(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
電気防食に用いる犠牲電極において、陽極と絶縁板と陰極をこの順に複数重ね合わせた積層構造とし、絶縁物をはさむ陰極と陽極は導線で接続され、絶縁板間の陰極と陽極は電気的に接触していることを特徴とする犠牲電極。
【請求項２】
導電性弾性体を介して犠牲電極を上部から押圧しながら、防食対象物と固定する固定手段を有することを特徴とする請求項１記載の犠牲電極。
【請求項３】
金属製の防食対象物の表面を塗装し、塗装表面上に絶縁物を介して請求項１又は２記載の犠牲電極を正極として設置し、防食対象物を負極として通電することを特徴とする電気防食方法。
【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、屋外機械設備、屋外建造物を防食するために用いられる犠牲電極及びそれを用いる電気防食方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来の大気中の電気防食システムの概要を図４に示す。防食対象物３は、金属表面を塗装し、塗膜４上に絶縁物７を介して電気防食用電極１を正極、防食対象物３を負極として電源２とを導線５により結線する。金属は鉄等が使用される。金属表面が乾燥し、液膜が形成されない状態では防食電流が流れないが、乾燥状態では錆の発生がないために防食の必要性がない。
降雨等により塗装表面が濡れ、液膜６が形成された場合には錆が進展する状態になるが、液膜６を媒体として電気が流れて塗膜欠陥の錆の進展が防止されて塗膜の寿命が格段に長くなる。
【０００３】
しかし、防食対象物３の近くに商用電源がない場合は、電源から電極設置部まで数百ｍも導線５を配線する必要があり、設置のためのコストが大幅に増加する。導線５が長くなると、導線５が途中で切れることも多くなり、防食効果を維持することが困難になる。また、防食対象物３の面積が広くなると、交流を直流に変換する電源の個数も多くなり、配線及び電源の設置コストが高くなる。
【０００４】
このような課題を解決する方法として、図５に示すように、電源として太陽電池９と犠牲陽極８を組合せた特許が開示されている（特開平７−３１６８５０号公報）。本方法は、太陽が照射されている状態では太陽電池９により発電された電気により防食し、太陽が照射されない夜間や雨天時には切りかえスイッチ１０により電源部を切りかえて犠牲陽極８の溶解により発生した電気により防食する方法である。本方法は、商用電源から遠く離れた防食対象物３においても長い導線５が必要なく防食が可能である。
【０００５】
しかし、太陽電池９及び犠牲陽極８により発生する電圧は１〜２Ｖと低い。犠牲陽極８による電気防食が適用されている水中や土中のように塗膜４の表面に形成する水膜４が厚くて電気抵抗が低い場合は、数ｍの範囲の電気防食が可能である。一方、大気中の設備は、塗膜４表面に形成する液膜６の厚みが１〜１００μｍと薄くて電気抵抗が高くなり、防食可能範囲が数十cmの範囲しかなく、犠牲陽極８を多く設置する必要が生じて設置コストが増加する。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
前記した従来の技術は、電源から遠い大気中の防食対象物へ電気防食をするには設置コストが距離に比例して増加するという問題点があった。そこで、本発明は、商用電源が無くとも広範囲で防食が可能な大気中の電気防食に用いる犠牲電極及び電気防食方法を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明の電気防食方法以下の通りである。
（１）電気防食に用いる犠牲電極において、陽極と絶縁板と陰極をこの順に複数重ね合わせた積層構造とし、絶縁物をはさむ陰極と陽極は導線で接続され、絶縁板間の陰極と陽極は電気的に接触していることを特徴とする犠牲電極、（２）導電性弾性体を介して、犠牲電極を上部から押圧しながら、防食対象物と固定する固定手段を有することを特徴とする（１）記載の犠牲電極、（３）金属製の防食対象物の表面を塗装し、塗装表面上に絶縁物を介して前記（１）又は（２）記載の犠牲電極を正極として設置し、防食対象物を負極として通電することを特徴とする電気防食方法である。
【０００８】
【発明の実施の形態】
以下に、本発明を詳細に説明する。
犠牲電極１の構造を図１から図３に示す。陽極８、１８、２１と陰極１７、２０、２３と遮断用絶縁物１６、１９、２２はドーナッツ状の形状をして、円筒１２の外側に交互に層状に重なり合っており、防食対象物３とは絶縁物７、電極２５を介して台座１５の上に設置している。電極２５は犠牲電極の溶解により発生した電気を防食対象物３に供給するために用いる。円筒部１２の下端は固定用ボルト１１により防食対象物３に固定され、上端はネジの構造になっており、金属製のバネなどの導電性弾性体１４、押さえ用平板１５を介して、ナット１３がネジ部に取り付けられている。ナット１３を締め付けることにより、陽極８、１８、２１と陰極１７，２０、２３と遮断用絶縁物１６、１９、２２は防食対象物３に塗装された塗膜４上に固定される。
【０００９】
最上部の陽極８は押さえ用平板１５と接触しているため、図３に示すように表面に液膜６が形成すると電池を作り電位が発生する。押さえ用平板１５は、導電性弾性体１４、ナット１３、円筒１２、固定用ボルト１１を介して防食対象物３と接しているため、犠牲陽極８は、防食対象物３より高い電位となる。
【００１０】
同様に、陰極１７と陽極１８、陰極２０と陽極２１の間で電池を作り電位が発生するが、その各々は、遮断用絶縁物１６、１９、２２により液膜６が遮断されているため独立した電池となる。そして、導線５により、遮断用絶縁物をはさむ陽極８と陰極１７を、陽極１８と陰極２０を、陽極２１と陰極２３を接続することにより、電池の直列接続となり、陽極８、陽極１８、陽極２１となるに従い、電位がだんだん高くなる。
