(57)【要約】【課題】防汚処理を必要とする面に、複数の電極板を隙間なく、かつ凹凸も少なくできる限り平滑な状態に施工して水生生物の着生を防止する。【解決手段】隣り合う電極板２どうしの側縁を重複し合い、壁面１ａに接着剤４を介して接着する。【選択図】  図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
表面がアルカリ不溶性の導電材料からなる板状の電極板を、水生生物の付着防止といった防汚処理を必要とする壁面に設置し、前記電極板の近傍でかつ該電極板とともに水中に没する位置に電極部材を設置し、前記電極板を陰極、前記電極部材を陽極として海水を介して両極間に通電し、前記電極板からヒドロキシイオン（ＯＨ−）を発生させて水生生物の付着を防止する陰極防汚システムであって、
前記電極板が複数有り、隣り合う電極板どうしが側縁を重複し合って、あるいは小さな隙間を有して前記壁面に固定されていることを特徴とする陰極防汚システム。
【請求項２】
前記電極板が、前記壁面に全面的または部分的に、接着またはビス止めされていることを特徴とする請求項１記載の陰極防汚システム。
【請求項３】
前記電極板が、前記壁面に対して自己接着作用を発揮する発泡剤、隙間への浸透性のある注入接着剤、コテ塗りの可能なグリース状の接着剤、またはスプレイ接着剤のいずれかによって接着されていることを特徴とする請求項１記載の陰極防汚システム。
【請求項４】
前記隣り合う電極板の重複部分または隙間を有する繋ぎ部分を前記壁面に押し付けるバーを備えることを特徴とする請求項１から３のいずれか記載の陰極防汚システム。
【請求項５】
前記壁面に固定され、上部には前記隣り合う電極板の重複部分が配置されたバーに、前記重複部分を貫通したネジ体が螺着されていることを特徴とする請求項１から３のいずれか記載の陰極防汚システム。
【請求項６】
前記壁面に固定され、上部には前記隣り合う電極板の重複部分が配置されたバーに、前記重複部分が、溶接または導電性を有する接着剤によって固定されていることを特徴とする請求項１から３のいずれか記載の陰極防汚システム。
【請求項７】
前記隣り合う電極板間に、その境界に沿って途切れることなく連続的または間欠的に溶接が施されていることを特徴とする請求項１から６のいずれか記載の陰極防汚システム。
【請求項８】
前記隣り合う電極板間に、その境界に沿って途切れることなく連続的または間欠的に樹脂材が注入されていることを特徴とする請求項１から６のいずれか記載の陰極防汚システム。
【請求項９】
前記電極板またはその継ぎ目部分に生じた凹みが樹脂材によって平滑に均されていることを特徴とする請求項１から８のいずれか記載の陰極防汚システム。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば発電プラントの取水口の壁面に水生生物が付着するのを防止するシステムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
発電プラント用の冷却水として海水を取り込む取水口の壁面にも、他の沿岸構造物と同様に藻類や貝類等の水生生物が付着するが、こういった水生生物が付着すると、取水量が減少したり、付着した生物が壁面から剥がれ落ちてプラントに流れ込み、内部の機器を破損したりする問題があった。このような問題に対し、従来は、取水口の向かい合う壁面にそれぞれ導電塗膜を形成し（もしくは壁面に設置したパネルに導電塗膜を形成し）、一方の壁面の導電塗膜を負極、他方の壁面の導電塗膜を正極として両極間に通電し、導電塗膜に近接して存在する海水を電気分解して塩素ガスを発生させることにより、水生生物の付着を防止するシステムが採用されている（例えば、下記の特許文献１）。
【０００３】
上記のような導電塗膜を用いた水生生物付着の防止システムにおいては、導電材料を塗布する際の手間がかかる割に耐久性に乏しく、塗膜の塗り替え周期が短いといった指摘がある。そこで、取水口の壁面に沿い、取水口内の海水に浸かるように導電材料製の電極板を設置するとともに、電極板の近傍に取水口内の海水に浸かるように電極部材を設置し、電極板を陰極、電極部材を陽極として海水を介して通電し、水生生物の付着を防止するシステムが検討されている（例えば、下記の特許文献２、３）。このようなシステムによれば、導電塗膜にかえて負極の電極板を設置することにより、耐久性が大幅に改善されることが期待されている。
