【公開番号】P2024013958

(43)【公開日】2024-02-01

【審査請求日】2023-06-09

(73)【特許権者】

【識別番号】000002853

【氏名又は名称】ダイキン工業株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110000280

【氏名又は名称】弁理士法人サンクレスト国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】古賀 泰宇

(72)【発明者】

【氏名】土屋 晃章

(72)【発明者】

【氏名】鹿嶋 祐太朗

(72)【発明者】

【氏名】近藤 啓太

(72)【発明者】

【氏名】中谷 博行

【審査官】野田 洋平

(56)【参考文献】

【文献】特開２０１９－１４８４１３（ＪＰ，Ａ）

【文献】特表２００８－５３９０７２（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０２０－１２８８６２（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ａ６３Ｂ １／００－２６／００

Ｂ０１Ｄ ５３／０２－５３／１２、５３／２２、６１／００－７１／８２

Ｃ０２Ｆ １／４４

Ｆ２４Ｆ ７／０４－７／０６

Ｆ２５Ｄ １１／００－１６／００、１７／０４－１７／０８、２３／００、２７／００－３１／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

空気中の酸素濃度よりも低濃度の酸素を含む低酸素空気を生成すると共に、生成した低酸素空気を第１の対象空間に供給する第１低酸素空気供給ユニット及び第２低酸素空気供給ユニットと、
前記第１の対象空間に外気を供給するファンと、
前記第１の対象空間内の酸素濃度を検知する酸素センサと、
前記第１低酸素空気供給ユニット、前記第２低酸素空気供給ユニット、及び前記ファンの動作を制御する制御部と、を備え、
前記第１低酸素空気供給ユニット及び前記第２低酸素空気供給ユニットは、
空気中の酸素濃度よりも高濃度の酸素を含む高酸素空気をさらに生成し、
高酸素空気の供給量を調整する流量調整弁をさらに有し、
前記制御部は、
前記流量調整弁の開度を調整して、低酸素空気及び高酸素空気の供給量を調整する、低酸素空気供給システム。

【請求項2】

前記第１低酸素空気供給ユニット及び第２低酸素空気供給ユニットは、
高酸素空気を前記第１の対象空間とは異なる第２の対象空間にさらに供給する、請求項１記載の低酸素空気供給システム。

【請求項3】

前記酸素センサを、前記第２の対象空間にさらに配置し、
前記制御部は、前記第２の対象空間の前記酸素センサの検出値に基づいて、前記第１の対象空間に供給する低酸素空気の供給能力を算出する、請求項２に記載の低酸素空気供給システム。

【請求項4】

前記第１の対象空間を、前記ファンによって第２種換気する、請求項１又は請求項２記載の低酸素空気供給システム。

【請求項5】

前記第１の対象空間内の二酸化炭素濃度を検知する二酸化炭素センサをさらに備え、
前記酸素センサを２個以上有し、かつ、前記二酸化炭素センサを２個以上有する、請求項１又は請求項２記載の低酸素空気供給システム。

【請求項6】

前記第１低酸素空気供給ユニット及び前記第２低酸素空気供給ユニットは、
空気に含まれる窒素又は酸素を吸着すること及び吸着した窒素又は酸素を脱離することが可能な吸着材と、前記吸着材を収容する第１吸着筒及び第２吸着筒と、前記第１吸着筒及び前記第２吸着筒のうちの何れか一方に空気を給気する圧縮機又は前記一方を大気に開放する第１開放弁と、前記第１吸着筒及び前記第２吸着筒のうちの他方から空気を排気する真空ポンプ又は前記他方を大気に開放する第２開放弁と、前記圧縮機の給気先又は前記第１開放弁の開放先を前記第１吸着筒又は前記第２吸着筒に切り換えると共に、前記真空ポンプの排気元又は前記第２開放弁の開放元を前記圧縮機の給気先又は前記第１開放弁の開放先でない前記第１吸着筒又は前記第２吸着筒に切り換える切換弁と、を有し、
前記制御部は、
前記第１低酸素空気供給ユニットの前記真空ポンプ又は前記第２開放弁からの排気量がピークとなる第１時刻と、前記第２低酸素空気供給ユニットの前記真空ポンプ又は前記第２開放弁からの排気量がピークとなる第２時刻とが異なるように、前記第１低酸素空気供給ユニット及び前記第２低酸素空気供給ユニットの動作を制御する、請求項１又は請求項２に記載の低酸素空気供給システム。

【請求項7】

前記制御部は、前記第１低酸素空気供給ユニット及び第２低酸素空気供給ユニットを個別に制御可能であり、
前記第１低酸素空気供給ユニットから供給される低酸素空気の供給経路上及び前記第２低酸素空気供給ユニットから供給される低酸素空気の供給経路上のそれぞれに、仕切弁をさらに備える、請求項１又は請求項２に記載の低酸素空気供給システム。

【請求項8】

低酸素空気の供給圧力を検出する圧力センサをさらに備え、
前記制御部は、
前記圧力センサの検出値に基づいて、低酸素空気の供給量を算出する、請求項１又は請求項２に記載の低酸素空気供給システム。

【請求項9】

さらに、サイレンサを有し、
前記第１低酸素空気供給ユニットから供給される低酸素空気、及び前記第２低酸素空気供給ユニットから供給される低酸素空気を、前記サイレンサで合流させる、請求項１又は請求項２に記載の低酸素空気供給システム。

【請求項10】

さらに、ラックを有し、
前記第１低酸素空気供給ユニット及び前記第２低酸素空気供給ユニットが、前記ラックに搭載されている、請求項１又は請求項２に記載の低酸素空気供給システム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示は、低酸素空気供給システムに関する。

【背景技術】

【0002】

従来、空気中の酸素濃度（約２１％）よりも低濃度の酸素を含む空気（以下、低酸素空気と称する）を生成し、ユーザに供給することが可能な低酸素空気供給システムが知られている（特許文献１参照）。前記低酸素空気供給システムは、例えば、室内空間において、高地の環境を模した高地トレーニング用の低酸素環境を構築する用途に用いられる。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【文献】特開２０２０－１３１１２１号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

従来の前記低酸素空気供給システムは、故障が発生すると低酸素空気の供給を継続することができなかった。このため、前記低酸素空気供給システムでは、修理が完了するまで低酸素環境を提供することができなかった。

【0005】

本開示は、故障が発生した場合であっても、低酸素環境の提供を継続することが可能な低酸素空気供給システムを提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0006】

（１）本開示の低酸素空気供給システムは、空気中の酸素濃度よりも低濃度の酸素を含む低酸素空気を生成すると共に、生成した低酸素空気を第１の対象空間に供給する第１低酸素空気供給ユニット及び第２低酸素空気供給ユニットと、前記第１の対象空間に外気を供給するファンと、前記第１の対象空間内の酸素濃度を検知する酸素センサと、前記第１低酸素空気供給ユニット、前記第２低酸素空気供給ユニット、及び前記ファンの動作を制御する制御部と、を備える。

【0007】

本開示の低酸素空気供給システムによれば、第１低酸素空気供給ユニット及び第２低酸素空気供給ユニットのうちの一方に故障が発生した場合であっても、他方のユニットで低酸素空気の供給を継続することができる。このため、本開示の低酸素空気供給システムによれば、第１低酸素空気供給ユニット及び第２低酸素空気供給ユニットのうちの一方に故障が発生した場合であっても、低酸素環境の提供を継続することができる。

【0008】

（２）本開示の前記（１）の態様の低酸素空気供給システムにおいて、前記第１低酸素空気供給ユニット及び前記第２低酸素空気供給ユニットは、空気に含まれる窒素又は酸素を吸着すること及び吸着した窒素又は酸素を脱離することが可能な吸着材と、前記吸着材を収容する第１吸着筒及び第２吸着筒と、前記第１吸着筒及び前記第２吸着筒のうちの何れか一方に空気を給気する圧縮機、又は前記一方を大気に開放する第１開放弁と、前記第１吸着筒及び前記第２吸着筒のうちの他方から空気を排気する真空ポンプ、又は前記他方を大気に開放する第２開放弁と、前記圧縮機の給気先又は前記第１開放弁の開放先を前記第１吸着筒又は前記第２吸着筒に切り換えると共に、前記真空ポンプの排気元又は前記第２開放弁の開放元を前記圧縮機の給気先又は前記第１開放弁の開放先でない前記第１吸着筒又は前記第２吸着筒に切り換える切換弁と、を有し、前記制御部は、前記第１低酸素空気供給ユニットの前記真空ポンプ又は前記第２開放弁からの排気量がピークとなる第１時刻と、前記第２低酸素空気供給ユニットの前記真空ポンプ又は前記第２開放弁からの排気量がピークとなる第２時刻とが異なるように、前記第１低酸素空気供給ユニット及び前記第２低酸素空気供給ユニットの動作を制御すると好ましい。

【0009】

この場合、低酸素空気供給システムの消費電力及び発生騒音を抑制することができる。低酸素空気供給システムにおける低酸素空気の供給量を平準化することができる。

【0010】

（３）本開示の前記（１）又は（２）の態様の低酸素空気供給システムは、前記第１の対象空間内の二酸化炭素濃度を検知する二酸化炭素センサをさらに備えると好ましい。

【0011】

この場合、第１の対象空間における二酸化酸素濃度の管理が可能になるとともに、二酸化炭素濃度に基づいて、低酸素空気供給システムの動作を制御することが可能となる。

【0012】

（４）本開示の前記（１）～（３）の態様の何れか１つの低酸素空気供給システムは、前記第１の対象空間を、前記ファンによって第２種換気すると好ましい。

【0013】

この場合、第１の対象空間における酸素濃度の変動を抑制することができる。

【0014】

（５）本開示の前記（１）～（４）の態様の何れか１つの低酸素空気供給システムにおいて、前記制御部は、前記第１低酸素空気供給ユニット及び第２低酸素空気供給ユニットを個別に制御可能であり、前記第１低酸素空気供給ユニットから供給される低酸素空気の供給経路上及び前記第２低酸素空気供給ユニットから供給される低酸素空気の供給経路上のそれぞれに、仕切弁をさらに備えると好ましい。

【0015】

この場合、第１及び第２のうち一方の低酸素空気供給ユニットが故障した場合に、他方の低酸素空気供給ユニットを用いて低酸素空気供給システムの運用を継続させると共に、故障した低酸素空気供給システムを交換することが可能となる。

