JPH05507116A - 海水、塩水及び／又は真水における構造体の汚損及び／又は腐食を防止する方法及び装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるため要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 海水、塩水及び／又は真水における構造体の汚損及び／又は腐食を防止する方法 及び装置産業上の利用分野 本発明は概して構造体の汚損及び／又は腐食を防止する方法並びに／あるいは装 置に関し、さらに詳しくは海水、塩水、真水あるいはこれらの混合物中に全体あ るいは一部を沈漬して用いる船舶、ブイ、送水系統、ろ過装置、海底油田掘削装 置などの構造体及び／あるいは腐食を防止する方法並びに装置に関する。

従来技術 水に接触する構造体は、汚損及び／あるいは腐損を破る。例えば、海運業は海洋 有機物が船体に付着するため起こる重大な問題に長い間直面してきた。このよう な船体汚損によって、船舶の運行経費がかさみ、効率が下がる結果となる。

船体に付着した海洋生物は定期的に除去しなければならない。そのためには、船 を長期にわたって運行からはずし、乾ドック整備を行うのが通常である。また、 汚損が防止されないと、水中生物が船体に付着しつづけ、余分の燃料が必要とな るため運行経費が増え続け、航行速度は落ちる結果となる。レジャー用の船も同 様の問題に直面している。

付着増殖してフジッボなどの海洋生物を船から除去する方法としては、さまざま なものが知られている。フジッボは、船を乾ドックに入れている間に機械で掻き 落とすことができる。フジッボなどの海洋生物を船体から除去することのできる 回転ブラシを備えた掃除機がこれまでに開発されている。

汚損問題を解決するもうひとつの方法は、船体に毒性の強い塗料を使うものであ る。このような塗料は、船体に海洋生物が付着増殖するのを遅延する。海水に可 溶の銅化合物、水銀化合物などの塗料に含まれる毒性元素は、数年にわたる保護 のため水中への溶解を制限されている。しかしながら、レジャー用ボート数を含 む膨大な数の船により毒性物質が河口の水にまで浸出していることは、増大しつ つある反環境要素となっている。

たとえば米国特許３．８１７．７５９号は脂肪族アルコールの重合チタニウムエ ステルを含む汚損防止塗料の使用を開示している。チタンは抗腐食性が高く、水 溶性が低いので、塗料の早期浸出あるいは消耗を防止する。

汚損を防止するもうひとつの既知の方法は、イオンが海洋生物に対して毒性をも つ金属、すなわち、鋼、水銀、錫、砒素、カドミウムを含む金属塗料を船体に塗 布し、その後、定期的に船体に電圧をかけて陽極電解し毒イオンを海水中に溶解 させ、これによって海洋生物の生長を防止するものである。この方法は米国特許 第３．６６１．７４２号及び同３，４９７．４３４号に開示されている。

毒性物質を海水に溶解すると船体を定期的に塗布し直さなければならないため、 有用性に限度がある。

この問題は、船体を陽極として溶解を実施する方法においては、溶解速度が上げ られるため、さらに深刻である。これは、潜在的に重大な問題を提示する。とい うのは、いったん船体が露出すると、船体自体も溶は出してしまい、その結果船 体に窪みや小穴ができるからである。

この他、船体に電圧をかけることや、船体に海洋生物が付着生成するのを防止す るため船体に流す電流を供給することを利用するさまざまな装置が提案されてい る。海水を電解して船体の沈んでいる表面の近くにガスを生成する方法を提案し ているシステムもある。

このようなシステムの発案者は、このガスがフジッボ、藻類などの海洋生物が付 着するのを防止すると主張している。また、強電流かショックを起こし、海洋生 物が船体に生長するのを遅延するという説もある。しかしながら、これらのシス テムのいずれもコストあるいは汚損防止効果の点で商品としては成功しなかった 。これらのシステムは、たとえば米国特許第４．１９６．０６４号、ロシア特許 第３３８８号などに開示されている。

この問題はもちろん船舶に限られるものではなく、腐食しうる水浸構造体すべて に伴うものである。

また、水中動物あるいはシマゴカイ（Ｄｒｅｉｓｓｅｎａ　ｐｏｌｙｍｏｒｐｈ ａ）は、五大湖などの原水に依存している電力供給設備、地方自治体の施設ある いは工業施設に重大な問題を起案している。シマゴカイはその形態学上１行動上 及び生理学上の特性の故に水の集合体の内部及び間に急速に繁殖し、天然あるい は人工の構造体に集合種牛し、取り入れロ、導管、コンデンサー、送水システム を汚損し、真水カプラントにおけるシステムの信頼性を維持するため一般に用い られるオンラインシステムに抵抗力を持つ。

