(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
一側より海水を取水し、他端側より放出する海水配管系において、配管内に海水の流れ方向に沿い少なくとも一対の棒状の永久磁石を互いにＮ極とＳ極が見合うように配置し、磁極間を通過する海水に磁気処理を施すことを特徴とする海生物付着・成長抑制方法。
【請求項２】
短尺配管内に海水の流れ方向に沿い少なくとも一対の棒状の永久磁石を、対になる磁石が互いにＮ極とＳ極が向き合うように配置し、磁石固定板により固定保持せしめた磁気処理装置を少なくとも海水配管装置の一部に用いたことを特徴とする海生物付着・成長抑制装置。
【請求項３】
内管と外管よりなる短尺の二重管の内外両管間に海水の流れ方向に沿い少なくとも一対の棒状永久磁石を対になる磁石が管上半部と下半部で互いにＮ極とＳ極が向き合うように挿入固定せしめた磁気処理装置を少なくとも海水配管装置の一部に用いたことを特徴とする海生物付着・成長抑制装置。
【請求項４】
海水配管装置が炭素鋼配管を含み、かつ該炭素鋼配管の海水入口側に少なくとも一対の棒状永久磁石を、海水の流れ方向に沿い対になる磁石が互いにＮ極とＳ極が向き合うよう配置固定せしめた磁気処理装置を用いたことを特徴とする海生物付着・成長抑制装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
本発明は水配管、特に海水を取り入れる海水取水配管内部に貝類など海生物が付着・成長するのを抑制し、あわせて炭素鋼等の海水腐食を抑制する海水配管への海生物付着・成長抑制方法ならびに装置に関するものである。
【発明の属する技術分野】
【０００２】
海岸地域に立地する発電プラントや工業プラントでは、設備の冷却水に海水を用いることが一般的である。
海水は取水口より取り込まれ各設備へ送水されるが、この際、魚類、クラゲ等のある程度の大きさの生物は取水口入口に設置されているスクリーンにより侵入を防止することが可能である。しかしながら、このスクリーンでは貝類等小型海生物の侵入を防ぐことは困難であり、結果として、取水配管内部に貝類等が付着・成長し、配管内部の閉塞による送水障害が生じることが問題となっている。
【０００３】
このような状況に対し、付着海生物の剥離作業が可能な大口径配管については、現状、プラント定期検査時に除去作業が行われているが、除去作業及び除去時に発生する海生物の死骸、塵芥の処理に多大の労力を要しており、このような状況の改善が望まれている。
また、付着海生物の除去が困難な小口径配管の場合には、やむを得ず配管取り替えを実施している。
【０００４】
ところで、一方、上記の問題に対処し、それら海水配管への海生物の付着・成長を抑制する方法が種々試みられているが、これら海水配管等への海生物付着抑制方法としては、従来、塩素処理が一般的に用いられてきた。
塩素処理は生物に有害な塩素を海水に注入することにより海生物を死滅させるものであり、安価かつ効果的な方法として広く普及してきた。
しかしながら、近年、有害物質である塩素を恒常的に海水に注入することは環境・生態系に悪影響を及ぼすことが懸念されており、注入塩素濃度の低減化などが検討されている。
【０００５】
また、上記塩素の直接注入を回避する方法として、配管内面に導電塗膜を施し、導電塗膜自体を電極として海水の電気分解により塩素や塩素化合物を生成させる方法が検討されている。
しかし、この方法も最終的に塩素を用いる点では従来の塩素注入法と同様に環境・生態系への影響が懸念される上、通電及び導電塗膜の劣化に伴うメンテナンスなど高コストな問題を有している。しかも、導電塗膜処理は、塗装作業自体が小口径配管では難しいことより、小口径配管には適用が難しいという問題もある。
【０００６】
以上は最も代表的な従来の技術であるが、更にこれ以外についても、各種方法が検討されている。例えば、硫酸鉄イオンの注入や金属銅ライニング配管の開発などの方法である。しかし、硫酸鉄イオンの注入は塩素注入と同様に化学物質を注入するため環境への影響懸念があり、また、金属銅ライニング配管については、銅の殺菌効果を利用するものであるが、銅の海水耐食性が低いことによる新たな腐食損傷の発生や既設配管の取り替えコストなどの課題を抱えており、プラントへ適用できる状況にはない。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
