(57)【要約】【課題】原子力発電プラントにおいて冷却水として用いる海水の中には海生生物が異物として存在するため、海水ストレーナを海水取水口に設けて海生生物を捕獲、除去するようにしている。しかし海生生物は捕獲後も生育するため海水ストレーナの濾過体の濾過孔を閉塞してしまい、海水ストレーナの洗浄作業頻度が上がると共に確実な捕獲、除去を期待することができない。【解決手段】濾過体表面に電気化学的に活性で、安定な電気的触媒を被覆し、濾過体と、この濾過体を収納する胴または蓋との間に直流電源から電位を与えることにより海水中で塩素の発生を抑制しつつ酸素を発生させ、海生生物の付着防止と駆除を行う。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
海水が流れ、海水中に存在する海生生物を捕獲する導電体の濾過体と、前記濾過体を収納する導電体の胴と、同じく胴と共に前記濾過体を収納する導電体の蓋と、前記濾過体の表面に被覆された電気化学的に活性で安定な電気的触媒と、濾過体と胴または蓋とを電気的に絶縁させる絶縁体と、正極が前記濾過体に接続され、負極が前記胴または蓋に接続され、海水中で塩素の発生を抑制しつつ酸素を発生させる値に設定された電位を正極と負極との間に与える外部直流電源とからなる海水ストレーナ。
【請求項２】
海水が流れ、海水中に存在する海生生物を捕獲する導電体の濾過体と、前記濾過体を収納する導電体の胴と、同じく胴と共に前記濾過体を収納する導電体の蓋と、前記胴と蓋の海水との接触面に被覆された絶縁性のライニングと、前記濾過体の表面に被覆された電気化学的に活性で安定な電気的触媒と、
前記濾過体を流れる海水と接触する電極体と、この電極体と濾過体とを電気的に絶縁させる絶縁体と、正極が前記濾過体に接続され、負極が前記電極体に接続され、海水中で塩素の発生を抑制しつつ酸素を発生させる値に設定された電位を正極と負極との間に与える外部直流電源とからなる海水ストレーナ。
【請求項３】
海水が流れ、海水中に存在する海生生物を捕獲する導電体の濾過体と、前記濾過体を収納する導電体の胴と、同じく胴と共に前記濾過体を収納する導電体の蓋と、前記濾過体と胴と蓋の表面に被覆された電気化学的に活性で安定な電気的触媒と、前記濾過体を流れる海水と接触する電極体と、この電極体と濾過体と胴と蓋とを電気的に絶縁させる絶縁体と、正極が濾過体と胴と蓋とに電気的に接続され、負極が前記電極体に電気的に接続され、海水中で塩素の発生を抑制しつつ酸素を発生させる値に設定された電位を正極と負極との間に与える外部直流電源とからなる海水ストレーナ。
【請求項４】
濾過体と胴または蓋とを胴と蓋との接続フランジ部の絶縁パッキンと絶縁ボルトと絶縁ナットにより電気的に絶縁するようにしたことを特徴とする請求項１記載の海水ストレーナ。
【請求項５】
電極体が胴と蓋との接続フランジ部に挟まれていることを特徴とする請求項２記載の海水ストレーナ。
【請求項６】
正極は、濾過体を被覆している電気的触媒に接続されていることを特徴とする請求項１ないし請求項５のいずれか一つに記載の海水ストレーナ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、海生生物の付着を防止する防汚機能を備えた海水ストレーナに関する。
【０００２】
【従来の技術】
例えば原子力発電プラントなどにおいては、大量に使用する冷却水として海から取水した海水を用いている。
海水を冷却水として用いた場合、熱交換器や海水を送水するポンプの吸込み部に海水中に無数に存在するイガイ、フジツボ、或いは海草類等の海生生物に代表される異物が付着することがある。
これらの異物が付着すると冷却系統に悪影響を及ぼす恐れがあるため海水の取水口に海水ストレーナを設けて異物を捕獲、除去するようにしている。
【０００３】
図７を参照して従来の海水ストレーナの構造を説明する。