１９８９年の夏、電力研究所（ＥＰＲＴ）は、シマゴカイが起こす可能性のある 問題の調査に着手し、電力供給事業体等がこの問題を扱うための戦略を研究した 。この研究のきっかけとなったのは、ゴカイが急速に繁殖し、それらが電力プラ ント、特にエリー湖にある電力プラントの操業に影響し、さらに現在及び将来の 経済的生態学的影響にも関与するに至ったことである。

電力プラントはシマゴカイの主な生育地となる。プラントには固い、比較的滑ら かな面が過剰に含まれｍおり、ここにゴカイが衆生ずる。ゴカイの集土は電源と プラント内に導入される水の流量により促進される。たとえば、はとんどのブラ ントでは表面近くに水を導入するが、ここに幼虫が非常に高い密度で生育してい るのか見られる。さらに魚の侵入を防ぐため多数の取り入れ口で規定されている 流量は、幼虫の着生を防止するには不充分である。実際、流水は、着生したゴカ イにとっては、食物を供給し生命維持に必要な酸素濃度を溶存しているので、有 用なものである。原水を循環させている電力プラントは総てシマゴカイによる汚 損に対しては対応できない。

大規模な導管１通水路「ボックスＪは、ゴカイが壁に付着してマット状の固まり を形成した場合の容量ロスを破りやすい。これらのマット状の固まりは数インチ に及ぶこともある。小規模の送管内においては、流れか間欠的であったりゴカイ の着生が可能な程度の速さである場合、あるいはゴカイが建造物へ運ばれた場合 、個々のゴカイが流れのロスを起こすことがある。コンデンサーでさえもシマゴ カイに対しては無防備である。近代的なコンデンサーの管類をふさぐ程の殻高を 有するのは特に大きなゴカイのみである。しかし、品詞と呼ばれるゴカイ群か、 マット状ゴカイから急に離脱することが多い。このようなゴカイ群は、西エリー 湖にある電力プラントのコンデンサー管のうち２０％以上までも塞いだことがあ る。

今日まで、この問題に対する満足な解決法は見つかっていない。

大きな個々のシマゴカイやゴカイ群は冷却水システムへの衝撃を緩和するために 用いる電力プラント移動スクリーンによって除去することができる。しかし、こ れらのスクリーンは、幼虫期のもの（ヴエリジャーの幼虫など）を取り除く程目 が細かくない。幼虫期のものは、動力プラント内の下流部に付着可能である。ス クリーンを移動する利点は、ゴカイ群の着生及び生長を助ける大きなｆｏｒｅｂ ａｙｓによってさらに減じられる。物理的ろ過により最も小さい幼虫をろ別する には、目の直径が約０．０４ｍｍでなければ有効でないか、このようなものは、 非実用的である。海洋ゴカイから類推して、着生中の幼虫が付着するのを阻止す るような材料あるいはコーテイング材を見出すことは理論的には可能である。し かし２、今日まで確認されたものはまだない。

船体汚損にかかるもうひとつの問題で、船舶業界が長い間解決しようとしてきた のは腐食である。腐食は通常船体の水面下の部分に起こる。これは、海水が電解 液として働き、その結果、バッテリー内部のように、電位差のある表面部分間に 電流が流れるためと思われる。電流が流れるに従って金属イオンが遊離し、それ によって船体の陽極部か除々に腐食される。

この腐食を防ぐため様々な技術が開発されている。亜鉛、マグネシウムなどの活 性金属の犠牲陽極が船体に取りつけられてきた。このような陽極は、電池的作用 により、船体の代わりにそれ自体か腐食し、離れていく。

他のシステムは印加電流による陰極保護を利用している。このようなシステムは 、船体に取りつけて船体に電流を印加する長命陽極を利用している。その結果、 陽極に対して船体全体が陰極性となり、こうして船体は腐食から保護される。こ のようなシステムの操業は非常に低い電圧レベルで行われる。（例えば米国特許 第３．４９７．４３４号参照）。

