特許 5872012 生物付着防止装置及び導水路

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B1)

(11)【特許番号】5872012

(24)【登録日】2016年1月22日

(45)【発行日】2016年3月1日

(54)【発明の名称】生物付着防止装置及び導水路

(51)【国際特許分類】

   E02B 5/00 20060101AFI20160216BHJP

   E02B 1/00 20060101ALI20160216BHJP

【ＦＩ】

   E02B5/00 A

   E02B1/00 301A

【請求項の数】6

【全頁数】17

(21)【出願番号】特願2014-219695(P2014-219695)

(22)【出願日】2014年10月28日

【審査請求日】2015年8月27日

【早期審査対象出願】

(73)【特許権者】

【識別番号】000198307

【氏名又は名称】株式会社ＩＨＩ建材工業

(73)【特許権者】

【識別番号】000000099

【氏名又は名称】株式会社ＩＨＩ

(74)【代理人】

【識別番号】100118267

【弁理士】

【氏名又は名称】越前 昌弘

(72)【発明者】

【氏名】國藤 崇

(72)【発明者】

【氏名】橋本 博英

(72)【発明者】

【氏名】奥山 純一

(72)【発明者】

【氏名】赤嶺 健一

(72)【発明者】

【氏名】井合 雄一

(72)【発明者】

【氏名】福岡 麻里

【審査官】 神尾 寧

(56)【参考文献】

【文献】 特開昭６０−０２３５０６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１３−０５７２０６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００７−１３２１１２（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｅ０２Ｂ ５／００

Ｅ０２Ｂ １／００

Ａ０１Ｍ ２９／２４

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

導水路の内表面への生物付着を抑制する生物付着防止装置であって、
水中に電流を流す電極を構成するカソード及びアノードと、前記電極の印加電圧及び極性反転を制御する電源装置と、を備え、
前記導水路の内表面の周方向に前記カソード及び前記アノードが交互に配置されており、
さらに、前記導水路は、周方向及び軸方向に複数に分割されたセグメントにより構成されており、前記セグメントは、前記導水路の内表面を形成する内側に配置された電極板と、該電極板の外周に形成された絶縁部と、を備えている、
ことを特徴とする生物付着防止装置。

【請求項2】

前記セグメントは、軸方向に隣接するセグメントと電気的に接続可能な連結部材を有する、ことを特徴とする請求項１に記載の生物付着防止装置。

【請求項3】

前記セグメントは、コンクリートを主成分とする本体部と、該本体部の内部に配置された金属製の補強材と、前記本体部の軸方向の側面に配置されたリング間継手と、前記本体部の周方向の側面に配置されたセグメント間継手と、を備え、前記補強材及び前記リング間継手又は前記セグメント間継手を介して軸方向又は周方向に隣接するセグメント間の前記電極板が通電可能に構成されている、ことを特徴とする請求項１に記載の生物付着防止装置。

【請求項4】

前記電極板は、前記本体部との接続面に複数の突起を有する、ことを特徴とする請求項３に記載の生物付着防止装置。

【請求項5】

前記セグメントは、前記電極板と前記本体部との間に絶縁層又は緩衝層が形成されている、ことを特徴とする請求項３に記載の生物付着防止装置。

【請求項6】

水中に浸漬されて取水又は放水する導水路において、前記導水路の内表面への生物付着を抑制する生物付着防止装置を備え、前記生物付着防止装置は、請求項１〜５の何れか一項に記載の生物付着防止装置である、ことを特徴とする導水路。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、生物付着防止装置及び導水路に関し、特に、水中に浸漬されて取水又は放水する導水路に適した生物付着防止装置及び該生物付着防止装置を備えた導水路に関する。

【背景技術】

【0002】

例えば、火力発電所や原子力発電所等の設備では多量の冷却水を必要とすることから、海水を利用することが多い。これらの設備では、一般に、コンクリート製の取水路を海水中に浸漬して、海水を設備内に汲み上げて仕事をさせた後、取水路と同一構造の放水路から海中に放出している。以下、本明細書において、取水路及び放水路等の水路を総称して「導水路」と称する。