図７において、１は一方の開口端にフランジ１ａを形成し、他端が底板１ｂで閉じられた有底筒状の濾過体、２はこの濾過体１を収納する筒状の胴で、海水の流れに沿って両端に開口３ａ、３ｂを形成し、これら開口３ａ、３ｂ端にはそれぞれフランジ４ａ、４ｂが形成されている。５は前記胴２の開口３ａに対向して設けられた筒状の蓋で、両端にフランジ６ａ、６ｂが形成されている。
【０００４】
前記濾過体１は胴２の中に収納され、フランジ１ａを胴２のフランジ４ａと蓋５のフランジ６ａとの間に挟まれ、ボルト７、ナット８により液密に締め付けられている。９はフランジ４ａと６ａとの間の液密を保つパッキンである。
また、胴２と蓋５の内面の海水１７との接触面には防食を目的としてライニング１０が施されている。
【０００５】
このように構成された海水ストレーナは海水の取水口などに取り付けられ、取水した海水が蓋５、濾過体１、胴２内を流れる過程において濾過体１により海水中に存在する海生生物を捕獲、除去する。
【０００６】
このような海水ストレーナは、熱交換器や海水ポンプが連続運転をする必要がある場合に、発電所の運転を行いながら異物の除去が行えるように予備器を設けたり、或いは旋回流等を利用した洗浄機能を持たせたりするのが一般的である。
【０００７】
ところが、海水ストレーナの濾過体１に付着した海生生物は捕獲後も成育するため、濾過体１の濾過孔を閉塞してしまい本来の目的である異物の捕獲を十分果たすことができなくなる恐れがある。
【０００８】
これを防ぐため海水ストレーナの交換や、海水ストレーナの頻繁な洗浄が必要となり、付着が著しい場合には旋回流などによる洗浄では除去しきれなくなり、場合によっては発電所の運転を停止し、分解による洗浄が必要になることもあり得る。
【０００９】
従来、これら海生生物の過度の付着防止や除去のための防汚対策としては、過酸化水素を取水した海水中へ投入する手段がある。しかし、この方法は海水ストレーナ単体の防汚対策ではなく、むしろ海水ストレーナの下流にある熱交換器や海水ポンプの防汚対策に重点を置いたものである。
また、海水ストレーナの上流から過酸化水素を海水中に投入することで、冷却システムの海水流路全体としての防汚対策を考えている。
【００１０】
この方法は有効な防汚機能を発揮するが、大量の海水環境のため過酸化水素の量や濃度の管理が難しく、確実な防汚効果を期待するため過大濃度になりやすいので、熱交換器の熱交換性能が低下したり、ポンプ効率の低下をきたす恐れがある。
また、ポンプ潤滑水設備に使用する場合には、ベアリングやグランドの摺動部において潤滑不足を招く恐れもある。
【００１１】
さらに、過酸化水素タンクや注入装置などの付帯設備が必要となるため設備面でのコストがかかったり、定期的に過酸化水素タンクを交換する必要があることからメンテナンスが面倒であるという欠点がある。
【００１２】
一方、別の防汚対策としては、海水ストレーナの海水との接触面に施工されているライニングに海生生物の付着を防止するためのシリコン系の防汚塗料を施工する手段も考えられている（例えば特許文献１参照）。
【００１３】
しかし、このシリコン系防汚塗料は、経年的に防汚効果が低下すること、貝殻等の異物の接触により防汚寿命が短くなること、施工コストが高いこと、既存の施設への簡単容易な施工手段がないこと、海水の流れを止めると防汚効果が減少することなどの欠点があり、実際には海水ストレーナにはあまり効果が期待できない。
また、パンチングプレートや織網を使用している濾過体については構造が複雑であるため、構造上の防汚対策を全く取っていないのが現状である。
【００１４】
【特許文献１】
特開２００１−１１５４２７号公報（第３頁、段落番号［０００６］、［０００７］の記載）
【００１５】
【発明が解決しようとする課題】
上述のように、従来の海水ストレーナにおいては、濾過体１の表面が海水の流れに対して局所的なよどみ部となるため海生生物が付着し、成育しやすい環境にある。
【００１６】