公知の陰極性保護システムの一つは、プラチナをメッキしたチタン陽極を用いて いる。プラチナは、陽極に対して電解海水への放電面として作用する。チタンよ りなる電極のどの表面部分からも電流が放電されることはない。この特別なシス テムは、陽極に約５５０Ａ／ｆｔ２の高電流密度を印加するものである。プラチ ナから高電流かもう一方の非溶性陽極金属へ流れるため、非常に低い電位かあり 、必然的にチタン表面からは電流が流れない。このようなシステムは、例えば米 国特許第３．３１３．７２１号に開示されている。

有効な汚損防止システムを開発したいと思っている人々が直面する最終的な問題 は、船体の水素脆化である。船体表面の近くに上述のシステムのどれかに見られ るような電解作用が船体の表面近くに発生すると、海水の電解が起こることがあ る。このような電解により水素イオンが遊離し、それが船体の脆化を招く。従っ て、設置されたいかなる汚損防止システムにおいても、水素の発生を招く水の電 解を起こすような高電流しシステムを操作しないということが肝要である。

このため、全体あるいは一部が水中に沈む構造体の腐食及び／又は汚損を防止す るための、さらに優れた方法、並びにそれに対応する装置が強く望まれている。

発明の開示 本発明の目的は、金属性、非金属性あるいは導電性構造体か、海水、塩水あるい は真水（以下、水と略す。）に曝される時に、その表面の汚損を防止することか できる電気化学システムを提供することである。

又、本発明の目的は、導電性の亜鉛層の溶解を防止して、定期的に実施されてい る船体の塗装を省略するために、構造体の水に曝される表面に、負の電荷を印加 する電気化学システムを提供することである。

さらに、本発明の目的は、損傷し易い外部陽極の使用を省略することができる、 汚損及び／又は腐食防止の電気化学システムを提供することである。

また、本発明の目的は、水素脆化防止およびコスト削減のために、構造体に低電 流密度を適用する電気化学システムを提供することである。

本発明は、海水、塩水あるいは真水に部分的あるいは完全に漬かるように接触す る亜鉛含量表面層が設けられた金属性あるいは非金属性構造体（例えば、船舶の 船体、ブイ、バイブ類、フィルター。

油井など）の表面の汚損及び／又は腐食を防止する方法およびそれに関連する装 置を提供するものである。上記汚損は、エボシガイやフジッボおよびに海洋生物 による汚損をも含むものである。

この結果は、負の静電荷を印加あるいはその状態に保持することによって達成さ れ、好ましい例としては、構造体の表面に非対象の交流静電荷を印加するかその 状態に保持し、間歇的に少量の電流を流すことによって達成することができる。

水性環境に接する構造体の表面は、亜鉛を含まなければならない。

構造体は亜鉛層であったり、あるいは亜鉛合金製であってもよい。

また、水性環境に接する構造体の表面は、構造体と水との界面を形成する亜鉛層 あるいは亜鉛合金層の領域を設けたものであってもよい。あるいは、水性環境に 接する構造体の表面は、水と接する側に導電性層の亜鉛含量被覆層を設けたもの であってもよい。このような構造体の亜鉛含量表面の抵抗性は、１オーム以下で ある。

図面の簡単な説明 本発明をより完全に理解および本発明によって達成される多くの効果については 、添付図面と結び付けることによって、下記の詳細な説明がより理解されると同 様に、容易に把握できよう。

ここで、図１は、本発明の汚損防止装置を装着した船舶の説明図である。

図２は、本発明において用いられるコンデンサーバンクの概略図である。

図３は、亜鉛用のＰｏｕｒｂａｉｘ　ｄｉａｇｒａｍである。

図４は、船舶の船体と水との間の領域に形成されるヘルムホルツ図５は、チタン 電極の側面図である。

発明を実施するための最良の形態 本発明は、汚損及び／又は腐食から構造体を保護するために、構造体の表面に負 の静電荷を印加または誘ｔ′ＩＬ位を印加する汚損防止および腐食防止システム に間するものである。

特に、具体的には、本発明は、エボシガイやフジッボ、チューブ付着虫及び／又 はゼブラ模様のイガイのような水性生物か、船舶の船体を含む水と接する構造体 の水に曝される表面に付着するのを防止するものである。

