JP2003164881A

JP2003164881A - 水接触構造物の電気化学的防汚装置およびその性能劣化監視方法

Info

Publication number: JP2003164881A
Application number: JP2001367715A
Authority: JP
Inventors: Toshihiro Takimoto; 利宏瀧本; Hitoshi Wake; 仁志和気
Original assignee: Pentel Co Ltd
Current assignee: Pentel Co Ltd
Priority date: 2001-11-30
Filing date: 2001-11-30
Publication date: 2003-06-10

Abstract

(57)【要約】【課題】陽極形成部材の経時的または外的な要因によ
る問題の発生の有無および部位などを確実かつ容易に把
握することができる水接触構造物の電気化学的防汚装置
およびその性能劣化監視方法を提供する。【解決手段】水接触構造物への生物の着生を抑制する
水接触構造物の電気化学的防汚装置において、水接触構
造物の水側表面上に絶縁部を介して設けられた陽極側導
電体と、水中に設けられた陰極側導電体と、前記陽極側
導電体を介して水中で電位差を発生させ、前記陽極側導
電体と生物との直接電子移動反応を利用した電気化学的
防汚方法を行うよう、前記正極と前記負極との間の電位
を制御する外部電源と、前記陽極側導電体に流れる電流
を監視する電流監視装置と、前記電流監視装置による監
視結果に基づいて前記陽極側導電体の耐用状態を判定す
る判定装置とを備えた水接触構造物の電気化学的防汚装
置及びこの装置を用いた性能劣化監視方法。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は水に接触する水接触
構造物、海洋構造物、船舶、水輸送用の配管又は水路、
漁網、熱交換器あるいは、海水取水口のスクリーンなど
物への生物の付着を防止する水接触構造物の電気化学的
防汚装置に係り、とりわけ、水接触構造物と生物との直
接電子移動反応を利用した電気化学的防汚方法により水
接触構造物への生物の着生を抑制する水接触構造物の電
気化学的防汚装置およびその性能劣化監視方法に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】海水や淡水中には多くの生物が存在し、
水中構造物表面に付着し、様々な問題を引き起こしてい
る。例えば、船舶やブイに付着すると推進抵抗の増大と
いった問題が発生する。また、養殖用生け簀に付着する
と海水の交流阻害といった問題が発生する。更に、定置
網などの漁網に付着すると網成りの変形といった問題な
どが発生する。また、給排水のパイプ内やバルブ等に付
着した微生物は海水や淡水を介して人や生産物を汚染す
るといった問題を発生する。海水や淡水に接している構
造物表面への生物の一般的な付着機構は以下の通りであ
る。まず付着性のグラム陰性菌が構造物表面に吸着して
脂質に由来するスライム状物質を多量に分泌する。さら
にグラム陰性菌は、このスライム層に集まって増殖し、
微生物皮膜を形成する。そして、海水中ではこの微生物
皮膜上に大型生物である藻類、貝類、フジツボ等の大型
の生物が付着する。付着した大型生物が繁殖成長し、最
終的に水中構造物表面を覆い尽くすことになる。こうし
た水中構造物および海水や淡水に接しているものの表面
に付着した生物の防汚手段としては、殺菌性を有する物
質を防汚面に添加したり、有機スズ系化合物を含有した
塗料で塗膜を形成し、有機スズ系化合物を溶出させる方
法が一般に行われていた。しかし、これらの方法は有害
物質が発生し、水質の汚染による生物への影響が懸念さ
れる。