【0003】

この導水路は、常時、水中に浸漬していることから、フジツボ等の海洋生物が内表面に付着する。この海洋生物の付着量は時間の経過とともに増殖し、導水路の導水面積が減少し、導水効率（具体的には、取水効率や放水効率）を低下させることとなる。そこで、従来から定期的に導水路の内表面に付着した海洋生物を除去する清掃を行っている。

【0004】

しかしながら、人為的に除去する方法では、メンテナンスの工期が長引く傾向があり、コストが嵩むこととなる。また、メンテナンス時は、導水路を使用する設備を停止する必要があり、操業に大きく影響することとなる。そこで、種々の生物付着防止方法が既に提案されている。例えば、特許文献１には、取水口から薬液を注入する方法が開示され、特許文献２には、水中にカソードとアノードを配置して微弱電流を常時通電させる方法が開示されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【特許文献1】特開２００８−２９７７３３号公報

【特許文献2】特開２０１２−３６６１４号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

上述した特許文献１に記載された方法では、海中に薬液を注入していることから、環境保全の観点から好ましくない。また、上述した特許文献２に記載された方法では、電極を導水路の略中央部分に配置していることから、流水に対して電極が抵抗体となってしまい、導水効率が低下してしまう等の問題がある。

【0007】

本発明は、上述した問題点に鑑み創案されたものであり、導水効率を維持しつつ導水路の内表面への生物付着を抑制することができる、生物付着防止装置及び導水路を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0008】

本発明によれば、導水路の内表面への生物付着を抑制する生物付着防止装置であって、水中に電流を流す電極を構成するカソード及びアノードと、前記電極の印加電圧及び極性反転を制御する電源装置と、を備え、前記導水路の内表面の周方向に前記カソード及び前記アノードが交互に配置されており、さらに、前記導水路は、周方向及び軸方向に複数に分割されたセグメントにより構成されており、前記セグメントは、前記導水路の内表面を形成する内側に配置された電極板と、該電極板の外周に形成された絶縁部と、を備えていることを特徴とする生物付着防止装置が提供される。

【0009】

また、本発明によれば、水中に浸漬されて取水又は放水する導水路において、前記導水路の内表面への生物付着を抑制する生物付着防止装置を備え、前記生物付着防止装置は、水中に電流を流す電極を構成するカソード及びアノードと、前記電極の印加電圧及び極性反転を制御する電源装置と、を備え、前記導水路の内表面の周方向に前記カソード及び前記アノードが交互に配置されており、さらに、前記導水路は、周方向及び軸方向に複数に分割されたセグメントにより構成されており、前記セグメントは、前記導水路の内表面を形成する内側に配置された電極板と、該電極板の外周に形成された絶縁部と、を備えていることを特徴とする導水路が提供される。

【0011】

前記セグメントは、軸方向に隣接するセグメントと電気的に接続可能な連結部材を有していてもよい。

【0012】

前記セグメントは、コンクリートを主成分とする本体部と、該本体部の内部に配置された金属製の補強材と、前記本体部の軸方向の側面に配置されたリング間継手と、前記本体部の周方向の側面に配置されたセグメント間継手と、を備え、前記補強材及び前記リング間継手又は前記セグメント間継手を介して軸方向又は周方向に隣接するセグメント間の前記電極板が通電可能に構成されていてもよい。

【0013】

前記電極板は、前記本体部との接続面に複数の突起を有していてもよい。また、前記セグメントは、前記電極板と前記本体部との間に絶縁層が形成されていてもよいし、緩衝層が形成されていてもよい。

【発明の効果】

【0014】

上述した本発明に係る生物付着防止装置及び導水路によれば、導水路の周方向に水中で通電可能なカソード及びアノードを交互に配置したことにより、導水路の流水中に抵抗体を形成することなく導水路の周方向に通電させることができ、導水路の軸方向の長さに関係なく導水路の内表面に電流を流すことができる。また、水中でカソード及びアノード間に電流を流すことにより、カソード側の表面に低酸素層や無酸素層を形成することができ、生物付着を抑制することができる。また、電極を極性反転させることにより、導水路の内表面の全てについて、生物付着を抑制することができる。