以上のような従来技術の状況をふまえ、それら各種の問題点に対応して本発明者らは環境への悪影響が懸念される化学物質を使用しないこと、また、メンテナンスを要する既設配管の塗装、取り替えなどを行わないことを必要条件として、海水配管への海生物の付着・成長を抑制する手段を研究し、その結果、磁気が海生物の付着・成長の抑制に有効であることを知見するに至った。
【０００８】
現在の科学では、磁気が生物の生命活動に及ぼす影響についてはまだ充分には解明されておらず、従って、磁気が海生物に及ぼす効果についても理論的なメカニズムは不明である。しかしながら、磁気処理を施した海水中における海生物の成長実験の結果、磁気処理海水が海生物の付着・成長を抑制することが見いだされた。
【０００９】
本発明はかかる知見に基づいて、磁気の利用を図ることにより、前記必要条件を満足し、環境への影響懸念なく、また、既設配管の塗装、取り替えなどの作業を不要ならしめて  低コストな海水配管の海生物付着・成長抑制手段を提供することを目的とするものである。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
即ち、上記目的に適合する本発明の特徴は、先ず、基本的に、一端側より海水を取水し、他端側より放出する海水配管系において、配管内に少なくとも一対の棒状の永久磁石を海水の流れ方向に沿って互いにＮ極とＳ極が見合うように配置し、磁極間を通過する海水に磁気処理を施すことにある。
【００１１】
請求項２〜４は上記発明の実施に具体的に適用し得る磁気処理装置を含む海生物付着・成長抑制装置の各態様であり、請求項２に係る発明は、短尺の配管内に少なくとも一対の棒状の磁石を、対になる磁石が互いにＮ極とＳ極が向き合うように配置し、磁石固定板により固定保持せしめた磁気処理装置を少なくとも海水配管装置の一部に用いたことを特徴とする。
【００１２】
また、請求項３に係る発明は更に異物混入対策を加えた装置であり、内管と外管よりなる短尺の二重管の内外両管間に少なくとも一対の棒状磁石を対になる磁石が管上半部と下半部で互いにＮ極とＳ極が向き合うように挿入固定せしめた磁気処理装置を少なくとも海水配管装置の一部に用いたことを特徴とする。
【００１３】
更に、請求項４に係る発明は、前記海生物付着・成長の抑制と共に炭素鋼配管などの炭素鋼の海水による腐食抑制を加味するものであり、海水配管装置としても炭素鋼配管が含まれているような場合において、前記少なくとも一対の棒状磁石を、対になる磁石が互いにＮ極とＳ極が向き合うよう配置固定せしめた磁気処理装置を該炭素鋼配管の海水入口側に用いることが好適である。
【００１４】
【作用】
上記本発明を実施し、一対の棒状永久磁石を海水の流れ方向に沿って組み込んだ短尺配管を既設配管の海水取入口側に取り付けて海水を取り入れるときは、磁極間を海水が通過することにより海生物の付着・成長が抑制され、磁気処理された海水が通過する入口側は多数の海生物が付着するが、出口側には海生物の付着は見られず、きれいな表面を得る。
【００１５】
また、配管が炭素鋼配管であるときは、磁気処理が海生物の付着・成長の抑制の外に、更に、海水腐食が抑制される。
なお、上記の如き磁気処理が海生物付着・成長の抑制に及ぼす作用についての理論的な根拠は必らずしも十分ではないが、これらの作用状況は海生物の成長実験の結果により知見されている。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の具体的な実施の形態について添付図面と共に説明すると、図１に本発明を実施する基本的な海水磁気処理装置の１例を示す。
【００１７】
この装置は図示のように既設配管と連結されるフランジ２を両端に有する短尺の配管１に磁石固定板３を介し、一対、もしくは複数対、図では２対の棒状の永久磁石４，５が海水の流れ方向に沿って取り付けられて構成されており、対になる磁石４，５は互いにＮ極とＳ極が向き合う配置となっている。
なお、使用する磁石には夫々腐食防止のため耐海水性の塗装が施されている。
【００１８】
以上のように磁石を組み込んだ短尺配管を使用し、これを海水入口側に取り付けると、磁極間を海水が通過することにより磁気処理の効果を得ることができるが、この際、磁気処理の効果は磁束が強い程、また、配管のエロージョン・コロージョンが発生しない範囲で流速は速いほうがよい。
