(57)【要約】【課題】  窒素ガス生成機に付設の空気圧縮機を活用することにより、消火設備側の配管内圧力を規定圧力まで早期に昇圧できるようにする。【解決手段】  圧縮機２２側の空気槽２４とバッファタンク６３との間には、加圧空気を空気槽２４からバッファタンク６３内に向け流通させるバイパス管路６７を、吸着ユニット２８をバイパスして設ける。バイパス管路６７の途中には、逆止弁６８と減圧弁６９を設ける。例えば、定期点検に伴ってガス発生装置２１等を一旦休止した状態から再び稼働し始めるようなときには、配管ライン８（給気管１０）に供給すべき窒素ガスの不足分を、バイパス管路６７からの加圧空気により賄う。これにより、例えば建物１内の２次側配管１５，１７を規定圧力まで迅速に昇圧させ、火災発生等の緊急時にも早期に対処できるようにする。【選択図】        図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
空気を圧縮する空気圧縮機と、該空気圧縮機で発生した圧縮空気から酸素を分離して窒素ガスを生成する窒素ガス生成機とを備えてなるガス発生装置において、
前記窒素ガス生成機には、当該窒素ガス生成機で生成した窒素ガスを供給対象物に供給する前に一時的に蓄えるタンクを接続して設け、
前記空気圧縮機とタンクとの間には、前記窒素ガス生成機をバイパスして前記タンク内に圧縮空気を流通させるバイパス管路を設け、
該バイパス管路を含む前記空気圧縮機とタンクとの間の流路には、前記タンクに対してバイパス管路を連通，遮断する弁手段を設ける構成としたことを特徴とするガス発生装置。
【請求項２】
前記弁手段は、前記空気圧縮機からタンクに向けて圧縮空気が流通するのを許し逆向きの流れを阻止する逆止弁と、該逆止弁と前記空気圧縮機との間に設けられ前記バイパス管路内の圧力を予め決められた設定圧以下に抑える減圧弁とにより構成してなる請求項１に記載のガス発生装置。
【請求項３】
前記供給対象物は、建築物に配置して設けられ火災発生時に吐出口から消火物質を放出する消火設備の配管ラインにより構成してなる請求項１または２に記載のガス発生装置。
【請求項４】
建築物に吐出口を有する配管ラインを配置して設け、火災の発生時には前記配管ラインの吐出口から消火物質を放出する消火設備と、
空気を圧縮する空気圧縮機と、該空気圧縮機で発生した圧縮空気から酸素を分離して窒素ガスを生成する窒素ガス生成機と、該窒素ガス生成機で生成した窒素ガスを一時的に蓄えるタンクとからなるガス発生装置とを備え、
前記配管ラインの流入側には、前記消火物質の他に窒素ガスと加圧空気とを選択的に導入するために前記ガス発生装置のタンクの流出側を接続する構成とし、
前記空気圧縮機とタンクとの間には、前記窒素ガス生成機をバイパスして前記タンク内に圧縮空気を流通させるバイパス管路を設け、
該バイパス管路を含む前記空気圧縮機とタンクとの間の流路には、前記タンクに対してバイパス管路を連通，遮断する弁手段を設ける構成としてなるガス発生装置を用いた消火システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば商業用ビルまたはホテル等の建築物に対し防火対策等を施す上で好適に用いられるガス発生装置及び該装置を用いた消火システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、ホテル、ビル等の建築物には、防火用設備として所謂スプリンクラーと呼ばれる消火設備が設けられている。そして、スプリンクラーの誤動作や配管の凍結等を抑えるため、通常時には配管内を加圧空気で満たすように構成した予作動式スプリンクラー装置、乾式スプリンクラー装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
【特許文献１】特開平６−１０５９２７号公報
【０００４】
この種の従来技術による予作動式スプリンクラー装置では、建築物の天井側に所謂２次側配管が設けられ、該２次側配管の途中には各部屋毎にスプリンクラーヘッドが取付けられている。そして、各スプリンクラーヘッドの吐出口には、常時は吐出口を閉塞し、火災発生時には熱により溶融して吐出口を開口させる可溶性物質の栓体等が設けられている。
【０００５】
また、前記スプリンクラーヘッドが取付けられる２次側配管は、例えば消火用水を供給する消火水供給配管と加圧空気を供給するガス供給配管とからなる１次側配管に対し、例えば三方向弁であるアラーム弁を介して接続される。そして、ガス供給配管は加圧空気の供給源に接続され、消火水供給配管は消火用水の供給ポンプに接続されている。
【０００６】
この場合、前記アラーム弁は、通常時にあって２次側配管内に所定圧の空気が供給されることにより閉弁状態となり、２次側配管内の空気圧がガス漏れ等により規定圧以下まで低下すると、アラーム弁が開弁することによって前記ガス供給配管から２次側配管内に加圧空気が供給（補充）され、２次側配管内の圧力を所定圧に保つものである。
【０００７】
そして、建築物の部屋内で火災が発生したときには、火災検知用のセンサ等から検知信号が出力されることにより消火用水の供給ポンプが作動され、このときに２次側配管は、アラーム弁を介して消火水供給配管と接続され、消火用水が２次側配管内に導入される。そして、火災が発生した部屋内では、前記スプリンクラーヘッドの可溶性物質（栓体）が加熱により溶融されるため、スプリンクラーヘッドの吐出口が開口して２次側配管内の消火用水を部屋内に向けて放出するものである。
【０００８】
このように予作動式スプリンクラー装置は、火災が発生するまでの通常時に２次側配管内を加圧空気で満たすことにより、スプリンクラーヘッド側のトラブル等で、建築物の部屋内に吐出口から誤って放水が行われる等の不具合を防ぐことができるという利点がある。
【０００９】
一方、従来技術による窒素ガス発生装置としては、空気圧縮機、ドライヤ、分離手段等を備えたＰＳＡ式（Pressure Swing Absorption）の気体分離装置を用いた窒素ガス発生装置が知られている（例えば、特許文献２参照）。この場合、気体分離装置の分離手段は、分子ふるいカーボンやゼオライトなどからなる吸着剤を用いて加圧状態の空気を窒素ガスと酸素ガスとに分離するものである。
【００１０】
【特許文献２】特開２００３−１１７３３０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
ところで、上述した従来技術による建築物用の消火設備では、火災が発生するまでの通常時に２次側配管内を加圧空気で満たす構成としている。しかし、例えば配管内への通水試験等を行った後に水分が残ったままの状態で、２次側配管内に加圧空気を供給すると、２次側配管内が湿った空気で満たされることになる。
【００１２】
そして、このような状態が長期にわたって続くと、２次側配管内には湿気等が原因となって錆が発生し易くなり、場合によっては火災発生時の放水性能、消火性能が錆発生部により低下してしまうという問題がある。
【００１３】