【0015】

したがって、本発明によれば、導水効率を維持しつつ導水路の内表面への生物付着を抑制することができる。また、本発明は、水中に薬液を注入する必要がなく、環境保全の観点においても優れている。

【図面の簡単な説明】

【0016】

【図1】本発明の一実施形態に係る導水路を示す図であり、（ａ）は外観斜視図、（ｂ）は正面中心投影図、を示している。

【図2】図１に示したセグメントの斜視図である。

【図3】図２におけるＳ−Ｓ矢視断面図であり、（ａ）は第一実施形態、（ｂ）は第二実施形態、（ｃ）は第三実施形態、を示している。

【図4】図２におけるＳ−Ｓ矢視断面図であり、（ａ）は第四実施形態、（ｂ）は第五実施形態、を示している。

【図5】図２に示したセグメントの変形例を示す斜視図である。

【図6】図１に示した導水路の平面展開図である。

【図7】電極表面における微弱電流法の作用を示す説明図である。

【発明を実施するための形態】

【0017】

以下、本発明に係る生物付着防止装置及び導水路の実施形態について、図１〜図７を用いて説明する。ここで、図１は、本発明の一実施形態に係る導水路を示す図であり、（ａ）は外観斜視図、（ｂ）は正面中心投影図、を示している。図２は、図１に示したセグメントの斜視図である。なお、図２において、説明の便宜上、セグメントを構成するコンクリートの一部を除去した状態を図示している。

【0018】

本発明の一実施形態に係る導水路１は、図１（ａ）及び（ｂ）に示したように、水中に浸漬されて取水又は放水する導水路であって、導水路１の内表面への生物付着を抑制する生物付着防止装置２を備え、生物付着防止装置２は、水中に電流を流す電極３を構成するカソード３ｃ及びアノード３ａと、電極３の印加電圧及び極性反転を制御する電源装置４と、を備え、導水路１の内表面の周方向にカソード３ｃ及びアノード３ａが交互に配置されている。

【0019】

導水路１は、例えば、火力発電所や原子力発電所等の設備に配置され、冷却水として海水を汲み上げる取水路又は使用済みの冷却水を海中に放出する放水路であるが、これらに限定されるものではない。なお、導水路１は、常時、完全に内部が水中に浸漬しているものに限定されず、導水路１の一部のみが常時又は一時的に水中に浸漬しているものも含まれる。本実施形態は、この水中に浸漬している部分への生物の付着を抑制する。

【0020】

導水路１は、周方向及び軸方向に複数に分割されたセグメント５により構成されている。例えば、図１（ｂ）に示したように、導水路１は周方向に５分割されており、楔形状を有する一つのキーセグメント５ｋと、キーセグメント５ｋに隣接する台形状の台形セグメント５ｔと、これら以外の略四角形状の通常セグメント５ｎと、により構成されている。なお、キーセグメント５ｋ、台形セグメント５ｔ及び通常セグメント５ｎは、外形の形状以外は基本的に同一の形状を有しており、特に断りのない限り、単に「セグメント５」と表示した場合は、キーセグメント５ｋ、台形セグメント５ｔ及び通常セグメント５ｎの全てを含むものとする。

【0021】

セグメント５は、例えば、図２に示したように、コンクリートを主成分とする本体部５１と、本体部５１の内部に配置された金属製の補強材５２と、本体部５１の軸方向の側面に配置されたリング間継手５３と、本体部５１の周方向の側面に配置されたセグメント間継手５４と、導水路１の内表面を形成する本体部５１の内側に配置された電極板５５と、電極板５５の外周に形成された絶縁部５６と、を備えている。

【0022】

なお、図示したセグメント５は、補強材５２として鉄筋を使用しているが、補強材５２は鉄筋に限定されるものではなく鋼材や鋼繊維等の金属部材であればよいし、必要に応じて補強材５２を省略することもできる。また、セグメント５の略中央部には、導水路１の外面と掘削面（土の部分）との隙間を埋めるためのモルタル材を注入する注入口５７が形成されていてもよく、この注入口５７には、開口部を水密に封止する封止栓（図示せず）が配置される。封止栓（図示せず）は、例えば、樹脂製又はコンクリート製であり、表面に電極板５５を有していてもよい。