【０００３】近年、有害物質を発生させないで電気化学
的に水中構造物や海水や淡水に接しているものの表面な
どに付着する生物を制御する方法が提案されている。こ
の電気化学的な生物の制御方法は、微生物との直接電気
化学反応が確認されている所定電位以上の電位を微生物
に印加すると、微生物内部の酸化還元物質の一つである
補酵素Ａが不可逆的に酸化され、微生物の呼吸活性及び
微生物膜の透過障壁の低下を誘発し、微生物を死滅させ
ることが可能であるというものである（特公平６−９１
８２１号公報）。すなわち、当該公報には、グラム陰性
菌の付着を電気化学的に制御することにより大型生物の
付着を防止する方法が示されている。また、特開平４−
３４１３９２号公報には、水中において、導電性基板に
正電位を印加することにより、水中の微生物を前記導電
性基板表面に吸着して殺菌する工程と、前記導電性基板
に負電位を印加することにより、前記導電性基板表面に
吸着している殺菌された微生物を脱離する工程とを行う
ことを特徴とする水中微生物の制御方法を要旨とする発
明が記載されている。さらに、導電性基材に負電位を印
加することで電解液中から電気化学的に生成物を発生さ
せる負電位を印加することにより、前記導電性基材の表
面に直接または間接的に接触する水生生物およびスケー
ルを除去する方法であって、更に必要に応じて、電解液
中から電気化学的に生成物の発生しない正電位の印加に
よる殺菌工程を含む電気化学的防汚方法を要旨とする発
明が記載されている。ところで、このような防汚対策が
講じられる水接触構造物は一般に、重要部のみがチタン
製部材であり、水室、海水を導く導水管、海水を海へ戻
す放水管などは鋼製部材である。また、チタン製部材
と、水室、導水管および放水管などの鋼製部材とは電気
的に導通している。このため、水と接するチタン製部材
の表面を陽極として作用させる場合には、チタン製部材
と導通している水室、導水管および放水管などの鋼製部
材も陽極として負荷されることとなる。そして、この状
態で、水室、導水管および放水管などの鋼製部材が水と
接触すると、鋼製部材の表面がガルバニ腐食により激し
く腐食されることとなる。なお、鋼製部材の表面には通
常、腐食防止のためにゴムライニング等が施されている
ので、このような事態は通常の使用状態では生じない
が、仮に、ゴムライニング等が何らかの理由で破損した
場合には、この破損部位を介して海水中に電流が流れ水
室、導水管および放水管などの鋼製部材が異常腐食する
可能性がある。また、チタン製部材と、水室、導水管お
よび放水管などの鋼製部材とが電気的に導通していない
場合でもその間隔は大きくとれないため、水中を漂う導
電性異物（例えば針金など）がたまたま引っかかり、チ
タン製部材と鋼製部材とが導通した場合にも、鋼製部材
の表面がガルバニ腐食により激しく腐食する可能性があ
る。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】上記、生物を制御する
方法は、海水や水の電気分解が起こらない電位を防汚し
ようとする導電性の基材に印加することによって、微生
物の殺菌や付着防止を行うことができることから海洋汚
染が無く、さらに海洋生物の生態系への影響がないこと
から優れた防汚方法である。

【０００５】しかしながら、陽極側導電体およびその耐
用状態（健全性および性能劣化など）を十分に把握する
ことができないので、経時的または外的な要因により以
下のような問題が生じる。

【０００６】陽極側導電体を長時間使用した場合に、陽
極導電体の性能が劣化し、その性能劣化に起因して生物
の付着を引き起こすおそれがある。

【０００７】絶縁性接着剤が劣化した場合に、陽極側導
電体とチタン製管板などとの間の電気的絶縁が破れ、そ
れに起因して上記特公平１−４６５９５号公報に記載さ
れた手法と同様の問題が生じる。すなわち、陽極形成部
材とチタン製管板などとの間の電気的絶縁が破れた状態
で、チタン製管板などと導通する鋼製部材を保護するゴ
ムライニング等が何らかの理由で破損した場合には、こ
の破損部位を介して海水中に電流が流れ、水室、導水管
および放水管などの鋼製部材が異常腐食する可能性があ
り、信頼性の面で問題がある。

【０００８】水中を漂う導電性異物（例えば針金など）
がたまたま熱交換器の伝熱管の入口などに引っかかり、
陽極形成部材と伝熱管（すなわちチタン製管板）とが導
通した場合に、上述した絶縁性接着剤が劣化した場合と
全く同じ事態が生じる可能性があり、信頼性の面で問題
がある。

【０００９】陽極形成部材および電気的触媒などが大面
積を有している場合に、その大面積の陽極形成部材およ
び電気的触媒などの性能劣化がどの部位で起きているの
か、また絶縁性接着剤の劣化がどの部位で起きているの
か、さらに導電性異物がおおよそどこの部位の伝熱管の
入口などに引っかかっているのか等を特定することが難
しく、ひとたび不具合が生じると、全ての陽極形成部材
および電気的触媒などを更新しなければならず、補修や
更新などの保守管理の費用が膨大となるという問題があ
る。

【００１０】本発明はこのような点を考慮してなされた
ものであり、陽極形成部材および電気的触媒などの経時
的または外的な要因による問題の発生の有無および部位
などを確実かつ容易に把握し、生物の付着や、水と接触
する鋼製部材の異常腐食などを未然に防止することがで
きる水接触構造物の電気化学的防汚装置およびその性能
劣化監視方法を提供することを目的とする。