【0016】

（６）本開示の前記（１）～（５）の態様の何れか１つの低酸素空気供給システムは、低酸素空気の供給圧力を検出する圧力センサをさらに備え、前記制御部は、前記圧力センサの検出値に基づいて、低酸素空気の供給量を算出すると好ましい。

【0017】

この場合、低酸素空気の供給量を測定する流量センサを別途設ける必要がない。

【0018】

（７）本開示の前記（１）～（６）の態様の何れか１つの低酸素空気供給システムは、前記酸素センサを２個以上有し、かつ、前記二酸化炭素センサを２個以上有すると好ましい。

【0019】

この場合、第１の対象空間において酸素濃度が所定の範囲を超えて過度の低酸素状態となる異常が発生しているのか、あるいは、各センサ自身の検出値に異常が発生しているのかを判別することができるになる。各センサの検出値を比較することによって、センサの校正を行うことが可能になる。

【0020】

（８）本開示の前記（１）～（７）の態様の何れか１つの低酸素空気供給システムは、さらに、サイレンサを有し、前記第１低酸素空気供給ユニットから供給される低酸素空気、及び前記第２低酸素空気供給ユニットから供給される低酸素空気を、前記サイレンサで合流させると好ましい。

【0021】

この場合、低酸素空気供給ユニットのそれぞれにサイレンサを設けた場合に比べて、サイレンサの個数を減らすことができる。この場合、低酸素空気供給システムから発生する騒音を、少ない個数のサイレンサで効果的に抑制することができる。

【0022】

（９）本開示の前記（１）～（８）の態様の何れか１つの低酸素空気供給システムは、さらに、ラックを有し、前記第１低酸素空気供給ユニット及び前記第２低酸素空気供給ユニットが、前記ラックに搭載されていると好ましい。

【0023】

この場合、低酸素空気供給システムの設置が容易になる。

【0024】

（１０）本開示の前記（１）～（９）の態様の何れか１つの低酸素空気供給システムにおいて、前記第１低酸素空気供給ユニット及び前記第２低酸素空気供給ユニットは、空気中の酸素濃度よりも高濃度の酸素を含む高酸素空気をさらに生成し、第２の対象空間に高酸素空気を供給すると共に、高酸素空気の供給量を調整する流量調整弁をさらに有し、前記制御部は、前記流量調整弁の開度を調整して、高酸素空気の供給量を調整すると好ましい。

【0025】

この場合、流量調整弁によって高酸素空気の流量を調整することで、低酸素空気の流量が調整できる。高酸素空気の配管系統に設ける流量調整弁は、低酸素空気の配管系統に設ける流量調整弁に比べてサイズが小さい。このため、流量調整弁を用いて低酸素空気の流量を調整する構成を、より低コストで構築することができる。

【0026】

（１１）本開示の前記（１０）の態様の低酸素空気供給システムは、前記酸素センサを、前記第２の対象空間にさらに配置し、前記制御部は、前記第２の対象空間の前記酸素センサの検出値に基づいて、前記第１の対象空間に供給する低酸素空気の供給能力を算出すると好ましい。

【0027】

この場合、第１の対象空間について、圧力センサ、酸素センサの検出値に基づいて算出した低酸素空気の供給能力と、第２の対象空間の酸素センサの検出値に基づいて算出した低酸素空気の供給能力とを比較することができる。これにより、低酸素空気供給システムが正常に機能していることの確認を容易に行うことができる。

【図面の簡単な説明】

【0028】

【図1】本開示の一実施形態に係る低酸素空気供給システムの概略的な構成図。

【図2】本開示の一実施形態に係る低酸素空気供給システムの斜視模式図。

【図3】本開示の一実施形態に係る低酸素空気供給システムのブロック図。

【図4A】第１実施形態に係る低酸素空気供給ユニットのブロック図。

【図4B】第２実施形態に係る低酸素空気供給ユニットのブロック図。

【図4C】第３実施形態に係る低酸素空気供給ユニットのブロック図。

【図5A】低酸素空気供給ユニットを示す斜視模式図。

【図5B】統合ユニットを示す斜視模式図。

【図6】低酸素空気供給システムを適用する店舗の営業スケジュール及び低酸素空気供給システムの運転スケジュールの一例を示す図。

【図7】準備運転中の酸素濃度、二酸化炭素濃度、低酸素空気供給ユニット及び給気ファンの運転台数、低酸素空気供給システムの利用者数の変化を示す図。

【図8】営業運転中の酸素濃度、二酸化炭素濃度、低酸素空気供給ユニット及び給気ファンの運転台数、低酸素空気供給システムの利用者数の変化を示す図。

【図9】終了運転中の酸素濃度、二酸化炭素濃度、低酸素空気供給ユニット及び給気ファンの運転台数、低酸素空気供給システムの利用者数の変化を示す図。

【図10】低酸素空気供給ユニットの給気量及び給気圧力の周期的な変動状況を示す図。

【発明を実施するための形態】

【0029】

以下、添付図面を参照しつつ、本開示の酸素供給装置を詳細に説明する。なお、本開示はこれらの例示に限定されるものではなく、特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味及び範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。

【0030】

〔低酸素空気供給システム〕
図１は、本開示の一実施形態に係る低酸素空気供給システムの概略的な構成図である。図２は、本開示の一実施形態に係る低酸素空気供給システムの斜視模式図である。図３は、本開示の一実施形態に係る低酸素空気供給システムのブロック図である。図１及び図２に示す低酸素空気供給システム１０は、本開示の低酸素空気供給システムの一実施形態である。低酸素空気供給システム１０は、空気中の酸素濃度（約２１％）よりも低濃度の酸素を含む空気（以下、低酸素空気ＬＡと称する）を生成し、対象空間に供給するシステムである。低酸素空気供給システム１０は、室内空間（第１の対象空間）Ａ１に低酸素空気ＬＡを供給し、室内空間Ａ１に高地トレーニング用の低酸素環境を構築する。なお、低酸素空気供給システム１０は、低酸素空気ＬＡを生成すると同時に、空気中の酸素濃度（約２１％）よりも高濃度の酸素を含む空気（以下、高酸素空気ＨＡと称する）を生成することができる。

【0031】

図１～図３に示すように、低酸素空気供給システム１０は、統合ユニット１１、給気ファン４０、及び制御装置５０を備える。図２に示すように、低酸素空気供給システム１０は、複数の統合ユニット１１を備える。図１に示すように、統合ユニット１１は、複数の低酸素空気供給ユニット２０を備える。制御装置５０は、複数の低酸素空気供給ユニット２０及び給気ファン４０に接続され、これらの動作を制御する。

【0032】

図１及び図２に示すように、本実施形態の低酸素空気供給システム１０において、統合ユニット１１、給気ファン４０、及び制御装置５０は、機械室Ａ２に設置される。本実施形態において、機械室Ａ２は、室内空間Ａ１に隣接する空間である。以下の説明では、室内空間Ａ１及び機械室Ａ２の外部の空間を、室外空間Ａ３と称する。なお、本実施形態で示す室外空間Ａ３は屋外であるが、屋内であってもよい。

【0033】

本実施形態の低酸素空気供給システム１０は、室内空間Ａ１内の温調を行う空調機８０と共に使用する。室内空間Ａ１の温度は、空調機８０によって調整される。

【0034】

図１に示すように、本開示の低酸素空気供給システム１０では、高酸素室（第２の対象空間）Ａ４に高酸素環境を構築する。なお、図２では、高酸素室Ａ４の記載を省略している。低酸素空気供給システム１０は、高酸素室Ａ４に高酸素空気ＨＡを供給する。高酸素室Ａ４内にいる人は、高酸素空気ＨＡを吸入することによって、疲労回復を促進する効果を得ることが期待できる。高酸素室Ａ４は、例えば、室内空間Ａ１において高地トレーニングを行ったユーザの疲労を回復させる用途に利用することができる。このように、本開示の低酸素空気供給システム１０では、高酸素室Ａ４を設けることによって、生成した高酸素空気ＨＡを有効に利用することができる。なお、本実施形態で示す低酸素空気供給システム１０では、高酸素室Ａ４を設けているが、本開示の低酸素空気供給システム１０は、高酸素室Ａ４を省略し、生成した高酸素空気ＨＡを屋外へ排気する構成としてもよい。

【0035】

図１及び図２に示すように、低酸素空気供給システム１０は、外気供給管１２と、低酸素空気供給管１３と、高酸素空気供給管１４とを有する。外気供給管１２は、低酸素空気ＬＡ及び高酸素空気ＨＡの生成に使用する空気（以下、外気ＯＡと称する）を各統合ユニット１１に供給する配管である。低酸素空気供給管１３は、各統合ユニット１１で生成した低酸素空気ＬＡを室内空間Ａ１へ供給する配管である。高酸素空気供給管１４は、各統合ユニット１１で生成した高酸素空気ＨＡを高酸素室Ａ４へ供給する配管である。

【0036】

低酸素空気供給システム１０は、各低酸素空気供給ユニット２０で生成された低酸素空気ＬＡを、低酸素空気供給管１３及び供給口１６を介して、室内空間Ａ１に供給する。なお、本実施形態で示す外気供給管１２は、一端が室外空間Ａ３に開放されており、前記一端から室外空間Ａ３の空気（外気ＯＡ）を吸気するが、前記一端を機械室Ａ２に開放する構成とし、前記一端から機械室Ａ２の空気（外気ＯＡ）を吸気してもよい。この場合、機械室Ａ２の壁面には、室外空間Ａ３から機械室Ａ２に外気ＯＡを導入する通気口を設けておく。なお、機械室Ａ２内は、空調機８１によって温調されていると好ましい。

【0037】

さらに、低酸素空気供給システム１０は、室内空間Ａ１と室外空間Ａ３とを連通する外気ダクト１５を有する。給気ファン４０は、外気ダクト１５の途中に配置されている。低酸素空気供給システム１０は、給気ファン４０の作動によって、外気ＯＡを外気ダクト１５及び吹き出し口４１を介して、室内空間Ａ１に供給する。なお、低酸素空気供給システム１０は、低酸素空気供給管１３の途中に、消臭効果を有するフィルタを設けて、低酸素空気ＬＡが有する特有の臭いを除去する構成としてもよい。低酸素空気供給システム１０は、低酸素空気供給管１３の途中に、アロマオイル等によって低酸素空気ＬＡに香りづけを行う装置を設けて、室内空間Ａ１に香りづけした低酸素空気ＬＡを供給する構成としてもよい。