【0023】

ここで、セグメント５の構造について、図３（ａ）〜図４（ｂ）を参照しつつ説明する。図３は、図２におけるＳ−Ｓ矢視断面図であり、（ａ）は第一実施形態、（ｂ）は第二実施形態、（ｃ）は第三実施形態、を示している。図４は、図２におけるＳ−Ｓ矢視断面図であり、（ａ）は第四実施形態、（ｂ）は第五実施形態、を示している。

【0024】

図３（ａ）に示した第一実施形態におけるセグメント５は、本体部５１を形成するコンクリートの表面に電極板５５を埋め込んだものである。電極板５５は、本体部５１との接続面に複数の突起５５ａを有していてもよい。かかる突起５５ａを形成することにより、コンクリートと電極板５５との付着強度を向上させることができる。電極板５５は、例えば、炭素鋼板、ステンレス鋼板、白金板、酸化イリジウムがコーティングされた金属板、炭素繊維シート等の導電性を有する板状又はシート状の部材により構成される。例えば、電極板５５が炭素鋼板の場合、通電することによってアノード側（陽極側）が溶解することから、電極板５５の板厚は生物付着防止装置２の使用時間や印加電圧等の条件によって適宜設計される。

【0025】

図３（ａ）に示したように、電極板５５の外周は、本体部５１を形成するコンクリートにより充填されており、絶縁部５６を構成している。本実施形態において、コンクリートは絶縁材として機能している。コンクリートは、一般に、鋼材等の金属と比較して格段に導電性が低く、湿潤時に導電性が高くなった場合であっても金属と比較すれば著しく導電性が低いことから、相対的に絶縁材とみなすことができる。このように、電極板５５の外周に絶縁部５６を形成することにより、隣接する電極板５５間における過度の通電を抑制することができ、電極板５５の表面における電流密度分布を分散させることができる。

【0026】

また、セグメント５は、電極板５５と本体部５１との間に緩衝層５８が形成されていてもよい。緩衝層５８は、電極板５５とコンクリートとの素材の違いによる歪み差を吸収するための層である。緩衝層５８には、例えば、海水等に対して腐食性の高い樹脂材（例えば、エポキシ樹脂等）が用いられる。なお、電極板５５が炭素繊維シート等のようにコンクリートの歪みに追従して変形可能な素材である場合には、緩衝層５８を省略するようにしてもよい。

【0027】

図１（ａ）及び（ｂ）に示したように、導水路１は、軸方向に連接された複数のリング体により構成されており、リング体は複数のセグメント５により構成されている。また、図１（ｂ）に示したように、リング体の周方向にカソード３ｃとアノード３ａとが交互に配置されており、導水路１の切羽側から抗口までの間に渡って電流を流すためには、隣接するリング体間の同じ極性を有する電極板５５同士（カソード３ｃ同士及びアノード３ａ同士）を通電可能に構成する必要がある。

【0028】

そこで、本実施形態では、補強材５２及びリング間継手５３を介して軸方向に隣接するセグメント５間の電極板５５を通電可能に構成している。具体的には、セグメント５は、電極板５５と補強材５２とが導電線５９により接続され、補強材５２とリング間継手５３とが導電線５９により接続されることによって、通電可能に構成される。なお、セグメント５が補強材５２を有しない場合には、電極板５５とリング間継手５３とを導電線５９により直接的に接続するようにしてもよい。

【0029】

また、キーセグメント５ｋのように、周方向に隣接する台形セグメント５ｔと同一の極性を有する場合には、セグメント間継手５４と補強材５２とを導電線５９により接続することによって、補強材５２及びセグメント間継手５４を介して周方向に隣接するセグメント５間の電極板５５を通電可能に構成することができる。

【0030】

上述したように、補強材５２や継手（リング間継手５３又はセグメント間継手５４）を介して通電させることにより、セグメント５を構成する部品を利用して容易に通電可能な構造を形成することができる。例えば、電極板５５、補強材５２、リング間継手５３、セグメント間継手５４等を型枠に配置した後、導電線５９の配線を行い、コンクリートを型枠に流し込んで養生することにより、隣接するセグメント５と通電可能なセグメント５を形成することができる。なお、複数のリング間継手５３及びセグメント間継手５４を有する場合にどの継手を介して通電可能に構成するか否かは、セグメント５の配置によって任意に選択することができる。

