(57)【要約】【課題】施工現場での陽極設置の作業量を大幅に低減し、太陽電池を電源に使用した防食構造および防食方法を提供する。【解決手段】シート状に成形された導電層１１の一面に、電解質がシート状に成形されて導電層１１および被防食体４の表面層３に貼着可能な粘着力を有する電解質層１２が貼着された補助陽極１０を、電解質層１２を用いて被防食体４の表面層３に貼着し、補助陽極１０の導電層１１を、太陽電池を含む電源回路５の正極５５に接続し、電源回路５の負極５６を被防食体４に接続した防食構造１。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
シート状に成形された導電層の一面に、電解質がシート状に成形されて前記導電層および被防食体の表面層に貼着可能な粘着力を有する電解質層が貼着された補助陽極を、前記電解質層を用いて被防食体の表面層に貼着し、前記補助陽極の前記導電層を、太陽電池を含む電源回路の正極に接続し、前記電源回路の負極を被防食体に接続したことを特徴とする防食構造。
【請求項２】
前記導電層が炭素素材を含む請求項１に記載の防食構造。
【請求項３】
炭素素材が繊維基材またはフィルム基材に担持された請求項２に記載の防食構造。
【請求項４】
炭素素材が炭素粉末である請求項３に記載の防食構造。
【請求項５】
前記導電層が気体の透過が可能な多数の連通孔を有する請求項１ないし４のいずれかに記載の防食構造。
【請求項６】
前記導電層の外面が保護層で覆われた請求項１ないし５のいずれかに記載の防食構造。
【請求項７】
請求項１ないし６のいずれかに記載の防食構造の前記補助陽極を、前記電解質層を用いてコンクリート構造物に貼着し、前記補助陽極の前記導電層を、太陽電池を含む電源回路の正極に接続し、前記電源回路の負極をコンクリート構造物に埋設された被防食体に接続して電流を供給することを特徴とする防食方法。
【請求項８】
蓄電手段として二次電池を用いることなく前記被防食体に電流を供給する請求項７に記載の防食方法。
【請求項９】
最大電力点追尾を行うことなく太陽電池を作動させる請求項８に記載の防食方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、コンクリート層で覆われる鉄筋や皮膜を有する鋼材等の防食構造および防食方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
コンクリートの表面付近に設置した電極（陽極）から、コンクリート中の鉄筋等の鋼材に電流を流すことによって、鋼材の電位を腐食しない電位にまで低下させ、鋼材腐食の進行を抑制する電気防食が知られている。電気防食としては、外部電源方式と流電陽極方式が知られている。
外部電源方式は、直流電源装置の正極を補助陽極および負極を防食する鋼材に導体で接続して電気回路を作り、補助陽極から防食電流を鋼材へ流すカソード防食である。
流電陽極方式は、電気防食の対象の鋼材よりも酸化還元電位が低い物質、例えば、亜鉛、マグネシウム、アルミニウム等の卑金属やこれらの合金からなる流電陽極（犠牲陽極）を導体で鋼材とつなぎ、鋼材の代わりに流電陽極の金属がイオン化することにより鋼材の腐食を防ぐものである。すなわち、防食する鋼材を陰極にして、鋼材よりも酸化還元電位が低い物質を陽極として電池を完成させ、両極間の電位差によって防食電流を鋼材へ流す方法である。
【０００３】
しかし、流電陽極方式は、経時に伴い酸化還元電位が低い物質を消耗させるため、流電陽極の定期的な交換が必要となるという問題がある。
一方、外部電源方式は、チタンメッシュ、チタングリッド、チタンロッド等の耐食性の高い補助陽極をコンクリートの表面または表面に溝や穴を設けて設置し、モルタルで固定するので、補助陽極の定期的な交換は不要である。しかし、外部電源方式は、商用電源を必要とするが、防食が必要とされる橋梁等の構築物は、付近に電源がない場合がある。
この様な電源確保の問題に対して、特許文献１〜３には、太陽電池を利用した外部電源方式の防食方法が提案されている。
【０００４】
特許文献１には、コンクリート構造物中の防食対象の鋼材から所定の距離を設けて配置した複数個の電気防食用電極を有し、防食対象の鋼材と各電気防食用電極には蓄電手段を備えた太陽電池を電源として接続した電気防食装置が提案されている。
特許文献２には、バックアップ用蓄電池を有しない太陽電池電源装置として構成した電源から断続的にのみ防食電流を供給して電気防食を行う電気防食方法が提案されている。
また、特許文献３には、太陽電池を用いて断続通電が１日当たりの通電時間３〜９時間、防食電流密度２〜５０ｍＡ／ｍ２の間欠通電による鉄筋コンクリート構造物の電気防食方法が提案されている。
【０００５】
また、完成された太陽電池を用いるものではないが、太陽光を利用した外部電源不要の防食方法として、特許文献４には、酸化チタンなどの半導体層で生成した電子が集電されて被防食体に移動し、移動した電子がイオン導電性で半導体層に戻る回路構造とすることで電流を供給して電気防食を行う防食構造が提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００２−２０６１８２号公報
【特許文献２】特開平７−２８６２８９号公報
【特許文献３】特開２００２−１１５０８５号公報
【特許文献４】ＷＯ２０１２／００８５９１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
特許文献１の提案は、複数個の電気防食用電極を用いるが、耐食性の高い補助陽極は高価なので、コスト的に不利である。また、既設のコンクリート構造物に複数の電極を設置するので、施工に手数がかかるという問題がある。
特に、既設のコンクリート構造物に複数の電極を設置する作業は、現場施工が主であり、橋梁の床盤など裏面に処理を施す場合が多い防食工事において、作業を頭上で行う必要があり、重労働となりやすい。
さらに、特許文献１の提案は、電極を連続した面状に設置することはできないので、太陽電池やバッテリーの正極から供給される電流による正の電荷の移動が、コンクリート中でイオン伝導により鉄筋に輸送する正の電荷の移動に変化する際のエネルギー障壁が大きい。この障壁により電気化学的分極が起きて、電流が流れにくい。従って、特許文献１の電極は、出力が大きく変動する太陽電池を用いた電気防食に適しているとは言えない。
【０００８】
特許文献２の提案は、太陽電池などの断続的にのみ防食電流を供給可能な電源から蓄電池を用いることなく防食電流を供給して電気防食を行う電気防食方法である。しかし、その対象物が海水中や地中などのカルシウムイオンやマグネシウムイオン等の硬度成分により電解皮膜が形成される防食対象物に限られる。従って、空気中に露出しているコンクリート構造物や鉄骨構造物等を防食することはできない。
【０００９】
一方、特許文献３の提案は、鉄筋コンクリート構造物に外部電源を用いて断続通電するに際し、１日当たりの通電時間及びその際の通電電流密度を一定範囲とする防食方法である。
特許文献３の提案においては、外部電源の主電源としてソーラ電源を用いることが経済性の点から好ましいとされる。しかし、季節や天候等の外部要因や１日通電回数から、所定の通電時間及びその際の防食電流密度を維持できない場合があるので、その時には蓄電池等の補助電源を用いて所定の通電時間及びその際の防食電流密度を維持すると記載される。
そして、特許文献３には、所定の通電時間及びその際の防食電流密度を維持できない場合の検知方法、その場合の補助電源を用いた維持方法等について具体的な記載はない。従って、特許文献３の提案は、間欠通電による防食の可能性を示唆するが、太陽電池による防食を開示しない。
【００１０】
そして、特許文献４に記載の防食構造は、半導体層−導電層−回路配線−被防食体という電子による電荷の移動経路と、半導体層−第２の電解質層−第１の電解質層−コンクリート層−被防食体というイオン導電性による電荷の移動経路とからなる。
この発明においては、電子供給シートを第１の電解質層を用いてコンクリート層に固定することができるので施工は容易である。
【００１１】
この発明は、色素増感型太陽電池（ＤＳＣ）の作用極に導電層を用い、対極に被防食体を用いて閉鎖回路を形成したものである。
従って、この導電層は、半導体層で生成した電子を集電して被防食体に電子を供給する電子供給シートであり、被防食体に接続される。
そして、被防食体で電子によって陽イオンが還元されるので、電気的に接続され、閉鎖回路のＤＳＣとなる。これにより、半導体層の電子生成量が小さい場合であっても、被防食体に電流を流して電位を卑にすることができる。
しかし、防食回路を形成したときに発電層が１枚の単セル構造であり、発生電圧は低く、発生電流量も小さいので、腐食の進んだ鉄筋に対しては、適用できないおそれがある。