このような問題を解消するために、窒素ガス発生装置を用いることにより、錆（酸化物）の発生を抑える窒素ガスを配管内に供給することが提案されている。しかし、窒素ガスで２次側配管内を満たすようにすると、錆の発生は抑えることができるものの、下記のような未解決な問題が生じてしまう。
【００１４】
即ち、従来技術による窒素ガス発生装置は、その固有な特性として、装置内の圧力がある程度高くなくてはならず、また、供給する空気は乾燥している必要があり、さらに、初期段階では窒素ガスの濃度が低く、この濃度が規定の濃度になるまで窒素ガスを供給しないものであったため、運転開始時から窒素ガスを吐出して供給するまでに時間がかかってしまう。
【００１５】
一方、消防法等の法律が定めるところによると、例えば定期点検時等に消火設備を一旦休止した状態から再び稼働し始めるときには、火災発生時に早期に対処できるようにするため、２次側配管内の圧力を所定時間（例えば、３０分程度）以内に規定圧力まで昇圧させることが要求されている。しかし、従来技術の窒素ガス発生装置では、上述のように運転開始時から窒素ガスを吐出して供給するまでに時間がかかってしまうため、運転開始後の所定時間内に窒素ガスを規定圧力まで昇圧させることが難しいという問題がある。
【００１６】
このため、窒素ガス発生装置とは別に空気圧縮機を追加して設け、運転開始後の初期段階では空気圧縮機による加圧空気を前記２次側配管内に供給し、該配管内の圧力を加圧空気によって規定圧力まで昇圧させた後に、２次側配管内の空気を窒素ガスと徐々に入れ替える等の対策が検討されている。
【００１７】
しかし、この場合には窒素ガス発生装置とは別に空気圧縮機を設置するため、例えば装置２台分の設置スペースが必要となり、小型、軽量化の要求を満足できないばかりか、全体の部品点数が増えるため、組立時やメンテナンス時に費やす労力と時間が増え、費用も嵩むという問題がある。
【００１８】
また、この場合、窒素ガス発生装置の方を通年にわたって運転し続けるとしても、別途に追加して設けた空気圧縮機の方は、例えば年に１〜２回程度しか運転されないものである。このため、運転を休止している間に空気圧縮機の内部には錆が発生する等の不具合が生じる可能性もある。
【００１９】
本発明は上述した従来技術の問題に鑑みなされたもので、本発明の目的は、窒素ガス生成機に付設の空気圧縮機を有効に活用することにより、例えば消火設備側の配管内圧力を早期に規定圧力まで昇圧することができ、空気圧縮機を別途に追加して設ける必要をなくし、火災発生時の安全性、信頼性等を向上することができるようにしたガス発生装置及び該装置を用いた消火システムを提供することにある。
【００２０】
また、本発明の他の目的は、別途に空気圧縮機等を追加して設ける必要をなくすことにより、装置全体の設置スペースを小さくして、小型、軽量化を図ることができると共に、部品点数の増大を抑えることができ、組立時やメンテナンス時の作業性等を向上することができるようにしたガス発生装置及び該装置を用いた消火システムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００２１】
上述した課題を解決するために、請求項１の発明が採用する構成は、空気を圧縮する空気圧縮機と、該空気圧縮機で発生した圧縮空気から酸素を分離して窒素ガスを生成する窒素ガス生成機とを備えてなるガス発生装置において、前記窒素ガス生成機には、当該窒素ガス生成機で生成した窒素ガスを供給対象物に供給する前に一時的に蓄えるタンクを接続して設け、前記空気圧縮機とタンクとの間には、前記窒素ガス生成機をバイパスして前記タンク内に圧縮空気を流通させるバイパス管路を設け、該バイパス管路を含む前記空気圧縮機とタンクとの間の流路には、前記タンクに対してバイパス管路を連通，遮断する弁手段を設ける構成構成としたことを特徴としている。
【００２２】
また、請求項２の発明によると、前記弁手段は、前記空気圧縮機からタンクに向けて圧縮空気が流通するのを許し逆向きの流れを阻止する逆止弁と、該逆止弁と前記空気圧縮機との間に設けられ前記バイパス管路内の圧力を予め決められた設定圧以下に抑える減圧弁とにより構成している。
【００２３】
また、請求項３の発明によると、前記供給対象物は、建築物に配置して設けられ火災発生時に吐出口から消火物質を放出する消火設備の配管ラインにより構成している。
【００２４】
一方、請求項４の発明によるガス発生装置を用いた消火システムは、建築物に吐出口を有する配管ラインを配置して設け、火災の発生時には前記配管ラインの吐出口から消火物質を放出する消火設備と、空気を圧縮する空気圧縮機と、該空気圧縮機で発生した圧縮空気から酸素を分離して窒素ガスを生成する窒素ガス生成機と、該窒素ガス生成機で生成した窒素ガスを一時的に蓄えるタンクとからなるガス発生装置とを備え、前記配管ラインの流入側には、前記消火物質の他に窒素ガスと加圧空気とを選択的に導入するために前記ガス発生装置のタンクの流出側を接続する構成とし、前記空気圧縮機とタンクとの間には、前記窒素ガス生成機をバイパスして前記タンク内に圧縮空気を流通させるバイパス管路を設け、該バイパス管路を含む前記空気圧縮機とタンクとの間の流路には、前記タンクに対してバイパス管路を連通，遮断する弁手段を設ける構成としている。
【発明の効果】
【００２５】
上述の如く、請求項１に記載の発明によれば、空気圧縮機とタンクとの間に、窒素ガス生成機をバイパスして前記タンク内に圧縮空気を流通させるバイパス管路と、該バイパス管路を前記タンクに対して連通，遮断する弁手段とを設ける構成としているので、例えば前記弁手段でバイパス管路を遮断しているときには、窒素ガス生成機で生成した窒素ガスをタンク内に順次蓄えつつ、該タンク内の窒素ガスを供給対象物に向けて供給することができる。
【００２６】
そして、供給対象物に供給すべき窒素ガスのガス量（または圧力）が不足するようなときには、前記弁手段でバイパス管路をタンクと連通させることにより、窒素ガス生成機をバイパスして空気圧縮機からタンク内に向け圧縮空気を吐出することができ、このときの圧縮空気をタンク内に順次蓄えつつ、該タンク内の加圧空気（圧縮空気）を供給対象物に向けて供給することができる。この結果、窒素ガスの不足分を加圧空気によって賄うことができ、供給対象物側の圧力を加圧空気によって早期に昇圧することができる。
【００２７】
従って、ガス発生装置とは別に空気圧縮機等を追加して設けることなく、ガス発生装置に付設の空気圧縮機を有効に活用して、供給対象物（例えば、消火設備側の配管）内の圧力を早期に規定圧力まで昇圧することができ、火災発生時の安全性、信頼性等を向上することができる。また、ガス発生装置全体の設置スペースを小さくすることができ、装置の小型、軽量化を図ることができると共に、部品点数の増大を抑えることができ、組立時やメンテナンス時の作業性等を高めることができる。
【００２８】
