(57)【要約】【課題】長期間に亙って運転しても防汚効果が持続し、耐久性が向上する海水取水路の防汚装置及びその運転方法を提供する。【解決手段】海水取水路１１の例えばコンクリート製の壁面に絶縁膜を介して設けられた導電塗膜１２と、該導電塗膜１２に接続する直流電源装置１３と、直流の陽極（＋）と陰極（−）との極性を切替える切替え装置１４とからなり、海水を電気分解する海水取水路の防汚装置であって、前記導電塗膜１２を三分割して第１乃至第３導電塗膜１２−１、１２−２、１２−３としてなり、前記切替え装置１４によって、前記三分割された内の一の第１導電塗膜１２−１が直流電源装置の陽極に接続されてなり、残りの第３導電塗膜１２−３が直流電源装置１３の陰極に接続されてなると共に他の残りの第２導電塗膜１２−２には電流の供給を停止してなる。【選択図】        図１
2005161127.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
海水取水路の壁面に絶縁膜を介して設けられた導電塗膜と、該導電塗膜に接続する直流電源装置と、直流の陽極と陰極との極性を切替える切替え装置とからなり、海水を電気分解する海水取水路の防汚装置であって、
前記導電塗膜が少なくとも三分割されてなり、
前記分割された導電塗膜の少なくとも一が直流電源装置の陽極に接続されてなり、
残りの導電塗膜の少なくとも一つが直流電源装置の陰極に接続されてなり、
前記分割された導電塗膜の極性を各々独立に切替えてなることを特徴とする海水取水路の防汚装置。
【請求項２】
請求項１において、
前記陽極に接続する導電塗膜が陰極に接続する導電塗膜の数より少ないことを特徴とする海水取水路の防汚装置。
【請求項３】
請求項２において、
前記陰極に接続する導電塗膜が並列接続されてなることを特徴とする海水取水路の防汚装置。
【請求項４】
請求項１乃至３のいずれか一つにおいて、
前記残りの導電塗膜に対する電流の供給を停止してなることを特徴とする海水取水路の防汚装置。
【請求項５】
請求項１乃至４のいずれか一つにおいて、
海水取水路内に設置される機器類又はフィルタ類と前記電源装置の陰極とが接続されてなることを特徴とする海水取水路の防汚装置。
【請求項６】
請求項１、２、４又は５の防汚装置を運転する防汚装置の運転方法において、分割された導電塗膜に対する陰極の接続位置を、所定時間毎にずらして切替えることを特徴とする海水取水路の防汚装置の運転方法。
【請求項７】
請求項３、４又は５の防汚装置を運転する防汚装置の運転方法において、分割された導電塗膜に対する陽極と陰極との接続位置を、所定時間毎にずらしていくことを特徴とする海水取水路の防汚装置の運転方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、海水取水路の内壁に施こされた導電塗膜に直流電流を通電して海水を電気分解し、その結果発生したＣlＯ-イオンにより海洋生物の海水取水路への付着防止をはかる海水取水路の防汚装置及びその運転方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
図５に発電設備における取水設備の一例を示す。図４に示すように、タービン発電気室１等の循環水管２にはコンクリート製または鋼管製の取水路３から循環水がポンプ４を介して導入され、該導入された循環水は復水器５に供給され、その後放水されている。このような取水路３について、その内壁面に海洋生物が付着するのを防止するために、取水路３の内面に導電塗膜を施し、この導電塗膜に直流電流を通電して次亜塩素酸（ＣlＯ-）イオンを発生させ、そのＣlＯ-イオンにより海洋生物が取水溝の内面に付着するのを防止するようにした防汚装置も提案されている（特許文献１）。
【０００３】
この防汚装置の一例を図５に示す、図５に示すように、取水路３のコンクリート壁３ａに対して絶縁膜６が形成され、該絶縁膜の上に導電膜の良い高導電膜と耐電解性の電極膜とからなる導電塗膜７が一対づつ対向して施されており、この導電塗膜７−１ａ〜７−１ｄ、７−２ａ〜７−２ｄに直流電源装置８から直流電流を供給し、所定時間毎にその極性を極性切替え装置９で切替えるようにしている。
【０００４】
図６に防汚原理の概略図を示す。
図６に示すように、取水路３のコンクリート壁３ａに対して絶縁膜６が形成され、該絶縁膜の上に高い導電膜７ａと電極膜７ｂとからなる導電塗膜７が一対施されており、この導電塗膜７−１、７−２に電源装置８から直流電流を供給し、極性切替え装置９により所定時間毎にその極性を切替えるようにしている。