【０００４】
【特許文献１】
特公平０７−１１９４４７号公報（第２頁右欄、第１、第２図）
【特許文献２】
特開平０９−０８８０３３号公報（段落［００２１］から［００２２］、図１）
【特許文献３】
特開平１０−２９２３５５号公報（段落［００１３］から［００１５］、図１）
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上記のようなシステムにおいては、比較的広い範囲にわたって複数の電極板を隙間なく、かつ凹凸も少なくできる限り平滑な状態に施工しなければならない。電極板間に隙間があったり表面に凸凹があったりすると、電極板に沿って流れる海水に淀みが生じ、その周辺に水生生物が付着し易くなり、ひとたび水生生物が付着するとそこを起点にして周辺に水生生物の繁殖が活発になることが予想され、上記システムの性能を貶める要因となり得るからである。また、隙間から海水が侵入すると電極板が腐食し、その部分の性能が著しく低下して水生生物が付着し易くなり、結果的に上記と同様の問題を引き起こす。また、前記導電塗膜方式を採用した場合、多数の層の塗装工事で手間が掛かることの改善、工期が長いことの改善、有機溶剤を使用する作業環境の悪さの改善、導電塗膜の劣化・剥離による短寿命・防汚性能の低下の改善が望まれている。
【０００６】
本発明は上記の事情に鑑みてなされたものであり、防汚処理を必要とする面に、複数の電極板を隙間なく、かつ凹凸も少なくできる限り平滑な状態に施工して水生生物の着生を防止することを目的としている。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記の課題を解決するための手段として、次のような構成の陰極防汚システムを採用する。
すなわち本発明に係る請求項１記載の陰極防汚システムは、表面がアルカリ不溶性の導電材料からなる板状の電極板を、水生生物の付着防止といった防汚処理を必要とする壁面に設置し、前記電極板の近傍でかつ該電極板とともに水中に没する位置に電極部材を設置し、前記電極板を陰極、前記電極部材を陽極として海水を介して両極間に通電し、前記電極板からヒドロキシイオン（ＯＨ−）を発生させて水生生物の付着を防止する陰極防汚システムであって、
前記電極板が複数有り、隣り合う電極板どうしが側縁を重複し合って、あるいは小さな隙間を有して前記壁面に固定されていることを特徴とする。
【０００８】
請求項２記載の陰極防汚システムは、請求項１記載の陰極防汚システムにおいて、前記電極板が、前記壁面に全面的または部分的に、接着またはビス止めされていることを特徴とする。
【０００９】
請求項３記載の陰極防汚システムは、請求項１記載の陰極防汚システムにおいて、前記電極板が、前記壁面に対して自己接着作用を発揮する発泡剤、隙間への浸透性のある注入接着剤、コテ塗りの可能なグリース状の接着剤、またはスプレイ接着剤のいずれかによって接着されていることを特徴とする。
【００１０】
請求項４記載の陰極防汚システムは、請求項１から３のいずれか記載の陰極防汚システムにおいて、前記隣り合う電極板の重複部分または隙間を有する繋ぎ部分を前記壁面に押し付けるバーを備えることを特徴とする。
【００１１】
請求項５記載の陰極防汚システムは、請求項１から３のいずれか記載の陰極防汚システムにおいて、前記壁面に固定され、上部には前記隣り合う電極板の重複部分が配置されたバーに、前記重複部分を貫通したネジ体が螺着されていることを特徴とする。
【００１２】
請求項６記載の陰極防汚システムは、請求項１から３のいずれか記載の陰極防汚システムにおいて、前記壁面に固定され、上部には前記隣り合う電極板の重複部分が配置されたバーに、前記重複部分が、溶接または導電性を有する接着剤によって固定されていることを特徴とする。
【００１３】
請求項７記載の陰極防汚システムは、請求項１から６のいずれか記載の陰極防汚システムにおいて、前記隣り合う電極板間に、その境界に沿って途切れることなく連続的または間欠的に溶接が施されていることを特徴とする。
【００１４】
請求項８記載の陰極防汚システムは、請求項１から６のいずれか記載の陰極防汚システムにおいて、前記隣り合う電極板間に、その境界に沿って途切れることなく連続的または間欠的に樹脂材が注入されていることを特徴とする。