また、請求項２に記載の発明は、弁手段を逆止弁と減圧弁とにより構成しているので、この場合の逆止弁は、空気圧縮機からタンクに向けて圧縮空気をバイパス管路内で順方向に流通させ、タンク内のガス（窒素ガスまたは圧縮空気）がバイパス管路内を逆流するのを阻止することができる。そして、この逆止弁と空気圧縮機との間に設けた減圧弁は、バイパス管路内の圧力を予め決められた設定圧以下に抑えるので、前記タンク内の圧力が設定圧以下になると、減圧弁が開いて空気圧縮機からの圧縮空気をタンクに向けて流通させることができ、前記設定圧を越えるようなときには、減圧弁が閉じて圧縮空気がタンクに向けて流通するのを遮断することができる。
【００２９】
また、請求項３に記載の発明は、窒素ガスを供給する供給対象物を建築物に設ける消火設備の配管ラインにより構成しているので、弁手段でバイパス管路を遮断しているときには、窒素ガス生成機で生成した窒素ガスをタンク内に順次蓄えつつ、該タンク内の窒素ガスを消火設備の配管ラインに向けて供給することができる。そして、配管ライン内に供給すべき窒素ガス量（または圧力）が不足するようなときには、前記弁手段でバイパス管路をタンクと連通させることにより、窒素ガス生成機をバイパスしてタンク内に加圧空気を吐出することができ、このときの加圧空気をタンクを介して消火設備の配管ラインに向けて供給することができる。
【００３０】
さらに、請求項４に記載の発明でも、前述の如きガス発生装置を消火設備に適用することにより、弁手段でバイパス管路を遮断しているときには、窒素ガス生成機で生成した窒素ガスをタンク内に順次蓄えつつ、該タンク内の窒素ガスを消火設備の配管ラインに向けて供給することができる。そして、配管ライン内に供給すべき窒素ガス量が不足するようなときには、前記弁手段でバイパス管路をタンクと連通させることにより、窒素ガス生成機をバイパスしてタンク内に加圧空気を吐出することができ、このときの加圧空気をタンク内に順次蓄えつつ、該タンク内の加圧空気を消火設備の配管ラインに向けて供給することができる。
【００３１】
この結果、窒素ガスの不足分を加圧空気によって賄うことができ、配管ライン内の圧力を加圧空気によって早期に規定圧力まで昇圧することができる。これにより、例えば定期点検時等に消火設備を一旦休止した状態から再び稼働し始めるようなときには、消火設備側の配管内圧力を規定圧力まで迅速に昇圧させることができ、火災発生等の緊急時にも早期に対処することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３２】
以下、本発明の実施の形態によるガス発生装置及び該装置を用いた消火システムを、例えば商業用ビル等の建物に適用した場合を例に挙げ、添付図面に従って詳細に説明する。
【００３３】
ここで、図１ないし図３は本発明の第１の実施の形態を示している。図中、１は建築物としての建物で、この建物１は、例えば（ｎ−１）階、（ｎ）階、（ｎ＋１）階からなる複数階の建築物を構成している。そして、建物１の（ｎ）階には、例えば１または複数の部屋からなる内部空間２が形成され、（ｎ＋１）階にも同様な内部空間３が形成されている。
【００３４】
一方、建物１の（ｎ−１）階は、例えば地下室となる内部空間４を有し、その下面は床面４Ａとなっている。そして、床面４Ａの上側には、後述のガス発生装置２１等が設置され、床面４Ａの下側には、例えば火災発生時の消火物質となる消火用水が貯留された消火水槽５等が設けられている。
【００３５】
６はスプリンクラーポンプとしての給水ポンプで、該給水ポンプ６は、消火用水（消火物質）を後述の１次側配管９、２次側配管１５，１７に向けて供給する供給ポンプを構成している。そして、給水ポンプ６は、消火水槽５、後述の配管ライン８等と共に建物１の消火設備を構成するものである。
【００３６】
ここで、給水ポンプ６は、図１に示す如く消火水槽５内の吸水フィルタ６Ａ側から消火用水を汲上げつつ、これを消火物質供給配管としての給水管７内に吐出する。そして、この給水管７は、（ｎ−１）階の内部空間４を上向きに延び、その上端（先端）側が後述する１次側配管９の流入側に切替弁１１を介して接続されている。
【００３７】
８は建物１の（ｎ−１）階から（ｎ＋１）階にわたってほぼ全体に延びるように配置して設けられた配管ラインで、この配管ライン８は、消火物質供給配管としての給水管７と、後述の１次側配管９、給気管１０、切替弁１１，１２、アラーム弁１３，１４および各階毎の２次側配管１５，１７等とにより構成されるものである。
【００３８】
９は建物１に設けられた供給配管としての１次側配管で、該１次側配管９は、その流入側が接続点９Ａの位置で給水管７と後述の給気管１０とに接続され、流出側は後述のアラーム弁１３，１４に接続されている。そして、１次側配管９は、後述する切替弁１１，１２の開，閉弁操作に伴ってアラーム弁１３，１４側に給気と給水とを選択的に行う供給配管を構成し、ガス供給配管と消火物質供給配管とを兼用するものである。
【００３９】
１０はガス供給配管を構成する給気管で、この給気管１０は、一側がガス供給源である後述のガス発生装置２１に接続され、他側が接続点９Ａの位置で切替弁１２を介して１次側配管９の流入側に接続されている。そして、給気管１０は、後述する切替弁１２の開弁時にガス発生装置２１で発生したガス（窒素ガスまたは加圧空気）を１次側配管９に向けて供給するものである。
【００４０】
１１は給水管７を１次側配管９に対して連通，遮断する切替弁、１２は給気管１０を１次側配管９に対して連通，遮断する切替弁を示している。ここで、切替弁１１，１２は、制御装置（図示せず）からの切替信号により選択的に開，閉弁されるものである。
【００４１】
即ち、火災発生前の通常時には、切替弁１１が閉弁され、切替弁１２は開弁される。これにより、１次側配管９は給気管１０と連通し、後述のガス発生装置２１で発生したガス（窒素ガスまたは加圧空気）が１次側配管９内に導入される。一方、火災の発生時には、切替弁１１が即座に開弁され、切替弁１２は閉弁される。これにより、１次側配管９は給水管７と連通し、給水ポンプ６から吐出された消火用水が１次側配管９内へと導入されるものである。
【００４２】
１３は建物１の（ｎ）階に設けられた弁装置としてのアラーム弁で、該アラーム弁１３は、その流入側が１次側配管９に接続され、流出側は後述の２次側配管１５に接続されている。そして、アラーム弁１３は、２次側配管１５内の圧力に応じて、１次側配管９と２次側配管１５との間を連通，遮断する弁装置としての機能を有している。
【００４３】
即ち、アラーム弁１３は、２次側配管１５内の圧力が予め決められた規定圧力としての規定圧（例えば、０．１ＭＰａ）よりも低いときに、１次側配管９を後述の２次側配管１５に連通させ、例えば後述の加圧空気または窒素ガスが給気管１０から切替弁１２、１次側配管９を介して２次側配管１５に向け流通するのを許す。そして、２次側配管１５内の圧力が前記規定圧に達すると、アラーム弁１３は、閉弁して１次側配管９と２次側配管１５との間を遮断し、２次側配管１５内の圧力が規定圧よりも過剰に高くなるのを防ぐものである。
【００４４】