【0038】

（低酸素空気供給ユニット）
本実施形態では、低酸素空気供給ユニットが低酸素空気を生成する方式として、窒素吸着材を用いた方式を説明しているが、これに限定されず、例えば、中空糸膜を用いた膜分離方式であっても良い。
図４Ａは、第１実施形態に係る低酸素空気供給ユニットのブロック図である。図５Ａは、低酸素空気供給ユニットを示す斜視模式図である。低酸素空気供給ユニット２０は、低酸素空気ＬＡを生成する最小単位のユニットである。なお、以下の説明では、第１実施形態に係る低酸素空気供給ユニット２０を、第１ユニット２０Ａとも称する。以下の説明で「低酸素空気供給ユニット２０」と称する場合は、第１ユニット２０Ａと、後で説明する他の実施形態の低酸素空気供給ユニット２０（図４Ｂに示す第２ユニット２０Ｂ及び図４Ｃに示す第３ユニット２０Ｃ）とで共通する構成を説明する。

【0039】

ここではまず、第１ユニット２０Ａの構成を説明する。図４Ａ及び図５Ａに示すように、第１ユニット２０Ａは、筐体２１、圧縮機２２、真空ポンプ２３、流路切換弁２４、吸着筒２５、チェック弁２６、パージ弁２７、酸素タンク２８、減圧弁２９、及び流量調整弁３０を備える。第１ユニット２０Ａは、筐体２１の内部に、圧縮機２２、真空ポンプ２３、流路切換弁２４、吸着筒２５、チェック弁２６、パージ弁２７、酸素タンク２８、減圧弁２９、及び流量調整弁３０を収容して構成される。なお、第１ユニット２０Ａで用いる圧縮機２２及び真空ポンプ２３は、一体の流体機械として構成されていてもよい。なお、以下の説明では、真空ポンプ２３からの排気を低酸素空気ＬＡとして利用する場合、真空ポンプ２３からの排気を「給気」と称する場合がある。

【0040】

図４Ａ及び図５Ａに示すように、低酸素空気供給ユニット２０は、外気取入口３１、低酸素空気排出口３２、高酸素空気排出口３３を有する。外気取入口３１は、低酸素空気供給ユニット２０内に外気ＯＡを導入するための配管（チューブ）が接続される部位であり、前記配管を接続可能な継手を有している。低酸素空気排出口３２は、低酸素空気供給ユニット２０で生成した低酸素空気ＬＡを外部に排出するための配管（チューブ）が接続される部位であり、前記配管を接続可能な継手を有している。高酸素空気排出口３３は、低酸素空気供給ユニット２０で生成した高酸素空気ＨＡを外部に排出するための配管（チューブ）が接続される部位であり、前記配管を接続可能な継手を有している。低酸素空気供給ユニット２０は、筐体２１の表面において、配線を接続するためのポート３４（図１及び図５Ａ参照）を備えている。ポート３４に接続される配線は、制御装置５０に接続される。

【0041】

図４Ａに示すように、圧縮機２２は、外部（室外空間Ａ３）から吸い込んだ空気（外気ＯＡ）を圧縮し、流路切換弁２４を介して吸着筒２５に供給する。真空ポンプ２３は、吸着筒２５を通過させた空気を吸引して排気する。

【0042】

吸着筒２５は、圧縮機２２から供給される圧縮空気中の窒素を吸着する吸着材Ｘを収容する圧力容器である。吸着筒２５は、第１吸着筒２５ａ及び第２吸着筒２５ｂにより構成される。本実施形態の低酸素空気供給ユニット２０で用いている吸着材Ｘは、ゼオライトである。なお、本開示の低酸素空気供給ユニットで使用する吸着材は、これに限定されず、例えば、酸素を吸着する吸着材であってもよい。

【0043】

吸着材（ゼオライト）Ｘは、空気中に含まれる窒素を吸着することができる。吸着材Ｘは、窒素を吸着した状態で減圧された場合、吸着した窒素を離脱させる（放出する）ことができる。吸着材Ｘが充填された空間に空気を通過させると、その空気は、窒素が吸着されることによって、酸素濃度が高くなる。一方、窒素を吸着した状態の吸着材Ｘが充填された空間に空気を通過させると、その空気は、吸着材Ｘから窒素が放出されることによって、酸素濃度が低くなる。低酸素空気供給ユニット２０は、吸着材Ｘが有する窒素を吸着する機能、及び、吸着した窒素を放出する機能を利用することによって、低酸素空気ＬＡと高酸素空気ＨＡとを生成することができる。

【0044】

吸着筒２５は、第１吸着筒２５ａ及び第２吸着筒２５ｂのうちの一方で、高酸素空気ＨＡを生成すると共に、他方で低酸素空気ＬＡを生成する。流路切換弁２４は、第１切換弁２４ａ及び第２切換弁２４ｂにより構成される。第１吸着筒２５ａは、第１切換弁２４ａによって、圧縮機２２と連通する状態と真空ポンプ２３と連通する状態の何れかに切り換えられる。第２吸着筒２５ｂは、第２切換弁２４ｂによって、第１吸着筒２５ａが圧縮機２２と連通する場合は、真空ポンプ２３と連通する状態に切り換えられ、第１吸着筒２５ａが真空ポンプ２３と連通する場合は、圧縮機２２と連通する状態に切り換えられる。

【0045】

酸素タンク２８は、第１吸着筒２５ａ及び第２吸着筒２５ｂで生成された高酸素空気ＨＡを貯留する。

【0046】

本実施形態で示した第１ユニット２０Ａは、第１吸着筒２５ａ及び第２吸着筒２５ｂのうちの一方に圧縮空気が供給されている間に、第１吸着筒２５ａ及び第２吸着筒２５ｂのうちの他方を真空ポンプ２３によって吸引することで減圧するＶＰＳＡ（Ｖａｃｕｕｍ Ｐｒｅｓｓｒｅ Ｓｗｉｎｇ Ａｄｓｏｒｐｔｉｏｎ Ｓｙｓｔｅｍ）タイプの酸素濃縮方式を採用している。本開示の低酸素空気供給システム１０は、ＶＰＳＡタイプ以外の酸素濃縮方式を採用してもよい。本開示の低酸素空気供給システム１０は、第１吸着筒２５ａ及び第２吸着筒２５ｂのうちの一方に圧縮機２２で圧縮空気を供給している間に、他方を大気開放して減圧したり、あるいは、第１吸着筒２５ａ及び第２吸着筒２５ｂのうちの一方を大気開放している間に、他方を真空ポンプ２３で排気して減圧するＰＳＡ（Ｐｒｅｓｓｒｅ Ｓｗｉｎｇ Ａｄｓｏｒｐｔｉｏｎ Ｓｙｓｔｅｍ）タイプの酸素濃縮方式を採用してもよい。

【0047】

図４Ｂは、第２実施形態に係る低酸素空気供給ユニットのブロック図である。本開示の低酸素空気供給システム１０では、図４Ｂに示す低酸素空気供給ユニット２０を採用してもよい。なお、以下の説明では、第２実施形態に係る低酸素空気供給ユニット２０を、第２ユニット２０Ｂとも称する。図４Ｂに示す第２ユニット２０Ｂは、真空ポンプ２３に代えて第１開放弁３７を有している点で、第１ユニット２０Ａと異なっており、その他の構成は、第１ユニット２０Ａと共通している。

【0048】

第２ユニット２０Ｂは、第１吸着筒２５ａ及び第２吸着筒２５ｂのうち、圧縮機２２で加圧される一方において吸着材Ｘが空気中の窒素を吸着し、第２開放弁３８によって大気に開放される他方において吸着材Ｘが吸着した窒素を放出することで、低酸素空気ＬＡと高酸素空気ＨＡとを生成する。なお、本実施形態で示す第２ユニット２０Ｂでは、第１開放弁３７を有しているが、第１開放弁３７は省略してもよく、この場合、流路切換弁２４に第１開放弁３７の機能を担わせる。

【0049】

図４Ｃは、第３実施形態に係る低酸素空気供給ユニットのブロック図である。本開示の低酸素空気供給システム１０では、図４Ｃに示す低酸素空気供給ユニット２０を採用してもよい。なお、以下の説明では、第３実施形態に係る低酸素空気供給ユニット２０を、第３ユニット２０Ｃとも称する。図４Ｃに示す第３ユニット２０Ｃは、圧縮機２２に代えて第２開放弁３８を有している点で、第１ユニット２０Ａと異なっており、その他の構成は、第１ユニット２０Ａと共通している。

【0050】

第３ユニット２０Ｃは、第１吸着筒２５ａ及び第２吸着筒２５ｂのうち、第２開放弁３８によって大気に開放される一方において吸着材Ｘが空気中の窒素を吸着し、真空ポンプ２３で減圧される他方において吸着材Ｘが吸着した窒素を放出することで、低酸素空気ＬＡと高酸素空気ＨＡとを生成する。なお、本実施形態で示す第３ユニット２０Ｃでは、第２開放弁３８を有しているが、第２開放弁３８は省略してもよく、この場合、流路切換弁２４に、第２開放弁３８の機能を担わせる。

【0051】

第１切換弁２４ａ及び第２切換弁２４ｂは、所謂３ポート弁である。図４Ａに示すように、第１ユニット２０Ａにおいて、第１切換弁２４ａ及び第２切換弁２４ｂは、圧縮機２２から吐出された圧縮空気を吸着筒２５に供給する加圧状態と、真空ポンプ２３によって吸引して吸着筒２５内の空気を外部に排気する減圧状態とを切り換える。第１吸着筒２５ａ及び第２吸着筒２５ｂは、一方が加圧状態にあるときは、他方は減圧状態にある。

【0052】

図４Ｂに示すように、第２ユニット２０Ｂにおいて、第１切換弁２４ａ及び第２切換弁２４ｂは、圧縮機２２から吐出された圧縮空気を吸着筒２５に供給する加圧状態と、第１開放弁３７を「開」として吸着筒２５内を大気に開放する開放状態とを切り換える。第１吸着筒２５ａ及び第２吸着筒２５ｂは、一方が加圧状態にあるときは、他方は大気圧状態にある。

【0053】

図４Ｃに示すように、第３ユニット２０Ｃにおいて、第１切換弁２４ａ及び第２切換弁２４ｂは、真空ポンプ２３によって吸引して吸着筒２５内の空気を外部に排気する減圧状態と、第２開放弁３８を「開」として吸着筒２５内を大気に開放する開放状態とを切り換える。第１吸着筒２５ａ及び第２吸着筒２５ｂは、一方が減圧状態にあるときは、他方は大気圧状態にある。