【００１２】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたもので、施工現場での陽極設置の作業量を大幅に低減し、太陽電池を電源に使用した防食構造および防食方法を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本発明の発明者らは、上記の課題を解決するため、鋭意検討した結果、被防食体の表面に貼着可能な粘着力を有するシート状に成形された電解質層を用いることを着想した。例えば、導電性ハイドロゲル（以下、「ハイドロゲル」ということがある。）等のゲル電解質のシートは、コンクリートに比べて豊富なゲルの溶媒（ハイドロゲルの場合は水）に含まれるイオンによって導電層との界面における電気化学的分極を小さくすることができる。しかも、ゲル電解質を構成する樹脂マトリックスの粘着性により補助陽極をコンクリートの表面に貼着することができる。これにより、ゲル電解質とコンクリート層との密着性が高くなるのでイオン伝導が起こりやすい。また、補助陽極設置に際して施工現場での作業量を低減することができる。本発明の発明者らは、これらの知見を得て本発明を完成した。
【００１４】
本発明は、以下の防食構造を提供する。
（１）シート状に成形された導電層の一面に、電解質がシート状に成形されて前記導電層および被防食体の表面層に貼着可能な粘着力を有する電解質層が貼着された補助陽極を、前記電解質層を用いて被防食体の表面層に貼着し、前記補助陽極の前記導電層を、太陽電池を含む電源回路の正極に接続し、前記電源回路の負極を被防食体に接続したことを特徴とする防食構造。
（２）前記導電層が炭素素材を含む（１）の防食構造。
（３）炭素素材が繊維基材またはフィルム基材に担持された（２）の防食構造。
（４）炭素素材が炭素粉末である（３）の防食構造。
（５）前記導電層が気体の透過が可能な多数の連通孔を有する（１）〜（４）のいずれかの防食構造。
（６）前記導電層の外面が保護層で覆われた（１）〜（５）のいずれかの防食構造。
【００１５】
また、本発明は、以下の防食方法を提供する。
（７）（１）ないし（６）のいずれかの防食構造の前記補助陽極を、前記電解質層を用いてコンクリート構造物に貼着し、前記補助陽極の前記導電層を、太陽電池を含む電源回路の正極に接続し、前記電源回路の負極をコンクリート構造物に埋設された被防食体に接続して電流を供給することを特徴とする防食方法。
（８）蓄電手段として二次電池を用いることなく前記被防食体に電流を供給する（７）の防食方法。
（９）最大電力点追尾を行うことなく太陽電池を作動させる（８）の防食方法。
【発明の効果】
【００１６】
（１）の防食構造によれば、電解質がシート状に成形されて前記導電層および被防食体の表面層に貼着可能な粘着力を有する電解質層が導電層の一面に貼着されて、積層構造とされているので、補助陽極をモルタルで埋設することなく、電解質層の導電層が貼着されていない面を用いて被防食体の表面層に貼着するだけで容易に補助陽極を設置することができる。これにより、補助陽極を設置するための施工現場での作業量を大幅に低減することができる。
また、シート状に成形された導電層とシート状に成形されたゲル電解質が、広い面積で均一に密着する。またコンクリートに比べて豊富なゲル電解質のイオンにより、太陽電池からの電荷の移動が電解質のイオン伝導に効率よく変換される。これらにより、電気化学的分極を小さくすることができる。そして、被防食体の表面とシート状に成形されたゲル電解質が広い面積で均一に密着することにより、電気防食を行う際の被防食体の表面層の電位分布が均一となる。その結果、太陽電池を用いるために補助陽極に印加する電圧を低く設定しても電流が流れやすいので、太陽電池を用いた防食が可能である。
【００１７】
（２）の防食構造によれば、（１）の防食構造の効果に加えて、高価なチタンなどの耐食性の高い金属を補助陽極に用いなくてもよいので、コスト的に有利である。また、炭素素材は、金属に比べて軽いので、補助陽極を軽くすることができる。
（３）の防食構造によれば、（２）の防食構造の効果に加えて、合成樹脂の基材に炭素素材を担持させることができるので、耐食性が高く、導電性の調整および低コスト化が可能となる。
（４）の防食構造によれば、（３）の防食構造の効果に加えて、安価な炭素粉末を用いることができるので、コスト的に有利である。
（５）の防食構造によれば、（１）〜（４）の防食構造の効果に加えて、前記導電層が気体の透過が可能な多数の連通孔を有するので、大きな電流を流して防食する場合に、電解質層との界面で発生する気体を逃がすことができる。これにより、電解質層から導電層が部分的に剥離することを防止できる。従って、腐食が進行している鉄筋に対して、第一段階として、例えば、商用電源、乾電池や燃料電池等の一次電池、蓄電機能を有する二次電池等の電源を付加し、大きな電流が流れる電圧を印加して劣化の進行を抑制し、不動態皮膜が形成されたら、第二段階として、太陽電池を用いて水や塩化物の電気分解による気体の発生が少ない電圧を印加して防食を行うことが可能である。
（６）の防食構造によれば、（１）〜（５）の防食構造の効果に加えて、補助陽極の取扱性や施工性を低下させることなく、導電層または電解質層の物理的損傷、汚れ、雨や飛来塩分等の侵入を防止することができる。
【００１８】
（７）の防食方法によれば、（１）〜（６）の防食構造と同様な効果が得られる。
（８）の防食方法によれば、二次電池等の蓄電手段の維持管理が不要となる。また、過充電や過放電を防止する回路や充電回路も不要となるので、電源回路が簡素となる。
（９）の防食方法によれば、最大電力点追尾のための回路が不要となるので、電源回路が簡素となる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明の防食構造の一例を模式的に示す断面図である。
【図２】本発明の防食構造に用いる電源回路の一例を示す説明図である。
【図３】間欠通電による防食効果の確認実験の発生電流密度を示すグラフである。
【図４】間欠通電による防食効果の確認実験の鉄筋電位を示すグラフである。
【図５】本発明の防食構造の実施例１における発生電圧を示すグラフである。
【図６】本発明の防食構造の実施例１における発生電流量を示すグラフである。
【図７】本発明の防食構造の実施例１における鉄筋電位を示すグラフである。
【図８】本発明の防食構造の実施例１における発生電圧を示すグラフの部分的な拡大図である。
【図９】本発明の防食構造の実施例１における発生電流量を示すグラフの部分的な拡大図である。
【図１０】本発明の防食構造の実施例１における鉄筋電位を示すグラフの部分的な拡大図である。
【図１１】本発明の防食構造に用いる電源回路の別の一例を示す説明図である。
【図１２】本発明の防食構造の実施例２における発生電圧を示すグラフである。
【図１３】本発明の防食構造の実施例２における発生電流量を示すグラフである。
【図１４】本発明の防食構造の実施例２における鉄筋電位を示すグラフである。
【図１５】本発明の防食構造の実施例２における発生電圧を示すグラフの部分的な拡大図である。
【図１６】本発明の防食構造の実施例２における発生電流量を示すグラフの部分的な拡大図である。
【図１７】本発明の防食構造の実施例２における鉄筋電位を示すグラフの部分的な拡大図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下、好適な実施の形態に基づき、図面を参照して本発明を説明する。
図１に本発明の防食構造の一例の第１形態例を模式的に示す。
本形態例の防食構造１は、電解質層１２をコンクリート層３の表面に貼着して補助陽極１０を設置する。そして、回路配線６を用いて太陽電池を含む電源回路５の正極５５を補助陽極１０の導電層１１に接続し、回路配線６を用いて電源回路５の負極５６を被防食体４に接続して本発明の防食構造１を形成する。
なお、「貼着」とは、物体同士が粘着または接着により一体化することを意味する。粘着とは、意図的な界面での剥離は可能であるが、自然な状態では剥離しない接着強度で物体同士が一体化することを意味する。接着とは、界面での剥離が不能な接着強度で物体同士が一体化することを意味する。
【００２１】
本形態例に用いる電源回路５の一例を図２に示す。本形態例に用いる太陽電池５１としては、結晶型やアモルファス型等のシリコン系太陽電池、ＧａＡｓやＣＩＳ等の化合物系太陽電池、色素増感太陽電池、有機薄膜太陽電池、これらが積層された多接合型太陽電池などを使用することができる。これらの太陽電池は、単セルでもよいが、複数個のセルが接続されてモジュール化ないしアレイ化されていることが好ましい。
夜間や天候不良により発電が全く不可能な状態をバックアップするために、太陽電池５１は、二次電池やコンデンサ（キャパシタ）等の蓄電手段と組み合わせて用いてもよい。
【００２２】
蓄電手段として二次電池を用いる場合は、二次電池を充電できる電圧以上の公称最大出力動作電圧（Ｖｐｍ）を有する太陽電池が好ましい。この場合、太陽電池５１の出力電圧は、二次電池を充電できる電圧に固定される場合があるので、太陽電池を常に最大電力点で作動するように制御する最大電力点追尾（ＭＰＰＴ：Maximum Power Point Tracking）を行うと太陽電池の発電能力を有効に活用できるので好ましい。二次電池等を充電できる電圧以上の出力電圧が得られない可能性のある太陽電池を用いる場合は、最大使用電圧が二次電池の充電電圧よりも大きなコンデンサに蓄電し、パルス状の電流に整流することで、二次電池に充電することが可能である。あるいは、各種のＤＣ−ＤＣコンバータ等の回路で昇圧して二次電池に充電してもよい。