また、アラーム弁１３は、後述の如く火災が発生したときに給水ポンプ６の駆動に伴う給水管７内の圧力上昇と、例えば２次側配管１５内の圧力低下に伴って開弁され、このときには給水管７から切替弁１１、１次側配管９を介して２次側配管１５に向けて消火用水が勢いよく流通するのを許すものである。
【００４５】
１４は建物１の（ｎ＋１）階に設けられた弁装置としてのアラーム弁で、該アラーム弁１４は、前述した（ｎ）階のアラーム弁１３と同様に構成され、後述する２次側配管１７内の圧力に応じて、１次側配管９と２次側配管１７との間を連通，遮断するものである。
【００４６】
１５は（ｎ）階の天井側に沿って配置された流出側配管としての２次側配管を示し、該２次側配管１５は、一側がアラーム弁１３を介して１次側配管９に接続され、他側は後述する末端バルブ１９の位置まで延びている。そして、２次側配管１５の途中には、内部空間２内に位置して複数のスプリンクラーヘッド１６，１６，…が設けられ、これらのスプリンクラーヘッド１６は、例えば内部空間２の天井側に互いに間隔をもって配設されている。
【００４７】
ここで、各スプリンクラーヘッド１６は、２次側配管１５（配管ライン８）の吐出口を構成し、その開口部は開通手段としての可溶性物質からなる栓体１６Ａにより閉塞されている。そして、各スプリンクラーヘッド１６は、火災発生時の高熱が及ぶと少なくとも一のスプリンクラーヘッド１６側で栓体１６Ａが溶融されることにより、該当するスプリンクラーヘッド１６が開口して後述の如く放水が行われるものである。
【００４８】
１７は（ｎ＋１）階の天井側に沿って配置された流出側配管としての２次側配管で、該２次側配管１７は、一側がアラーム弁１４を介して１次側配管９に接続され、他側は後述する末端バルブ２０の位置まで延びている。そして、２次側配管１７の途中には、内部空間３内に位置して複数のスプリンクラーヘッド１８，１８，…が設けられ、これらのスプリンクラーヘッド１８も、前述したスプリンクラーヘッド１６と同様に構成されている。
【００４９】
即ち、各スプリンクラーヘッド１８は、２次側配管１７（配管ライン８）の吐出口を構成し、その開口部は開通手段としての可溶性の栓体１８Ａにより閉塞されている。そして、各スプリンクラーヘッド１８は、火災発生時の高熱等で栓体１８Ａが溶融されることにより、該当するスプリンクラーヘッド１８のいずれかが開口して放水が行われるものである。
【００５０】
１９は建物１の（ｎ）階において２次側配管１５の先端側（他側）に設けられた末端バルブで、該末端バルブ１９は、前記制御装置によりアクチュエータ（いずれも図示せず）を介して開，閉制御される。そして、末端バルブ１９を開弁したときには、２次側配管１５内が大気に連通して大気圧（０．０ＭＰａ）状態となる。
【００５１】
また、２次側配管１５内の圧力を規定圧（例えば、０．１ＭＰａ）まで上昇させるときには、末端バルブ１９が閉弁状態に保持されるものである。一方、建物１の（ｎ＋１）階には、２次側配管１７の先端側（他側）に同様な末端バルブ２０が設けられている。
【００５２】
２１はガス供給源を構成するガス発生装置で、このガス発生装置２１は、所謂ＰＳＡ式の気体分離装置を用いて構成され、図２に示すように後述の空気圧縮機２２、ドライヤ２５、吸着ユニット２８等によって構成されている。
【００５３】
２２は圧縮空気の供給源となる空気圧縮機（以下、圧縮機２２という）で、該圧縮機２２は、例えば電動モータ２３等によって駆動され、吸込口から吸込んだ空気を圧縮して圧縮空気を発生するものである。そして、圧縮機２２の吐出側には、空気タンクとしての空気槽２４が空気導管等を介して接続されている。
【００５４】
２５は空気槽２４の吐出側に設けられた除湿手段としてドライヤで、該ドライヤ２５は、例えば外部からの給電により除湿動作を行う冷凍式のドライヤ（乾燥機）等により構成されている。そして、ドライヤ２５は、外部からの給電時に圧縮機２２から吐出された圧縮空気中の水分を除去し、乾燥した圧縮空気を後述のドライ配管２６側に供給するものである。また、ドライヤ２５の下部側にはドレン排出弁２５Ａが付設され、該ドレン排出弁２５Ａは、ドライヤ２５内に溜まった水分を外部に排出するために開，閉されるものである。
【００５５】
２６はドライヤ２５の流出側に接続して設けられたドライ配管で、該ドライ配管２６は、図２中に示すように途中位置にエアフィルタ２７等が設けられ、その下流側は後述の吸着ユニット２８内で導入配管２９，３０に接続されている。
【００５６】
２８は圧縮空気中の酸素を吸着して窒素ガスを分離する窒素ガス生成機としての吸着ユニットで、該吸着ユニット２８は、後述の吸着槽３１，３２等を含んで構成されている。そして、吸着ユニット２８は、ドライ配管２６側から導入される圧縮空気中から酸素を後述の吸着槽３１，３２等で分離しつつ、窒素槽４５側で窒素ガスを生成するものである。
【００５７】
２９，３０は吸着ユニット２８内に圧縮空気を導入する導入配管で、該導入配管２９，３０は、ドライ配管２６の下流側に接続され、ドライヤ２５側からドライ配管２６を介して吸着ユニット２８内に導かれる圧縮空気（加圧空気）を、後述の吸着槽３１，３２に向けて流通させるものである。
【００５８】
３１，３２は吸着ユニット２８の一部を構成する第１，第２の吸着槽で、該第１，第２の吸着槽３１，３２内には、例えば分子ふるいカーボン等からなる吸着剤が充填されている。そして、吸着槽３１，３２は、導入配管２９，３０等を介して空気槽２４に接続され、前記圧縮空気中から酸素を分離しつつ窒素ガスを生成するものである。
【００５９】
ここで、導入配管２９，３０の途中には、電磁弁からなる遮断手段としての空気供給弁３３，３４が設けられている。そして、空気供給弁３３，３４は、交互に開弁、閉弁することにより、空気槽２４内の圧縮空気を吸着槽３１，３２に対してそれぞれ交互に供給するものである。
【００６０】
３５，３６は排気用配管で、該排気用配管３５，３６は、吸着槽３１，３２内の吸着剤から酸素分子を脱着させるときに、吸着槽３１，３２からの脱着排ガス（気体）を排出する配管であり、その排出端側には、排気音を下げるためのサイレンサ３７，３７が設けられている。
【００６１】
また、排気用配管３５，３６の途中には、電磁弁からなる排気弁３８，３９が設けられ、該排気弁３８，３９は、吸着槽３１，３２内の脱着排ガスをそれぞれの半サイクル（一方の吸着槽における吸着工程から均圧工程にわたる半サイクル）毎に交互に排出するために開，閉弁されるものである。
【００６２】
４０，４１は吸着槽３１，３２から製品ガスとしての窒素ガスを取出すための取出配管で、該取出配管４０，４１は、一側が吸着槽３１，３２に接続され、他側が導出配管４２に連結されている。また、取出配管４０，４１の途中には、電磁弁からなる取出弁４３，４４がそれぞれ設けられ、該取出弁４３，４４は、後述する制御回路６２からの制御信号により半サイクルの間だけ交互に開，閉弁されるものである。そして、導出配管４２は、取出配管４０，４１の下流側を後述の窒素槽４５に接続している。
【００６３】