【００１５】
請求項９記載の陰極防汚システムは、請求項１から８のいずれか記載の陰極防汚システムにおいて、前記電極板またはその継ぎ目部分に生じた凹みが樹脂材によって平滑に均されていることを特徴とする。
【００１６】
【発明の実施の形態】
本発明の実施形態を図１ないし図９に示して説明する。
図１には、水生生物の付着を防止するシステムの一例として、取水口１の壁面１ａに沿って亜鉛や錫メッキ鋼板等のアルカリ不溶性の導電材料からなる電極板（「防汚プレート」ともいう）２を設置するとともに、取水口１内の海水に浸かるように白金、白金箔、チタンまたはカーボン等からなる電極部材３を設置した、陰極防汚と呼ばれるシステムの概要を示す。このシステムにおいては、電極板２を陰極、電極部材３を陽極として海水を介して両極間に通電し、負極である電極板２の表面からヒドロキシイオン（ＯＨ−）を発生させて水生生物の付着を防止する。
【００１７】
電極板２には陰極通電端子３ａが設けられ、電極部材３には陽極通電端子３ｂが設けられており、各端子が電源装置の陰極、陽極にそれぞれ接続されている。電極板２は、厚さが均一で平面視すると長方形状をなし、図２に示すように、壁面１ａに升目状に整列して貼り付けられている。隣り合う電極板２間の継ぎ目は、両者間に隙間なくまたは間欠的に、かつ凹凸も少なくできる限り平滑な状態に施工されている。電極板２間の継ぎ目の施工例を図３ないし図６に示す。まず、図３では、隣り合う電極板２が、壁面１ａにＦＲＰ（裁断したガラス繊維）を混ぜたエポキシ樹脂の接着剤４で貼り付けられており、両者の側縁は一部重複している。隣り合う電極板２の重複部分には、その延在方向に沿ってＳＵＳ等の導電材料からなる断面矩形のバー５が配置されている。バー５は、電極板２を貫くアンカーボルト６によって壁面１ａに螺着されている。アンカーボルト６もＳＵＳ等の導電材料からなり、壁面１ａに螺入される際に導入された力で自らを壁面１ａに押し付けており、結果的には壁面１ａとバー５との間に電極板２の重複部分を挟んで圧締する役割を担っている。また、壁面１ａの面方向から見て隣り合う電極板２の境界には、ＴＩＧ溶接によってビード７が連続的または間欠的に形成されている。なお、図示は省略したが、重複する電極板２間、および電極板２とバー５との間には、金属製の両面テープが介装されてお互いを接着している。なお、この両面テープに代えて導電性を有する接着剤で接着することも可能である。
【００１８】
それぞれの電極板２は、壁面１ａからの浮きを防止するために、所定の間隔ずつ離間してセメント釘８が打設されている。セメント釘８は、電極板２を補助的に圧締する役割をも担っている。
【００１９】
上記のように施工された電極板２の継ぎ目部分において、両電極板２間の通電は、基本的にはアンカーボルト６を介してなされ、両電極板２間の止水は、基本的にはバー５による圧締によってなされている。また、ＴＩＧ溶接のビード７によって補助的に通電と止水とがなされている。また、導電性接着剤を使用する場合も通電と止水とがなされる。これにより、良好な通電状態が確保されるとともに漏れの少ない止水性が得られている。
【００２０】
また、壁面１ａと金属板２との間には接着剤４の層が形成され、この層が壁面１ａを施工する際に生じた欠損部や凹部を埋めてしまっており、海水に接する金属板２の表面はほとんど凹凸のない平滑な状態に仕上がっている。これにより、海水の流れに淀みが生じ難くなって水生生物の着生を防止することができる。また、壁面１ａと金属板２との間のほぼ全面に接着剤４の層を形成することで、電極板２の裏面側に海水が侵入しないようにして海水による電極板２の腐食およびそれに伴う損傷を防止することができる。特にエポキシ樹脂系の接着剤は耐海水性に優れることから海水を取り込む取水口１には好適である。また、エポキシ樹脂系の接着剤は絶縁性にも優れており、水気を含みがちなコンクリートの壁面１ａと電極板２とを効果的に絶縁することが可能である。
【００２１】
ところで、本例では電極板２の圧締のためにバー５は必要であるが、バー５が電極板２の表面に突き出し、海水の流れに淀みを生じさせてしまう。そこで、バー５のエッジを面取りして淀みをの発生をできる限り抑えるようにすることが望ましい。また、ＴＩＧ溶接のビード７ではなく樹脂製のパテで境界を埋めて止水の役割を担わせてもよい。さらに、バー５やセメント釘８のみで電極板２の十分な圧締がなされるならば、接着剤４の層を形成しなくてもよい。また、ＴＩＧ溶接ビードに代えて導電性接着剤でパネル間の通電性あるいは止水性を得ることも可能である。