【００２３】
「電池」の名称がついているためと推定されるが、太陽電池は、光があたっているときは、一次電池の様に一定の電圧や電流を発生させるものと誤解されやすい。それ故、例えば特許文献１に記載の電気防食装置の様な、外部電源に太陽電池を採用しただけで、実際の検証が行われない電気防食の発明が生まれやすい。しかし実際に電気防食に適用した場合は、図８に示す様に、昼間の発生電圧が大きく変動する。また、電流についても、図９に示す様に、昼間の発生電流量が変動する。
電圧については、太陽電池で生成した電荷を二次電池に蓄電し、二次電池を防食の電源とすることで、容易に定電圧による防食が可能である。さらに、定電流による防食を行う場合は、定電流回路や定電流ダイオードで定電流に変換すればよい。あるいは、インバータで交流に変換し、市販の防食用定電流電源装置を利用してもよい。
従って、二次電池を防食の主電源とする場合は、太陽電池５１の出力電圧は重要でなく、太陽電池５１の出力電流量のみを考慮すればよい。
蓄電手段として二次電池を用いると、電圧や電流の制御が容易となるが、二次電池の維持管理が必要となる。また、過充電や過放電を防止する回路も必要となるので、電源回路５が複雑となる。
【００２４】
常時通電して防食する場合、外部電源方式による電気防食に必要な電流密度は、１〜３０ｍＡ／ｍ２程度とされている。従って、常時通電する場合の太陽電池５１の最大出力動作電流（Ｉｐｍ）は、防食する面積、回路構成や環境にもよるが、夜間の発電が全く不可能な状態を想定し、防食に必要な電流密度の上限の１０倍程度の３００ｍＡ／ｍ２以上の電流密度が得られることが好ましい。
特許文献２や３には、間欠通電による電気防食の可能性が示唆されている。間欠通電の場合の太陽電池５１の発生電流量は小さくてもよいが、安全性を考慮すると、外部電源方式による電気防食に必要な電流密度の上限の２倍程度の６０ｍＡ／ｍ２以上が得られるものであることが好ましい。
【００２５】
ところで、特許文献２の段落００２０に記載されるように、従来は、太陽電池を電源とする防食は、天候不良の昼間は、夜間と同様に、防食対象の電位が上昇すると考えられていた。
ところが本発明においては、図７や図１４を見ると、天候が良くない日があった筈なのに、鉄筋の電位が下がらない日がないことが判る。この理由は、電気防食は、必要とされる電流密度が小さいこと、及び本発明の補助陽極は、コンクリートに比べて豊富なゲル電解質のイオンにより、太陽電池からの電荷の移動が電解質のイオン伝導に効率よく変換されるためと考えられる。
従って、本発明においては、天候不良による発生電流量の変動は、重要な要素ではないことが判る。
【００２６】
蓄電手段として二次電池を用いないで、アルミ電解コンデンサや電気二重層キャパシタ等の大型のコンデンサを用いることもできる。この場合は、電圧や電流を一定とするためには専用の回路や定電圧ダイオード等が必要となるが、維持管理が容易である。また、過充電や過放電を防止する回路も不要とすることもできるので、電源回路５を簡素とすることができる。コンデンサの容量によっては、間欠通電となることが起こり得るが、後述するように間欠通電でも防食は可能である。
この場合に用いる太陽電池５１としては、０．３Ｖ〜５Ｖ程度の発生電圧が得られるものであることが好ましい。
太陽電池５１の発生電圧がこの範囲よりも大きくても回路で調整が可能である。回路で調整せず、印加する電圧が大きすぎると、コンクリート中の水分が電気分解して水素が発生し、鉄筋等の被防食体に水素脆弱が起きたり、電解質層１２中の水分が電気分解して散逸したりする場合がある。太陽電池５１の発生電圧がこの範囲よりも小さくても昇圧回路で調整が可能であるが、防食に必要な電流密度が得られない場合がある。
本発明においては、電解質層１２が貼着された補助陽極１０を用いて、被防食体４の表面に貼着するので、電流が流れやすく、低い発生電圧で十分な防食電流を得ることが可能である。
【００２７】
本形態例においては、電源回路５は、図２に示すように、夜間に被防食体４に腐食電流が流れることを防止するために、太陽電池５１と補助陽極１０の間にダイオード５２を直列に接続する。ダイオード５２としては、ＰＮダイオード等の整流機能を有する半導体素子が好ましい。また、太陽電池５１の発生電圧が高い場合は、降圧回路やツェナーダイオード等を用いて電圧を制限することが好ましい。
また、ダイオード５２と補助陽極１０の間において、コンデンサ５３を太陽電池５１と並列に接続する。このコンデンサ５３は、昼間に太陽電池５１によって蓄電され、夜間に蓄えられた電荷により被防食体４に電流を流すためのものである。コンデンサとしては、電解コンデンサや電気二重層コンデンサ等の容易に大容量が得られるものが好ましい。
そして、被防食体４と補助陽極１０との間の電流をモニタするために、太陽電池５１と被防食体４との間に抵抗５４を直列に接続し、電圧計５７により抵抗５４の両端の電圧を測定して電流を確認する。電流は無抵抗電流計を直列に接続して直接測定してもよい。また、図２に示すように電圧計５８を設けて、太陽電池５１の正極５５と負極５６間のダイオード５２による電圧降下を無視した電圧（被防食体４に印加する発生電圧）を測定できるようにしておくことが好ましい。
【００２８】
導電層１１は、電源回路５により供給される電流を、電解質層１２の表面に均一に供給する面状電極であって、通電時に発生する酸素や塩素などの気体および電解質溶液に対する耐久性（耐食性）が高い材料をシート状に成形したものである。
導電層１１に用いられる耐食性が高い材料としては、白金、チタン、ニッケル、鉛やステンレス等の金属および炭素素材を挙げることができる。
耐食性が高い金属の中では、チタンとステンレスは耐食性に優れるので好ましい。特にチタンは、軽くて軟らかいので好ましい。また、ステンレスはコスト的に有利なので好ましい。チタンやステンレスは、白金やルテニウムがメッキされていると、耐食性および導電性に優れるのでより好ましい。
【００２９】
導電層１１に金属を用いる場合は、金属箔、開口を有するまたは開口を有しない金属リボン、金属繊維の織布やエキスパンドメタルなどの金属メッシュ等をシート状に成形したものを用いることができる。開口を有する金属リボンや金属メッシュは、軽くて低コストであるが、電解質層１２との接着強度が劣る場合がある。したがって、導電層１１に用いる金属は、金属箔が好ましい。
金属箔を用いる場合、その厚さは、任意である。入手しやすさ、剛性、重量、コストなどを考慮して決まればよい。例えば、チタン箔を用いる場合は、２０μｍ〜５００μｍの範囲とするのが好ましい。ステンレス箔を用いる場合は、１０μｍ〜３００μｍの範囲とするのが好ましい。この範囲より厚いと、導電層が重くなりすぎて長期の使用時に電解質層１２から剥離する可能性が出てくる。また、剛性が高くて加工しにくい。
なお、金属リボンを用いる場合は、幅を広くするために、複数枚を並べて用いることができる。この場合は、金属リボン同士を導電体で電気的に接続しておくことが好ましい。
【００３０】
導電層１１に用いられる耐食性が高い材料の内、炭素素材は、軽く、柔軟性の付与も容易で、調整により導電性の確保と低コスト化の両立が可能なので好ましい。
導電層１１に炭素素材を用いる場合は、黒鉛をシート状に加工したグラファイトシート、有機繊維を炭化した炭素繊維の織布、不織布、編布などの導電性を有する炭素素材からなるシート、導電性を有するカーボン混抄紙、フィルム基材や織布、不織布、編布、紙などのシート状の繊維基材に炭素の短繊維や炭素粉末等の導電性を有する炭素素材を塗布および／または含浸した炭素含有シートを用いることができる。炭素繊維のシートは、繊維の一部が炭素繊維でなくともよい。
【００３１】
ここで、塗布および／または含浸とは、塗布または含浸する場合と塗布および含浸する場合とを含む。塗布とは炭素素材を主に基材の表面に付着させることであり、含浸とは炭素素材を基材の表面に付着させ、かつ内部に浸透させることであるが、本明細書においては、特に厳密に区別して解釈する必要はない。要は、基材に炭素素材が少なくともその表面に実用上十分な程度に剥離しにくく付着していれば良いのであり、必ずしも炭素素材が基材内部にまで浸透していなくても良い。しかしながら、繊維基材の場合は、導電層１１の導電性が高くなるので、炭素素材が繊維基材の隙間にも浸透していることが好ましい。以下、含浸することを含めて「塗布」と表現することがある。
【００３２】
導電層１１として、炭素素材を塗布した炭素含有シートを用いると、コスト的に有利であり、導電性の調整が容易なので好ましい。
炭素含有シートの炭素素材を担持するフィルム基材や繊維基材の材料は、金属、炭素素材、合成樹脂、ガラス、綿、麻、羊毛や絹等が使用可能である。