４５は導出配管４２に接続された貯留タンクとしての窒素槽で、該窒素槽４５は、吸着槽３１，３２により生成された製品ガスとしての窒素ガスを内部に貯留し、後述の窒素取出配管５１を介して後述のバッファタンク６３に向け窒素ガスを供給するものである。
【００６４】
４６，４７は吸着槽３１，３２間を連通する均圧用管路で、該均圧用管路４６，４７のうち一方の均圧用管路４６は、吸着槽３１，３２の上流側で導入配管２９，３０間に配設されている。また、他方の均圧用管路４７は、吸着槽３１，３２の下流側で取出配管４０，４１間に配設されている。
【００６５】
ここで、導入配管２９，３０間を接続する均圧用管路４６には、その途中に電磁弁からなる下均圧弁４８が設けられている。一方、取出配管４０，４１間を接続する均圧用管路４７には、その途中に他の電磁弁からなる上均圧弁４９が設けられている。そして、これら上，下の均圧弁４８，４９は、吸着槽３１，３２による各半サイクルの終了間際に所定の数秒だけ開弁して後述の均圧工程を実行し、吸着槽３１，３２間の圧力を均圧化するものである。なお、均圧用管路４７には、絞り５０が並列接続されている。
【００６６】
５１は窒素槽４５の流出側に接続された窒素取出配管で、該窒素取出配管５１は、窒素槽４５側で生成された窒素ガスを後述のバッファタンク６３に向けて取出すため、その先端（下流）側がバッファタンク６３に接続されている。また、窒素取出配管５１の途中位置には、フィルタレギュレータ５２、後述の窒素取出弁５７、流量調整弁５８等が設けられている。
【００６７】
５３は窒素槽４５内に収容した窒素ガスの濃度を検出する濃度センサを示し、該濃度センサ５３は、例えば酸素センサ等を用いて構成され、窒素取出配管５１の途中位置から分岐した分岐管５４の先端側に接続されている。また、分岐管５４の途中には、電磁弁からなる濃度検出弁５５と流量調整弁５６とが設けられている。そして、濃度検出弁５５は、窒素槽４５内の窒素ガス濃度（酸素濃度）を濃度センサ５３で検出できるように、ガス発生装置２１の作動中には常に開弁状態に保持されるものである。
【００６８】
５７は電磁弁からなる窒素取出弁で、該窒素取出弁５７は、分岐管５４よりも下流側に位置して窒素取出配管５１の途中に設けられている。また、窒素取出弁５７の流出側は、流量調整弁５８を介して後述のバッファタンク６３に接続されている。そして、窒素取出弁５７は、後述する制御回路６２からの制御信号により開，閉制御されるものである。
【００６９】
即ち、窒素取出弁５７は、濃度センサ５３側で検出した検出濃度（窒素ガス濃度）が、例えば９９．９％程度の規定濃度に達するまでは、閉弁状態に保持される。そして、前記検出濃度が規定濃度を越えたときには、窒素取出弁５７が開弁され、窒素槽４５内の窒素ガスがバッファタンク６３側に向けて流通（供給）されるものである。
【００７０】
５９はフィルタレギュレータ５２と窒素取出弁５７との間で窒素取出配管５１から分岐して設けられた排気管で、該排気管５９の途中には、電磁弁からなる排出弁６０と窒素ガスの排出量を一定に保つ可変の流量調整弁６１とが設けられている。そして、排出弁６０は、後述する制御回路６２からの制御信号により開，閉弁される。
【００７１】
この場合、排出弁６０は、濃度センサ５３による検出濃度が前記規定濃度に達すまで開弁状態に保持され、窒素槽４５内の窒素ガスが排気管５９から流量調整弁６１を介して外部に排出されるのを許す。しかし、前記検出濃度が規定濃度に達したときには、排出弁６０が閉弁され、排気管５９を通じた窒素ガスの排出を禁止するものである。
【００７２】
６２はガス発生装置２１の制御回路で、該制御回路６２は、空気供給弁３３，３４、排気弁３８，３９、取出弁４３，４４、均圧弁４８，４９を開閉制御して窒素ガスの生成処理を行うものである。また、制御回路６２は、濃度センサ５３から出力される濃度信号により窒素槽４５内の窒素ガス濃度を検出し、その検出値に基づいて窒素取出弁５７、排出弁６０を開閉制御して窒素ガスの供給、排出制御等を実行する。
【００７３】
即ち、制御回路６２は、第１，第２の吸着槽３１，３２において後述の如く、吸着工程、取出工程、均圧工程、再生工程を交互に実行させ、圧縮空気から窒素ガスと酸素ガスを分離しつつ窒素ガスを取出す制御を行う。また、制御回路６２は、窒素槽４５内の窒素濃度が規定濃度（例えば、９９．９％）を越えたときに排出弁６０を閉弁すると共に、窒素取出弁５７を開弁させ、バッファタンク６３に向けて窒素ガスを供給する制御を行うものである。
【００７４】
６３は窒素ガスを一時的に蓄えるタンク（以下、バッファタンク６３という）で、該バッファタンク６３は、例えば２つの流入口６３Ａ，６３Ｂと１つの流出口６３Ｃとが設けられ、２つの流入口６３Ａ，６３Ｂのうち一方の流入口６３Ａには、吸着ユニット２８（窒素ガス生成機）の窒素槽４５が窒素取出配管５１等を介して接続されている。
【００７５】
また、他方の流入口６３Ｂには、後述のバイパス管路６７が接続され、流出口６３Ｃには、供給対象物である消火設備の給気管１０が接続されるものである。そして、バッファタンク６３は、内部に貯留した窒素ガス（または加圧空気）を給気管１０、切替弁１２等を介して図１に示す建物１の２次側配管１５，１７側に供給するものである。
【００７６】
６４は流量調整弁５８とバッファタンク６３との間に位置して窒素取出配管５１の途中に設けられた逆止弁で、該逆止弁６４は、窒素槽４５からバッファタンク６３に向けて窒素取出配管５１内を窒素ガスが流通するのを許し、窒素ガスが逆向きに流れるのを阻止するものである。
【００７７】
６５はバッファタンク６３内の圧力を大気圧との差圧として検出する圧力センサで、該圧力センサ６５は、その検出信号を前記制御装置に出力することにより、バッファタンク６３内の圧力が予め決められた上限設定圧（例えば、０．５５ＭＰａ）に達したか否かを判定させるものである。そして、圧力センサ６５による検出圧力が上限設定圧まで上昇したときには、電動モータ２３による圧縮機２２等の運転が停止させる。
【００７８】
６６はバッファタンク６３に付設された排出弁で、該排出弁６６は、バッファタンク６３内のガスを外部に排出するときに開弁され、これ以外のときには閉弁状態に保持されるものである。
【００７９】
６７はバッファタンク６３の流入口６３Ｂに接続されたバイパス管路で、該バイパス管路６７は、圧縮機２２の吐出側（ドライヤ２５）とバッファタンク６３との間に吸着ユニット２８（窒素ガス生成機）をバイパスして設けられている。即ち、バイパス管路６７は、その一側がドライヤ２５とエアフィルタ２７との間でドライ配管２６の途中位置に接続され、他側はバッファタンク６３の流入口６３Ｂに接続されている。
【００８０】
そして、バイパス管路６７は、後述の如く圧縮機２２から吐出される圧縮空気（加圧空気）の一部を後述の減圧弁６９、逆止弁６８等を介してバッファタンク６３の流入口６３Ｂに流通させ、このときの加圧空気は、吸着ユニット２８をバイパスしてバッファタンク６３内に供給されるものである。
【００８１】