【0054】

チェック弁２６は、低酸素空気及び高酸素空気の逆流を防止する。チェック弁２６は、第１チェック弁２６ａ及び第２チェック弁２６ｂにより構成される。第１チェック弁２６ａは第１吸着筒２５ａの下流側の流路に配設され、第２チェック弁２６ｂは第２吸着筒２５ｂの下流側の流路に配設される。低酸素空気供給ユニット２０は、第１チェック弁２６ａ及び第２チェック弁２６ｂを設けることによって、第１吸着筒２５ａ及び第２吸着筒２５ｂから排出される高酸素空気ＨＡが下流側に向かってだけ流れるように構成される。パージ弁２７は、第１吸着筒２５ａと第１チェック弁２６ａとの間の流路と、第２吸着筒２５ｂと第２チェック弁２６ｂとの間の流路とを接続する流路に配設される。

【0055】

第１チェック弁２６ａからの高酸素空気ＨＡと、第２チェック弁２６ｂからの高酸素空気ＨＡとが交互に酸素タンク２８に供給され、当該酸素タンク２８に貯留される。酸素タンク２８の下流側には、当該酸素タンク２８から外部へ供給する高酸素空気ＨＡを減圧する減圧弁２９と、高酸素空気ＨＡの流量を調節する流量調整弁３０が配設されている。流量調整弁３０は、酸素タンク２８から外部に供給される高酸素空気ＨＡの流量を調整する。

【0056】

図４Ａに示す第１ユニット２０Ａにおいて、パージ弁２７は、第１吸着筒２５ａ及び第２吸着筒２５ｂのうちの一方の空気を真空ポンプ２３で排気する際に開状態にされ、第１吸着筒２５ａ及び第２吸着筒２５ｂのうちの他方の空気を、当該パージ弁２７を介して当該一方の吸着筒２５に移動させることで効率よく前記一方の吸着筒２５内の空気を排気するために配設されている。

【0057】

図４Ｂに示す第２ユニット２０Ｂにおいて、パージ弁２７は、第１開放弁３７を「開」として第１吸着筒２５ａ及び第２吸着筒２５ｂのうちの一方の空気を大気に開放する際に開状態とされる。第２ユニット２０Ｂでは、第１吸着筒２５ａ及び第２吸着筒２５ｂのうちの他方の空気を、当該パージ弁２７を介して当該一方の吸着筒２５に移動させることで、効率よく前記一方の吸着筒２５内の空気を排気することができる。

【0058】

図４Ｃに示す第３ユニット２０Ｃにおいて、パージ弁２７は、第２開放弁３８を「開」として第１吸着筒２５ａ及び第２吸着筒２５ｂのうちの一方の空気を大気に開放する際に開状態とされる。第２ユニット２０Ｂでは、前記一方の空気を、パージ弁２７を介して他方の吸着筒２５に移動させることで、効率よく前記他方の吸着筒２５内の空気を排気することができる。

【0059】

流量調整弁３０は、高酸素空気ＨＡの供給量を調整する弁である。低酸素空気供給ユニット２０は、流量調整弁３０の弁開度を調整することによって、圧縮機２２から吐出される空気の流量を調整し、これにより、高酸素空気ＨＡの供給量を調整する。なお、本実施形態で示す低酸素空気供給ユニット２０は、流量調整弁３０を備えているが、流量調整弁３０は省略してもよい。この場合、圧縮機２２を駆動するモータ（図示せず）の回転数を調整することで、高酸素空気ＨＡの供給量を調整したり、あるいは、低酸素空気供給ユニット２０を台数制御したりすることで、高酸素空気ＨＡ及び低酸素空気ＬＡの供給量を調整することができる。

【0060】

なお、本開示の低酸素空気供給システム１０では、高酸素空気ＨＡの配管系統のみに流量調整弁３０を設けているが、さらに低酸素空気ＬＡの配管系統に流量調整弁３０を設けてもよい。なお、流量調整弁３０によって、高酸素空気ＨＡの供給量を調整した場合、低酸素空気ＬＡの流量だけでなく、低酸素空気ＬＡにおける酸素濃度を調整することができる。本開示の低酸素空気供給システム１０では、流量調整弁３０によって高酸素空気ＨＡの流量を調整することによって、低酸素空気ＬＡにおける酸素濃度を調整する。

【0061】

このように、低酸素空気供給ユニット２０は、圧縮機２２からの空気の供給量を調整する流量調整弁３０を有する。このような構成の低酸素空気供給システム１０は、高酸素空気ＨＡの流量を調整することによって、低酸素空気ＬＡの流量を調整することが可能となる。この場合、低酸素空気ＬＡの流量を、より小さいサイズの流量調整弁３０を用いて調整することができる。これにより、流量調整弁３０の設置に掛かるコストを低減することができる。

【0062】

（統合ユニット）
図５Ｂは、統合ユニットを示す斜視模式図である。図１、図２、及び図５Ｂに示すように、統合ユニット１１は、複数の低酸素空気供給ユニット２０、複数のサイレンサ６０、及びラック７０により構成される。

【0063】

サイレンサ６０は、ヘッダ状の管部材であり、ヘッダとしての機能と、容積型サイレンサとしての機能を有する。サイレンサ６０は、低酸素空気供給ユニット２０へ供給する外気ＯＡの配管系統に設ける第１サイレンサ６１と、低酸素空気供給ユニット２０から供給される低酸素空気ＬＡの配管系統に設ける第２サイレンサ６２と、低酸素空気供給ユニット２０から供給される高酸素空気ＨＡの配管系統に設ける第３サイレンサ６３とを含む。

【0064】

図１に示すように、第１サイレンサ６１は、外気供給管１２の途中に設けられ、外気供給管１２を複数に分岐する。統合ユニット１１では、第１サイレンサ６１から延びる複数の外気供給管１２を、各低酸素空気供給ユニット２０の外気取入口３１に接続する。第１サイレンサ６１は、低酸素空気供給ユニット２０から外気供給管１２を伝って外部に伝播する騒音を低減させる。

【0065】

第２サイレンサ６２は、低酸素空気供給管１３の途中に設けられ、複数の低酸素空気供給管１３を集合させる。統合ユニット１１では、第２サイレンサ６２から延びる複数の低酸素空気供給管１３を、各低酸素空気供給ユニット２０の低酸素空気排出口３２に接続する。第２サイレンサ６２は、低酸素空気供給ユニット２０から低酸素空気供給管１３を伝って外部に伝播する騒音を低減させる。

【0066】

第３サイレンサ６３は、高酸素空気供給管１４の途中に設けられ、複数の高酸素空気供給管１４を集合させる。統合ユニット１１では、第３サイレンサ６３から延びる複数の高酸素空気供給管１４を、各低酸素空気供給ユニット２０の高酸素空気排出口３３に接続する。第３サイレンサ６３は、低酸素空気供給ユニット２０から高酸素空気供給管１４を伝って外部に伝播する騒音を低減させる。

【0067】

ラック７０は、複数の低酸素空気供給ユニット２０及び複数のサイレンサ６０を搭載可能な棚である。本開示の低酸素空気供給システム１０において、統合ユニット１１は、１つのラック７０に、４台の低酸素空気供給ユニット２０と、第１～第３の各サイレンサ６１，６２，６３とを搭載して構成される。なお、図２に示す低酸素空気供給システム１０では、８台の統合ユニット１１を有しており、合計３２台の低酸素空気供給ユニット２０を備えている。なお、統合ユニット１１を構成する低酸素空気供給ユニット２０の台数は、本実施形態で示す台数（４台）に限定されず、２台以上であればよい。本開示の低酸素空気供給システム１０を構成する低酸素空気供給ユニット２０の台数は、室内空間Ａ１の大きさ、利用者の数等を考慮して適宜設定することができ、本実施形態で示す台数（３２台）に限定されない。

【0068】

このように、本実施形態の低酸素空気供給システム１０において、各低酸素空気供給ユニット２０は、ラック７０に搭載される。このような低酸素空気供給システム１０では、各統合ユニット１１において低酸素空気供給ユニット２０を立体的に配置することができ、これにより設置スペースが抑制されて、低酸素空気供給システム１０の設置が容易になる。

【0069】

本実施形態の低酸素空気供給システム１０では、複数の低酸素空気供給ユニット２０から供給される低酸素空気ＬＡを、第１サイレンサ６１によって合流させる。このような構成の低酸素空気供給システム１０は、各低酸素空気供給ユニット２０それぞれにサイレンサ６０を設けた場合に比べて、サイレンサ６０の個数を減らすことができる。このため、低酸素空気供給システム１０によれば、少ない個数のサイレンサ６０によって、各低酸素空気供給ユニット２０から発生する騒音を、効果的に抑制することができる。なお、本実施形態では、統合ユニット１１の設置場所を機械室Ａ２とした場合を例示しているが、統合ユニット１１の設置場所はこれに限定されず、例えば、室内空間Ａ１内に設置してもよい。低酸素空気供給システム１０では、複数のサイレンサ６０によって、各低酸素空気供給ユニット２０から発生する騒音が抑制されているため、統合ユニット１１を室内空間Ａ１に設置することが可能となる。

【0070】

（給気ファン）
給気ファン４０は、室外空間Ａ３の空気（外気ＯＡ）を室内空間Ａ１に供給するためのファンである。なお、本実施形態において、給気ファン４０は、室外空間Ａ３の空気を吸気しているが、機械室Ａ２の空気（外気ＯＡ）を吸気してもよい。この場合、機械室Ａ２の壁面に通気口を設けておき、前記通気口を介して室外空間Ａ３から機械室Ａ２に導入した外気ＯＡを、給気ファン４０が吸気する。

【0071】

本開示の低酸素空気供給システム１０において、室内空間Ａ１は、給気ファン４０によって換気される。本開示の低酸素空気供給システム１０では、室内空間Ａ１において、室外空間Ａ３と連通する隙間（図示せず）を設ける。例えば、前記隙間は、ドアの下部に設けられた開口部（アンダーカット）等であると好ましい。室内空間Ａ１は、給気ファン４０によって外気ＯＡが供給されると陽圧になり、前記隙間から低圧側の機械室Ａ２及び室外空間Ａ３に向けて空気が流れることで換気される。つまり、低酸素空気供給システム１０において、室内空間Ａ１は、給気ファン４０によって第２種換気がなされる。換言すると、本開示の低酸素空気供給システム１０では、排気ファンによる室内空間Ａ１からの排気は行わない。なお、本開示の低酸素空気供給システム１０では、給気ファン４０で供給する外気ＯＡと、低酸素空気供給ユニット２０で供給する低酸素空気ＬＡとを、室内空間Ａ１で合流させる。このような構成の低酸素空気供給システム１０では、外気ダクト１５の大きさ（ダクトサイズ）を抑制することができる。