しかしながら従来の過酸化水素を海水中に投入する海水ストレーナの防汚対策は、システム全体の防汚対策として考えられているので装置が大きくなるばかりでなく、熱交換器や海水ポンプなどの既設プラント機器の性能や健全性への悪影響と、環境への悪影響が心配となり、制御、管理面での大きな負担を必要とする。
また、シリコン系防汚塗料を用いた海水ストレーナの防汚対策も効果的な対策ではなく、その効果にあまり期待ができない。
【００１７】
本発明は上記従来技術の課題を解決するためになされたものであり、容易な手段で他の機器や環境面での悪影響を排除し、過度に付着、生育した海生生物を確実に捕獲、除去できる防汚機能を備えた海水ストレーナを得ることを目的とする。
【００１８】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、請求項１に記載の発明は、海水が流れ、海水中に存在する海生生物を捕獲する導電体の濾過体と、前記濾過体を収納する導電体の胴と、同じく胴と共に前記濾過体を収納する導電体の蓋と、前記濾過体の表面に被覆された電気化学的に活性で安定な電気的触媒と、濾過体と胴または蓋とを電気的に絶縁させる絶縁体と、正極が前記濾過体に接続され、負極が前記胴または蓋に接続され、海水中で塩素の発生を抑制しつつ酸素を発生させる値に設定された電位を正極と負極との間に与える外部直流電源とからなることを特徴とする。
【００１９】
請求項２に記載の発明は、海水が流れ、海水中に存在する海生生物を捕獲する導電体の濾過体と、前記濾過体を収納する導電体の胴と、同じく胴と共に前記濾過体を収納する導電体の蓋と、前記胴と蓋の海水との接触面に被覆された絶縁性のライニングと、前記濾過体の表面に被覆された電気化学的に活性で安定な電気的触媒と、前記濾過体の表面に被覆された電気化学的に活性で安定な電気的触媒と、前記濾過体を流れる海水と接触する電極体と、この電極体と濾過体とを電気的に絶縁させる絶縁体と、正極が前記濾過体に接続され、負極が前記電極体に接続され、海水中で塩素の発生を抑制しつつ酸素を発生させる値に設定された電位を正極と負極との間に与える外部直流電源とからなることを特徴とする。
【００２０】
請求項３に記載の発明は、海水が流れ、海水中に存在する海生生物を捕獲する導電体の濾過体と、前記濾過体を収納する導電体の胴と、同じく胴と共に前記濾過体を収納する導電体の蓋と、前記濾過体と胴と蓋の表面に被覆された電気化学的に活性で安定な電気的触媒と、前記濾過体を流れる海水と接触する電極体と、この電極体と濾過体と胴と蓋とを電気的に絶縁させる絶縁体と、正極が濾過体と胴と蓋とに電気的に接続され、負極が前記電極体に電気的に接続され、海水中で塩素の発生を抑制しつつ酸素を発生させる値に設定された電位を正極と負極との間に与える外部直流電源とからなることを特徴とする。
【００２１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。なお、以下の実施の形態の説明において、図７に示す従来の海水ストレーナと同一部分には同一の符号を付し、詳細な説明は省略する。
【００２２】
図１は本発明の第１の実施の形態を示す図で、図１において、１は例えばパンチングプレートや織網構造の導電体でできた濾過体で、その内側、外側の表面が電気化学的に活性で安定な電気的触媒１１で電気的に被覆されている。
【００２３】
電気的触媒１１としては、例えば、白金系金属、白金系金属酸化物、およびコバルトまたはマンガンの酸化物のうちの少なくとも１種類を含む単一体、混晶体、または複合体を用いることができる。
【００２４】
濾過体１のフランジ１ａは絶縁パッキン１２ａ、１２ｂを介して導電体でできた胴２のフランジ４ａと蓋５のフランジ６ａとの間に挟まれ、絶縁物でできたボルト７、ナット８により液密に締め付けられている。
したがって、濾過体１と胴２と蓋５は絶縁パッキン１２ａ、１２ｂとボルト７、ナット８により完全に電気的に絶縁されている。
【００２５】