【００２２】
図４でも、隣り合う電極板２が、壁面１ａに接着剤４で貼り付けられており、両者の側縁は一部重複している。ただし、バー５は金属板２に先んじて壁面１ａに固定されており、バー５の上部に電極板２の重複部分が配置されている。電極板２の重複部分は、それらを貫いてバー５に螺着されるビス９によってバー５に圧締されている。なお、本例でも、重複する電極板２間、および電極板２とバー５との間には、金属製の両面テープあるいは導線性接着剤が介装されてお互いを接着している。
【００２３】
上記のように施工された電極板２の継ぎ目部分において、両電極板２間の通電は、基本的にはビス９を介してなされ、両電極板２間の止水は、基本的にはバー５による圧締によってなされている。また、ＴＩＧ溶接のビード７によって補助的に通電と止水とがなされている。これにより、良好な通電状態が確保されるとともに漏れの少ない止水性が得られている。なお、ビスや溶接ビードに代えて導電性接着剤でパネル間の通電性あるいは止水性を得ることも可能である。
【００２４】
また、接着剤４の層が壁面１ａを施工する際に生じた欠損部や凹部を埋めてしまっており、海水に接する金属板２の表面はほとんど凹凸のない平滑な状態に仕上がっている。これにより、海水の流れに淀みが生じ難くなって水生生物の着生を防止することができる。
【００２５】
図５では、壁面１ａと電極板２との間に、高分子発泡剤１０が注入されている（ポリウレタンやポリエステル等の現場発泡による）。高分子発泡剤１０は、液の状態で壁面１ａと電極板２との間に注入され、発泡しながら隙間に広がり、やがて固化して壁面１ａと電極板２とを接着している。高分子発泡剤１０は、層の薄い接着剤４よりも欠損部や凹部を埋める作用に優れており、電極板２表面の平滑度を高める効果がさらに増す。
【００２６】
なお、高分子発泡剤１０にかえてスポンジゴム等の裏打ち材や隙間充填用のパテを用いてもよい。ただし、パテには高分子発泡剤と同様の接着能力があるが、スポンジゴム等の裏打ち材にはないので、これを採用する場合は電極板２と裏打ち材との間、裏打ち材と壁面１ａとの間をそれぞれ接着剤で接着する必要がある。
【００２７】
図６では、バー５の上面に電極板２の厚みを吸収する切欠部５ａを形成しておき、この部分に電極板２の側縁を当ててビス９で固定している。これにより、電極板２の継ぎ目部分もほとんど凹凸のない平滑な状態に仕上がるため、海水の流れに淀みが生じ難くなって水生生物の着生を防止することができる。
【００２８】
図７には、図４に示した電極板２の継ぎ目部分の施工手順を示す。
まず、（ａ）に示すように、継ぎ目部分で下になる方の電極板２を壁面１ａに貼り付ける。このとき、壁面１ａ、電極板２の裏面にはそれぞれ接着剤４を塗布しておき、それらが半乾きになって強い粘りを生じたときに壁面１ａに電極板２を圧して接着する。ただし、バー５と金属板２との間には接着剤４は塗布せず、両面テープ１１によって両者を接着する。
【００２９】
次に、（ｂ）に示すように、継ぎ目部分で上になる方の電極板２を壁面１ａに貼り付ける。このとき、壁面１ａ、電極板２の裏面にはそれぞれ接着剤４を塗布しておき、それらが半乾きになって強い粘りを生じたときに壁面１ａに電極板２を圧して接着する。ただし、バー５上の金属板２との間には接着剤４は塗布せず、両面テープ１１によって両者を接着する。なお、両面テープに代えて導線性接着剤を使用することも可能である。
【００３０】
次に、（ｃ）に示すように、電極板２の重複部分を貫いてバー５にビス９を螺着するとともに、電極板２に所定の間隔ずつ離間してセメント釘８を打設する。さらに、隣り合う電極板２の境界に、ＴＩＧ溶接によってビード７を連続的または間欠的に形成する。後は、接着剤４の完全な硬化を待って作業を終了する。
【００３１】
図８では、電極板２の継ぎ目部分やセメント釘８の打設部分における処理について説明する。電極板２の表面を、接着剤４や高分子発泡剤１０によって如何に平滑に仕上げても、電極板２の継ぎ目部分やセメント釘８の打設部分には多少の凹凸が生まれることが致し方ない。そこで、そのような凹凸を少しでも滑らかに仕上げることが、海水の流れに淀みを生じ難くして水生生物の着生を防止することに繋がるといえる。