直流電源装置８を作動させると、右側内壁の導電塗膜７−１（陽極）から左側内壁の導電塗膜７−２（陰極）に向かって電流が流れて海水取水路３内の海水中の電気分解が行なわれ、ＣlＯ-イオンが陽極上に発生し、海洋生物の付着を防止する。このとき、陽極（右側内壁の導電塗膜７−２）と陰極（左側内壁の導電塗膜７−２）との間にポンプ４等の機器類を設置させ、陰極側に接続しておくようにすると、両導電塗膜へ荷電されると電流の流れ方向に沿って機器類にも電流が流入・流出する部分が発生し、電流の流出部では金属が腐食するという事態が生じるが、機器類は直流電源装置８の陰極に連接されていて、その電位が機器類に流れ込む電流量を抑制すると共に陰極と短絡しているため、機器類の防食を行なうことができる。
【０００５】
【特許文献１】特開平９−１２５３４１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、前述した防汚装置では、長期間に亙って連続して運転していくと、導電塗膜７が減耗し、この減耗に伴い、耐久性が不足するという問題がある。
また、取水路３内にはポンプ４等の金属製の機器類が設置されており、これらの機器類に対しては、常時防食電流を流すことが要求されているので、防汚装置を一定期間停止して、導電塗膜の劣化を抑制することは困難であるという、問題がある。
【０００７】
本発明は、前記問題に鑑み、長期間に亙って運転しても防汚効果が持続し、耐久性が向上する海水取水路の防汚装置及びその運転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】
【０００８】
上述した課題を解決するための本発明の第１の発明は、海水取水路の壁面に絶縁膜を介して設けられた導電塗膜と、該導電塗膜に接続する直流電源装置と、直流の陽極と陰極との極性を切替える切替え装置とからなり、海水を電気分解する海水取水路の防汚装置であって、前記導電塗膜が少なくとも三分割されてなり、前記分割された導電塗膜の少なくとも一が直流電源装置の陽極に接続されてなり、残りの導電塗膜の少なくとも一つが直流電源装置の陰極に接続されてなり、前記分割された導電塗膜の極性を各々独立に切替えてなることを特徴とする海水取水路の防汚装置にある。
【０００９】
第２の発明は、第１の発明において、前記陽極に接続する導電塗膜が陰極に接続する導電塗膜の数より少ないことを特徴とする海水取水路の防汚装置にある。
【００１０】
第３の発明は、第２の発明において、前記陰極に接続する導電塗膜が並列接続されてなることを特徴とする海水取水路の防汚装置にある。
【００１１】
第４の発明は、第１乃至３のいずれか一つの発明において、前記残りの導電塗膜に対する電流の供給を停止してなることを特徴とする海水取水路の防汚装置にある。
【００１２】
第５の発明は、第１乃至４のいずれか一つの発明において、海水取水路内に設置される機器類又はフィルタ類と前記電源装置の陰極とが接続されてなることを特徴とする海水取水路の防汚装置にある。
【００１３】
第６の発明は、第１、２、４又は５の防汚装置を運転する防汚装置の運転方法において、分割された導電塗膜に対する陰極の接続位置を、所定時間毎にずらして切替えることを特徴とする海水取水路の防汚装置の運転方法にある。
【００１４】
第７の発明は、第３、４又は５の防汚装置を運転する防汚装置の運転方法において、分割された導電塗膜に対する陽極と陰極との接続位置を、所定時間毎にずらしていくことを特徴とする海水取水路の防汚装置の運転方法にある。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、長期間に亙って運転しても防汚効果が持続して耐久性が向上することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下、この発明につき図面を参照しつつ詳細に説明する。なお、この実施例によりこの発明が限定されるものではない。また、下記実施例における構成要素には、当業者が容易に想定できるもの、あるいは実質的に同一のものが含まれる。
【実施例１】
【００１７】
本発明による実施例１に係る防汚装置について、図面を参照して説明する。
図１は、実施例１に係る防汚装置を示す概念図である。