１３は外部直流電源で、正極１３ａは、濾過体１のフランジ１ａに電気的に接続され、負極１３ｂは胴２に電気的に接続され、照合極１３ｃは蓋５に電気的に接続している。或いは負極１３ｂを蓋５に、照合極１３ｃを胴２に電気的に接続するようにしても良い。
【００２６】
また、外部直流電源１３には正極１３ａと負極１３ｂとの間の電位を自動制御する自動電位制御装置１３ｄを設けている。
なお、正極１３ａは濾過体１のフランジ１ａではなく、濾過体１を被覆している電気的触媒１１に接続しても良い。
【００２７】
このように構成された本実施の形態によれば、外部直流電源１３の正極１３ａと負極１３ｂとの間に電位をかけ、濾過体１を被覆している電気的触媒１１の作用で濾過体１表面には酸素が発生し、濾過体１表面に付着、生育した海生生物を除去することができる。
【００２８】
正極１３ａと負極１３ｂとの間の電位は外部直流電源装置１３に設けられた自動電位制御装置１３ｄにより塩素の発生を抑制しつつ酸素を発生させる値に制御し、環境への影響に配慮している。
【００２９】
本実施の形態によれば、濾過体１表面から酸素を発生させることで海生生物の付着防止と駆除ができ、熱交換器や海水ポンプの性能や健全性と環境への影響を与えることなく、外部直流電源を持つのみで防汚機能を備えた海水ストレーナが実現できる。
【００３０】
次に、本発明の第２の実施の形態について図２を参照して説明する。
図２において、胴２と蓋５の海水１７との接触面に防食を目的としてライニング１０が施されている。パンチングプレートや織網構造の導電体でできた濾過体１は、その内側、外側の表面が電気化学的に活性で安定な電気的触媒１１で電気的に被覆されている。
【００３１】
濾過体１のフランジ１ａは絶縁パッキン１２ａ、１２ｂを介して導電体でできた胴２のフランジ４ａと蓋５のフランジ６ａとの間に挟まれ、ボルト７、ナット８により液密に締め付けられている。
この場合、パッキン１２ａ、１２ｂとボルト７とナット８とは絶縁体でなくても良い。
【００３２】
胴２およびライニング１０を貫通し、海水１７に接触する電極１４ａ、１４ｂが絶縁体１５ａ、１５ｂを介して胴２に取り付けられ、濾過体１とは完全に電気的に絶縁されている。
【００３３】
外部直流電源１３の正極１３ａは、濾過体１のフランジ１ａに電気的に接続し、負極１３ｂは胴２に取り付けられた一方の電極１４ｂに電気的に接続し、照合極１３ｃは胴２に取り付けられた他方の電極１４ａに電気的に接続している。
【００３４】
また、電極１４ａ、１４ｂは蓋５に設けるようにしても良い。
さらに、正極１３ａは濾過体１のフランジ１ａではなく、濾過体１を被覆している電気的触媒１１に接続しても良い。
【００３５】
また、図３に示すように、電極体１４ａ、１４ｂは胴２と蓋５のフランジ４ａ、６ａ間に絶縁パッキン１６ａ、１６ｂ、１６ｃを介して絶縁物でできたボルト７とナット８で締め付けるようにしても良い。この場合、電極１４ａ、１４ｂと濾過体１と胴２と蓋５は完全に電気的に絶縁されている。
【００３６】
さらにまた、図４に示すように、濾過体１のフランジ１ａを絶縁パッキン１２ａ、１２ｂを介して導電体でできた胴２のフランジ４ａと蓋５のフランジ６ａとの間に挟み、絶縁物でできたボルト７、ナット８により液密に締め付け、電極１４ａ、１４ｂを絶縁体を介することなく海水１７と接するように直接胴２または蓋５に取り付けても良い。
【００３７】
外部直流電源１３の正極１３ａは、濾過体１のフランジ１ａに電気的に接続し、負極１３ｂは胴２に取り付けられた電極１４ｂに電気的に接続し、照合極１３ｃは蓋５に取り付けられた電極１４ａに電気的に接続している。
【００３８】
このように構成された本実施の形態において、外部直流電源１３の正極１３ａと負極１３ｂとの間に電位をかけ、濾過体１を被覆している電気的触媒１１の作用で濾過体１の表面には酸素が発生し、濾過体１の表面に付着、生育した海生生物を除去することができる。
【００３９】