【００１１】

【課題を解決するための手段】第１の解決手段は、水に
接触する構造物への生物の着生を抑制する水接触構造物
の電気化学的防汚装置において、水接触構造物の水側表
面上に絶縁部を介して設けられた陽極側導電体と、水中
に設けられた陰極側導電体と、前記陽極側導電体に正極
が接続されるとともに前記陰極側導電体に負極が接続さ
れた外部電源であって、前記陽極側導電体を介して水中
で電位差を発生させ、前記陽極側導電体と生物との直接
電子移動反応を利用した電気化学的防汚方法を行うよ
う、前記正極と前記負極との間の電位を制御する外部電
源と、前記陽極側導電体に流れる電流を監視する電流監
視装置と、前記電流監視装置による監視結果に基づいて
前記陽極側導電体の耐用状態を判定する判定装置とを備
えたことを特徴とする水接触構造物の電気化学的防汚装
置である。

【００１２】ここで、上述した第１の解決手段におい
て、前記陽極側導電体は、互いに絶縁された複数の陽極
側導電体からなり、前記電流監視装置は前記各陽極側導
電体に流れる電流をそれぞれ監視することが好ましい。
また、前記判定装置は、前記電流監視装置で監視された
積算電流値または電流値の変化に基づいて前記陽極側導
電体の耐用状態を判定することが好ましい。さらに、前
記判定装置は、前記電流監視装置で監視された電流値の
変化を前記各陽極側導電体間で相対的に比較し、その比
較結果を考慮しつつ、前記各陽極側導電体ごとの電流値
の変化に基づいて前記各陽極側導電体の耐用状態を判定
することが好ましい。なお、前記絶縁部は、前記水接触
構造物の海水側表面と前記陽極側導電体とを互いに接着
するための絶縁性接着剤、前記水接触構造物の水側表面
と前記陽極側導電体との間に配置された絶縁シート、ま
たは、前記水接触構造物の水側表面に被覆された絶縁体
であることが好ましい。

【００１３】第２の解決手段は、水接触構造物への生物
の着生を抑制する水接触構造物の電気化学的防汚装置の
性能劣化監視方法において、水接触構造物の水側表面上
に絶縁部を介して設けられた陽極側導電体と、水中に設
けられた陰極側導電体との間に電流を流すことにより、
前記陽極側導電体と生物との直接電子移動反応を利用し
た電気化学的防汚方法を行う工程と、前記陽極側導電体
に流れる電流を監視する工程と、前記監視工程による監
視結果に基づいて前記陽極側導電体の耐用状態を判定す
る工程とを含むことを特徴とする性能劣化監視方法であ
る。

【００１４】ここで、上述した第２の解決手段におい
て、前記陽極側導電体は、互いに絶縁された複数の陽極
側導電体からなり、前記監視工程において、前記各陽極
側導電体に流れる電流をそれぞれ監視することが好まし
い。また、前記判定工程において、前記監視工程で監視
された積算電流値または電流値の変化に基づいて前記陽
極側導電体の耐用状態を判定することが好ましい。さら
に、前記判定工程において、前記監視工程で電流値の急
激な増加が監視されたときに、前記陽極側導電体に絶縁
不良の可能性があると判定することが好ましい。さらに
また、前記判定工程において、前記陽極側導電体に絶縁
不良の可能性があると判定した後、所定時間の経過を待
った上で前記陽極側導電体の絶縁不良の有無を再度判定
することが好ましい。

【００１５】さらにまた、前記判定工程において、前記
監視工程で電流値の急激な減少が検知されたときに、前
記陽極側導電体に剥離または一部破損の可能性があると
判定することが好ましい。なお、前記判定工程におい
て、前記監視工程で監視された電流値の変化を前記各陽
極側導電体間で相対的に比較し、その比較結果を考慮し
つつ前記各陽極側導電体ごとの電流値の変化に基づいて
前記各陽極側導電体の耐用状態を判定することが好まし
い。

【００１６】上述した第１および第２の解決手段によれ
ば、陽極側導電体に流れる電流を監視し、陽極側導電体
に流れる電流の積算電流値または電流値の変化に基づい
て陽極側導電体の耐用状態（健全性および性能劣化な
ど）を判定するので、陽極側導電体の耐用状態を確実に
把握し、陽極側導電体の性能劣化に起因した生物の付着
を未然に防止することができる。また、絶縁部が劣化し
た場合や、水中を漂う導電性異物が水接触構造物に引っ
かかった場合などに生じる絶縁不良現象に起因した、水
と接触する鋼製部材の異常腐食などを未然に防止するこ
とができる。