図１に示すように、本実施例に係る防汚装置１０は、海水取水路１１の例えばコンクリート製の壁面に絶縁膜を介して設けられた導電塗膜１２と、該導電塗膜１２に接続する直流電源装置１３と、直流の陽極（＋）と陰極（−）との極性を切替える切替え装置１４とからなり、海水を電気分解する海水取水路の防汚装置であって、前記導電塗膜１２を三分割して第１乃至第３導電塗膜１２−１、１２−２、１２−３としてなり、前記切替え装置１４によって、前記三分割された内の一の第１導電塗膜１２−１が直流電源装置の陽極に接続されてなり、残りの第３導電塗膜１２−３が直流電源装置１３の陰極に接続されてなると共に他の残りの第２導電塗膜１２−２には電流の供給を停止してなるものである。なお、図１中、符号１５は絶縁部を図示する。
【００１８】
ここで、前記導電塗膜１２としては、例えばカーボン粉体を導電顔料，アクリル樹脂を塗料樹脂とする比抵抗１×１０-3Ω−ｃｍ〜５×１０-2Ω−ｃｍの導電塗膜や、導電顔料としてカーボン粉末を用い、塩化ビニール樹脂を塗料樹脂とした導電塗膜等を例示することができ、これらを一層又は複数層とするが、本発明はこれに限定されるものではない。
【００１９】
また、本実施例では、取水路１１内に設けた循環水ポンプ２１等の機器類の防食をなすように、電源装置１３の陰極に接続されている。なお、ポンプ２１以外の機器としては、例えばスクリーン等の防食をするようにしている。
【００２０】
本実施例では、導電塗膜１２を三分割し、一つの第１導電塗膜１２−１は陽極側に接続され、残りの一つの第３導電塗膜１２−３は陰極側に接続され、残りの他の一つの第２導電塗膜１２−２には電流の供給を停止するようにしている。
そして、下記「表１」に示すように、接続する電極を変更して、導電塗膜１２の直流電源装置１３の陽極との接続位置を、切替え装置１４により所定時間毎にずらしていくように操作すると、電極の減耗量が低下することとなる。
【００２１】
すなわち、「表１」に示すように、
（１）ステップ１においては、第１導電塗膜１２−１が陽極に接続しており、第２導電塗膜１２−２が停止しており、第３導電塗膜１２−３が陰極に接続としており、この状態で２時間通電する。
（２）次に、ステップ２においては、第１導電塗膜１２−１が陰極に接続しており、第２導電塗膜１２−２が陽極に接続しており、第３導電塗膜１２−３が停止しており、この状態で２時間通電する。
（３）次に、ステップ３においては、第１導電塗膜１２−１が停止しており、第２導電塗膜１２−２が陰極に接続しており、第３導電塗膜１２−３が陽極に接続としており、この状態で２時間通電する。
【００２２】
【表１】
2005161127.tif 000003
【００２３】
このステップ１乃至３を繰り返すことで、常に、停止状態の導電塗膜があるので、減耗量が低減される。
また、このように少なくとも１対の導電塗膜に電流を流しているので、ポンプ２１等の機器類についての防食電流の確保が可能となる。ここで、防汚電流としては、例えば０．２Ａ／ｍ2、防食電流としては、例えば０．０２Ａ／ｍ2とすればよいが、これに限定されるものではない。
【００２４】
本実施例では分割を三分割としたが、本発明はこれに限定されるものではなく、四分割、五分割としてもよい。この場合、陽極に接続する導電塗膜の数が陰極に接続する導電塗膜の数より少ないことが好ましい。これは陰極の減耗量は陽極の減耗量よりも少ないからである。
【実施例２】
【００２５】
次に、本発明の他の実施例について図１を参照して説明する。
図１に示すように、本実施例では、導電塗膜１２を三分割し、一つの第１導電塗膜１２−１は陽極側に接続され、残りの二つの第２導電塗膜１２−２及び第３導電塗膜１２−３は陰極側に並列接続されている。
そして、下記「表２」に示すように、接続する電極を変更して、導電塗膜１２の直流電源装置１３の陽極との接続位置を、切替え装置１４により所定時間毎にずらしていくようにすると、陰極時における電流密度が１／２となるので、電極の減耗量が低下することとなる。
【００２６】
すなわち、「表２」に示すように、
（１）ステップ１においては、第１導電塗膜１２−１が陽極に接続しており、第２導電塗膜１２−２及び第３導電塗膜１２−３が陰極に並列に接続しており、この状態で２時間通電する。
（２）次に、ステップ２においては、第１導電塗膜１２−１及び第３導電塗膜１２−３が陰極に並列に接続しており、第２導電塗膜１２−２が陽極に接続しており、この状態で２時間通電する。
（３）次に、ステップ３においては、第１導電塗膜１２−１及び第２導電塗膜１２−２が陰極に並列に接続しており、第３導電塗膜１２−３が陽極に接続しており、この状態で２時間通電する。