なお、上述の図に示した短尺配管は本発明を実施する海水磁気処理装置の単位ユニットであり、１つに限らず複数用い、これを並列、直列に連結して効果をより高めることも可能である。
【００１９】
ところで、実際の海水中には貝類のカケラ、ゴミなどの小異物が多数に含まれている。  従って、長時間、海水を通水した場合、図１に示す処理装置において、磁石固定板３部分がストレーナーと同様な役割をし、小異物がこの部分に詰まり、通水障害を起こし易い問題がある。
【００２０】
図２は図１の改善としてかかる異物混入対策を考慮した磁気処理装置の例である。
この装置は例えば高分子合成樹脂製の円筒状の二重管容器１１の内管１２と外管１３の間に棒状の磁石１４，１５を上半部と下半部でＮ極とＳ極が互いに向き合うように配置したもので磁石は円筒状に配置されて内外両間に挿入固定される構造となっており、障害はないので海水中の異物が磁石固定部に詰まる懸念はない。
【００２１】
しかして、上記二重管容器１１の外径は図示のようにフランジ２を両端に有する短尺配管１内部に挿入される関係上、設置する短尺配管１の内径に対応して挿入可能な外径となっている。
そして、図示の如く組み込んだとき、内部の二重管容器１１の位置を保持するため、適宜、ストッパー１６が設けられている。
なお、異物混入対策としては、上記の如く配管内部に磁石を固定する方法に限らず、配管外部に固定する方法も可能であり、また、他の適宜手段をもって磁石を固定するようにしてもよい。
【００２２】
また、上記説明においては永久磁石を用いた海水磁気処理を示したが、もとより、水処理に磁気を利用すること自体は、効果の有無は別として、非海水の工業水配管・受水槽・クーリングタワー等の赤サビ・水アカ抑制対策、また地下水汲み上げ配管へのカルシウム・シリカスケール沈着抑制対策などが知られている。
しかしながら、何れの事例においても処理対策は水道水・工業用水や地下水等の淡水であり、海水・海生物を対象とした適用事例は見当たらない。
また、海生物の付着・成長に及ぼす磁石の影響についても論文等は見当たらず、これまで検討されたことはなかった。
【００２３】
さらに、海水とは異なり、上述の適用例にあるような淡水環境（水道水、工業用水、地下水）においては、海水中に存在するような貝類のカケラ、ゴミといった小異物による詰まりを配慮する必要がない。従って、異物対策を考慮したという事例も見当たらず、異物対策は海水処理において固有に必要とされる対策である。
【００２４】
【実施例】
図１に示す構造の磁気処理装置を用い、日本海沿岸の発電プラント海水取水口において、海水配管への海生物付着抑制効果を観察した。
海水配管装置の構成を図３に示す。この海水配管装置は炭素鋼配管２３，３２と塩化ビニール配管２４，３３及び海水磁気処理装置３１を夫々上中下のパネル３５，３６，３７を用いて適宜組み合わせ連結することによって構成されており、海水は図示なきポンプにより汲み上げられ、左上部配管２８より吸水され、右下部配管より放出されるようになっている。
【００２５】
図中の２１はユニオン、２２は配管固定治具、２５は絶縁継ぎ手、２６はフレキシブル樹脂管、２７は上部エア抜きバルブを夫々示し、磁気処理装置３１を略、中間位置としてその前後に炭素鋼配管２３，３２と塩化ビニール配管２４，３３が夫々組み合わせ配設されて全体として海水配管装置を形成している。
【００２６】
以上の海水配管装置によれば、図の左上部の海水入口より海水磁気処理装置３１までの配管類は未処理の海水に曝露されており、一方、海水磁気処理装置３１から右下部の海水出口までの配管類は磁気処理後の海水に曝露されることになる。従って、海水磁気処理装置の前後で配管類への海生物付着・成長状況を比較することにより、磁気処理海水の効果が評価できる。
【００２７】
そこで、この海水配管装置を用い、５月初旬から１０月末までの約半年間、海生物の付着・成長状況の観察を行った。これは、海生物が夏期に著しく成長することを考慮したためである。
海生物の付着・成長状況を図４〜図６に示す。この海生物の付着・成長状況を各図毎にまとめると以下の通りである。
【００２８】
（ａ）海水磁気処理装置の状況（図４）