【００１７】また、陽極側導電体を互いに絶縁された複
数の陽極側導電体に分割し、各陽極側導電体に流れる電
流をそれぞれ監視することにより、陽極側導電体が大面
積を有している場合でも、その大面積の陽極側導電体の
性能劣化がどの部位で起きているのか等を容易に特定す
ることができ、補修や更新などの保守管理を簡易かつ安
価に行うことができる。

【００１８】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の実
施の形態について説明する。図１は本発明による水接触
構造物の電気化学的防汚装置の一実施の形態を示す図で
ある。本発明により処理することができる水は、水生生
物を含有する水であれば特に限定されない。例えば、海
水、河川の水、湖沼の水、水道水、飲料水、または各種
緩衝液などが挙げられる。また、対象となる生物も、そ
れらの水中に存在する生物であれば特に限定されるもの
ではない。図１に示すように、水接触構造物である鋼製
取水路の左の鋼板の側壁上に絶縁性接着剤１を介して陽
極側導電体４が設けられている。また、右の鋼板の側壁
上に絶縁性接着剤２を介して陽極側導電体５が設けられ
ている。鋼製取水路の底面には絶縁性接着剤３を介して
陰極側導電体６が設けられている。外部電源１０は、陽
極側導電体４及び５を介して水中で電位差を発生させ、
前記陽極側導電体と生物との直接電子移動反応を利用し
た電気化学的防汚方法を行うよう、正極＋と負極−との
間に形成される通電回路の電位を制御する。電流監視装
置８及び９は、各陽極側導電体４及び５に流れる電流を
それぞれ監視する。判定装置１０は、電流監視装置８と
９からの出力データ（積算電流値または電流値の変化）
に基づいて各陽極側導電体４及び５の耐用状態（健全性
および性能劣化など）を判定する。図１に示すように、
水接触構造物の電気化学的防汚装置は、水に接する鋼製
取水路の鉄への生物の着生を抑制するためのものであ
り、陽極側導電体４と５、陰極側導電体６、外部電源１
０、電流監視装置８と９および判定装置１２を備えてい
る。なお、鋼製取水路は、鉄製の左右の鋼板と、鉄製の
底面とを有している。

【００１９】図１に示すように、鋼製取水路の水側表面
に位置する鋼板の略全面上には、絶縁性接着剤１を介し
て陽極側導電体４が設けられている。また、陽極側導電
体は互いに絶縁された複数の陽極側導電体からなってお
り、隣接する陽極側導電体、たとえば絶縁性接着剤２を
介して陽極側導電体５が設けられている。陽極側導電体
４、５は絶縁性接着剤１、２を介して絶縁されている。
なお、隣接する陽極側導電体４、５同士の絶縁方法とし
ては、これ以外にも、絶縁部材を介して陽極側導電体
４、５同士を重ね合わせたり、防汚効果が得られる範囲
で陽極側導電体４、５同士を所定距離だけ離間させたり
する方法を用いることができる。

【００２０】一方、鋼製取水路の底面には、水側に向か
って絶縁性接着剤３を介して陰極側導電体６及び照合電
極７が設けられている。ここで、陽極側導電体４および
陰極側導電体６はそれぞれ、外部電源１０の正極＋およ
び負極−に接続されている。また、照合電極７は外部電
源１０の照合極Ｒに接続されている。なお、陽極側導電
体４、５は複数配置しているので、各陽極側導電体４，
５ごとに対応する正極＋が設けられている。外部電源１
０は、自動電位制御部１１を内蔵しており、陽極側導電
体４を介して水中で電位差を発生させ、前記陽極側導電
体と生物との直接電子移動反応を利用した電気化学的防
汚方法を行うよう、正極＋と負極−との間に形成される
通電回路の電位を制御することができるようになってい
る。なお、正極＋と負極−との間に形成される通電回路
の具体的な電位値としては標準海水では、標準海水で塩
素ガスを発生させる塩素発生電位（ＳＣＥ）１．１３Ｖ
よりも低く、かつ標準海水で生物との直接電子移動反応
を利用した電気化学的防汚が可能な電位０．５２Ｖより
も高い値が用いられる。なお、照合電極７の電位値は、
水の電位により自動電位制御部１１を校正するために用
いられる。