【0072】

（制御装置）
図１～図３に示す制御装置５０は、各低酸素空気供給ユニット２０及び給気ファン４０に接続され、これらの動作を制御する。なお、ここでは、低酸素空気供給ユニット２０として第１ユニット２０Ａを採用した場合を例示する。図３に示すように、制御装置５０は、駆動制御部５１及び記憶部５２を有する。駆動制御部５１は、圧縮機２２、真空ポンプ２３、流路切換弁２４、パージ弁２７、流量調整弁３０、及び給気ファン４０の各動作を制御する。記憶部５２には、低酸素空気供給システム１０に含まれる全ての低酸素空気供給ユニット２０を個別に制御することができるプログラムが予め格納されている。

【0073】

さらに制御装置５０は、通信ケーブル及びルータ５４を介して、操作用ＰＣ５１及び管理用ＰＣ５２が接続される。低酸素空気供給システム１０は、ユーザによる操作用ＰＣ５１の操作及び設定に基づいて、運転及び停止される。操作用ＰＣ５１は、低酸素空気供給システム１０の作動状態や低酸素空気ＬＡの供給量等の情報を表示するモニタ（図示せず）を有する。操作用ＰＣ５１は、統合ユニット１１（低酸素空気供給ユニット２０）の近傍に配置される。管理用ＰＣ５２は、室内空間Ａ１に配置される。低酸素空気供給システム１０は、管理用ＰＣ５２に接続されたモニタ５５によって、現在の室内空間Ａ１の酸素濃度及び二酸化炭素濃度等の情報を、室内空間Ａ１内のユーザへ提示する。なお、低酸素空気供給システム１０に異常が発生した場合、制御装置５０は、操作用ＰＣ５１に接続された前記モニタ及び管理用ＰＣ５２に接続されたモニタ５５を利用して、異常の発生を報知する。なお、本実施形態では管理用ＰＣ５２を有する構成とした場合を例示しているが、管理用ＰＣ５２は省略してもよい。この場合、操作用ＰＣ５１とモニタ５５とを接続し、操作用ＰＣ５１及びモニタ５５によって、室内空間Ａ１の酸素濃度及び二酸化炭素濃度等の情報を提示してもよい。

【0074】

さらに、制御装置５０は、インターネット回線９０及びサーバ５６を介して、遠隔操作用ＰＣ５３に接続される。低酸素空気供給システム１０は、遠隔地にいる管理者が遠隔操作用ＰＣ５３を操作することによって、運転及び停止や、室内空間Ａ１の酸素濃度、二酸化炭素濃度等を監視することができる。なお、本開示の低酸素空気供給システム１０では、遠隔操作用ＰＣ５３を省略してもよい。

【0075】

なお、図３における図示は省略しているが、低酸素空気供給システム１０において、第２ユニット２０Ｂ（図４Ｂ参照）を採用する場合、制御装置５０には、第１開放弁３７が接続され、あるいは、第３ユニット２０Ｃ（図４Ｃ参照）を採用する場合、制御装置５０には、第２開放弁３８が接続される。これらの場合、制御装置５０は、第１開放弁３７又は第２開放弁３８を制御する。

【0076】

さらに制御装置５０は、センサユニット５９が接続される。センサユニット５９は、室内空間Ａ１に設置される。センサユニット５９は、酸素センサ５７及び二酸化炭素センサ５８を含んでいる。

【0077】

酸素センサ５７は、空間内の酸素濃度を検出するセンサである。二酸化炭素センサ５８は、空間内の二酸化炭素濃度を検出するセンサである。なお、本開示の低酸素空気供給システム１０では、室内空間Ａ１のための酸素センサ５７が、２個の酸素センサ５７（第１酸素センサ５７ａ及び第２酸素センサ５７ｂ）により構成される。本開示の低酸素空気供給システム１０における二酸化炭素センサ５８は、２個の二酸化炭素センサ５８（第１二酸化炭素センサ５８ａ及び第２二酸化炭素センサ５８ｂ）により構成される。なお、本実施形態では、低酸素空気供給システム１０が有する酸素センサ５７及び二酸化炭素センサ５８の個数がそれぞれ２個である場合を例示しているが、本開示の低酸素空気供給システム１０は、３個以上の酸素センサ５７及び二酸化炭素センサ５８を有していてもよい。

【0078】

本開示の低酸素空気供給システム１０では、さらに、高酸素室Ａ４のための酸素センサ５７（第３酸素センサ５７ｃ）を備える。第３酸素センサ５７ｃは、高酸素室Ａ４内に配置され、高酸素室Ａ４内の酸素濃度を検出する。低酸素空気供給システム１０において、制御装置５０は、第３酸素センサ５７ｃの検出値（高酸素空気ＨＡにおける酸素濃度）に基づいて、低酸素空気供給システム１０における低酸素空気ＬＡの供給能力（低酸素空気ＬＡにおける酸素濃度及び低酸素空気ＬＡの供給量）を算出することができる。このような構成の低酸素空気供給システム１０では、室内空間Ａ１について、第３圧力センサ６７及び酸素センサ５７等の検出値に基づいて算出した低酸素空気ＬＡの供給能力と、第３酸素センサ５７ｃの検出値に基づいて算出した低酸素空気ＬＡの供給能力とを比較することで、低酸素空気供給システム１０が正常に機能していることの確認を容易に行うことができる。なお、第３酸素センサ５７ｃの設置場所は、高酸素室Ａ４に限定されず、高酸素空気供給管１４、酸素タンク２８等に設置してもよい。

【0079】

制御装置５０は、酸素センサ５７の検出値（即ち、室内空間Ａ１の酸素濃度）に応じて、低酸素空気ＬＡの供給量を調整する。制御装置５０は、流量調整弁３０の開度を調整したり、あるいは、低酸素空気供給ユニット２０の台数を変更したり、あるいは、各低酸素空気供給ユニット２０における圧縮機２２及び真空ポンプ２３の各モータ回転数を変更したりすることによって、低酸素空気ＬＡの供給量を調整する。

【0080】

制御装置５０は、二酸化炭素センサ５８の検出値（即ち、室内空間Ａ１の二酸化炭素濃度）に応じて、低酸素空気ＬＡの供給量を調整する。低酸素空気供給システム１０では、室内空間Ａ１の二酸化炭素濃度が上昇した場合に、低酸素空気ＬＡの供給量（換言すると、窒素の供給量）を増大させることによって、室内空間Ａ１の二酸化炭素濃度を低下させる。

【0081】

さらに制御装置５０は、第１圧力センサ３５及び第２圧力センサ３６が接続される。第１圧力センサ３５及び第２圧力センサ３６は、筐体２１内に設置される。

【0082】

第１圧力センサ３５は、低酸素空気供給ユニット２０における低酸素空気ＬＡの供給圧力を検出するセンサであり、低酸素空気供給ユニット２０内の低酸素空気供給管１３に設置される。第２圧力センサ３６は、低酸素空気供給ユニット２０における高酸素空気ＨＡの供給圧力を検出するセンサであり、低酸素空気供給ユニット２０内の高酸素空気供給管１４に設置される。

【0083】

制御装置５０は、第１圧力センサ３５の検出値（圧力）と低酸素空気供給管１３の配管径等の情報に基づいて、低酸素空気供給ユニット２０における低酸素空気ＬＡの供給量（流量）を算出する。制御装置５０は、第２圧力センサ３６の検出値（圧力）と高酸素空気供給管１４の配管径等の情報に基づいて、低酸素空気供給ユニット２０における高酸素空気ＨＡの供給量（流量）を算出する。

【0084】

さらに制御装置５０は、第３圧力センサ６７、第４圧力センサ６８、及び第５圧力センサ６９が接続される。第３圧力センサ６７、第４圧力センサ６８、及び第５圧力センサ６９は、機械室Ａ２内に設置される。

【0085】

第３圧力センサ６７は、低酸素空気ＬＡの供給圧力を検出するセンサであり、第２サイレンサ６２で合流した後の低酸素空気供給管１３に設置される。第４圧力センサ６８は、高酸素空気ＨＡの供給圧力を検出するセンサであり、第３サイレンサ６３で合流した後の高酸素空気供給管１４に設置される。第５圧力センサ６９は、外気ＯＡの供給圧力を検出するセンサであり、外気ダクト１５に設置される。

【0086】

制御装置５０は、第３圧力センサ６７の検出値と低酸素空気供給管１３の配管径等の情報に基づいて、低酸素空気供給システム１０における低酸素空気ＬＡの総供給量を算出する。制御装置５０は、第４圧力センサ６８の検出値と高酸素空気供給管１４の配管径等の情報に基づいて、低酸素空気供給システム１０における高酸素空気ＨＡの総供給量を算出する。制御装置５０は、第５圧力センサ６９の検出値に基づいて、低酸素空気供給システム１０における外気ＯＡの供給量を算出する。なお、本開示の低酸素空気供給システム１０では、第５圧力センサ６９を省略してもよい。この場合、制御装置５０は、給気ファン４０のファン回転数及び運転電流値に基づいて、外気ＯＡの供給量を算出してもよい。

【0087】

低酸素空気供給システム１０では、給気ファン４０によって室内空間Ａ１を第２種換気し、室内空間Ａ１を陽圧に保持することによって、想定しない空気が室内空間Ａ１に侵入すること（外乱）を抑制し、これにより、室内空間Ａ１における酸素濃度の変動を抑制する。なお、制御装置５０は、二酸化炭素センサ５８の検出値（即ち、室内空間Ａ１の二酸化炭素濃度）に応じて、外気ＯＡの供給量を調整してもよい。この場合、制御装置５０は、給気ファン４０をＯＮ－ＯＦＦしたり、あるいは、給気ファン４０のファン回転数を変更したりすることで、室内空間Ａ１に対する外気ＯＡの供給量を調整する。