これらのうち、金属からなる基材は、導電性に優れるので好ましいが、通電時に発生する酸素や塩素などの気体および電解質溶液（電解液）で腐食することがある。このため、耐食性の高い白金やチタン等を用いる必要があり、コスト的に不利である。したがって、炭素含有シートは、合成樹脂の基材に炭素素材を担持させると、耐食性が高く、導電性の調整および低コスト化が可能となるので好ましい。
【００３３】
繊維基材に炭素素材を塗布した炭素含有シートからなる導電層（以下、「繊維導電層」という場合がある。）は、繊維基材表面の凹凸により導電層１１と電解質層１２との接触面積が大きくなるので好ましい。そして、電解質層１２に粘着性を有し、柔軟で凹凸への追従性に優れたゲル電解質層を用いる場合に、ゲルの一部が繊維基材の隙間に浸入し、密着性が増大する。これにより、ゲル電解質が電源回路５の正極から送られる正の電荷を効率よくイオン化して受け取り、被防食体４の表面層３へイオン伝導で効率よく移動させることができる。また、繊維基材の隙間が気体の透過が可能な連通孔となるように炭素素材を塗布することで、繊維基材の隙間から、防食時に大きな電流を用いたときに発生する気体を逃がすことができる。
【００３４】
繊維導電層の繊維基材としては、金属繊維や炭素繊維などの導電性繊維、および、ガラス繊維、動物性繊維、植物性繊維、合成樹脂繊維等の非導電性の繊維を織布、不織布、編布、紙などのシートに加工した繊維基材を用いることができる。これらの繊維基材は、導電性繊維と非導電性の繊維基材との併用を含めて、複数を併用してもよい。
金属繊維からなる繊維基材は、導電性に優れるが、電解質溶液や気体の発生に伴い経時的に腐食する場合がある。このような場合は、耐食性に優れる炭素素材を塗布することが好ましい。この場合は、繊維導電層全体が導電性となるので導電性が高い。
繊維導電層の繊維基材の内、合成樹脂繊維からなる繊維基材は、耐食性が高いので好ましい。
【００３５】
繊維基材となる合成樹脂繊維を構成する樹脂としては、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）やポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）等のポリエステル樹脂；ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）やエチレン−テトラフルオロエチレン共重合体（ＥＴＦＥ）等のフッ素系樹脂：アクリル系樹脂；ポリエチレン（ＰＥ）やポリプロピレン（ＰＰ）等のポリオレフィン樹脂；ナイロン等のポリアミド樹脂、テトラアセチルセルロース（ＴＡＣ）；ポリエステルスルフォン（ＰＥＳ）；ポリフェニレンスルフィド（ＰＰＳ）；ポリカーボネート（ＰＣ）；ポリアリレート（ＰＡｒ）；ポリスルフォン（ＰＳＦ）；ポリエーテルイミド（ＰＥＩ）；ポリアセタール；ポリイミド系ポリマー；ポリエーテルサルフォンなどを挙げることができる。
【００３６】
フィルム基材に炭素素材を塗布した炭素含有シートからなる導電層（以下、「フィルム導電層」という場合がある。）は、炭素素材の塗布量を精度よく制御できるので好ましい。また、炭素素材がフィルムの裏側に透過しないので、汎用の簡易な塗工装置で塗布することができる。
しかし、基材がフィルムであると、炭素素材を厚く塗布することが難しい場合がある。そのような場合は、フィルムの両面に炭素素材を塗布してもよい。この場合、フィルムを多孔性としたり、表裏を導電テープで接続したりして、表裏の炭素塗布層を導通させることが好ましい。また、繊維基材を炭素塗布層中に埋設して、炭素塗布層を補強してもよい。
【００３７】
フィルム導電層は、フィルム基材によっては、気体を透過させにくいことがある。通常、防食時に２Ｖ以下の小さな電圧を印加する場合には、気体の発生量は、極めて小さく、発生した気体がフィルム基材を透過するので、問題にはならない。しかし腐食が進行している鉄筋を防食するために脱塩処理や再アルカリ化が可能な電流量が必要とされる場合には、フィルム導電層に多数の貫通孔１５を設けることで、発生する気体を逃がすことができる。この場合、貫通孔１５の内径は、気体の透過が可能であれば小さい程好ましい。しかし、基材フィルムと炭素塗布層の両者を穿孔するので、目詰まりしないように、例えば０．１〜１ｍｍ程度の大きさとすることが好ましい。また、炭素塗布層の厚みが大きい場合には、貫通孔１５の径も相対的に大きくすることが好ましい。
【００３８】
貫通孔１５の形成には、パンチ打ち抜き、レーザー光線、熱針や冷針を用いた穿孔など公知の方法を採用することができる。パンチによる打ち抜き穿孔は、熱針や冷針を用いた穿孔に比べて比較的径の大きな孔が得られる。冷針を用いた穿孔は、孔の周囲が不規則に裂開された状態となり、明確な開孔となりにくいが、気体の透過が可能である。レーザー光線や熱針を用いた溶融穿孔は、孔の周縁が溶融固化して明確な開孔となり、高い密度で孔を設けても比較的導電層１１の強度低下が小さいので好ましい。
貫通孔１５の形状は、円形、楕円形、正方形、長方形、多角形、不定形、その他任意の形状とすることができる。
【００３９】
フィルム導電層に用いられるフィルム基材としては、耐食性に優れ、フィルムへの成形が容易なことから、樹脂フィルムが好ましい。樹脂フィルムを形成する樹脂としては、上述した繊維基材を構成する樹脂と同様な樹脂を挙げることができる。
フィルム導電層に用いられるフィルム基材の厚さは、物理的強度が確保される限り制限はないが、通常は、１０μｍ〜１００μｍ程度とすることができる。
【００４０】
繊維導電層およびフィルム導電層の基材に塗布する炭素素材は、導電性カーボンからなる炭素粉末が好ましい。
導電性カーボンとしては、例えば、グラファイト；ケッチェンブラック、サーマルブラック、アセチレンブラック、チャンネルブラック、ファーネスブラック等の各種のカーボンブラック；カーボンナノチューブ等を用いることができる。これらのうち、導電性が高いことから、グラファイト、ケッチェンブラックおよびカーボンナノチューブが好ましい。特に安価で高い導電性を有するグラファイトが好ましい。
なお、炭素粉末は、炭素の短繊維を含んでいてもよい。
導電性粒子として、炭素素材を用いることにより、白金や金等の貴金属を導電性粒子に用いる場合に比べると安価であり、ニッケルや亜鉛等の卑金属を導電性粒子に用いる場合に比べると化学的安定性に優れる。これにより、繊維導電層またはフィルム導電層からなる導電層１１の電解質溶液や電流の発生に伴う経時的な腐食に対する耐久性を高くすることができる。
【００４１】
炭素素材を繊維基材やフィルム基材に塗布する方法としては、例えば、炭素粉末や炭素の短繊維等を有機溶剤や水等の溶媒に分散させてペースト状にし、得られたカーボンペーストを、例えば、浸漬、グラビアコート、バーコート、スクリーンコート等のコート方法により塗布して乾燥させる方法が挙げられる。カーボンペーストには、炭素素材の分散性向上のため、分散剤等の添加物を配合しても良い。また、カーボンペーストには、塗布および層の形成を容易にするために、バインダーとして樹脂成分が配合されていてもよい。バインダーは、添加量が多い程、層の形成には好ましいが、溶媒が揮発したときに導電層１１中に残り、導電性粒子同士の接触を阻害する場合がある。従って、カーボンペーストは、導電性を考慮してバインダーを配合することが好ましい。
【００４２】
電解質層１２は、正負の電荷を有するイオンを含むシート状に固体化された電荷移動層である。電解質層１２中に含まれるイオンが移動したり、これらのイオン間を電荷が移動したりしてイオン伝導により電荷を移動させる。電解質層１２に用いる主な電解質としては、電解質溶液を樹脂マトリックスに保持させたゲル電解質、イミダゾリウムイオン、ピリジニウムイオンなどの陽イオンと、ＢＦ４−、ＰＦ６−などの陰イオンから成るイオン液体（有機室温溶融塩）を樹脂マトリックスに保持させたイオンゲルやポリエーテル系樹脂にビス（トリフルオロメタンスルホニル）イミドリチウム（ＬｉＴＦＳＩ）のようなリチウム塩を保持させた真性ポリマー電解質等のポリマー電解質を挙げることができる。
これらのうち、ゲル電解質は、イオン伝導度が高く、柔軟性を付与しやすいので好ましい。ゲル電解質は、ポリマー添加、オイルゲル化剤添加、多官能モノマー類を含む重合、
ポリマーの架橋反応等により電解質を樹脂マトリックス中にゲル化（固体化）させたものである。
【００４３】
電解質層１２は、コンクリート層や塗料皮膜などの被防食体４の表面に存在するイオン透過性の表面層３に補助陽極１０を貼着させるとともに、電源回路５の正極５５から導電層１１に供給される電流による電子の移動（電子伝導）をイオン伝導に変換して、被防食体４の表面層３に電荷を移送する層である。電解質層１２が柔軟な粘着剤層であるゲル電解質であると、補助陽極１０を被防食体４の表面層、例えばコンクリート層３に貼着する場合に、コンクリート層３の微小な凹凸に電解質層の一部が入り込んで、高い接着強度と広い接触面積で電解質層が接触して貼着させることができるので好ましい。