【００２１】また、外部電源１０の各正極＋には電流監
視装置８及び９が接続されており、各陽極側導電体４、
５に流れる電流をそれぞれ監視することができるように
なっている。さらに、電流監視装置８及び９には判定装
置１２が接続されており、電流監視装置８及び９からの
出力データ（各陽極側導電体４、５に流れる電流の積算
電流値または電流値の変化）に基づいて各陽極側導電体
４、５の耐用状態（健全性および性能劣化等）を判定す
ることができるようになっている。なお、判定装置１２
は、電流監視装置８及び９で監視された電流値の変化を
各陽極側導電体４、５間で相対的に比較し、その比較結
果を考慮しつつ各陽極側導電体４、５ごとの電流値の変
化に基づいて各陽極側導電体４、５の耐用状態を判定す
る。なお、判定装置１２での判定結果は外部電源１０に
出力され、外部電源１０から各陽極側導電体４、５への
電流供給の遮断等に用いられるようになっている。

【００２２】次に、このような構成からなる本実施の形
態の作用について説明する。図１において、外部電源１
０を介して陽極側導電体４と陰極側導電体６との間に電
流を流す。なおこのとき、外部電源１０の自動電位制御
部１１の制御の下で各陽極側導電体４、５と陰極側導電
体６との間の電位は０．５２〜１．１３Ｖの範囲に保た
れる。これにより陽極側導電体４及び５を介して水中で
電位差を発生させ、前記陽極側導電体と生物との直接電
子移動反応を利用した電気化学的防汚方法を行うことが
でき、水に接する鋼製取水路の鉄への生物の着生を防止
することができる。

【００２３】このとき、各陽極側導電体４、５に流れる
電流は電流監視装置８、９によりそれぞれ監視され、各
陽極側導電体４、５に流れる電流についての積算電流値
または電流値の変化に基づいて各陽極側導電体４、５の
耐用状態（健全性および性能劣化等）が判定される。

【００２４】以下に判定装置１２における具体的な判定
方法を説明する。判定装置１２においては、まず、電流
監視装置８及び９からの出力データを取り込み、各陽極
側導電体４、５に流れる電流の積算電流値または電流値
の変化を取得する（ステップ１）。次に、各陽極側導電
体４、５に流れる電流の積算電流値が所定値を越えてい
るか否かを判断し（ステップ２）、各陽極側導電体４、
５の中でそれに流れる電流の積算電流値が所定値を越え
ているものが存在している場合には、該当する陽極側導
電体４、５が消耗しているものと判定する（ステップ
３）。ここで、各陽極側導電体４、５は積算電流値に比
例して溶解および酸化で消耗するので、積算電流値に対
する消耗量を推定することにより、各陽極側導電体４、
５の消耗寿命を算出することができる（図２参照）。こ
のため、このような消耗寿命を考慮してステップ２にお
ける所定値を設定することにより、各陽極側導電体４、
５の消耗状態を適切に判定することが可能である。

【００２５】一方、ステップ２において、各陽極側導電
体４、５に流れる電流の積算電流値が所定値を越えてい
ないと判断された場合には、各陽極側導電体４、５に流
れる電流値の変化が所定範囲を越えて行われているか否
かを調べる（ステップ４）。

【００２６】ステップ４において、各陽極側導電体４、
５の中でそれに流れる電流値の変化が所定範囲を越えて
行われているものが存在している場合には、各陽極側導
電体４、５に流れる電流値の変化が経時的なものである
か否かをさらに判断する（ステップ５）。一方、各陽極
側導電体４、５に流れる電流値の変化が所定範囲内で行
われている場合には、ステップ１の処理に戻り、上述し
た処理を繰り返す。

【００２７】なお、ステップ５において、該当する陽極
側導電体４、５に流れる電流値の変化が経時的なもので
あると判断された場合には、該当する陽極側導電体４、
５が性能劣化したものと判定する（ステップ６）。

【００２８】ここで、各陽極側導電体４、５の性能が劣
化すると、各陽極側導電体４、５と陰極側導電体８との
間の電位を所定値に保つために必要とされる電流値が低
下してくる（図２参照）。このため、各陽極側導電体
４、５に流れる電流値の変化を監視することにより、性
能劣化を適切に判定することが可能である。なお、性能
劣化により電流値が低下すると、それに比例して、生物
に対する電気化学的防汚効果自体も当然に低下すること
になる。具体的には、各陽極側導電体４、５に流れる電
流値が初期値の１／５〜１／１０程度まで低下した場合
に、各陽極側導電体が性能劣化したものと判定するよう
にするとよい。なおこのとき、各陽極側導電体４、５に
流れる電流値は、海水性状などの外的な要因、例えば赤
潮や汚染海水の流入などによって変動することがあるの
で、電流監視装置９で監視された電流値の変化を各陽極
側導電体４、５間で相対的に比較し、その比較結果を考
慮しつつ各陽極側導電体４、５ごとの電流値の変化に基
づいて各陽極側導電体４、５における各陽極形成部材の
性能劣化を判定するようにするとよい。