【0088】

制御装置５０は、接続されている各低酸素空気供給ユニット２０の動作を個別に制御することができる。制御装置５０は、一部の低酸素空気供給ユニット２０が故障したことを検知した場合、故障した低酸素空気供給ユニット２０を停止させると共に、当該故障した低酸素空気供給ユニット２０を除いた他の低酸素空気供給ユニット２０のみを運用して低酸素空気ＬＡの供給を継続する。このため、本実施形態の低酸素空気供給システム１０では、一部の低酸素空気供給ユニット２０が故障した場合であっても、低酸素空気供給システム１０の運転を継続することができる。

【0089】

図１、図４Ａ～図４Ｃに示すように、低酸素空気供給システム１０は、第１仕切弁６４、第２仕切弁６５、及び第３仕切弁６６を備える。第１仕切弁６４は、低酸素空気供給ユニット２０へ供給される外気ＯＡが流れる外気供給管１２上に設けられた弁であり、第１サイレンサ６１から各低酸素空気供給ユニット２０に対する外気ＯＡの供給及び停止を個別に切り換えることができる。第２仕切弁６５は、低酸素空気供給ユニット２０で生成した低酸素空気ＬＡが流れる低酸素空気供給管１３上に設けられた弁であり、各低酸素空気供給ユニット２０から第２サイレンサ６２への低酸素空気ＬＡの供給及び停止を個別に切り換えることができる。第３仕切弁６６は、低酸素空気供給ユニット２０で生成した高酸素空気ＨＡが流れる高酸素空気供給管１４上に設けられた弁であり、各低酸素空気供給ユニット２０から第３サイレンサ６３への高酸素空気ＨＡの供給及び停止を個別に切り換えることができる。

【0090】

低酸素空気供給システム１０では、低酸素空気供給ユニット２０に故障が発生した場合、その故障した低酸素空気供給ユニット２０に対応する各仕切弁６４，６５，６６を閉とすることで、低酸素空気供給システム１０の運転を継続しながら、故障した低酸素空気供給ユニット２０を交換することができる。このため、本実施形態の低酸素空気供給システム１０では、一部の低酸素空気供給ユニット２０が故障した場合であっても、低酸素空気ＬＡの供給（低酸素環境の提供）を止めずに、低酸素空気供給システム１０を修理することができる。

【0091】

以上説明した低酸素空気供給システム１０は、空気中の酸素濃度よりも低濃度の酸素を含む低酸素空気ＬＡを生成すると共に、生成した低酸素空気ＬＡを室内空間Ａ１に供給する複数の低酸素空気供給ユニット２０と、室内空間Ａ１に外気ＯＡを供給する給気ファン４０と、室内空間Ａ１内の酸素濃度を検知する酸素センサ５７と、室内空間Ａ１内の二酸化炭素濃度を検知する二酸化炭素センサ５８と、低酸素空気供給ユニット２０、及び給気ファン４０の動作を制御する制御装置５０と、を備える。このような構成の低酸素空気供給システム１０によれば、複数の低酸素空気供給ユニット２０の何れかに故障が発生した場合であっても、他の低酸素空気供給ユニット２０を用いて低酸素空気ＬＡの供給を継続することができる。このため、低酸素空気供給システム１０によれば、複数の低酸素空気供給ユニット２０の一部に故障が発生した場合であっても、低酸素環境の維持に必要な低酸素空気ＬＡの供給量を確保することができ、これにより、低酸素環境の提供を継続することができる。

【0092】

（酸素センサ及び二酸化炭素センサの校正について）
本開示の低酸素空気供給システム１０は、酸素センサ５７を２個（第１酸素センサ５７ａ及び第２酸素センサ５７ｂ）有している。このため、低酸素空気供給システム１０において、制御装置５０は、第１酸素センサ５７ａの検出値と、第２酸素センサ５７ｂの検出値とを比較することができる。

【0093】

低酸素空気供給システム１０の運用中において、酸素センサ５７の検出値が異常値を示した場合、制御装置５０は、各酸素センサ５７ａ，５７ｂの検出値を比較することによって、その異常値が、室内空間Ａ１における異常の発生によるものか、あるいは、酸素センサ５７の故障によるものか、を判別することができる。制御装置５０は、各酸素センサ５７ａ，５７ｂの検出値の比較結果、各酸素センサ５７ａ，５７ｂの検出値の基準値との差異、異常値を示した際の検出値の変化の状況等に基づいて、酸素センサ５７の故障の有無を判断する。

【0094】

本開示の低酸素空気供給システム１０は、二酸化炭素センサ５８を２個（第１二酸化炭素センサ５８ａ及び第２二酸化炭素センサ５８ｂ）有している。このため、低酸素空気供給システム１０において、制御装置５０は、第１二酸化炭素センサ５８ａの検出値と、第２二酸化炭素センサ５８ｂの検出値とを比較することができる。

【0095】

低酸素空気供給システム１０の運用中において、二酸化炭素センサ５８の検出値が異常値を示した場合、制御装置５０は、各二酸化炭素センサ５８ａ，５８ｂの検出値を比較することによって、その異常値が、室内空間Ａ１における異常の発生によるものか、あるいは、二酸化炭素センサ５８の故障によるものか、を判別することができる。制御装置５０は、各二酸化炭素センサ５８ａ，５８ｂの検出値の比較結果、各二酸化炭素センサ５８ａ，５８ｂの検出値の基準値との差異、異常値を示した際の検出値の変化の状況等に基づいて、二酸化炭素センサ５８の故障の有無を判断する。

【0096】

このため、低酸素空気供給システム１０では、酸素センサ５７及び二酸化炭素センサ５８をそれぞれ２個有することによって、低酸素空気供給ユニット２０の動作を的確に制御して、室内空間Ａ１の酸素濃度を所望の低酸素状態に確実に維持すると共に、室内空間Ａ１における酸素濃度及び二酸化炭素濃度を確実に監視することができる。

【0097】

さらに、低酸素空気供給システム１０では、酸素センサ５７及び二酸化炭素センサ５８をそれぞれ２個有することによって、酸素センサ５７及び二酸化炭素センサ５８を精度よく校正することができる。低酸素空気供給システム１０では、酸素センサ５７及び二酸化炭素センサ５８の校正を行う際、低酸素空気供給ユニット２０を停止させると共に、給気ファン４０を運転させて、無人の室内空間Ａ１に外気ＯＡのみを供給する。この場合、室内空間Ａ１は、酸素濃度が通常の空気と同じ濃度（約２１％）となっており、二酸化炭素濃度が、通常の空気と同じ濃度（約３００～４００ｐｐｍ）となっている。

【0098】

低酸素空気供給システム１０では、通常の空気の酸素濃度（約２１％）を校正の基準値として、これを実際の測定値と比較することによって、２個の酸素センサ５７ａ，５７ｂをそれぞれ校正する。低酸素空気供給システム１０では、通常の空気の二酸化炭素濃度（約３００～４００ｐｐｍ）を校正の基準値として、これを実際の測定値と比較することによって、２個の二酸化炭素センサ５８ａ，５８ｂをそれぞれ校正する。このように、酸素センサ５７及び二酸化炭素センサ５８をそれぞれ２個ずつ有する構成では、校正の基準値に対する計測値のズレ量を比較する対象があるため、各センサ５７，５８の劣化や異常を判別しやすい。なお、低酸素空気供給システム１０で使用する酸素センサ５７及び二酸化炭素センサ５８は、センサ自身が自己校正機能を有するものを採用してもよい。

【0099】

（営業スケジュールについて）
図６は、低酸素空気供給システムを適用する店舗の営業スケジュール及び低酸素空気供給システムの運転スケジュールの一例を示す図である。本実施形態の低酸素空気供給システム１０は、図６に示す運転スケジュールに従って運転される。図６に示すように、低酸素空気供給システム１０の運転スケジュールは、低酸素空気供給システム１０を適用する店舗の営業スケジュールに応じて設定される。本実施形態では、１日における店舗の営業時間が、午前１０時から午後１０時までの１２時間である場合を例示する。本実施形態では、午前１０時から午後１０時までの間以外は、店舗が閉店する場合を例示する。なお、低酸素空気供給システムを適用する店舗の営業スケジュールは、本実施形態で示すスケジュールには限定されない。店舗の営業スケジュールは、例えば、２４時間営業であって、数日に１回の頻度で、閉店するスケジュールであってもよい。なお、この場合の低酸素空気供給システム１０では、数日に１回の閉店するタイミングで、後で説明する準備運転モード及び終了運転モードを実行し、営業中は営業運転モードの実行を継続する。

【0100】

（運転スケジュールについて）
図５に示すように、低酸素空気供給システム１０の運転スケジュールには、準備運転、営業運転、終了運転と、待機中の状態が含まれる。以下の説明では、準備運転における低酸素空気供給システム１０の運転モードを準備運転モードと称し、営業運転における低酸素空気供給システム１０の運転モードを営業運転モードと称し、終了運転における低酸素空気供給システム１０の運転モードを終了運転モードと称する。以下の説明では、待機中における低酸素空気供給システム１０のモードを待機モードと称する。

【0101】

準備運転モードは、営業時間が始まる前のタイミングで、室内空間Ａ１の酸素濃度を、室外空間Ａ３と同等の酸素濃度から営業に適した酸素濃度（低酸素濃度）に遷移させるための運転モードである。本実施形態の低酸素空気供給システム１０では、例えば、午前７時から午前８時３０分の間が、準備運転モードを実行する期間である。なお、本実施形態では、営業時間が始まる少し前のタイミングで準備運転モードを終えているが、低酸素空気供給システム１０では、営業時間の開始時点まで準備運転モードを継続してもよい。

【0102】

営業運転モードは、営業時間中において、室内空間Ａ１の酸素濃度を、営業に適した酸素濃度（約１６％程度の低酸素濃度）の状態に維持するための運転モードである。本実施形態の低酸素空気供給システム１０では、例えば、午前８時３０分から午後１０時の間が、営業運転モードを実行する期間である。なお、低酸素空気供給システム１０では、翻字し形態で示すように、営業時間の開始時点より前のタイミングで準備運転モードから営業運転モードに移行するスケジュールとしてもよい。

【0103】

終了運転モードは、営業時間が終わった後のタイミングで、室内空間Ａ１の酸素濃度を、営業に適した低酸素濃度の状態から室外空間Ａ３と同等の酸素濃度まで遷移させるための運転モードである。本実施形態の低酸素空気供給システム１０では、午後１０時から午後１１時の間が、終了運転モードを実行する期間である。