本発明にしたがって保護された構造体は、船舶、パイプ、スクリーン、シートバ ー、緊張されたメツシュ、孔が開けられたシート。

緊張されたシートあるいはワイヤーその池水性環境に曝される構造体であって、 且つ何らかの形をなす構造体である。このように水性環境に接する構造体として は、ブイ、パイピングシステム、フィルター、油井、および海水、塩水、真水あ るいはこれらを組み合わせた水に完全にあるいは部分的に浸漬した構造体、ある いは原水を循環して使用する発電プラントシステム等をも包含するものである。

本発明において用いられる「船舶」という用語は、潜水艇や水上船舶を含むウォ ータークラフトとして知られているすべてを包含するものである。この好適な具 体例としては、本発明は、船舶の船体に応用されて、効果を発揮するものである 。

その他、好適な例としては、本発明は、ゼブラ模様のイガイの汚損を受けやすい 構造体の表面に、ゼブラ模様のイガイが付着するのを防止するために適用される 。この場合、本発明では、原水を循環して使用するあらゆる発電プラントシステ ムを含む発電プラント装置のように、原水に依存するシステムにおいて、ゼブラ 模様のイガイ（ジブラ貝）による汚損を解決するものである。

また、本発明の一態様として、本発明では、水性環境に接し、亜鉛含有導電性構 造体の表面に、負容量電荷を印加し、保持する。一つの観点においては、負容量 電荷は、水性環境に接している構造体の表面に導電的に接続された第一電極の端 子と、表面に容量的に接続された反対電極の端子をもったパワー供給源からなる 手段を用いて誘導する。ここで、パワー供給源および容量的に接続される手段は 、ともに水環境と接触しないようにされる。

さらに、本発明の他の観点においては、負容量電荷は、水性環境に接している構 造体の表面に自己誘電される電荷の梨であってもよい。この自己誘１１荷の場合 、水媒体に電気化学的に曝される少なくとも一つの露出金属表面が、露出金属表 面に対して正の関係にある亜鉛から構成される表面とともに用いられる。そして 、その露出金属表面は、構造体の外表面に銅、真鍮、鉄などの小ブロックとして 接着されたものでよい。亜鉛含有表面は、水媒体中にある場合は、露出金属表面 に対して正電位にある限り、如何なる金属あるいは金属合金も露出金属として用 いることができる。

別の具体例として、誘電された周期的電位が、振動しているヘルムホルツ面をも った亜鉛含有表面に静電荷を印加するのに用いられる。この場合、浸漬された導 電性の表面の非対象交番電位と小さな周期電流か、表面に水性生物が付着するの を妨害し、同時に、非誘電性の負の静電荷が適用された時よりも浸漬された導電 性の表面の腐食をより効果的に防止する。

本発明から観察された結果から、判然とはしないが、本発明の詳細な説明は、次 の通りである。これらの説明は、本発明を全体的に議論するためのものであって 、本発明を限定するものではない。

また、本発明を、図面を参考にして説明する。

これらの図面は、本発明の参考図であって、如何なる態様においても限定される ものではない。

例えば、図面は、本発明を亜鉛含有コート層を設けた船舶の船体に適用したとき の説明図である。そして、以下の数例は、ブイの外表面と水との間の境界層を形 成する亜鉛含有コート層（亜鉛含有被覆層）を設けたブイに本発明を適用したと きの説明図である。

しかしながら、上記したように、本発明は、船舶あるいはブイ、または亜鉛含有 コート層を設けた構造体だけに限定されるのではなく、亜鉛製もしくは亜鉛合金 製の構造体、亜鉛層もしくは亜鉛合金層を設けた表面層を有する構造体、亜鉛含 有コート層を設けた構造体のいずれにも適用することができる。最小要件は、水 性環境に曝される構造体の表面が、亜鉛を含有し、導電性であることである。

このようなことから、構造体か亜鉛製もしくは亜鉛合金製でない場合には、構造 体自体は、構造体の主要用途に適した導電性もしくは非導電性の物質で造られる 。このような構造体は、金属材料または高分子材料や複合材料のような非金属材 料で造られる。

さらに、本発明は金属製構造体に適用することができるか、非金属製構造体を導 電性にする方法としては、通常の手法を利用することができ、このようにして得 られる構造体に本発明を利用すると、金属製構造体と同様な効果を得ることがで き、このような場合も本発明に包含される。