【0031】

図３（ｂ）に示した第二実施形態におけるセグメント５は、電極板５５と補強材５２とを接続する導電線５９に替えて、補強材５２の位置決めを行うスペーサ６０を導通部材として利用したものである。その他の構成については、上述した第一実施形態におけるセグメント５と同一であるため、詳細な説明を省略する。

【0032】

図３（ｃ）に示した第三実施形態におけるセグメント５は、電極板５５をボルト等の締結部材６１により本体部５１に固定するようにしたものである。本体部５１を形成するコンクリートには、締結部材６１を螺合させるためのインサート６２が埋設されている。電極板５５には、締結部材６１を挿通可能な開口部が形成されている。締結部材６１及びインサート６２は、導通可能な金属部材により形成されている。また、インサート６２と補強材５２とが導電線５９により接続されている。

【0033】

したがって、電極板５５は、締結部材６１、インサート６２、導電線５９、補強材５２、リング間継手５３等を介して通電可能に構成されている。なお、締結部材６１により電極板５５を本体部５１に固定する場合には、電極板５５の背面に形成される突起５５ａを省略するようにしてもよい。

【0034】

図４（ａ）及び（ｂ）に示した第四実施形態及び第五実施形態におけるセグメント５は、上述した導電線５９に替えて、軸方向に隣接するセグメント５と電気的に接続可能な連結部材６３を有するものである。図４（ａ）に示した連結部材６３は、本体部５１の一部を貫通して電極板５５に接続可能な金属製の棒状部材又は薄板部材により構成されている。電極板５５と連結部材６３との接合部には、いわゆるワンタッチジョイント構造を使用するようにしてもよい。

【0035】

例えば、セグメント５の本体部５１を形成するコンクリートが鋼繊維を混入したものである場合のように、本体部５１の導電性が高く、コンクリート内に導電線５９を配置することが困難な場合に、本実施形態における連結部材６３を採用することができる。この場合、電極板５５と本体部５１との間に絶縁層６４を形成することが好ましい。絶縁層６４は、絶縁性及び耐腐食性の高い樹脂材により形成される。絶縁層６４は、電極板５５とコンクリートとの素材の違いによる歪み差を吸収するための緩衝層としても機能する。

【0036】

また、絶縁層６４は、電極板５５の外周を覆うように形成されており、絶縁部５６を形成している。また、連結部材６３の本体部５１を貫通する部分は、連結部材６３の外面又は貫通部の内面を絶縁材により被覆するようにしてもよいし、絶縁層６４を拡張して連結部材６３の貫通部を絶縁層６４で形成するようにしてもよい。

【0037】

図４（ｂ）に示した連結部材６３は、電極板５５の表面にボルト等の締結部材により固定される金属製の薄板部材により構成されている。連結部材６３と本体部５１との接触面には絶縁層６４を形成してもよいし、連結部材６３の接触面を絶縁材で被覆するようにしてもよい。

【0038】

上述したセグメント５は、いわゆる通常のＲＣセグメント（Reinforced concrete segment）の場合に基づいて説明したが、本実施形態に使用されるセグメント５は、かかるセグメントに限定されるものではない。例えば、図５に示した変形例のように、セグメント５は、本体部５１を形成するコンクリートの外周に鋼枠５０を配置したものであってもよい。また、セグメント５は、ＳＢＬ（Steel Beam Lining）やＳＦＲＣセグメント（Steel Fiber Reinforced Concrete segment）等であってもよい。

【0039】

次に、導水路１の配線方法について、図６を参照しつつ説明する。ここで、図６は、図１に示した導水路の平面展開図である。図６に示した平面展開図は、導水路１の内表面を上面にして平面上に展開して図示したものである。ここで、説明の便宜上、カソード３ｃを構成するセグメント５を灰色に塗り潰し、アノード３ａを構成するセグメント５を白抜きで表示している。また、カソード３ｃの配線を点線で図示し、アノード３ａの配線を一点鎖線で図示している。