電解質層１２に用いるゲル電解質層の厚さは、特に制限はないが、１００μｍ〜１０００μｍとすることが好ましい。電解質層１２がこの範囲より厚くても特に問題はないが、コスト的に不利である。電解質層１２がこの範囲より薄いとゲル電解質中の電解質溶液がコンクリート層３に吸収されたときに、電荷の移動能力が下がることがある。
【００４４】
電解質層１２に用いるゲル電解質は、重合性単量体に架橋性単量体を共重合させた樹脂マトリックス内に、溶媒と電解質塩、好ましくはさらに湿潤剤を保持させた粘着性を有する導電性の高分子ゲル電解質であることが好ましい。高分子ゲル電解質は、高分子鎖同士が物理的または化学的に結合した高分子鎖の三次元網目構造に液体である溶媒等を保持し、形状を維持できることが必要である。
電解質層１２に用いる高分子ゲル電解質は、高分子三次元網目構造を適切に設計することで、柔軟な高分子三次元網目構造の骨格（樹脂マトリックス）を形成することができる。このような骨格を持つ高分子ゲル電解質は、適度な凝集力を有し、被着体表面への濡れが良好なので、被着体物との接触部分を分子レベルで接近させることができる。また、高分子ゲル電解質の適度な凝集力により、ゲルに圧縮強度、引っ張り強度が付与されるので、相互の分子間力により、高い接着性が得られる。
電解質層１２に用いる高分子ゲル電解質の樹脂マトリックスは、凝集力を高めるために、架橋剤にて架橋処理を施したり、重合性単量体と架橋性単量体とを重合して架橋させたりしておくことが好ましい。高分子鎖が三次元に架橋された樹脂マトリックスは、溶媒や湿潤剤を保持する能力に優れる。これにより、樹脂マトリックス内に電解質塩を分子レベルで溶解した状態で保持することが可能である。
【００４５】
樹脂マトリックスを形成する重合性単量体としては、分子内に重合性を有する炭素−炭素二重結合を１つ有する単量体であれば特に制限されない。例えば、（メタ）アクリル酸、マレイン酸、フマル酸、イタコン酸、クロトン酸、（ポリ）エチレングリコール（メタ）アクリレート、（ポリ）プロピレングリコール（メタ）アクリレート、（ポリ）グリセリン（メタ）アクリレート等の（メタ）アクリル酸誘導体；（メタ）アクリルアミド、Ｎ−メチル（メタ）アクリルアミド、Ｎ−エチル（メタ）アクリルアミド、Ｎ−プロピル（メタ）アクリルアミド、Ｎ−ブチル（メタ）アクリルアミド、Ｎ，Ｎ−ジメチル（メタ）アクリルアミド、ダイアセトンアクリルアミド、Ｎ，Ｎ−ジメチルアミノプロピル（メタ）アクリルアミド、ｔ−ブチルアクリルアミドスルホン酸等の（メタ）アクリルアミド誘導体及びその塩；Ｎ−ビニルピロリドン、Ｎ−ビニルホルムアミド、Ｎ−ビニルアセトアミド等のＮ−ビニルアミド誘導体；ビニルスルホン酸、アリルスルホン酸等のスルホン酸系単量体及びその塩等を挙げることができる。なお、（メタ）アクリルは、アクリルまたはメタクリルを意味する。
【００４６】
重合性単量体と重合して架橋させる架橋性単量体としては、分子内に重合性を有する二重結合を２以上有している単量体を使用することが好ましい。具体的には、メチレンビス（メタ）アクリルアミド、エチレンビス（メタ）アクリルアミド、Ｎ，Ｎ−メチレンビスアクリルアミド、Ｎ−メチロールアクリルアミド等の多官能（メタ）アクリルアミド系単量体；（ポリ）エチレングリコールジ（メタ）アクリレート、（ポリ）プロピレングリコールジ（メタ）アクリレート、グリセリンジ（メタ）アクリレート、グリセリントリ（メタ）アクリレート、グリシジル（メタ）アクリレート等の多官能（メタ）アクリレート系単量体；テトラアリロキシエタン；ジアリルアンモニウムクロライド等を挙げることができる。これらのうち、多官能（メタ）アクリルアミド系単量体が好ましく、Ｎ，Ｎ−メチレンビスアクリルアミドがより好ましい。なお、これらの架橋性単量体は単独で用いられてもよいし、二種以上が併用されてもよい。
【００４７】
架橋性単量体の含有量としては、重合性単量体と架橋性単量体を重合架橋した樹脂マトリックス１００重量部に対して０．００５〜１０重量部が好ましい。樹脂マトリックス中の架橋性単量体の含有量が少ないと、主鎖間を結ぶ網目架橋点が少なく、保形性に優れる高分子ゲル電解質が得られないことがある。架橋性単量体の含有量が多いと、主鎖間を結ぶ網目架橋点が増大し、見かけ上保形性の高い高分子ゲル電解質が得られるが、高分子ゲル電解質が脆くなり、引張り力や圧縮力による高分子ゲル電解質の切断や破壊が生じ易くなることがある。また、架橋点の増加によりポリマー主鎖が疎水化し、網目構造中に封じ込めた溶媒を安定して保持することが困難になり、ブリードが起こり易くなることがある。
高分子ゲル電解質の溶媒や湿潤剤を保持する能力や凝集力を高くするために、予め重合した樹脂マトリックスに、新たに重合性単量体と架橋性単量体を含浸させ、再度重合させて異なる樹脂マトリックス同士を互いに貫通させた三次元構造を形成してもよい。予め重合した樹脂マトリックスは、架橋していても架橋していなくてもよい。
【００４８】
高分子ゲル電解質に使用可能な溶媒としては、沸点が高く、常温で蒸気圧が低く、重合性単量体および架橋性単量体と相溶性のある極性溶媒が好ましい。
そのような溶媒としては、水、メタノール、エタノール、イソプロパノール等のアルコール類、メチルセロソルブ、エチルセロソルブ、ブチルセロソルブなどのセロソルブ類、Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミド、Ｎ，Ｎ−ジメチルアセトアミド、Ｎ，Ｎ’−ジメチル−２−イミダゾリジノン、Ｎ−メチル−２−ピロリドンなどのアミド類、スルホラン、ジメチルスルホキシド等を挙げることができる。これらの溶媒成分は、混合して用いてもよい。
高分子ゲル電解質に含まれる溶媒は５〜５０重量％であることが好ましく、より好ましくは５〜４０重量％である。この範囲未満では高分子ゲル電解質の可撓性が低く、電解質塩をほとんど添加できないので、良好な導電性を得ることができない。また、この範囲を超えると高分子ゲル電解質の平衡溶媒保持量を大きく超えるため、溶媒のブリード等が生じることがある。また、保持しきれない溶媒が流れ出て、経時的物性の変化が大きくなることがある。
【００４９】
電解質層１２に用いる高分子ゲル電解質としては、親水性の樹脂マトリックス内に、溶媒としての水と電解質塩、好ましくはさらに湿潤剤を保持させたハイドロゲルであるとコンクリート層３中の水分と溶媒が共通する。そのため、コンクリート層３と電解質層１２との界面でイオン伝導が起こりやすいので、好ましい。
ハイドロゲルは、樹脂マトリックス内に電解質塩を分子レベルで水に溶解した状態で保持することが可能である。また、電解質水溶液により電荷の移動速度が速く、柔軟性と粘着性とを容易に付与することができる。
電解質層１２に用いるハイドロゲルの含水率は、通常、５〜５０重量％、好ましくは１０〜３０重量％である。含水率が低いと、ハイドロゲルの柔軟性が低下することがある。また、イオン伝導性が低下し、電荷を移動させる能力に劣る場合がある。ハイドロゲルの含水率が高いと、ハイドロゲルの保持可能な水分量を超えた水分が離脱や乾燥してゲルが収縮したり、イオン伝導性等の物性の変化が大きくなったりすることがある。また、柔軟すぎて保形性に劣る場合がある。
【００５０】
電解質層１２に用いるハイドロゲルに、湿潤剤を含ませると、ハイドロゲルの含水率の低下を抑制することができる。粘着性や保形性の点からは湿潤剤を５〜８０重量％、好ましくは２０〜７０重量％程度の範囲に調整することが好ましい。ハイドロゲル中の湿潤剤の含有量が少ないと、ハイドロゲルの保湿力が乏しくなり、水分が蒸散しやすくなってハイドロゲルの経時安定性に欠けたり、柔軟性に乏しくなって粘着性が低下したりすることがある。湿潤剤の含有量が多いと、ハイドロゲルの製造時に粘度が高くなり過ぎて取り扱い性が低下し、ハイドロゲルの成形時に気泡が混入することがある。また、相対的に樹脂マトリックスや水の含有率が小さくなり、保形性やイオン伝導性が低下する恐れがある。
【００５１】
湿潤剤としては、溶媒の保持力を向上させるものであれば、特に制限されず、例えば、エチレングリコール、プロピレングリコール、ブタンジオール、グリセリン、ペンタエリスリトール、ソルビトール等の多価アルコール類；これら多価アルコールの一種又は二種以上を単量体として重合されたポリオール類；ブドウ糖、果糖、ショ糖、乳糖等の糖類等を挙げることができる。湿潤剤は単独で用いられても二種以上が併用されてもよい。また、多価アルコール類の分子内あるいは分子の末端にエステル結合、アルデヒド基、カルボキシル基等の官能基を有していてもよい。これらのうち、多価アルコール類は、水分を保持する作用に加え、ハイドロゲルに弾力性も付与するので好ましい。多価アルコール類のうち、長期保水性の面でグリセリンが特に適している。多価アルコール類は、これらの中から１種または２種以上を選択して使用することができる。多価アルコール類の内、常温で液状のものは、ハイドロゲルの弾力性向上や製造時の取扱性に優れるのでより好ましい。ハイドロゲルの弾力性を上げる必要がある場合には、酸化チタン、炭酸カルシウム、タルク等の公知の充填剤を添加してもよい。