【００１１】
電極１と防食対象物３の間で発生する電圧は陽極と陰極の枚数に比例して高くなり、通常の大気中環境に設置され表面を塗装した防食対象物３の場合は、１から２０Ｖの範囲となる。防食対象物の表面に形成される液膜の抵抗が低いときに高い電圧を設定すると、電極の枚数が増えて電極が大きくなるだけでなく、電流が流れすぎて電極の周りで過防食となり塗膜の剥離が発生し、塗膜寿命を逆に短くしてしまう。一方、液膜の抵抗が高いときに、低い電圧に設定すると、電流が流れる防食範囲が狭くなり、架台全体を防食するには、多くの電極を設置する必要があり、設置コストが高くなる。陽極８と陽極１８と陽極２１の直接的な接触を防止するために円筒絶縁物２４を設置し、円筒１２と遮断されている。
また、導電性弾性体１４を介して各部位を面接触しているため、陽極８、１８、２１が溶けて小さくなっても、確実に各部位を電気的に接触させることが可能となる。
【００１２】
防食対象物３の材質は電気防食のしやすさと適用が多いため、鉄鋼材料であることが好ましい。
塗膜４の材料は、フェノール樹脂、アクリル樹脂、エポキシ樹脂、ポリウレタン樹脂等を使用できる。
電極１の材料は、アルミニウム、チタン等の導電性がある金属を使用できる。
固定用ボルト１１、円筒１２、ナット１３、導電性弾性体１４、押さえ用平板１５の材質は、導電性があり、犠牲陽極より溶解しにくく、かつ強度がある必要があるため、鉄、ステンレス、チタン等の材料を使用できる。
陽極８、１８、２１の材料は、アルミニウム、マグネシウム、亜鉛を主成分とした合金等を使用できる。
陰極１７、２０、２３の材料は、陽極の材料より貴である金属である鉄、ステンレス、銅等が使用できる。
絶縁物７、遮断用絶縁物１６、１９、２２、円筒絶縁物２４はゴム、樹脂、セラミックス等を使用できる。
電極１と防食対象物３の接続は、図１から図２に示すようにボルト１１である必要はなく、溶接でも防食が可能である。
【００１３】
【実施例】
実施例として、４層構造の犠牲電極を図１から図２に示す。鋼製防食対象物３の表面はエポキシ樹脂で厚さ０．３mmに塗装され、塗膜４上にゴムからなる外径８０mm、内径１０mm、厚さ３mmの絶縁物７を介して外径８０mm、内径３０mm、厚さ１０mmの電極２５を設置した。電極２５の材料は、外径８０mm、内径３０mm、厚さ１０mmの陽極８、１８、２１と同じ材料のマグネシウム電極とし、ネジ部の外径８mm、長さ３０mmの固定用ボルト１１、外径２０mm、内径１５mmの円筒１２、ネジ内径２０mm、厚さ１０mmのナット１３、内径３０mm、厚さ２０mmの導電性弾性物１４、外径８０mm、内径３０mm、厚さ５mmの押さえ用平板１５、外径８０mm、内径３０mm、厚さ５mmの陰極１７、２０、２３の材質はステンレスとした。導電性弾性体１４はバネ構造とし、絶縁物７、外径１２０mm、内径３０mm、厚さ５mmの遮断用絶縁物１６、１９、２２、円筒絶縁物２４の材質はゴムとして、遮断用絶縁物１６の先端は液膜６が遮断されやすいように先端の断面が１０度の鋭角な構造とした。
【００１４】
上記の電極２５と陰極２３、陽極２１と陰極２０、陽極１８と陰極１７、陽極８と押さえ用平板１５の間で電位が発生して、導線５により直列に接続することにより４倍もの電位が、電極２５と防食対象物３の間で発生し、２から３ｍの範囲の電気防食が可能となった。
一方、比較例として、図４に示す１層構造の犠牲電極とし、材質、寸法は実施例と同じものを適用しようとした場合、０．６から１ｍの範囲の防食しかできなくなった。
【００１５】
【発明の効果】
本発明に係る犠牲電極を積層として遮断用絶縁物により液膜を遮断することにより、簡単な構造で高い電位を得ることができ、商用電源からの距離が遠い設備に対しても、安価に安定した防食が可能となる。また、ネジと導電性の弾性体を組み合わせ締め付ける構造とすることにより、犠牲陽極が溶損しても各部を十分な力に接触させることが可能となり安定した電位を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の犠牲電極の断面図の例である。
【図２】本発明の犠牲電極の平面図の例である。
【図３】本発明の犠牲電極に液膜が形成されたときを示す断面図である。
【図４】従来の大気中電気防食方法の概略を示す図である。
【図５】従来の太陽電池と犠牲電極を組合せた大気中電気防食方法の概略を示す図である。
【符号の説明】
１  ：犠牲電極                    ２  ：直流電源
３  ：防食対象物                  ４  ：塗膜
５  ：導線                        ６：液膜
７  ：絶縁物                      ８  ：陽極
９  ：太陽電池                  １０：切りかえスイッチ
１１：固定用ボルト                １２：円筒
１３：ナット                      １４：導電性弾性体
１５：押さえ用平板                １６：遮断用絶縁物
１７：陰極                        １８：陽極
１９：遮断用絶縁物                ２０：陰極
２１：陽極                        ２２：遮断用絶縁物
２３：陰極                        ２４：円筒絶縁物
２５：電極
【図１】
0004638635.tif 000002
【図２】
0004638635.tif 000003
【図３】
0004638635.tif 000004
【図４】
0004638635.tif 000005
【図５】
0004638635.tif 000006