【００２９】一方、ステップ５において、該当する陽極
側導電体４、５に流れる電流値の変化が経時的なもので
ないと判断された場合には、該当する陽極側導電体４、
５に流れる電流値が急激に増大したか否かを判断する
（ステップ７）。

【００３０】ステップ７において、該当する陽極側導電
体４、５に流れる電流値の急激な増加が検知されたとき
には、該当する陽極側導電体４、５に絶縁不良の可能性
があると判定する（ステップ８）。

【００３１】ここで、各陽極側導電体４、５に流れる電
流値の急激な増加は、絶縁性接着剤１、２が劣化した場
合や、水中を漂う導電性異物（例えば針金など）が引っ
かかり、各陽極側導電体と陰極側導電体６とが導通した
場合に引き起こされる絶縁不良現象であり、各陽極側導
電体４、５に流れる電流値の変化を監視することにより
判定することができる。しかし、後者の場合には、水中
を漂う導電性異物（例えば針金など）が一時的に陰極側
導電体６に引っかかり、その後、流出してしまう場合も
多い。

【００３２】このため、各陽極側導電体４、５に流れる
電流値の急激な増加を検知した場合には、所定時間の経
過を待って電流値の変化を検知し、各陽極側導電体４、
５の絶縁不良の有無を再度判定するようにするとよい。
具体的には、図３、図４に示すように、最初の急激な電
流値の増加によって、各陽極側導電体４、５に絶縁不良
の可能性があると判定し、一旦各陽極側導電体４、５へ
の電流供給を遮断した後（時間Ｔ２）、数秒から数１０
秒の経過を待って時間Ｔ３のタイミングで各陽極側導電
体４、５への電流供給を再開する。このとき、電流値の
急激な増加が検知されない場合には、各陽極側導電体
４、５の絶縁不良の可能性がないと判定する（図４参
照）。一方、再び電流値の急激な増加がある場合には、
各陽極側導電体４、５の絶縁不良の可能性があると判定
し、時間Ｔ４のタイミングで各陽極側導電体４、５への
電流供給を遮断する（図３参照）。

【００３３】一方、ステップ７において、該当する陽極
側導電体４、５に流れる電流値の急激な減少が検知され
たときには、該当する陽極側導電体４、５の面積の減少
によるものであるので、該当する陽極側導電体４、５に
打痕や摩耗などによる剥離または一部破損の可能性があ
ると判定する（ステップ９）。

【００３４】このように本実施の形態によれば、陽極側
導電体４に流れる電流を電流監視装置８により監視し、
陽極側導電体４に流れる電流の積算電流値または電流値
の変化に基づいて陽極側導電体４の耐用状態（健全性お
よび性能劣化等）を判定装置１２により判定するので、
陽極側導電体４の耐用状態を確実に把握し、生物の付着
や、水と接触する鋼製部材の異常腐食などを未然に防止
することができる。具体的には例えば、陽極側導電体４
に流れる電流の積算電流値に基づいて消耗状態を判定す
ることにより、長時間使用した場合における性能劣化を
未然に予測することができ、性能劣化に起因した生物の
付着を防止することができる。また、陽極側導電体４に
流れる電流値の変化に基づいて性能劣化を判定すること
により、陽極形成部材を長時間使用した場合における性
能劣化を未然に予測することができ、陽極側導電体の性
能劣化に起因した生物の付着を防止することができる。
さらに、陽極側導電体４に流れる電流値の変化（電流値
の急激の増加）に基づいて、絶縁性接着剤３が劣化した
場合や、水中を漂う導電性異物（例えば針金など）が陽
極側導電体と鋼製部材に引っかかった場合に生じる絶縁
不良の有無を確実に把握することにより、水と接触する
鋼製部材の異常腐食を未然に防止することができる。さ
らにまた、陽極側導電体４に流れる電流値の変化（電流
値の急激の減少）に基づいて、陽極側導電体４の剥離ま
たは一部破損を確実に判定することにより、陽極側導電
体４が流出して悪影響を及ぼすことを効果的に防止する
ことができる。