未処理海水が通過する入口側（イ図参照）にはフジツボや藻類などが多数付着しており、成長を続けている。しかしながら、磁気処理海水が通過する出口側（ロ図）はきれいな表面のままであり、海生物の付着は見られない。
【００２９】
（ｂ）炭素鋼配管の状況（図５）
未処理海水が通過する炭素鋼配管（イ図）では、フジツボや藻類等海生物の付着・成長が著しく、また、海生物及び腐食によると思われる悪臭がひどい。一方、磁気処理海水が通過する炭素鋼配管（ロ図）には海生物の付着は見られない。
【００３０】
（ｃ）塩化ビニール配管の状況（図６）
塩化ビニール配管は腐食しないため、磁気処理前後での海生物の付着状況の差は一層明らかである。未処理海水が通過する部分ではフジツボ等海生物の付着・成長に加えて、スライムの付着が激しい。（イ図参照）
一方、磁気処理海水が通過する部分では、表面にかすかに茶色の水アカのようなものが見られるだけであり（ロ図参照）、海生物の付着・成長の痕跡は認められない。
【００３１】
次に炭素鋼配管について、炭素鋼の海水腐食状況を知るため重量の経時変化を求めた。その結果は図７に示すように磁気処理前後の比較では、磁気処理海水が通過する炭素鋼配管の重量増加は未処理海水が通過する炭素鋼配管の半分程度となっている。この重量変化の差は、海生物の付着重量の差よりも大きいと見積もられることより、磁気処理が海生物の付着・成長抑制だけでなく、炭素鋼の海水腐食抑制効果を持つことが判明した。
【００３２】
以上の実施例に示す各長期通水試験においては、図１に示す構造の磁気処理装置を組み込み使用したため、磁石固定部の海水入口側に貝類のカケラ、ゴミ等の小異物が詰まる不具合が発生し、定期的な除去作業が必要であった。
【００３３】
そこでその対策として、図１の構造の磁気処理装置に代え、図２に示す異物対策用海水磁気処理装置を使用し、通水試験を行ったところ、小異物の詰まりなどの不具合発生は全く見られず、極めて有効であった。
【００３４】
【発明の効果】
本発明は以上のように、海生物等の付着・成長の抑制と、炭素鋼等の海水腐食抑制に海水の磁気処理を適用するものであり、海水配管中に少なくとも一対の棒状永久磁石を海水の流れ方向に沿って配置した磁気処理装置を組み込む簡単な構成だけで磁気処理効果が得られ、磁石間を通過した海水は海生物の付着・成長が抑制され、配管出口側は海生物の付着の見られないきれいな表面のままとなり、配管内部の閉塞による送水障害の起生をも阻止することができる顕著な効果を達成する。
【００３５】
また、上述の如く海水の海生物の付着・成長が抑制される結果、配管内部の付着海生物の剥離作業などの必要もなく、また、既設配管の塗装、取り替えなどの作業もなく、コストを著しく低減させる利点を有している。
更に、本発明の磁気処理は化学物質でなく、永久磁石を用いるため、環境への影響懸念はなく、また、異物混入対策の併用により長時間の連続使用も可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る海水磁気処理装置の基本的構成例を示す斜視図である。
【図２】本発明に係る海水磁気処理装置の他の実施例として異物対策用の上記処理装置の１例を示す分解斜視図である。
【図３】海水処理装置を用いた海水配管装置の構成例を示す正面図である。
【図４】海水磁気処理装置の海生物付着状況を示す図で、（イ）は未処理水の入口側、（ロ）は処理水の出口側である。
【図５】炭素鋼配管の海生物付着状況を示す図で、（イ）は未処理水入口側、（ロ）は処理水出口側である。
【図６】塩化ビニール配管の海生物付着状況を示す図で、（イ）は未処理水入口側、（ロ）は処理水出口側である。
【図７】炭素鋼配管の重量経時変化を示す図表である。
【符号の説明】
（１）  短尺配管
（２）  フランジ
（３）  磁石固定板
（４）、（５）  棒状磁石
（１１）  二重管容器
（１２）  内筒
（１３）  外筒
（１４）、（１５）  棒状磁石
（２３）、（３２）  炭素鋼配管
（３１）  磁気処理装置
【図１】
0003549092.tif 000002
【図２】
0003549092.tif 000003
【図３】
0003549092.tif 000004
【図４】
0003549092.tif 000005
【図５】
0003549092.tif 000006
【図６】
0003549092.tif 000007
【図７】
0003549092.tif 000008