【００５２】
電解質層１２に用いるハイドロゲルに含まれる電解質塩としては、電荷輸送用として慣用されている電解質塩の中から任意に選ぶことができる。このような塩としては、ハイドロゲルにイオン伝導性を付与することができれば、特に制限されず、例えば、ＮａＣｌなどのハロゲン化ナトリウム、ＫＣｌなどのハロゲン化カリウム等のハロゲン化アルカリ金属塩、ハロゲン化マグネシウム、ハロゲン化カルシウム等のハロゲン化アルカリ土類金属塩、ＬｉＣｌなどのその他の金属ハロゲン化物；Ｋ２ＳＯ４、Ｎａ２ＳＯ４のような各種金属の硫酸塩、硝酸塩、燐酸塩、塩素酸塩、過塩素酸塩、次亜塩素酸塩、亜塩素酸塩、アンモニウム塩、ＬｉＰＦ６、ＬｉＢＦ４、ＬｉＴＦＳＩなどのフッ素含有電解質塩、各種錯塩等の無機塩類；酢酸、安息香酸、乳酸等の一価有機カルボン酸塩；フタル酸、コハク酸、アジピン酸、酒石酸、クエン酸等の多価カルボン酸の一価または二価以上の塩；スルホン酸、アミノ酸等の有機酸の金属塩；有機アンモニウム塩；ポリ（メタ）アクリル酸、ポリビニルスルホン酸、ポリｔ−ブチルアクリルアミドスルホン酸、ポリアリルアミン、ポリエチレンイミン等の高分子電解質の塩等が挙げられる。なお、ハイドロゲルの作製時には不溶性或いは分散状態であっても、時間経過とともにハイドロゲル中に溶解するものも使用することができ、このようなものとしては、珪酸塩、アルミン酸塩、金属酸化物、金属水酸化物等が挙げられる。
【００５３】
ハイドロゲル中の電解質塩の含有率は、０．０１〜２０質量％であることが好ましく、０．１〜１０重量％であることがより好ましい。この範囲より高いと、電解質塩の水に対する完全な溶解が困難となってハイドロゲル内に結晶として析出したり、他の成分の溶解を阻害したりすることがある。この範囲より低いと、イオン伝導性に劣ることがある。
電解質層１２に用いるハイドロゲルは、電解質を含んでいれば、イオン伝導性となり、電荷の移動が可能であるが、酸化還元剤も含むと、電荷の移動がより円滑となる。その様な酸化還元剤としては、キノン−ヒドロキノン混合物などの有機系のものや、Ｓ／Ｓ２−、Ｉ２／Ｉ−のような無機系のものを挙げることができる。また、ＬｉＩ、ＮａＩ、ＫＩ、ＣｓＩ、ＣａＩ２のような金属ヨウ化物や、テトラアルキルアンモニウムヨージド、ピリジニウムヨージド、イミダゾリンヨージドのような第四級アンモニウム化合物などのヨウ素化合物も好適に用いられる。
また、ハイドロゲルのｐＨを調整するために、ＮａＯＨやＫＯＨ等のアルカリを含んでいてもよい。
【００５４】
電解質層１２に用いるハイドロゲルの製造方法としては、例えば、重合性単量体、架橋性単量体、湿潤剤、重合開始剤および電解質塩を加えたものを水中に溶解または分散させて架橋、重合させる方法、重合性単量体、架橋性単量体、湿潤剤および重合開始剤を水中に溶解または分散させて架橋、重合させて得られた樹脂マトリックス中に電解質塩を含浸させる方法、重合性単量体のみを水中に分散させて湿潤剤の存在下で重合させた直鎖状高分子に電解質を溶解または分散させた分散液に架橋剤を添加して直鎖状高分子と架橋剤とを架橋反応させて樹脂マトリックスを生成する方法等が挙げられる。
電解質層１２に用いるハイドロゲルには、必要に応じて、防腐剤、防黴剤、防錆剤、酸化防止剤、安定剤、界面活性剤、着色剤等を適宜添加してもよい。
【００５５】
電解質層１２の積層方法は、公知の方法を採用することができる。例えば、グラビアコート、バーコート、スクリーンコート等のコート方法で導電層１１の上に塗布する方法を挙げることができる。
電解質層１２として、予めシートに成形されたハイドロゲルを用いる場合は、ハイドロゲルのシートが粘着性を有するので、ハイドロゲルのシートを、そのまま導電層１１に貼着することができる。この方法は、ロール巻回体の導電層１１およびロール巻回体のハイドロゲルのシートを用いて、補助陽極１０をロールｔｏロールで大量生産する場合に好ましい。
導電層１１が枚葉である場合は、重合性単量体、架橋性単量体、湿潤剤、重合開始剤および電解質塩を加えたものを水中に溶解または分散させたものを導電層１１の上に塗布してゾル状の電解質層を形成し、その後ラジカル重合することによってゲル化させてもよい。
補助陽極１０をロールｔｏロールで大量生産するに際し、電解質層１２を一体化してロールに巻き取る場合、あるいは枚葉に裁断して重ねる場合は、電解質層１２の外側に露出する面に剥離紙を積層しておくことが好ましい。
【００５６】
本形態例の補助陽極１０は、導電層１１の上に、保護層１４が積層されている。保護層１４は、補助陽極１０の表面に位置して水や空気を遮断して、導電層１１や電解質層１２が汚れたり、劣化したり、破損したりすることを防止する。したがって、保護層１４は、導電層１１および電解質層１２の全面を覆うように形成されることが好ましい。
保護層１４は、導電層１１が金属箔や炭素含有シートの場合は、樹脂フィルムをドライラミネートしたものや樹脂を押出ラミネートしたものが好ましい。導電層１１が金属メッシュやパンチングメタルなどの凹凸を有する場合は、樹脂を予めシートや板等の平らな部材に成形しておき、その周囲をエポキシ系接着剤等で接着することが好ましい。
【００５７】
保護層１４を形成する樹脂としては、ポリフッ化ビニリデン（ＰＶＤＦ）、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）やエチレン−テトラフルオロエチレン共重合体（ＥＴＦＥ）等のフッ素系樹脂、エポキシ系樹脂やメチルメタクリレート（ＭＭＡ）等のアクリル系樹脂が汚染防止性や耐候性に優れるので好適である。その他、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）やポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）などのポリエステル、テトラアセチルセルロース（ＴＡＣ）、ポリエーテルスルフォン（ＰＥＳ）、ポリフェニレンスルフィド（ＰＰＳ）、ポリカーボネート（ＰＣ）、ポリアリレート（ＰＡｒ）、ポリスルフォン（ＰＳＦ）、ポリエーテルイミド（ＰＥＩ）、ポリアセタール、透明ポリイミド、ポリエーテルサルフォンなどの樹脂を挙げることもできる。
これらの樹脂の内、フッ素系樹脂は、耐候性に優れるので、好ましい。また、フッ素系樹脂は、気体のバリア性が低いので、多数の孔を設けるなどの加工を施すことなく、１０ｍＡ〜３０ｍＡ程度の電流を流して防食する場合に発生する酸素や塩素などの気体を排出する保護層１４とすることができる。
保護層１４は、これらの樹脂がフィルムに成形されていると、ドライラミネートで積層することができ、補助陽極１０をロールｔｏロールで大量生産する場合に好ましい。この様なフィルムは、強度を高めるために延伸されていることが好ましい。
【００５８】
保護層１４の厚さとしては、物理的強度が満たされる限り、防食時に発生する酸素や塩素などの気体の排出性やコスト面から薄いことが好ましい。具体的には、保護層１４の厚さは、１０〜２００μｍ、好ましくは２０〜１００μｍの範囲が選ばれる。保護層１４は、同種または異種の樹脂が複数層積層されていてもよい。
保護層１４は、着色されていてもよいし、文字情報や模様等の意匠が付されていてもよい。特に、コンクリート層３の表面の色に似た灰色系統の色に着色されていると、補助陽極１０が目立たないので、好ましい。
保護層１４の形成方法は、通常、フィルムに成形して導電層１１に接着剤を用いて積層される。導電層１１がフィルム導電層である場合は、フィルム基材の電解質層１２が貼着されていない面を保護層１４として兼用してもよい。
【００５９】
本発明の補助陽極１０が好適に適用される被防食体４としては、鋼材などの鉄を含むもの（ステンレスなど）のほか、ニッケル、チタン、銅や亜鉛を含むものなども防食が可能である。また、コンクリート層や塗料の塗膜に覆われた金属や剥き出しの金属の表面に直接または表面に存在する錆等のイオン透過性の酸化物皮膜からなる表面層に補助陽極１０を貼着して、これらに対しても防食できる。
被防食体４がコンクリート層３中に埋設されている場合、コンクリート層３中の極めて小さい空隙中には水分を含んだゲル状の物質がある。このゲル状の物質中に含まれるイオンとしては、ＯＨ−、Ｎａ＋、Ｃａ２＋、Ｋ＋などが主なものである。また、防食の必要性の高い海に近い場所にある構造物のコンクリート層には、塩化ナトリウムが浸み込んでくる。つまり、コンクリート層３は、インピーダンスが著しく大きい固体の電解質層であり、これらのイオンによるイオン伝導性の層として機能することができる。そして、コンクリート層３中の水分は、乾燥により空気中へ水分を放出したり、あるいは雨水や気温の日較差により空気中の水分を吸収したりするので、コンクリート層３が絶乾状態になることはない。
【００６０】