６８はバイパス管路６７の途中に設けられた逆止弁で、該逆止弁６８は、圧縮機２２の吐出側からバッファタンク６３に向けてバイパス管路６７内を加圧空気が流通するのを許し、逆向きの流れを阻止するものである。そして、逆止弁６８は、バイパス管路６７をバッファタンク６３に対して連通，遮断する弁手段を後述の減圧弁６９と共に構成している。
【００８２】
６９はバイパス管路６７の途中に設けられた減圧弁を示し、該減圧弁６９は、後述の止め弁７０と逆止弁６８との間に配置され、その下流側（減圧弁６９と逆止弁６８との間）の圧力を予め決められた設定圧（例えば、０．３ＭＰａ程度）以下に抑えるものである。
【００８３】
即ち、後述の止め弁７０を開いた状態で圧縮機２２の吐出側（ドライヤ２５）からバイパス管路６７を介してバッファタンク６３内へと加圧空気を供給するときに、減圧弁６９の上流側（止め弁７０側）の圧力が前記設定圧を越えるまでは減圧弁６９が開いて加圧空気の流通を許し、この設定圧を越えたときには減圧弁６９が閉じることにより、バッファタンク６３に向けた加圧空気の流通は遮断されるものである。
【００８４】
７０はバイパス管路６７の途中に設けられた止め弁で、該止め弁７０は、例えば手動で開閉される手動弁等からなり、常時は開弁されている。しかし、圧縮機２２で発生した加圧空気をバイパス管路６７、バッファタンク６３側に流通させる必要がないときには、止め弁７０を閉弁することにより、例えば減圧弁６９等に余分な負荷が作用するのを抑えるものである。
【００８５】
７１はエアフィルタ２７と空気供給弁３３，３４との間に位置してドライ配管２６の途中に設けられた他の止め弁を示し、該止め弁７１も、例えば手動弁等により構成され、常時は開弁されている。しかし、例えば吸着ユニット２８の点検、整備を行うメンテナンス時等に、止め弁７１は必要に応じて閉弁されるものである。
【００８６】
７２は空気槽２４に設けられた圧力センサで、該圧力センサ７２は、空気槽２４内に貯留された加圧空気（圧縮空気）の圧力が予め決められた所定圧、即ち吸着ユニット２８側で窒素ガスを生成するのに必要な所定圧（例えば、０．９３ＭＰａ）まで昇圧したか否か検出するものである。そして、空気槽２４内の圧力が所定圧に達すると、例えば制御回路６２からの制御信号で空気供給弁３３，３４等が開，閉弁されることにより、吸着ユニット２８側で後述の吸着工程、取出工程、均圧工程、再生工程等が行われることになる。
【００８７】
本実施の形態によるガス発生装置２１と当該ガス発生装置２１を用いた消火システムは、上述の如き構成を有するもので、次にガス発生装置２１による窒素ガスの生成動作について説明する。
【００８８】
まず、図２に示す電動モータ２３により圧縮機２２を駆動すると、該圧縮機２２は吸込口側から空気（外気）を吸込みつつ、これを圧縮して圧縮空気を発生させる。そして、この圧縮空気は、圧縮機２２の吐出側から空気槽２４に一時的に貯留され、その後はドライヤ２５を通過する間に水分が除去されると共に、ドライ配管２６を介して吸着ユニット２８へと導入される。
【００８９】
次に、吸着ユニット２８は、以下のように、吸着槽３１，３２で吸着工程、取出工程、均圧工程、再生工程を順次繰返すことによって、圧縮空気中の窒素ガスと酸素ガスを分離して、窒素ガスの生成動作を実行するものである。
【００９０】
即ち、吸着工程とは、吸着剤が充填された吸着槽３１，３２に空気槽２４からの圧縮空気を導入すると共に、窒素槽４５内に残存する窒素ガスを吸着槽３１，３２に還流して吸着槽３１，３２内を昇圧させ、このときの圧力を利用して吸着剤に酸素分子を吸着させる工程である。また、次なる取出工程とは、前記吸着工程に引続いて圧縮空気を吸着槽３１，３２内に導入し続けると同時に、吸着剤により分離生成された窒素ガスを吸着槽３１，３２から取出す工程である。
【００９１】
次に、均圧工程とは、前記取出工程の終了後に吸着槽３１，３２内に残存する窒素濃度の高い残留ガスを吸着工程前の他の吸着槽３１，３２に供給して吸着槽３１，３２間の圧力を均圧化し、次回の吸着工程の吸着効率を高めて、より高純度の窒素ガスを生成するための工程である。そして、再生工程とは、前記均圧工程の終了後に吸着槽３１，３２内を大気解放または真空ポンプで減圧して吸着剤に吸着された酸素分子を脱着し、これにより吸着剤を再生する工程である。
【００９２】
そして、吸着ユニット２８は、これらの吸着工程、取出工程、均圧工程、再生工程を各吸着槽３１，３２毎に繰返し行い、窒素ガスを分離生成すると共に、各吸着槽３１，３２から取出された窒素ガスは窒素槽４５内に貯留されるものである。
【００９３】
この場合、第２の吸着槽３２では、最初に吸着工程、取出工程、均圧工程が実行されるのに対し、第１の吸着槽３１では、第２の吸着槽３２が吸着工程、取出工程を行っている間に再生工程が実行され、再生工程の終了後に第２の吸着槽３２との均圧工程が実行される。
【００９４】
そして、第２の吸着槽３２の吸着工程では、第２の吸着槽３２側の空気供給弁３４、取出弁４４を開弁する。これにより、第２の吸着槽３２に加圧空気としての圧縮空気が圧縮機２２より供給されると共に、窒素槽４５内の窒素ガスが導出配管４２を逆流して上部（下流側）より吸着槽３２内に還流する。これにより、第２の吸着槽３２は圧縮機２２からの圧縮空気と窒素槽４５内の窒素ガスとの上・下方向から流入したガスにより昇圧状態にあり、内部の吸着剤（分子ふるいカーボン）に酸素が吸着される。
【００９５】
一方、第１の吸着槽３１では再生工程が実行され、排気弁３８の開弁により減圧状態にあり、吸着していた酸素が脱着して排出されている。
【００９６】
次に、第２の吸着槽３２の取出工程では、第２の吸着槽３２側の空気供給弁３４および取出弁４４を吸着工程に引続き開弁したままで、圧縮空気を第２の吸着槽３２に供給し続けるため、第２の吸着槽３２内の圧力が窒素槽４５内の圧力より高くなり、第２の吸着槽３２内の窒素ガスが取出される状態となる。このとき、第１の吸着槽３１は排気弁３８が開弁した減圧状態の再生工程のままである。
【００９７】
次に、均圧工程では、均圧弁４８，４９を開弁すると共に、空気供給弁３４、取出弁４４、排気弁３８を閉弁する。これにより、吸着槽３１，３２と空気槽２４（圧縮機２２）との間が遮断されると共に、吸着槽３１，３２と窒素槽４５との間が遮断され、吸着槽３１，３２間が連通する。この結果、第２の吸着槽３２内に残存する窒素ガスは第１の吸着槽３１に回収され、各吸着槽３１，３２の圧力は均圧となる。
【００９８】
以上により、１サイクルのうち、前半のサイクルが終了したことになり、次に第１の吸着槽３１側において空気供給弁３３、取出弁４３、排気弁３９を開弁することによって、後半のサイクルに切替り、これらの各工程を繰返す。そして、この後半のサイクルにおいて、第１の吸着槽３１では吸着工程、取出工程、均圧工程を行うのに対し、第２の吸着槽３２では、第１の吸着槽３１が吸着工程、取出工程を行っている間に再生工程が実行され、再生工程の終了後に第１の吸着槽３１との均圧工程が実行される。
【００９９】
このように、制御回路６２は、上記の各サイクルを繰返すことにより、圧縮機２２、空気槽２４側から供給される原料気体（圧縮空気）を吸着槽３１，３２内で窒素ガスとそれ以外のガス（酸素ガス）とに分離し、吸着槽３１，３２で分離された窒素ガスを窒素槽４５内に貯留させる。