正極１３ａと負極１３ｂとの間の電位は外部直流電源装置１３に設けられた自動電位制御装置１３ｄにより塩素の発生を抑制しつつ酸素を発生させる値に制御し、環境への影響に配慮している。
【００４０】
次に、本発明の第３の実施の形態について図５を参照して説明する。
本実施の形態においては、導電体でできた濾過体１の内側、外側の表面と、導電体でできた胴２の海水１７との接触面、および導電体でできた蓋５の海水１７との接触面を電気化学的に活性で安定な電気的触媒１１で電気的に被覆している。
【００４１】
濾過体１のフランジ１ａは絶縁パッキン１２ａ、１２ｂを介して胴２のフランジ４ａと蓋５のフランジ６ａとの間に挟まれ、ボルト７、ナット８により液密に締め付けられている。この場合ボルト７、ナット８は絶縁体でなくても良い。
【００４２】
胴２には海水１７に接する電極体１４ａ、１４ｂを設け、その電極体１４ａ、１４ｂは濾過体１と胴２に対して電気的に絶縁させる絶縁体１５ａ、１５ｂを設けて濾過体１とは完全に電気的に絶縁されている。
【００４３】
外部直流電源１３の正極１３ａは、濾過体１のフランジ１ａに電気的に接続し、負極１３ｂは胴２に取り付けられた一方の電極１４ｂに電気的に接続し、照合極１３ｃは胴２に取り付けられた他方の電極１４ａに電気的に接続している。
【００４４】
また、電極１４ａ、１４ｂは蓋５に設けるようにしても良い。
さらに、正極１３ａは濾過体１のフランジ１ａではなく、濾過体１を被覆している電気的触媒１１に接続しても良い。
【００４５】
また、図６に示すように、電極体１４ａ、１４ｂは胴２と蓋５のフランジ４ａ、６ａ間に絶縁パッキン１６ａ、１６ｂ、１６ｃを介して絶縁物でできたボルト７とナット８で締め付けるようにしても良い。この場合、電極１４ａ、１４ｂと濾過体１と胴２と蓋５は完全に電気的に絶縁されている。
【００４６】
このように構成された本実施の形態において、外部直流電源１３の正極１３ａ、負極１３ｂの間に電位をかけ、濾過体１と胴２と蓋５を被覆している電気的触媒１１の作用で濾過体１と胴２と蓋５の海水１７との接触面には酸素が発生し、濾過体１と胴２と蓋５の海水１７との接触面に付着、生育した海生生物を捕獲、除去することができる。
【００４７】
正極１３ａと負極１３ｂとの間の電位は外部直流電源装置１３に設けられた自動電位制御装置１３ｃにより塩素の発生を抑制しつつ酸素を発生させる値に制御し、環境への影響に配慮している。
【００４８】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、容易な手段で他の機器や環境面での悪影響を排除し、過度に付着、生育した海生生物を確実に捕獲除去できる防汚機能を備えた海水ストレーナを得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施の形態による海水ストレーナを示す概略断面図。
【図２】本発明の第２の実施の形態による海水ストレーナを示す概略断面図。
【図３】本発明の第２の実施の形態による海水ストレーナの変形例を示す概略断面図。
【図４】本発明の第２の実施の形態による海水ストレーナの別の変形例を示す概略断面図。
【図５】本発明の第３の実施の形態による海水ストレーナを示す概略断面図。
【図６】本発明の第３の実施の形態による海水ストレーナの変形例を示す概略断面図。
【図７】従来の海水ストレーナを示す概略断面図。
【符号の説明】
１…濾過体、２…胴、４ａ，４ｂ…フランジ、５…蓋、６ａ，６ｂ…フランジ、７…ボルト、８…ナット、１０…ライニング、１１…電気的触媒、１２ａ，１２ｂ…絶縁パッキン、１３…外部直流電源、１４ａ，１４ｂ…電極、１５ａ，１５ｂ…絶縁体、１６ａ，１６ｂ，１６ｃ…絶縁パッキン、１７…海水。
【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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