また、本発明の補助陽極１０が適用可能な被防食体４は、表面に塗料の塗膜が形成された被防食体にも適用が可能である。塗料の塗膜は、絶縁層に見えるが、電気防食を必要とする塗膜の表面には、腐食の原因となる水分が侵入するクラックや微細な孔が多数存在する。これらのクラックや孔は、被防食体にまで貫通している。このクラックや孔の部分は、水分や空気を遮断することができないので、水分が存在している。したがって、イオンがこの部分を移動でき、イオン伝導性となるので、本発明の補助陽極１０を塗料の塗膜に貼着して防食が可能である。そして、この防食は、このクラックや微細な孔の部分に対して行えばよいので、極めて狭い面積を防食することになる。したがって、補助陽極１０からの電子の供給量が小さくても、極めて有効な防食が可能となる。
しかも、電解質層１２としてハイドロゲルを用いた場合は、ハイドロゲルの一部が表面のクラックや微細な孔に侵入して、被防食体に接する、もしくは極めて近くに位置することになるので、より確実に防食できる。
また、ハイドロゲルは、樹脂マトリックスを有するので、塗料皮膜を有する金属を防食する場合に、補助陽極１０を被防食体４となる金属の表面に直接接着させても、導電層１１が金属に接触しないので、短絡することがない。
【００６１】
本形態例のコンクリート構造物の防食構造１は、補助陽極１０を、電解質層１２を用いてコンクリート構造物の表面層３に貼着し、補助陽極１０の導電層１１を電源回路５の正極に接続し、電源回路５の負極を被防食体４に回路配線６を用いて接続する。
回路配線６は、アノード溶解に対する耐腐食性を有するものが好ましく、例えば、炭素、チタン、ステンレス、白金、タンタル、ジルコニウム、ニオビウム、ニッケル、モネルやインコネル等のニッケル合金が挙げられる。これらのうち、チタンは、入手しやすく、広い範囲の電位に亘ってアノード溶解に耐性があるので好ましい。
また、アルミ線や銅線などのアノード溶解に耐性がないものでも樹脂層で被覆して用いることができる。
【実施例】
【００６２】
まず、間欠通電による防食効果の確認実験を行うために供試体を作成した。
供試体のコンクリートは、普通コンクリート２４−８−２０Ｎとした。なるべく早期に鉄筋を腐食させるため、水セメント比は６５％とし、塩分を１０ｋｇ／ｍ３添加した。
供試体の寸法は、厚さ８０ｍｍ、幅３４０ｍｍ、長さ４００ｍｍとし、φ１９ｍｍ、長さ３００ｍｍの鉄筋１本埋設した。コンクリート打設後の養生は、水中１日と気中２８日間とした。
供試体は、何もしないブランクの無防食共試体２体とケレン処理を行った表面に電子供給シートを貼着した防食供試体１体を作製した。
養生後の無防食供試体の１体を解体し、社団法人  日本コンクリート工学協会の規準集ＪＣＩ−ＳＣ１の「コンクリート中の鋼材の腐食評価方法」を参考に、鉄筋の腐食した部分に着色剤を塗布し、紙に転写した。腐食した部分の表面積は、全表面積の８．２％であった。
【００６３】
間欠通電の電源として、特許文献４の防食構造の実施例２に記載された電子供給シートの試験体に準じて作製した３００ｍｍ平方の電子供給シートを用いた。即ち、第１の導電性ハイドロゲルのシートと、目付が２５ｇ／ｍ２のＰＥＴ不織布に付着量が乾燥重量で約６０ｇ／ｍ２のカーボンペーストを塗布して乾燥させた孔を有する導電層と、アナターゼ型酸化チタンのペーストを乾燥重量で１５ｇ／ｍ２塗布して乾燥させた半導体層と、第２のハイドロゲルのシートと、２５μｍのエチレンテトラフルオロエチレン共重合体（ＥＴＦＥ）フィルムと、をこの順序で有する電子供給シートを用いた。
【００６４】
もう一体の無防食供試体と防食供試体を屋外に暴露した。防食供試体には、照合電極として二酸化マンガン電極をコンクリート層の裏面（ケレン処理しない面）に埋設してモルタルで固定し、導線を用いてエレクトロメータに接続した。防食供試体は、電子供給シートを上に向けて水平に暴露した。
防食供試体の鉄筋に取り付けられた鉄筋電位測定用導線に導線を用いてエレクトロメータを接続し、埋め込んだ照合電極による鉄筋電位の計測、無抵抗電流計による発生電流密度を観察した。観測した発生電流密度を図３に、ＳＣＥ（飽和カロメル電極）に換算した鉄筋電位を図４に示す。
【００６５】
図３の発生電流密度はプラス方向、図４の鉄筋電位はマイナス方向に変化している程、鉄筋を防食していると考えられる。図３の発生電流密度は、日の出とともに光に敏感に反応して発電し、夜間は全く発電していない状態となっている。鉄筋電位は、夜間は徐々に自然電位の方向に変化し、昼間はマイナス方向に変化して、再度防食されることを繰り返した。防食供試体は、昼間は概ね１〜３ｍＡ／ｍ２の電流が発生し、昼夜での鉄筋電位の変化量は、１５０ｍＶ程度で、土木学会で防食可能とされる常時通電時の変化量１００ｍＶを上回っていた。
無防食供試体は、屋外暴露六ヶ月後にひび割れが発生したため、鉄筋の腐食が進んだものと判断し、防食供試体と共に解体して鉄筋の腐食した部分に着色剤を塗布し、紙に転写した。無防食供試体は、腐食した部分の表面積が全表面積の５１．３％であったが、防食供試体は、６．２％であった。
これらの結果から、間欠通電でも防食効果を有することが確認された。
【００６６】
以下、実施例をもって本発明を具体的に説明する。
以下の手順により、図１に示す防食構造１の実施例１に用いる、図２に示す簡易な電源回路５を作製した。
主電源として、シリコン面の大きさが６４ｍｍ平方で公称出力がＶｐｍ：４Ｖ、Ｉｐｍ：７０ｍＡの単結晶シリコン太陽電池５１を用意した。
太陽電池５１の正極に、夜間に被防食体４に腐食電流が流れることを防止するために、ダイオード５２を接続した。また、被防食体４と補助陽極１０との間の電流をモニタするために、太陽電池５１と被防食体４との間に抵抗５４を直列に接続し、電圧計５７で抵抗５４の両端の電圧を測定して発生電流量を確認できるようにした。
また、ダイオード５２と補助陽極１０の間において、容量１２００μＦの電解コンデンサ５３を太陽電池５１と並列に接続した。このコンデンサ５３は、昼間に太陽電池５１によって充電され、夜間に充電された電荷により、被防食体４に電子を供給するためのものである。そして、コンデンサ５３と被防食体４の間に電圧計５８を並列に接続して鉄筋４に印加される電圧を測定できるようにした。
【００６７】
以下の手順により、防食構造１の実施例１に用いる補助陽極１０を二枚作製した。
厚さ３８μｍのＰＥＴフィルム１１１に粉末状のグラファイトを有機溶剤に分散させ、バインダーを配合した導電性のカーボンペースト１１２を塗布して乾燥し、幅３５０ｍｍ、長さ５００ｍｍの導電層１１を二枚作成した。炭素粉末の付着量は、乾燥重量で約２０ｇ／ｍ２であった。導電層１１の厚みは、１５μｍであった。
得られた導電層１１をＰＥＴフィルム面から熱針で穿孔し、導電層１１に貫通孔１５を多数形成した。導電層１１のＰＥＴフィルム面に顔料を配合して灰色に着色した厚さ２５μｍのＥＴＦＥフィルムをドライラミネートして保護層１４とした。ドライラミネートに際し、接着剤１３，１３，・・は、点状にグラビアコートし、導電層１１と保護層１４との間からガス抜きを可能とした。なお、鉄筋４に印加される電圧が小さく、コンクリート中や電解質層１２中の水分が電気分解して発生する気体の量が少ない場合は、貫通孔１５を設けなくてもよい。また、接着剤１３を全面に塗布してもよい。
【００６８】
電解質層１２として厚さ約０．８ｍｍ、幅３００ｍｍ、長さ約５００ｍｍの二枚のハイドロゲルのシート（積水化成品工業製「テクノゲルＳＲ−Ｒ」）を用いた。それぞれの電解質層１２にそれぞれの導電層１１の炭素粉末面を、導電層１１の長辺の周囲の余白が均等になるように重ねて密着し、図１に示す補助陽極１０を作製した。
得られたそれぞれの補助陽極１０の両側において長さ２５ｍｍで露出した導電層１１の一方に、長手方向の一辺に沿って幅１０ｍｍの銅テープを導電性接着剤で貼り付けた。この銅テープは、電流の排流点（電源回路５の正極接続部）の設置場所である。また、導電層１１の排流点から遠い部分と近い部分の通電時にかかる電圧差を小さくする給電材である。
【００６９】
補助陽極１０の電解質層１２を用いて、φ１９ｍｍの格子状の鉄筋からなる被防食体４が層の中央に埋設された厚さ３００ｍｍ、幅８００ｍｍ、高さ７００ｍｍのコンクリート層３の表面に幅方向に１００ｍｍの間隔をあけて二枚の補助陽極１０を平行に並べて接着した。
コンクリート層３には、セメントは普通ポルトランドセメントを使用した。モルタルの仕様は、ＪＩＳ  Ｒ  ５２０１「セメントの物理試験方法」に記載のあるモルタルの配合に従い、質量比でセメント１、標準砂３、水０．５とした。この配合における水セメント比は０．５０である。
【００７０】
電源回路５の正極を樹脂で被覆された銅線からなる導線６でそれぞれの補助陽極１０が並列となるように、それぞれの導電層１１の銅テープに接続し、電源回路５の負極を同様な導線６で鉄筋４に接続した。
コンクリート層３の裏面に貼付け型のＡｇＣｌ照合電極を貼り付けた。
それぞれの補助陽極１０の保護層１４の周囲と導電層１１の銅テープおよび銅線６の各接続部を、フッ素系樹脂フィルムおよびエポキシ系接着剤を用いて封止し、図１に示すコンクリート構造物の防食構造１の実施例１とした。