【００３２】
（ａ）では、重複することなくバー５の上面で突き合わされた２枚の電極板２が、バー５にスポット溶接（またはＴＩＧによる連続または間欠溶接）１２によって固設されているが、隣り合う電極板２間にわずかに隙間が生じてしまうことがある。このような隙間には、パテ（またはエポキシ樹脂系の接着剤）１３を充填し、表面をならして平滑に仕上げる。
【００３３】
（ｂ）では、バー５の上面で重複する２枚の電極板２が、バー５にスポット溶接（またはＴＩＧによる連続溶接）１２によって固設されているが、重複する電極板２間の境界には段差が生じてしまう。このような段差にも、パテ（またはエポキシ樹脂系の接着剤）１３を充填し、表面をならして継ぎ目部分の凹凸をできる限り滑らかに仕上げる。
【００３４】
（ｃ）では、継ぎ目部分にはあたらない電極板２が、セメント釘８によって壁面１ａに圧締されているが、セメント釘８のワッシャ８ａがその周囲の電極板２を壁面１ａ側に凹ませてしまう。このような凹みにも、パテ（またはエポキシ樹脂系の接着剤）１３を充填し、表面をならして継ぎ目部分の凹凸をできる限り滑らかに仕上げる。
【００３５】
図９では、壁面１ａと電極板２との間への高分子発泡剤１０の注入手順について説明する。壁面１ａに電極板２を設置する際、下縁および両側縁は壁面１ａに沿って縦横に配設されたバー５に固定するが、上縁だけはバー５を設けずに開放しておく。そして、この開放された上縁の部分から電極板１０の裏面側に注入管１４を挿入し、この注入管１４から高分子発泡剤１０を押し出す。押し出された高分子発泡剤１０は重力に従って流れ落ち、自らが発泡する作用と相まって、壁面１ａと電極板２との空隙を下方から上方に順次満たしていく。
【００３６】
高分子発泡剤１０は、自らが発泡することにより、壁面１ａや電極板２の裏面に対して欠損部や凹部を埋める作用に優れており、電極板２表面の平滑度を高める効果がさらに増す。また、自らの発泡作用で空隙に勝手に広がるので、施工性にも優れる。
【００３７】
なお、ここで使用する高分子発泡剤１０には、比較的発泡圧の低いものを選択すべきである。発泡剤を注入すべき空隙は広がりはあるものの幅が狭いので、発泡圧が高すぎると電極板２を外側に押し出す力が作用して平滑度を貶めるからである。なお、ここでは高分子発泡剤の使用を述べてきたが、取水口壁面と陰極板との隙間が例えば１ミリメートル程度と少ない場合は発泡性ではない高分子注入剤を注入することも可能である。
【００３８】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、防汚処理を必要とする面に、複数の電極板を隙間なく、かつ凹凸も少なくできる限り平滑な状態に施工することができ、これによって前記面に沿って流れる海水に淀みが生じ難くなるので、該壁面への水生生物の着生を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態を示す図であって、陰極防汚システムの概要を示す取水口の断面図である。
【図２】取水口の壁面に固定された電極板を示す斜視図である。
【図３】電極板の継ぎ目部分の施工例を示す断面図である。
【図４】同じく、電極板の継ぎ目部分の施工例を示す断面図である。
【図５】同じく、電極板の継ぎ目部分の施工例を示す断面図である。
【図６】同じく、電極板の継ぎ目部分の施工例を示す断面図である。
【図７】図４に示した継ぎ目部分の施工手順を示す状態説明図である。
【図８】電極板の継ぎ目部分やセメント釘の打設部分に生じる凹凸の処理を示す断面図である。
【図９】壁面と電極板との間に高分子発泡剤の注入する手順を説明する状態説明図である。
【符号の説明】
１      取水口
１ａ    壁面
２      電極板
３      電極部材
４      接着剤
５      バー
６      アンカーボルト
７      ビード
８      セメント釘
９      ビス
１０    高分子発泡剤
１１    両面テープ
１２    スポット溶接
１３    パテ
１４    注入管
【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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