【０１００】
また、制御回路６２は、ガス発生装置２１（圧縮機２２）の起動時に窒素取出弁５７を閉弁させた状態で、濃度センサ５３により窒素槽４５内の窒素ガス濃度を測定する。そして、窒素槽４５内の窒素濃度が予め決められた所定の規定濃度（例えば９９．９％）を越えるまでの間、制御回路６２は排出弁６０を開弁させて窒素槽４５内の低濃度の窒素ガスを排気管５９から排出する。
【０１０１】
そして、その後に窒素槽４５内の窒素濃度が高まって所定の規定濃度を越えると、制御回路６２は、排出弁６０を閉弁すると共に、窒素取出弁５７を開弁させる。これにより、窒素槽４５内に蓄えられた高濃度の窒素ガスは、窒素取出配管５１、窒素取出弁５７、流量調整弁５８および逆止弁６４を介してバッファタンク６３内に供給される。
【０１０２】
次に、バッファタンク６３内に蓄えられた窒素ガスは、図２に示す切替弁１２の開弁により給気管１０から１次側配管９、アラーム弁１３，１４を介して２次側配管１５，１７（図１参照）へと供給される。そして、２次側配管１５，１７内に供給される窒素ガスは、所謂低活性ガスであるため、建物１内の２次側配管１５，１７（１次側配管９も含む）内に酸化物である錆が発生するのを抑えることができ、火災発生時の消火用水が錆により邪魔されて放水性能が低下するのを防止できるという利点がある。
【０１０３】
ところで、建物１内の給水ポンプ６、消火水槽５、配管ライン８等からなる消火設備は、例えば定期点検時等に全ての電気設備（例えば、ガス発生装置２１の電動モータ２３、吸着ユニット２８等）を一旦停止させ、このときに１次側配管９、２次側配管１５，１７内のガス（窒素ガス）は、末端バルブ１９，２０等から大気中に放出されることがある。
【０１０４】
そして、定期点検等の終了後にガス発生装置２１の電動モータ２３等を休止状態から再び稼働し始めるときには、火災発生時に早期に対処できるようにするため、２次側配管１５，１７内の圧力を所定時間（例えば、３０分程度）以内に規定圧まで昇圧させることが要求されている。
【０１０５】
しかし、ガス発生装置２１の吸着ユニット２８（窒素ガス生成機）で窒素ガスを生成するためには、上述の如く空気槽２４内の圧力が所定圧（例えば、０．９３ＭＰａ）まで昇圧した後に、吸着槽３１，３２で吸着工程、取出工程、均圧工程、再生工程を順次繰返す必要があり、例えばバッファタンク６３内の圧力を、圧縮機２２等の運転開始後の所定時間内に窒素ガスによって規定の圧力（例えば、０．３ＭＰａ）まで昇圧させることは、実際上では非常に難しいものある。
【０１０６】
そこで、本実施の形態では、ガス発生装置２１を用いた１次側配管９、２次側配管１５，１７に対するガス供給処理を、図３に示す処理手順に沿って行うことにより、バッファタンク６３、１次側配管９内の圧力を規定の圧力（例えば、０．３ＭＰａ）まで早期に昇圧できると共に、２次側配管１５，１７内の圧力も予め決められた規定圧（例えば、０．１ＭＰａ）まで早期に昇圧できるようにしているものである。
【０１０７】
即ち、図３に示すガス供給処理は、例えば定期点検等の終了後にガス発生装置２１を休止状態から再び稼働し始めるときに行われるもので、まず、ステップ１では、ガス発生装置２１の電源が投入されたか否かを判定し、「ＹＥＳ」と判定したときには再稼働時であるから、次なるステップ２に移る。
【０１０８】
そして、ステップ２では、電動モータ２３により圧縮機２２の運転を開始する共に、冷凍式のドライヤ２５も作動させ、ドライ配管２６内に乾燥した圧縮空気（加圧空気）を吐出させる。なお、この状態では、止め弁７０，７１が予め開弁されている。
【０１０９】
このため、次なるステップ３では、圧縮機２２で発生した加圧空気がドライ配管２６から吸着ユニット２８側に供給されると共に、バイパス管路６７を介してバッファタンク６３側にも供給される。そして、バッファタンク６３に供給された加圧空気は、流出口６３Ｃから建物１の配管ライン８（給気管１０、切替弁１２、１次側配管９）へと導入されると共に、アラーム弁１３，１４を介して２次側配管１５，１７（図１参照）内に供給される。
【０１１０】
この結果、例えば消防法等の法律で定められた所定の時間内において、２次側配管１５，１７内の圧力を加圧空気により規定圧（例えば、０．１ＭＰａ）まで早期に昇圧することができ、火災発生時等の緊急事態にも迅速に対処することが可能となる。
【０１１１】
そして、２次側配管１５，１７内の圧力が規定圧に達するときには、１次側配管９からバッファタンク６３にわたる部分が、例えば０．３ＭＰａ程度の圧力まで上昇するようになり、バイパス管路６７内（バッファタンク６３と減圧弁６９との間）が減圧弁６９の設定圧（例えば、０．３ＭＰａ程度）を越えると、ステップ４の如く減圧弁６９と逆止弁６８が閉弁し、バイパス管路６７を通じたバッファタンク６３への加圧空気の流通が遮断される。
【０１１２】
このため、ステップ５に示す如く圧縮機２２で発生した圧縮空気が空気槽２４内に貯められ、空気槽２４内の圧力が漸次増加し、所定圧（例えば０．９３ＭＰａ程度）まで上昇すると、これを圧力センサ７２で検出することにより、図２に示す制御回路６２は、吸着ユニット２８の運転を開始させる。
【０１１３】
そして、吸着ユニット２８は吸着槽３１，３２側で前述の如く吸着工程、取出工程、均圧工程、再生工程を順次繰返すことにより、ステップ６に示すように、空気槽２４側から供給される圧縮空気を吸着槽３１，３２内で窒素ガスと酸素ガスとに分離し、吸着槽３１，３２で生成された窒素ガスを窒素槽４５内に貯留させる。
【０１１４】
次に、ステップ７では、窒素槽４５内の窒素ガスが規定濃度まで達したか否かを濃度センサ５３で検出しつつ、その検出濃度が規定濃度に達した段階で、制御回路６２は、排出弁６０を閉弁すると共に、窒素取出弁５７を開弁させることにより、窒素槽４５内に蓄えられた高濃度の窒素ガスを、窒素取出配管５１、窒素取出弁５７、流量調整弁５８および逆止弁６４を介してバッファタンク６３内に供給する。
【０１１５】
そして、次なるステップ８では、圧力センサ６５によりバッファタンク６３内の圧力（窒素ガスによる圧力）が、例えば０．５５ＭＰ程度の上限設定圧まで昇圧したか否かを監視し、バッファタンク６３内の圧力が上限設定圧に達した段階で、電動モータ２３による圧縮機２２の運転を停止させると共に、冷凍式のドライヤ２５、吸着ユニット２８も運転停止させる。
【０１１６】
しかし、図１に示す２次側配管１５，１７内の圧力は、例えばスプリンクラーヘッド１６，１８側で僅かなガス漏れが発生する等の理由で、時間の経過と共に前記規定圧よりも低下することがある。そして、このような場合には、バッファタンク６３内のガス（主に窒素ガスで、一部は加圧空気を含む）が給気管１０、切替弁１２、１次側配管９、アラーム弁１３，１４を介して２次側配管１５，１７内に補充される。
【０１１７】