太陽電池５１を正午に太陽を向くように垂直に固定し、約２０度水平方向に傾けた。電圧計と照合電極をエレクトロメータに接続して回路電圧（発生電圧）と鉄筋４の電位を測定した。また、抵抗５４の両端の電圧を計測し、鉄筋４に流れる電流量（発生電流量）を測定した。それらの値を、小型データロガーを用いて１時間に１回の頻度で記録した。それらの結果を図５〜図１０に午前０時を起点として示す。測定を１２月上旬から開始し、図５〜図７は０〜３００日以上の計測結果であり、図８〜図１０は２９０〜３００日の計測結果である。
【００７１】
図５によれば、太陽電池５１により発生した電圧（鉄筋４に印加される電圧）のピークは、３００日間以上にわたって３Ｖ〜３．５Ｖで安定している。しかし、よく見るとスタートから１４０日位までは発生ピーク電圧が高く、その後、２６０日位までは低い。これは、測定を１２月初旬に開始したため、当初は日中の気温が低く、その後、日中の気温が上昇したためと推定される。なお、１００日目から１３０日目までの間はデータが採取されていないが、これは、他の実験に使用するためにデータロガーを取り外したためである。
【００７２】
図６によれば、３００日間以上にわたって電流は流れているものの、図５の電圧に比べると日毎のばらつきが大きい。この原因は、太陽電池の動作電流が動作電圧に比べて天候の影響を受けやすいためと推定される。また、１４０日目から２４０日目までの間は発生ピーク電流量が大きいので、春から夏にかけて発生電流量が増えていることが判る。
そして、その後、発生電流量が徐々に低下している。この原因は、防食が進んだ結果、鉄筋４に防食皮膜が形成されたり、コンクリート中のイオン分布が変化したりコンクリートの含水率が低下したりして、インピーダンスが上昇したためと推定される。
なお、図６は、発生電流量の実測値を示したもので、電解質層１２の面積が０．１５ｍ２の補助陽極を二枚使用したので、防食面積をハイドロゲルの面積とすると、幅３００ｍｍ×長さ５００ｍｍ×２枚＝０．３ｍ２となるから、発生電流のピークが０．３ｍＡの場合は、発生電流密度のピークは、１ｍＡ／ｍ２となる。
【００７３】
図７によれば、鉄筋電位は３００日間以上にわたって１００ｍＶ以上変化しているものの、徐々に変化量が減少しており、今後、１００ｍＶ未満となる日が来る可能性がある。しかし、図８によれば、鉄筋４に印加される電圧が３Ｖ〜３．５Ｖで、ピーク電圧が安定しているのであるから、コンクリートの含水率が上昇したり、腐食させるイオンが鉄筋４の周りに近づいたりして、腐食しやすい環境が発生した場合は、電流が流れやすくなるので、防食は可能であると考えられる。
【００７４】
図８によれば、電圧の最低値は０．４Ｖ位であり、０Ｖではない。この理由は、導電層１１／電解質層１２の界面などに残留していた電荷やダイオード５２の逆電流防止効果による影響と推定される。しかし、図９によれば、夜間は電流値が０ｍＡになっているので、防食可能な電流は流れていない。従って、夜間の積極的な防食効果は期待できないが、逆電流（腐食電流）の発生を抑制する方向に作用すると推定される。
【００７５】
図８を参考に防食に必要な電流が得られるときの電圧を概略３Ｖとし、図９を参考に夜間の防食に必要な電流を０．２ｍＡとすると、容量Ｃ＝１２００μＦ（１．２ｍＦ）の電解コンデンサ５３に蓄えられる電力量Ｗ・ｓ＝ＣＶ２／２であるから、電力量Ｗ・ｓ＝１．２×３×３／２＝５．４ｍＪ（５．４ｍＷ・ｓ）となる。
そして、防食構造１の実施例１が消費する電力は、３Ｖ×０．２ｍＡ＝０．６ｍＷとなるから、定電圧で電力を消費したとすると、５．４ｍＷ・ｓ／０．６ｍＷ＝９秒となる。電圧が直線的に降下しつつ、電力を消費したとしても１８秒となる。
つまり、この防食構造１の実施例における容量１２００μＦの電解コンデンサ５３は、容量が小さく、夜間に防食可能な電流を鉄筋４に流すことができる程の蓄電機能は有していない。しかし、上述した間欠通電による鉄筋４に電圧が印加されない夜間でも防食効果が確認された結果から、腐食の程度の軽い鉄筋が埋設されたコンクリート構造物や新規に構築されたコンクリート構造物の防食が可能と考えられる。
【００７６】
次に、以下の手順により、図１１に示す防食構造１の実施例２に用いる電源回路５を作製した。
主電源として、シリコン面の大きさが１２ｍｍ×１５６ｍｍのセルを１８枚直列に接続し公称出力がＶｐｍ：１８Ｖ、Ｉｐｍ：２７７ｍＡの多結晶シリコン太陽電池５１を用意した。ダイオード５２と補助陽極１０の間に容量１２０Ｆの電気二重層キャパシタ５３を太陽電池５１と並列に接続した。また、ツェナーダイオード５９とトランジスタ６０を組み合わせて可変抵抗６１で電流量の調整が可能な電流制御回路を設けた。
これらのこと以外は、防食構造１の実施例１に用いる電源回路５と同様とした。
【００７７】
ハイドロゲルシートを幅３００ｍｍ、長さ約３５０ｍｍとしたこと以外は、防食構造１の実施例１に用いる補助陽極１０と同様にして、防食構造１の実施例２に用いる補助陽極１０を１枚作製した。
防食構造１の実施例１と同様にして、φ１０ｍｍの格子状の鉄筋からなる被防食体４が層の中央に埋設された厚さ５０ｍｍ、幅４００ｍｍ、長さ６００ｍｍのコンクリート層３を作製した。電解質層１２を用いて、幅方向を揃えて補助陽極１０をコンクリート層３の表面中央に接着した。
防食構造１の実施例１と同様にして、太陽電池５１を防食構造１の実施例２に用いる電源回路５を接続し、図１に示すコンクリート構造物の防食構造１の実施例２とした。
【００７８】
太陽電池５１を水平に設置し、記録を１０分間に１回としたこと、測定を７月上旬から開始したこと以外は、防食構造１の実施例１と同様にして、発生電圧と発生電流量と鉄筋電位を記録した。なお、６日目までは電源回路５の調整に費やした。６日目の夜にキャパシタ５３を接続し、１７日目の正午まで電流量を制御することなく常時通電として測定した。その後、キャパシタ５３を取り外して間欠通電とすると共に、２１日目の午前１０時まで電流量を０．５ｍＡに制御した。その後、２４日目の１０時まで電流量を０．６ｍＡに制御した。その後、５９日目まで電流量を１ｍＡに制御した。それらの結果を図１２〜図１４に午前３時を起点として示す。また、４５〜５５日目の結果を拡大して図１５〜図１７に示す。
【００７９】
図１２によれば、キャパシタ５３を使用している間は、小さな変動はあるものの、夜間も０．８Ｖ程度の電圧が印加されており、図１３から、夜間も０．２ｍＡ程度の電流が流れていることが判る。なお、図１３は、電流の実測値を示したもので、防食面積は、ハイドロゲルの面積が幅３００ｍｍ×長さ３５０ｍｍ＝０．１０５ｍ２となるから、発生電流０．２ｍＡは、発生電流密度約２ｍＡ／ｍ２に相当する。そして、図１４によれば、夜間に鉄筋電位が１７０ｍＶ程度変化しているので、常時通電で十分に防食されていることが判る。
【００８０】
図１３から、電流制御回路を設ければ、太陽電池を主電源とする電源回路であっても定電流の間欠通電で防食が可能なことが判る。この電流制御回路とこの供試体の組合せの場合、回路電圧を１．３Ｖ程度以下に抑えることができるので、防食構造１の実施例２による間欠通電の防食は、水や塩化物の電気分解が起こりにくい。なお、図１３の間欠通電による防食時の電流量１ｍＡは、発生電流密度約１０ｍＡ／ｍ２に相当する。その結果、鉄筋電位の変化量のピークが３５０ｍＶ程度と大きいが、間欠通電であれば、過防食は起こりにくいと考えられる。
また、キャパシタ５３を使用せず、間欠通電とした時に、発生電流のない日は存在しないことから、日中が曇りや雨の場合の発生電流量でも防食電流が流れることが判る。
【００８１】
そして、キャパシタ５３を使用した場合は、図１４から、夜間も鉄筋の電位が１００ｍＶ以上低下しているので、夜間も防食されていることが判る。そして、図１３、図１２を参考に、夜間の防食に必要な電流を０．２ｍＡ、その時の電圧を０．８Ｖとすると、防食構造１の実施例２が消費する電力は、０．８Ｖ×０．２ｍＡ＝０．１６ｍＷとなる。また、容量Ｃ＝１２０Ｆのコンデンサ５３に蓄えられる電力量Ｗ・ｓ＝ＣＶ２／２であるから、電力量Ｗ・ｓ＝１２０×０．８×０．８／２＝３８．４ジュール（Ｗ・ｓ）となる。
夜間にコンデンサ５３が定電圧で電力を供給したとすると、３８．４Ｗ・ｓ／０．１６ｍＷ＝２４００００秒＝約６７時間となる。従って、図１６から、発生電流のない時間帯は、１０時間程度であるが、さらに長くても、余裕を持って夜間に防食電流を供給できることが判る。
【００８２】
また、防食構造１の実施例１における間欠通電ならびに実施例２における常時通電および間欠通電によれば、いずれも最大電力点追尾を行うことなく太陽電池を作動させて電気防食が可能なことが判る。
【符号の説明】
【００８３】
１…本発明の防食構造、３…表面層（コンクリート層）、４…被防食体（鉄筋）、５…電源回路、５１…太陽電池、５２…ダイオード、５３…コンデンサ（キャパシタ）、５４…抵抗、５５…電源回路の正極、５６…電源回路の負極、６…回路配線（導線）、１０…補助陽極、１１…導電層、１２…電解質層、１４…保護層、１５…連通孔（貫通孔）。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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