【0040】

図６に示したように、カソード３ｃ及びアノード３ａは、周方向（図の左右方向）に交互に配置されるとともに、軸方向（図の上下方向）にも交互に配置される部分を有するように、略千鳥状に配置される。かかる配置により、カソード３ｃの周囲にアノード３ａを略均等に配置することができ、カソード３ｃとその外周を囲う複数のアノード３ａとにより電流を流すことができ、カソード３ｃの表面における電流密度を略均等にすることができる。

【0041】

また、カソード３ｃを構成するセグメント５は、軸方向に重なり合う部分を有し、このカソード３ｃを構成するセグメント５同士を連結するリング間継手によって、軸方向に通電可能に配線される。同様に、アノード３ａを構成するセグメント５は、軸方向に重なり合う部分を有し、このアノード３ａを構成するセグメント５同士を連結するリング間継手によって軸方向に通電可能に配線される。

【0042】

なお、図６に示した図面上では、奇数段の右端に配置されたアノード３ａを構成するセグメント５と、偶数段の左端に配置されたアノード３ａを構成するセグメント５と、を接続する配線が分断されているように見えるが、セグメント５を環状に組み立てた場合には、奇数段の右端に配置されたアノード３ａを構成するセグメント５と、偶数段の左端に配置されたアノード３ａを構成するセグメント５と、は通電可能に配線された状態となる。

【0043】

また、キーセグメント５ｋは、台形セグメント５ｔや通常セグメント５ｎよりも小さい形状を有することが多く、隣接するカソード３ｃ又はアノード３ａと同一の極性を有するように構成してもよい。この場合、キーセグメント５ｋと周方向に隣接する台形セグメント５ｔとを連結するセグメント間継手によって周方向に通電可能に配線される。

【0044】

なお、ここでは、周方向にキーセグメント５ｋを含めて５分割した場合について説明しているが、キーセグメント５ｋを含めて６分割してもよく、この場合には、キーセグメント５ｋも含めてカソード３ｃ及びアノード３ａを交互に配置するようにしてもよい。

【0045】

電源装置４は、例えば、導水路１の抗口側の端部に配置されたセグメント５に電圧を印加可能に接続されている。例えば、電源装置４の端子は、セグメント５のリング間継手に導電線により接続される。また、電源装置４のプラス端子及びマイナス端子を定期的に入れ替えることにより、セグメント５の電極板５５を極性反転させることができる。

【0046】

すなわち、図６に示したカソード３ｃ及びアノード３ａの配置で一定期間通電した後、極性反転してカソード３ｃをアノード３ａとして使用し、アノード３ａをカソード３ｃとして使用する。かかる極性反転により、カソード３ｃとアノード３ａとを交互に使い分けることができ、生物付着防止作用の均質化を図ることができる。

【0047】

次に、電極３における生物付着防止作用について、図７を参照しつつ説明する。ここで、図７は、電極表面における微弱電流法の作用を示す説明図である。いま、電源装置４により電極３間に微弱電流（例えば、０．０５〜２Ａ／ｍ^２程度の電流密度）を流し、ある電極３を最初にカソード３ｃとして使用し、極性反転してアノード３ａとして使用する場合について説明する。図７（ａ）は通電前の状態を示している。図中の斜線部は電極３（カソード３ｃ又はアノード３ａ）を示し、点線の横線で示した部分は水中であることを示している。

【0048】

カソード３ｃとアノード３ａとの間に電圧を印加して電流を流すと、カソード３ｃの表面では、Ｏ_２＋２Ｈ_２Ｏ＋４ｅ⁻→４ＯＨ⁻の化学反応を生じる。したがって、カソード３ｃの表面近傍の酸素が消費され、図７（ｂ）に示したように、酸素濃度の低い低酸素層３１が形成される。さらに時間が経過すると、図７（ｃ）に示したように、酸素濃度が０に等しい無酸素層３２が形成される。このように、カソード３ｃの表面に酸素濃度の低い層を形成することにより、生物が生息することができず、カソード３ｃの表面に付着する生物を低減することができる。