【0104】

待機モードは、店舗の閉店中（営業時間前及び営業時間後のタイミング）において、室内空間Ａ１に低酸素空気ＬＡを供給せず、室内空間Ａ１の酸素濃度を室外空間Ａ３と同程度に維持するモードである。換言すると、待機モードは、室内空間Ａ１内を通常の酸素濃度の状態に維持するモードである。本実施形態で示す低酸素空気供給システム１０では、午後１１時から次の日の午前７時までの間が、待機モードを実行する期間である。

【0105】

（準備運転モードについて）
図７は、準備運転中の酸素濃度、二酸化炭素濃度、低酸素空気供給ユニット及び給気ファンの運転台数、低酸素空気供給システムの利用者数の変化を示す図である。図７に示すように、準備運転モードは、室内空間Ａ１内の酸素濃度を、室外空間Ａ３と同等の状態から低酸素状態（約１６％）に遷移させる運転モードである。本実施形態では、準備運転モードの実行中における室内空間Ａ１内の人の数を、「０」人と想定する。準備運転モードでは、統合ユニット１１に含まれる全て（４台）の低酸素空気供給ユニット２０を作動させて、室内空間Ａ１に低酸素空気ＬＡを供給する。準備運転モードにおいて、給気ファン４０は、停止させる。このように、準備運転モードでは、室内空間Ａ１内を換気せず、かつ、室内空間Ａ１における酸素の消費及び二酸化炭素の発生がない状態で、室内空間Ａ１に低酸素空気ＬＡを供給する。低酸素空気供給システム１０は、準備運転モードを実行することによって、室内空間Ａ１の酸素濃度を速やかに低下させて、低酸素状態にすることができる。図７に示すように、低酸素空気供給システム１０では、準備運転モードの実行により、開始時点で、２０～２１％程度であった室内空間Ａ１内の酸素濃度を、１６％程度の低酸素状態まで、速やかに低下させることができる。なお、準備運転モードでは、室内空間Ａ１の酸素濃度が所望の低酸素状態（約１６％）に到達した場合、その後は低酸素空気供給ユニット２０の作動台数を４台から０台に変更する。

【0106】

なお、本開示の低酸素空気供給システム１０において、制御装置５０は、準備運転モードを実行したときの酸素濃度及び二酸化炭素濃度の変化に基づいて、室内空間Ａ１の気密性（Ｃ値）を算出することができる。低酸素空気供給システム１０では、日々室内空間Ａ１の気密性（Ｃ値）を確認することで、シール箇所の劣化や建物自体の劣化等に起因する室内空間Ａ１の気密性の低下を検出することができる。

【0107】

（営業運転モードについて）
図８は、営業運転中の酸素濃度、二酸化炭素濃度、低酸素空気供給ユニット及び給気ファンの運転台数、低酸素空気供給システムの利用者数の変化を示す図である。図８に示すように、営業運転モードは、室内空間Ａ１内の酸素濃度を、低酸素状態（約１６％）に維持する運転モードである。本実施形態では、営業運転モードの実行中における室内空間Ａ１内の人の数を、「０～１」人と想定する。営業運転モードでは、統合ユニット１１に含まれる各低酸素空気供給ユニット２０の作動台数を、室内空間Ａ１内の二酸化炭素濃度に応じて、０～４台の間で台数制御する。統合ユニット１１は、低酸素状態（約１６％）を維持するために必要な低酸素空気ＬＡを、室内空間Ａ１内に供給する。営業運転モードにおいて、給気ファン４０は、室内空間Ａ１内の二酸化炭素濃度に応じて、ＯＮ－ＯＦＦ制御する。図８に示すように、低酸素空気供給システム１０では、営業運転モードを実行することによって、室内空間Ａ１における酸素濃度を１６％程度の低酸素状態に維持すると共に、室内空間Ａ１における二酸化炭素濃度の上昇を抑えることができる。なお、本開示の低酸素空気供給システム１０では、低酸素空気供給ユニット２０の台数制御を行う際、制御装置５０は、各低酸素空気供給ユニット２０の積算運転時間を考慮し、低酸素空気供給ユニット２０の積算運転時間が平準化するように、作動及び停止させる低酸素空気供給ユニット２０を選定する。

【0108】

（終了運転モードについて）
図９は、終了運転中の酸素濃度、二酸化炭素濃度、低酸素空気供給ユニット及び給気ファンの運転台数、低酸素空気供給システムの利用者数の変化を示す図である。図９に示すように、終了運転モードは、室内空間Ａ１内の酸素濃度を、低酸素状態（約１６％）から室外空間Ａ３と同等の状態まで遷移させる運転モードである。本実施形態では、終了運転モードの実行中における室内空間Ａ１内の人の数を、「０」人と想定する。終了運転モードでは、統合ユニット１１に含まれる全ての低酸素空気供給ユニット２０を停止させ、室内空間Ａ１内への低酸素空気ＬＡの供給を停止する。終了運転モードでは、給気ファン４０を常時ＯＮとして、室内空間Ａ１に外気ＯＡを供給して換気する。図９に示すように、本開示の低酸素空気供給システム１０では、終了運転モードを実行することによって、室内空間Ａ１内の酸素濃度を１６％程度から２０～２１％程度に上昇させることができる。なお、本開示の低酸素空気供給システム１０では、終了運転モードを実行することによって、室内空間Ａ１内の二酸化炭素濃度を３０００ｐｐｍ程度から３００～４００ｐｐｍ程度まで降下させることができる。

【0109】

（待機モードについて）
図７及び図９に示すように、待機モードは、室内空間Ａ１内の酸素濃度を、室外空間Ａ３と同程度（２０～２１％程度）に維持するモードである。本実施形態では、待機モードにおける室内空間Ａ１内の人の数は、「０」人と想定している。待機モードでは、統合ユニット１１に含まれる全ての低酸素空気供給ユニット２０を停止させ、室内空間Ａ１内への低酸素空気ＬＡの供給を停止する。待機モードでは、給気ファン４０をＯＦＦとする。図９に示すように、本開示の低酸素空気供給システム１０では、待機モードにおいて、室内空間Ａ１内の酸素濃度を２０～２１％程度に維持すると共に、室内空間Ａ１内の二酸化炭素濃度を３００～４００ｐｐｍ程度に維持することができる。

【0110】

本開示の低酸素空気供給システム１０では、制御装置５０が、前記運転スケジュールに従って当該低酸素空気供給システム１０を運用し、店舗の営業スケジュールに合わせて、店舗の室内空間Ａ１に低酸素環境を提供することができる。低酸素空気供給システム１０では、低酸素空気供給ユニット２０の一部に故障が発生した場合であっても、故障していない残りの低酸素空気供給ユニット２０のみを運転させることで、低酸素環境の提供を継続することができる。このため、本開示の低酸素空気供給システム１０を用いた場合には、一部の低酸素空気供給ユニット２０の故障したときに、店舗を臨時休業させる必要がなくなる。

【0111】

（運転制御について）
図１０は、低酸素空気供給ユニットの給気量及び給気圧力の周期的な変動状況を示す図である。図１０に示すように、本実施形態の低酸素空気供給ユニット２０は、低酸素空気ＬＡの給気量及び給気圧力が、所定の周期Ｐで変動する特性（運転サイクル）を有する。図１０には、時刻Ｔｐ１～Ｔｐ４において、給気量及び給気圧力がピークを迎える場合を示している。低酸素空気供給ユニット２０は、給気量及び給気圧力がピークを迎えるタイミングが略一致する。なお、以下の説明では、給気量及び給気圧力がピークを迎える時刻を、ピーク時刻Ｔｐとも称する。低酸素空気供給システム１０では、複数の低酸素空気供給ユニット２０のピーク時刻Ｔｐが一致する場合、ピーク時刻Ｔｐにおいて複数の低酸素空気供給ユニット２０からの低酸素空気ＬＡの供給が重なって、これにより、低酸素空気ＬＡの供給量の変動幅が大きくなる。この場合、低酸素空気供給システム１０の電力値（電流×電圧）の最大値が大きくなり、さらに、低酸素空気供給システム１０から発生する騒音も大きくなる。

【0112】

本開示の低酸素空気供給システム１０では、制御装置５０が、各低酸素空気供給ユニット２０のピーク時刻Ｔｐが互いにずれるように、作動中の各低酸素空気供給ユニット２０の運転サイクルを調整する。

【0113】

この場合、各低酸素空気供給ユニット２０の電力値（電流×電圧）が最大になるタイミングがずれるため、消費電力の平準化を図ることができる。またこの場合、各低酸素空気供給ユニット２０からの低酸素空気ＬＡ及び高酸素空気ＨＡの供給量が最大になるタイミングがずれるため、低酸素空気ＬＡ及び高酸素空気ＨＡの最大供給量を小さくすることができ、これにより、低酸素空気ＬＡ及び高酸素空気ＨＡの供給量の平準化を図ることができる。さらに、これにより、各低酸素空気供給ユニット２０から供給される低酸素空気ＬＡが合流する第２サイレンサ６２、及び高酸素空気ＨＡが合流する第３サイレンサ６３や、各低酸素空気供給ユニット２０へ供給する外気ＯＡが合流する第１サイレンサ６１の配管径を小さくすることができる。さらにこの場合、低酸素空気ＬＡ及び高酸素空気ＨＡの最大供給量を小さくすることで、低酸素空気ＬＡ及び高酸素空気ＨＡの排出時や外気ＯＡの吸入時に低酸素空気供給ユニット２０から発生する騒音を抑制することができる。

【0114】

以上に説明した低酸素空気供給ユニット２０は、窒素の吸着及び脱離が可能な吸着材Ｘを有している。低酸素空気供給ユニット２０は、吸着材Ｘを収容する第１吸着筒２５ａ及び第２吸着筒２５ｂと、第１吸着筒２５ａ及び第２吸着筒２５ｂのうちの何れか一方に空気を給気する圧縮機２２と、第１吸着筒２５ａ及び第２吸着筒２５ｂのうちの他方から空気を排気する真空ポンプ２３と、圧縮機２２の給気先を第１吸着筒２５ａ又は第２吸着筒２５ｂのうちの一方に切り換えると共に、真空ポンプ２３の排気元を第１吸着筒又は前記第２吸着筒のうちの他方に切り換える第１切換弁２４ａ及び第２切換弁２４ｂ、を有する。低酸素空気供給ユニット２０では、圧縮機２２の給気先及び真空ポンプ２３の排気元を、第１切換弁２４ａ及び第２切換弁２４ｂよって切り換える。このような構成の低酸素空気供給ユニット２０では、第１切換弁２４ａ及び第２切換弁２４ｂによって流路を切り換える際に、圧縮機２２の給気量及び真空ポンプ２３の排気量が周期的に変動する。このため、低酸素空気供給システム１０では、各低酸素空気供給ユニット２０におけるピーク時刻Ｔｐが異なるように、制御装置５０が各低酸素空気供給ユニット２０の動作を制御する。