【００３５】また、本実施の形態によれば、陽極側導電
体を互いに絶縁された複数の陽極側導電体４、５に分割
し、電流監視装置８、９により各陽極側導電体４、５に
流れる電流をそれぞれ監視するので、陽極側導電体が大
面積を有している場合でも、その大面積の陽極形成部材
の性能劣化がどの部位で起きているのか、また絶縁性接
着剤の劣化がどの部位で起きているのか、さらに導電性
異物がおおよそどこの部位に引っかかっているのか等を
容易に特定することができ、補修や更新等の保守管理を
簡易かつ安価に行うことができる。

【００３６】さらに、本実施の形態によれば、各陽極側
導電体４、５間で電流値の変化を相対的に比較し、その
比較結果を考慮しつつ各陽極側導電体４、５ごとの電流
値の変化に基づいて前記各陽極側導電体４、５の耐用状
態を判定するので、水の性状など外的な要因による電流
偵の変動の影響を除外して陽極側導電体の耐用状態を精
度良く判定することができる。

【００３７】さらにまた、本実施の形態によれば、陽極
側導電体に流れる電流値の急激な増加を検知した場合に
は、所定時間の経過を待って電流値の変化を検知し、陽
極側導電体の陽極形成部材の絶縁不良の有無を再度判定
するので、水中を漂う導電性異物が一時的に引っかか
り、その後流出した場合等における絶縁不良誤動作を防
止することができる。

【００３８】なお、上述した実施の形態においては、水
接触構造物である鋼板に絶縁性接着剤１を介して陽極側
導電体４を設けているが、絶縁性接着剤１と陽極側導電
体４との間に絶縁シートを配置するようにしてもよい。
これにより、水接触構造物である鋼板と陽極側導電体４
との間の電気的絶縁を強固に実現することができる。な
お、この場合には、水接触構造物である鋼板と絶縁シー
トとの間、および絶縁シートと陽極側導電体４との間を
接着するための接着剤は必ずしも絶縁性を有している必
要はない。

【００３９】また、上述した実施の形態においては、水
接触構造物である鋼板に絶縁性接着剤の上に陽極側導電
体４を設けているが、これに限らず、水接触構造物にあ
らかじめ設けられている絶縁体上に陽極側導電体４を設
けるようにしてもよい。具体的には例えば、水接触構造
物であるコンクリート製取水路上に接着剤１（非絶縁性
でよい）を介して陽極側導電体４を設けることができ
る。なお、この場合には、コンクリート製取水路コンク
リートが絶縁性を有していることから、接着剤１自体は
絶縁性を有している必要はない。なお、コンクリート製
取水路に限らず、水接触構造物に設けられた樹脂材など
の種々の絶縁体上にも同様にして陽極側導電体４を設け
ることが可能である。

【００４０】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、陽
極側導電体に流れる電流を監視し、陽極側導電体に流れ
る電流の積算電流値または電流値の変化に基づいて陽極
側導電体の耐用状態（健全性および性能劣化など）を判
定するので、陽極側導電体の耐用状態を確実に把握し、
陽極側導電体の性能劣化に起因した生物の付着を未然に
防止することができる。また、絶縁部が劣化した場合
や、水中を漂う導電性異物が水接触構造物に引っかかっ
た場合などに生じる絶縁不良現象に起因した、水と接触
する鋼製部材の異常腐食などを未然に防止することがで
きる。また、陽極側導電体を互いに絶縁された複数の陽
極側導電体に分割し、各陽極側導電体に流れる電流をそ
れぞれ監視することにより、陽極側導電体が大面積を有
している場合でも、その大面積の陽極側導電体の性能劣
化がどの部位で起きているのか等を容易に特定すること
ができ、補修や更新などの保守管理を簡易かつ安価に行
うことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】鋼製取水路に取り付けた電気的防汚装置の模
式図である。

【図２】陽極側導電体の通電経過時間に対する電流変
化を示すグラフである。

【図３】陽極導電体に急激な電流の増加が検知された
後、再度増加が検知された状態を示すグラフである。

【図４】陽極導電体に急激な電流の増加が検知された
後、再度の増加が検知されなかった状態を示すグラフで
ある。

【符号の説明】

１絶縁性接着剤（陽極側導電体用）２絶縁性接着剤（陽極側導電体用）３絶縁性接着剤（陰極側導電体用）４陽極側導電体５陽極側導電体６陰極側導電体７照合極８電流監視装置９電流監視装置１０外部電源１１自動電位制御部１２判定装置