【0049】

なお、上述したカソード３ｃにおける化学反応は、例えば、特開２０１２−３６６１４号公報（特許文献２）等に詳細に記載されており、ここでは詳細な説明を省略する。

【0050】

その後、電源装置４により極性反転し、カソード３ｃをアノード３ａに切り替える。この極性反転により、電極表面に形成されていた無酸素層３２は、徐々に酸素濃度を増やし、図７（ｄ）に示したように、低酸素層３１を経由して、図７（ｅ）に示したように、最終的に無酸素層３２及び低酸素層３１は消失する。また、アノード３ａの表面では、例えば、Ｆｅ→Ｆｅ^２＋＋２ｅ⁻の化学反応が生じ、海水中にアノード３ａを構成する金属の金属イオン３３が溶出することとなる。したがって、アノード３ａの表面では、通電中、常に面更新が行われていることとなり、生物の付着を抑制することができる。以後、極性反転する毎に、図７に示した（ｂ）→（ｃ）→（ｄ）→（ｅ）の処理を繰り返す。

【0051】

上述した本発明の実施形態に係る生物付着防止装置２及び導水路１によれば、導水路１の周方向に水中で通電可能なカソード３ｃ及びアノード３ａを交互に配置したことにより、導水路１の流水中に抵抗体を形成することなく導水路１の周方向に通電させることができ、導水路の軸方向の長さに関係なく導水路１の内表面に電流を流すことができる。

【0052】

また、水中でカソード３ｃ及びアノード３ａ間に電流を流すことにより、カソード３ｃ側の表面に低酸素層３１や無酸素層３２を形成することができ、導水路１内表面への生物付着を抑制することができる。また、電極３を極性反転させることにより、導水路１の内表面の全てについて、生物付着を抑制することができる。また、本発明は、水中に薬液を注入する必要がなく、環境保全の観点においても優れている。

【0053】

上述した実施形態では電極３に炭素鋼板を用いた場合について説明したが、例えば、電極３に酸化イリジウムがコーティングされた金属板を用いた場合にも、以下の化学反応により同様の効果を得ることができる。カソード３ｃでは、４Ｎａ^＋＋Ｏ_２＋２Ｈ_２Ｏ＋４ｅ⁻→４ＮａＯＨの化学反応により、電極表面に低酸素層３１及び無酸素層３２が形成される。また、アノード３ａでは、４Ｃｌ⁻＋Ｏ_２＋４ＨＣｌ＋４ｅ⁻の化学反応により、酸素（Ｏ_２）と塩酸（ＨＣｌ）が形成され、これらの殺菌効果により電極表面を防汚することが可能である。なお、塩酸の生成量は極微量であり、環境に与える影響はないと考えられるレベルである。

【0054】

本発明は上述した実施形態に限定されず、例えば、淡水中に配置される導水路１にも適用することができる等、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々変更が可能であることは勿論である。

【符号の説明】

【0055】

１ 導水路
２ 生物付着防止装置
３ 電極
３ａ アノード
３ｃ カソード
４ 電源装置
５ セグメント
５ｋ キーセグメント
５ｔ 台形セグメント
５ｎ 通常セグメント
３１ 低酸素層
３２ 無酸素層
３３ 金属イオン
５０ 鋼枠
５１ 本体部
５２ 補強材
５３ リング間継手
５４ セグメント間継手
５５ 電極板
５５ａ 突起
５６ 絶縁部
５７ 注入口
５８ 緩衝層
５９ 導電線
６０ スペーサ
６１ 締結部材
６２ インサート
６３ 連結部材
６４ 絶縁層

【要約】

【課題】導水効率を維持しつつ導水路の内表面への生物付着を抑制することができる、生物付着防止装置及び導水路を提供する。
【解決手段】導水路１の内表面への生物付着を抑制する生物付着防止装置２を備え、生物付着防止装置２は、水中に電流を流す電極３を構成するカソード３ｃ及びアノード３ａと、電極３の印加電圧及び極性反転を制御する電源装置４と、を備え、導水路１の内表面の周方向にカソード３ｃ及びアノード３ａが交互に配置されている。また、導水路１は、周方向及び軸方向に複数に分割されたセグメント５により構成されており、セグメント５は、導水路１の内表面を形成する内側に配置された電極板５５と、電極板５５の外周に形成された絶縁部５６と、を備えている。
【選択図】図１

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】