そして、このような補充処理を繰返すうちに、バッファタンク６３内の圧力は漸次低下するため、ステップ９では、バッファタンク６３内の圧力が、例えば０．３５ＭＰ程度の下限設定圧まで低下したか否かを監視し、バッファタンク６３内の圧力が下限設定圧まで下がった段階で、窒素ガスの供給を再開させる。この窒素ガスの供給を再開する際は、ステップ２及びステップ５〜ステップ７と同様な処理を行う（図示省略）。
【０１１８】
即ち、前述したステップ２の同様に圧縮機２２、ドライヤ２５の運転を再開し、その後に空気槽２４の内圧が所定圧まで達した後、吸着ユニット２８を運転開始し（ステップ５）、その後、窒素ガスが生成され（ステップ６）、その濃度が規定濃度に達すると窒素ガスを供給する（ステップ７）。
【０１１９】
そして、ステップ１０では、ガス発生装置２１の電源が遮断されたか否かを判定し、「ＮＯ」と判定する間はステップ８以降の処理を繰返すようにする。そして、ステップ１０で「ＹＥＳ」と判定したときには、ガス発生装置２１の電源が遮断されているので、全ての処理動作を終了させる。
【０１２０】
かくして、本実施の形態によれば、圧縮機２２側の空気槽２４とバッファタンク６３との間には、窒素ガス生成用の吸着ユニット２８をバイパスして空気槽２４からバッファタンク６３内に向け加圧空気を流通させるバイパス管路６７を設け、該バイパス管路６７の途中には、空気槽２４からバッファタンク６３に向けてバイパス管路６７内を加圧空気が流通するのを許し、逆向きの流れを阻止する逆止弁６８と、該逆止弁６８との間でバイパス管路６７内の圧力を設定圧（例えば０．３ＭＰａ程度）以下に抑える減圧弁６９とを設ける構成としている。
【０１２１】
これにより、逆止弁６８と減圧弁６９とによりバッファタンク６３に対してバイパス管路６７を遮断しているときには、吸着ユニット２８の吸着槽３１，３２等で生成した窒素ガスを窒素槽４５からバッファタンク６３内に順次蓄えつつ、該バッファタンク６３内の窒素ガスを、供給対象物である建物１の配管ライン８（１次側配管９および２次側配管１５，１７）に向けアラーム弁１３，１４を介して供給することができる。
【０１２２】
そして、供給対象物に供給すべき窒素ガスのガス量（または圧力）が不足するようなときには、バッファタンク６３内の圧力が減圧弁６９の設定圧よりも低下するので、逆止弁６８が開いてバイパス管路６７をバッファタンク６３と連通させる。これにより、バイパス管路６７内には吸着ユニット２８をバイパスして空気槽２４からバッファタンク６３内に向け加圧空気を流通させることができ、このときの加圧空気をバッファタンク６３内に順次蓄えつつ、該バッファタンク６３内の加圧空気（圧縮空気）を供給対象物に向けて供給することができる。
【０１２３】
この結果、例えば建物１の消火システムを定期点検するとき等に、ガス発生装置２１を含めて消火設備を一旦休止した状態から再び稼働し始めるようなときには、配管ライン８（１次側配管９および２次側配管１５，１７）に向けアラーム弁１３，１４を介して供給すべき窒素ガスの不足分を、前述の如く加圧空気によって賄うことができ、供給対象物側の圧力を加圧空気により早期に昇圧できる。そして、建物１内の２次側配管１５，１７側圧力を、規定圧まで迅速に昇圧させることができ、火災発生等の緊急時にも早期に対処することができる。
【０１２４】
従って、ガス発生装置２１に付設している圧縮機２２、空気槽２４等を有効に活用して、供給対象物（例えば、消火設備側の配管ライン８）内の圧力を早期に規定圧まで昇圧することができ、火災発生時の安全性、信頼性等を向上することができる。
【０１２５】
また、ガス発生装置２１全体の設置スペースを従来技術に比較して小さくすることができ、装置２１全体の小型、軽量化を図ることができる。そして、ガス発生装置２１の部品点数が増えるのを抑えることができ、組立時やメンテナンス時の作業性等を高めることができる。
【０１２６】
なお、前記実施の形態では、バイパス管路６７の途中に逆止弁６８と減圧弁６９とを設ける場合を例に挙げて説明した。しかし、本発明はこれに限らず、例えばバッファタンク６３の流入口６３Ｂ側に弁手段（例えば、逆止弁６８と減圧弁６９）を設ける構成としてもよく、または、ドライヤ２５の流出側に弁手段を設ける構成としてもよい。要は、バイパス管路６７を含むバッファタンク６３と圧縮機２２（ドライヤ２５）との間の流路に、弁手段を設ける構成とすればよいものである。
【０１２７】
また、前記実施の形態では、（ｎ−１）〜（ｎ＋１）階の建物１に消火システムを適用した場合を例に挙げて説明した。しかし、本発明はこれに限らず、例えば１階または２階建ての建築物、３階建て以上の建築物、中，高層階の建築物等にも消火システムとして広く適用できるものである。
【０１２８】
また、前記実施の形態では、給水管７、給気管１０と１次側配管９との間を切替弁１１，１２により選択的に連通，遮断する場合を例に挙げて説明した。しかし、本発明はこれに限らず、例えば方向制御弁等を用いて給水管７、給気管１０と１次側配管９との間を連通，遮断する構成としてもよいものである。
【０１２９】
一方、前記実施の形態では、冷凍式のドライヤ２５を用いて圧縮空気を乾燥させる場合を例に挙げて説明した。しかし、本発明はこれに限るものではなく、圧縮空気中の水分を除湿できるものであれば、例えばシリカゲル等の乾燥剤等を利用したドライヤであってもよい。
【０１３０】
また、前記実施の形態では、窒素ガス生成機として一対の吸着槽３１，３２を有するＰＳＡ式の吸着ユニット２８からなるガス発生装置２１を例に挙げて説明した。しかし、本発明はこれに限らず、例えば圧縮機と吸着槽の間を遮断する遮断手段を有しているものであれば、１個または２個以上の吸着槽を有する構成としてもよいものである。
【図面の簡単な説明】
【０１３１】
【図１】本発明の実施の形態によるガス発生装置が適用された建物の消火システムを示す全体構成図である。
【図２】図１中のガス発生装置を示すブロック図である。
【図３】本実施の形態によるガス供給処理の動作手順を示す流れ図である。
【符号の説明】
【０１３２】
１  建物（建築物）
２，３，４  内部空間
５  消火水槽（消火設備）
６  給水ポンプ（消火設備）
７  給水管（消火設備）
８  配管ライン（消火設備）
９  １次側配管（消火物質供給配管，ガス供給配管）
１０  給気管（ガス供給配管）
１１，１２  切替弁
１３，１４  アラーム弁（弁装置）
１５，１７  ２次側配管（流出側配管）
１６，１８  スプリンクラーヘッド（吐出口）
１９，２０  末端バルブ
２１  ガス発生装置（ガス供給源）
２２  空気圧縮機
２４  空気槽
２５  ドライヤ
２６  ドライ配管
２８  吸着ユニット（窒素ガス生成機）
６３  バッファタンク（タンク）
６５，７２  圧力センサ
６７  バイパス管路
６８  逆止弁（弁手段）
６９  減圧弁（弁手段）
【図１】
2008081371.tif 000003
【図２】
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【図３】
2008081371.tif 000005