【0115】

このような構成の低酸素空気供給システム１０では、消費電力及び発生騒音を抑制することができると共に、低酸素空気ＬＡ及び高酸素空気ＨＡの供給量を平準化することができる。

【0116】

［実施形態の作用効果］
（１）上記実施形態の低酸素空気供給システム１０は、空気中の酸素濃度よりも低濃度の酸素を含む低酸素空気ＬＡを生成すると共に、生成した低酸素空気ＬＡを室内空間Ａ１に供給する複数の低酸素空気供給ユニット２０と、室内空間Ａ１に外気ＯＡを供給する給気ファン４０と、室内空間Ａ１内の酸素濃度を検知する酸素センサ５７と、低酸素空気供給ユニット２０、及び給気ファン４０の動作を制御する制御装置５０と、を備える。

【0117】

この低酸素空気供給システム１０によれば、複数の低酸素空気供給ユニット２０の何れかに故障が発生した場合であっても、他の低酸素空気供給ユニット２０で低酸素空気ＬＡの供給を継続することができる。このため、本開示の低酸素空気供給システム１０によれば、複数の低酸素空気供給ユニット２０の一部に故障が発生した場合であっても、低酸素環境の提供を継続することができる。

【0118】

（２）上記実施形態の低酸素空気供給システム１０において、各低酸素空気供給ユニット２０は、空気に含まれる窒素（又は酸素）を吸着すること及び吸着した窒素（又は酸素）を脱離することが可能な吸着材Ｘと、吸着材Ｘを収容する第１吸着筒２５ａ及び第２吸着筒２５ｂと、第１吸着筒２５ａ及び第２吸着筒２５ｂのうちの何れか一方に空気を給気する圧縮機２２、又は一方を大気に開放する第１開放弁３７と、第１吸着筒２５ａ及び第２吸着筒２５ｂのうちの他方から空気を排気する真空ポンプ２３、又は他方を大気に開放する第２開放弁３８と、圧縮機２２の給気先又は第１開放弁３７の開放先を第１吸着筒２５ａ又は第２吸着筒２５ｂのうちの一方に切り換えると共に、真空ポンプ２３の排気元又は第２開放弁の開放元を第１吸着筒又は前記第２吸着筒のうちの他方に切り換える第１切換弁２４ａ及び第２切換弁２４ｂ、を有し、制御装置５０は、第１の低酸素空気供給ユニット２０の真空ポンプ２３又は第２開放弁３８からの排気量がピークとなる第１のピーク時刻Ｔｐと、第２の低酸素空気供給ユニット２０の真空ポンプ２３又は第２開放弁３８からの排気量がピークとなる第２のピーク時刻Ｔｐとが異なるように、各低酸素空気供給ユニット２０の動作を制御する。

【0119】

この低酸素空気供給システム１０によれば、低酸素空気供給システム１０の消費電力及び発生騒音を抑制することができる。低酸素空気供給システム１０における低酸素空気ＬＡの供給量を平準化することができる。

【0120】

（３）上記実施形態の低酸素空気供給システム１０は、室内空間Ａ１内の二酸化炭素濃度を検知する二酸化炭素センサ５８をさらに備える。

【0121】

この低酸素空気供給システム１０によれば、室内空間Ａ１における二酸化酸素濃度の管理が可能になるとともに、二酸化炭素濃度に基づいて、低酸素空気供給システム１０の動作を制御することが可能となる。

【0122】

（４）上記実施形態の低酸素空気供給システム１０は、室内空間Ａ１を、給気ファン４０によって第２種換気する。

【0123】

この低酸素空気供給システム１０によれば、室内空間Ａ１における酸素濃度の変動を抑制することができる。

【0124】

（５）上記実施形態の低酸素空気供給システム１０において、制御装置５０は、各低酸素空気供給ユニット２０を個別に制御可能であり、各低酸素空気供給ユニット２０から供給される低酸素空気ＬＡの供給経路上のそれぞれに、第２仕切弁６５をさらに備える。

【0125】

この低酸素空気供給システム１０によれば、いずれかの低酸素空気供給ユニット２０が故障した場合に、その他の低酸素空気供給ユニット２０を用いて低酸素空気供給システム１０の運用を継続させると共に、故障した低酸素空気供給ユニット２０を交換することが可能となる。

【0126】

（６）上記実施形態の低酸素空気供給システム１０は、低酸素空気の供給圧力を検出する第３圧力センサ６７をさらに備える。制御装置５０は、第３圧力センサ６７の検出値に基づいて、低酸素空気ＬＡの供給量を算出する。

【0127】

この低酸素空気供給システム１０によれば、低酸素空気ＬＡの供給量を測定する流量センサを別途設ける必要がない。

【0128】

（７）上記実施形態の低酸素空気供給システム１０は、酸素センサ５７を２個（第１酸素センサ５７ａ及び第２酸素センサ５７ｂ）有し、かつ、二酸化炭素センサ５８を２個（第１二酸化炭素センサ５８ａ及び第２二酸化炭素センサ５８ｂ）有する。

【0129】

この低酸素空気供給システム１０によれば、室内空間Ａ１において酸素濃度が所定の範囲を超えて過度の低酸素状態となる異常が発生しているのか、あるいは、各センサ５７，５８自身の検出値に異常が発生しているのか、を判別することができる。各センサ５７，５８の検出値を比較することによって、酸素センサ５７及び二酸化炭素センサ５８の校正を行うことが可能になる。

【0130】

（８）上記実施形態の低酸素空気供給システム１０は、さらに、第１サイレンサ６１を有する。低酸素空気供給システム１０は、第１の低酸素空気供給ユニット２０から供給される低酸素空気ＬＡ、及び第２の低酸素空気供給ユニット２０から供給される低酸素空気ＬＡを、第１サイレンサ６１で合流させる。

【0131】

この低酸素空気供給システム１０によれば、各低酸素空気供給ユニット２０にそれぞれサイレンサを設けた場合に比べて、サイレンサの個数を減らすことができる。低酸素空気供給システム１０から発生する騒音を、少ない個数のサイレンサで効果的に抑制することができる。

【0132】

（９）上記実施形態の低酸素空気供給システム１０は、さらに、ラック７０を有する。低酸素空気供給システム１０は、各低酸素空気供給ユニット２０が、ラック７０に搭載されている。

【0133】

この低酸素空気供給システム１０によれば、低酸素空気供給システム１０の設置が容易になる。

【0134】

（１０）上記実施形態の低酸素空気供給システム１０において、各低酸素空気供給ユニット２０は、空気中の酸素濃度よりも高濃度の酸素を含む高酸素空気をさらに生成し、高酸素室Ａ４に高酸素空気ＨＡを供給する。低酸素空気供給ユニット２０は、高酸素空気ＨＡの供給量を調整する流量調整弁３０をさらに有する。制御装置５０は、流量調整弁３０の開度を調整して、高酸素空気ＨＡの供給量を調整する。

【0135】

この低酸素空気供給システム１０によれば、高酸素空気ＨＡの流量を調整することによって、低酸素空気ＬＡの流量を調整することができる。高酸素空気ＨＡの配管系統に設ける流量調整弁３０は、低酸素空気ＬＡの配管系統に設ける流量調整弁に比べてサイズが小さい。このため、低酸素空気ＬＡの流量を、より小さいサイズの流量調整弁３０を用いて調整することが可能になり、流量調整弁３０にかかるコストを低減することができる。

【0136】

（１１）上記実施形態の低酸素空気供給システム１０は、第３酸素センサ５７ｃを、高酸素室Ａ４にさらに配置する。制御装置５０は高酸素室Ａ４等に配置した第３酸素センサ５７ｃの検出値に基づいて、室内空間Ａ１に供給する低酸素空気ＬＡの供給能力を算出する。

【0137】

この場合、室内空間Ａ１について、第３圧力センサ６７、各酸素センサ５７ａ，５７ｂ等の検出値に基づいて算出した低酸素空気ＬＡの供給能力と、高酸素室Ａ４等に配置した第３酸素センサ５７ｃの検出値に基づいて算出した低酸素空気ＬＡの供給能力とを比較することができる。これにより、低酸素空気供給システム１０が正常に機能していることの確認を容易に行うことができる。

【0138】

なお、本開示は、以上の例示に限定されるものではなく、特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味及び範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。

【符号の説明】

【0139】

１０ ：低酸素空気供給システム
２０ ：低酸素空気供給ユニット
２０Ａ ：第１ユニット（低酸素空気供給ユニット）
２０Ｂ ：第２ユニット（低酸素空気供給ユニット）
２０Ｃ ：第３ユニット（低酸素空気供給ユニット）
２２ ：圧縮機
２３ ：真空ポンプ
２４ ：流路切換弁（切換弁）
２４ａ ：第１切換弁
２４ｂ ：第２切換弁
２５ ：吸着筒
２５ａ ：第１吸着筒
２５ｂ ：第２吸着筒
３０ ：流量調整弁
３７ ：第１開放弁
３８ ：第２開放弁
４０ ：給気ファン
５０ ：制御装置（制御部）
５７ ：酸素センサ
５７ａ ：第１酸素センサ
５７ｂ ：第２酸素センサ
５７ｃ ：第３酸素センサ
５８ ：二酸化炭素センサ
５８ａ ：第１二酸化炭素センサ
５８ｂ ：第２二酸化炭素センサ
６２ ：第１サイレンサ（サイレンサ）
６５ ：第２仕切弁（仕切弁）
６７ ：第３圧力センサ（圧力センサ）
７０ ：ラック
Ａ１ ：室内空間（第１の対象空間）
Ａ４ ：高酸素室（第２の対象空間）
ＬＡ ：低酸素空気
ＨＡ ：高酸素空気
Ｘ ：吸着材
Ｔｐ ：ピーク時刻（第１時刻、第２時刻）

【図1】

【図2】

【図3】

【図4A】

【図4B】

【図4C】

【図5A】

【図5B】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】