【００２７】
【表２】
2005161127.tif 000004
【００２８】
このステップ１乃至３を繰り返すことで、陰極時における電流密度が１／２となるので、減耗量が低減される。
また、導電塗膜に電流を連続して流しているので、ポンプ２１等の機器類についての防食電流の確保が可能となる。
【実施例３】
【００２９】
本発明による実施例３について図２を用いて説明する。なお、図１に示した実施例１の防汚装置の構成と同一構成部材には同一符号を付してその説明は省略する。
【００３０】
本実施例では、取水路１１内に導電塗膜１２を設置する場合について説明する。図２に示すように、三分割した導電塗膜１２−１、１２−２、１２−３からなる導電塗膜１２を複数セット１２Ａ〜１２Ｃ設け、それぞれに直流電源装置１３Ａ〜１３Ｃ、切替え装置１４Ａ〜Ｃを設け、それぞれの導電塗膜１２Ａ〜１２Ｃにおいて、個々において導電塗膜の切替えを行うようにしている。これにより、取水路１１の全面に亙って防汚用の導電塗膜１２Ａ・・・を形成し、この導電塗膜１２Ａを少なくとも三分割して電流を切替えるようにすることで、取水路に形成した導電塗膜の寿命を向上させることができる。
このように、設置する導電塗膜に対応した直流電源装置及び切替え装置とすることで、個別に防汚を行うことができる。これを複数並設することで、取水路の全般に亙って良好な防汚を施すことができると共に、その防汚効果が持続することができる。
【実施例４】
【００３１】
本発明による実施例４に係る防汚装置について、図面を参照して説明する。
図３は、実施例４に係る防汚装置を示す概念図である。
図３に示すように、本実施例に係る防汚装置１０は、海水取水路１１の例えばコンクリート製の壁面に絶縁膜を介して設けられた導電塗膜１２と、該導電塗膜１２に接続する直流電源装置１３と、直流の陽極（＋）と陰極（−）との極性を切替える切替え装置１４とからなり、海水を電気分解する海水取水路の防汚装置であって、前記導電塗膜１２を四分割して第１乃至第４導電塗膜１２−１、１２−２、１２−３、１２−４としてなり、前記切替え装置１４によって、前記四分割された内の一の第１導電塗膜１２−１が直流電源装置の陽極に接続されてなり、残りの第３導電塗膜１２−３が直流電源装置１３の陰極に接続されてなると共に他の残りの第２導電塗膜１２−２及び第４導電塗膜１２−４には電流の供給を停止してなるものである。
【００３２】
本実施例では、導電塗膜１２を四分割し、一つの第１導電塗膜１２−１は陽極側に接続され、残りの一つの第３導電塗膜１２−３は陰極側に接続され、残りの他の二つの第２導電塗膜１２−２及び第４導電塗膜１２−４には電流の供給を停止するようにしている。
そして、下記「表３」に示すように、接続する電極を変更して、導電塗膜１２の直流電源装置１３の陽極との接続位置を、切替え装置１４により所定時間毎にずらしていくようにすると、電極の減耗量が低下することとなる。
【００３３】
すなわち、「表３」に示すように、
（１）ステップ１においては、第１導電塗膜１２−１が陽極に接続しており、第２導電塗膜１２−２及び第４塗膜１２−４が停止しており、第３導電塗膜１２−３が陰極に接続としており、この状態で２時間通電する。
（２）次に、ステップ２においては、第１導電塗膜１２−１及び第３導電塗膜１２−３が停止しており、第２導電塗膜１２−２が陽極に接続しており、第４導電塗膜１２−４が陰極に接続しており、この状態で２時間通電する。
（３）次に、ステップ３においては、第１導電塗膜１２−１が陰極に接続しており、第２導電塗膜１２−２及び第４導電塗膜１２−４が停止しており、第３導電塗膜１２−３が陽極に接続としており、この状態で２時間通電する。
（４）次に、ステップ４においては、第１導電塗膜１２−１及び第３導電塗膜１２―３が停止しており、第４導電塗膜１２−３が陽極に接続としており、この状態で２時間通電する。
【００３４】
【表３】
2005161127.tif 000005
【００３５】
このステップ１乃至４を繰り返すことで、常に、停止状態の導電塗膜があるので、導電塗膜の減耗量が低減される。
また、このように少なくとも１対の導電塗膜に電流を流しているので、ポンプ２１等の機器類についての防食電流の確保が可能となる。
【実施例５】
【００３６】
次に、本発明の他の実施例について図３を参照して説明する。