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号ＦＩテーマコート゛(参考）Ｅ０２Ｂ 1/00 ３０１Ｅ０２Ｂ 1/00 ３０１ＡＦ１６Ｌ 58/00 Ｆ１６Ｌ 58/00 Ｆ２８Ｆ 19/01 Ｇ０１Ｎ 27/26 ３５１ＣＧ０１Ｎ 27/26 ３５１Ｆ２８Ｆ 19/00 ５０１ＢＦターム(参考） 2B104 CC28 CC35 2B106 HA16 HA18 3H024 DA09 4D061 DA01 DB03 DB20 EA02 EB01 EB04 EB26 EB33 EB37 EB39 GA12 GC11

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】水に接触する構造物への生物の着生を抑
制する水接触構造物の電気化学的防汚装置において、水
接触構造物の水側表面上に絶縁部を介して設けられた陽
極側導電体と、水中に設けられた陰極側導電体と、前記
陽極側導電体に正極が接続されるとともに前記陰極側導
電体に負極が接続された外部電源であって、前記陽極側
導電体を介して水中で電位差を発生させ、前記陽極側導
電体と生物との直接電子移動反応を利用した電気化学的
防汚方法を行うよう、前記正極と前記負極との間の電位
を制御する外部電源と、前記陽極側導電体に流れる電流
を監視する電流監視装置と、前記電流監視装置による監
視結果に基づいて前記陽極側導電体の耐用状態を判定す
る判定装置とを備えたことを特徴とする水接触構造物の
電気化学的防汚装置。
【請求項２】前記陽極側導電体は互いに絶縁された複
数の陽極側導電体からなり、前記電流監視装置は前記各
陽極側導電体に流れる電流をそれぞれ監視することを特
徴とする請求項１記載の水接触構造物の電気化学的防汚
装置。
【請求項３】前記判定装置は、前記電流監視装置で監
視された積算電流値又は電流値の変化に基づいて前記陽
極側導電体の耐用状態を判定することを特徴とする請求
項１記載の水接触構造物の電気化学的防汚装置。
【請求項４】前記判定装置は、前記電流監視装置で監
視された電流値の変化を前記各陽極側導電体間で相対的
に比較し、その比較結果を考慮しつつ前記各陽極側導電
体ごとの電流値の変化に基づいて前記各陽極側導電体の
耐用状態を判定することを特徴とする請求項２記載の水
接触構造物の電気化学的防汚装置。
【請求項５】前記絶縁部は、前記水接触構造物の水側
表面に被覆された絶縁体、又は、前記水接触構造物の水
側表面と前記陽極側導電体とを互いに接着するための絶
縁性接着剤、又は、水側表面と前期陽極側導電体との間
に配置された絶縁シートであることを特徴とする請求項
１記載の水接触構造物の電気化学的防汚装置。
【請求項６】水接触構造物への生物の着生を抑制する
水接触構造物の電気化学的防汚装置の性能劣化監視方法
において、水接触構造物の水側表面上に絶縁部を介して
設けられた陽極側導電体と、水中に設けられた陰極側導
電体との間に電流を流すことにより、前記陽極側導電体
と生物との直接電子移動反応を利用した電気化学的防汚
方法を行う工程と、前記陽極側導電体に流れる電流を監
視する工程と、前記監視工程による監視結果に基づいて
前記陽極側導電体の耐用状態を判定する工程とを含むこ
とを特徴とする性能劣化監視方法。
【請求項７】前記陽極側導電体は、互いに絶縁された
複数の陽極側導電体からなり、前記監視工程において、
前記各陽極側導電体に流れる電流をそれぞれ監視するこ
とを特徴とする請求項６記載の性能劣化監視方法。
【請求項８】前記判定工程において、前記監視工程で
監視された積算電流値、又は、電流値の変化に基づいて
前記陽極側導電体の耐用状態を判定することを特徴とす
る請求項６記載の性能劣化監視方法。
【請求項９】前記判定工程において、前記監視工程で
電流値の急激な増加が監視されたときに、前記陽極側導
電体に絶縁不良の可能性があると判定し、さらに所定時
間の経過を待って前記陽極側導電体の絶縁不良の有無を
再度判定することを特徴とする請求項８記載の性能劣化
監視方法。
【請求項１０】前記判定工程において、前記監視工程
で電流値の急激な減少が検知されたときに、前記陽極側
導電体に剥離または一部破損の可能性があると判定する
ことを特徴とする請求項８記載の性能劣化監視方法。
【請求項１１】前記判定工程において、前記監視工程
で監視された電流値の変化を前記各陽極側導電体間で相
対的に比較し、その比較結果を考慮しつつ前記各陽極側
導電体ごとの電流値の変化に基づいて前記各陽極側導電
体の耐用状態を判定することを特徴とする請求項７記載
の性能劣化監視方法。