図３に示すように、本実施例では、導電塗膜１２を四分割し、一つの第１導電塗膜１２−１は陽極側に接続され、残りの三つの第２導電塗膜１２−２、第３導電塗膜１２−３及び第４導電塗膜１２−４は陰極側に並列接続されている。
そして、下記「表４」に示すように、接続する電極を変更して、導電塗膜１２の直流電源装置１３の陽極との接続位置を、切替え装置１４により所定時間毎にずらしていくようにすると、陰極時における電流密度が１／３となるので、電極の減耗量が低下することとなる。
【００３７】
すなわち、「表４」に示すように、
（１）ステップ１においては、第１導電塗膜１２−１が陽極に接続しており、第２導電塗膜乃至第４導電塗膜１２−２〜１２−４が陰極に並列に接続としており、この状態で２時間通電する。
（２）次に、ステップ２においては、第１導電塗膜１２−１、第３導電塗膜１２−３及び第４導電塗膜１２−４が陰極に接続しており、第２導電塗膜１２−２が陽極に接続しており、この状態で２時間通電する。
（３）次に、ステップ３においては、第１導電塗膜１２−１、第２導電塗膜１２−２及び第４導電塗膜１２−４が陰極に並列に接続しており、第３導電塗膜１２−３が陽極に接続としており、この状態で２時間通電する。
（４）次に、ステップ４においては、第１導電塗膜１２−１、第２導電塗膜１２−２及び第３導電塗膜１２−３が陰極に並列に接続しており、第４導電塗膜１２−４が陽極に接続としており、この状態で２時間通電する。
【００３８】
【表４】
2005161127.tif 000006
【００３９】
このステップ１乃至４を繰り返すことで、陰極時における電流密度が１／３となるので、減耗量が低減される。
また、導電塗膜に電流を連続して流しているので、ポンプ２１等の機器類についての防食電流の確保が可能となる。
【００４０】
［試験例]
以下、本発明の効果を確認する試験例について説明する。
図４は試験に用いた試験片の概略図である。図４に示すように、１ｍ×１ｍのアクリル板の試験片３１（厚さ１ｃｍ）に絶縁部３２を設けて、四分割して、導電塗膜３３−１〜３３−４を形成した。
比較として、１ｍ×１ｍのアクリル板の試験片３１（厚さ１ｃｍ）に絶縁部３２を設けて、二分割して、それぞれに導電塗膜を形成した。
これらの試験片を長崎湾に設置し、防汚試験を実施した。防汚電流は年間と通じて電流密度が０．２Ａ／ｍ2となるようにした。
【００４１】
切替え装置を用い、２時間毎に陽極がずれていくようにして直流電源装置から電流を流した。
陰極として、三面の全てを利用する場合と、三面の内１面のみを利用する場合と試験した。その結果を「表５」に示す。
【００４２】
【表５】
2005161127.tif 000007
【００４３】
「表５」に示すように、陰極として、三面の全てを利用する場合の消耗量（μｍ）は５０〜６０μｍであった。また、三面の内１面のみを利用する場合の消耗量（μｍ）は３０〜５０μｍであった。比較例の消耗量（μｍ）は７０〜８０μｍであった。
これにより、複数に分割して停止する時間を設けること及び陰極側に通電することで、導電塗膜の減耗を抑制することができることが判明した。
【産業上の利用可能性】
【００４４】
以上のように、本発明にかかる防汚装置は、長期間に亙って運転しても防汚効果が持続して耐久性が向上するので、例えば発電設備における海水の取水路又は導入管、あるいは海水や湖水や河川水等を導入する導入路又は導入管等に用いて適している。
【図面の簡単な説明】
【００４５】
【図１】実施例１にかかる防汚装置の概略図である。
【図２】実施例３にかかる防汚装置の概略図である。
【図３】実施例４にかかる防汚装置の概略図である。
【図４】試験片の概略図である。
【図５】発電設備の取水路の概念図である。
【図６】従来の防汚装置の概略図である。
【図７】防汚の原理図である。
【符号の説明】
【００４６】
１０  防汚装置
１１  海水取水路
１２  導電塗膜
１２−１  第１の導電塗膜
１２−２  第２の導電塗膜
１２−３  第３の導電塗膜
１２−４  第４の導電塗膜
１３  直流電源装置
１４  切替え装置
１５  絶縁部
【図１】
2005161127.tif 000008
【図２】
2005161127.tif 000009
【図３】
2005161127.tif 000010
【図４】
2005161127.tif 000011
【図５】
2005161127.tif 000012
【図６】
2005161127.tif 000013
【図７】
2005161127.tif 000014