本発明の明細書において用いられているように、亜鉛含有表面は、次の通り、亜 鉛含有コート層に比べて効果的である。亜鉛含有表面は、構造体の表面に設けら れた亜鉛含有金属層である。例えば、このような表面は、亜鉛含有シートもしく は該シートを構造体の表面に例えば、リベットで取付けたものである。

亜鉛含有コート層は、構造体表面に亜鉛含有組成物、例えば無機亜鉛含有塗料を 塗布することによって得られる。この無機亜鉛塗料としては、アルキルシリケー トもしくはアルカリ加水分解型のアルキルシリケートの無機亜鉛塗料がある。本 発明によれば、塗料は電気化学的によっても設けることができる。

好適な例としては、亜鉛含有表面は、性能改良剤または性能改良剤の混合物を用 いると効果的である。本発明による亜鉛含有表面は、シリケートをさらに含んで いてもよい。このシリケートとしてはＮａｚＱ：　ｓｉｏ、ノ比率が各種のシリ ケート、例えばＮａＪ：　５ｉｆｔが２：１の比率であるナトリウム−オルトシ リケート、Ｎａ、０：　ＳｉＯ□が１：１の比率であるナトリウム−メタシリケ ートやＮａｚＯ：　ＳｉＯ□が１＝２ないし１：３．２の比率である固体状また は液体状の水ガラス、またはエチルシリケートが挙げられ、これらは水性媒体に 亜鉛が溶解するのを防止する。このシリケートは、亜鉛含有表面に最高５重量％ までの量で配合される。

また、亜鉛含有表面は、酸化鉄を最高５重ｉ％までの１で含むと有利であり、亜 鉛含有表面を不動化し、水性媒体中に亜鉛イオンの放出を抑制する。この結果と して、亜鉛含有量・面の寿命を長くすることができる。

さらに、亜鉛含有表面には、第２鉄のリン化物を最高２重量％までの量で含むと 有利である。この結果として、表面の導電性を向上させることができる。

本発明において、亜鉛含有表面は、シリケート、酸化鉄および第２鉄のリン化物 を組み合わせて含んでいてもよい。

正味負容量電荷の使用 この態様は１９８８年１月１９日提出の米国特許出願番号０７／１４５．２７５ の対象であり、参考としてここに組入れられている。

この態様において、本発明は、水と接触する構造体の導電性表面が、えぼし貝お よび／またはジブラ貝などの水生生物により引き起こされる汚損、腐食を防止す るものであって、構造体の導電性表面（船舶の表面など）に純粋な負容量電荷を 印加し、保持することにより行われる。この構造体の表面は導電性で、亜鉛を含 み、少なくとも一部が水中に沈んでおり、はんのわずかの電流が流されている。

亜鉛を含む表面に電荷か存在するため、亜鉛／水界面にベル１４ホルツニ重層か 形成される。ヘルムホルツ面の最深部分は高い濃度の正電荷イオンを含み、その ほとんどが亜鉛とナトリウムである。ヘルムホルツの外側は負電荷イオンからな り、比較的高い濃度のものはヒドロキシルイオン（水酸イオン）である。ヘルム ホルツ面の外側にある負のヒドロキシルイオンは、ヘルムホルツ面の内側にある 正に電荷した亜鉛及びナトリウムイオンに吸引され、苛性溶液を形成して、汚損 群の低級生物を破壊及び／又は撃退する。これは、えぼし艮、チューブワーム（ ｔｕｈｅ＊ｏｒ＋ｎ）、ジブラ貝のような高級生物の付着を防止する。

ここに記述した抗汚損システムは、従来のシステム（ご比べて、以下に示される 多くの利点がある。第１に、導電性表面に負電荷を付けると、正電荷を付けたと きに比べて、表面の溶解か殆ど無視できる程度しかないことである。こうするこ とによって、定期的な表面の再塗装及び／又は補修の必要がなくなる。第２に、 腐食を防止するための陰極防護システムは公知であるが、そのシステムでは常に 、外部陽極が使用されている（このシステムは、例えば、米国特許出願番号３． ４９７．４３４、同第４．７６７、５１２に開示されている。本発明では、従来 実用的でないと考えられていた内部電極を用い、外部電極（即ち、水と接触する 陽極）を用いていない。第３に、汚損を防止するために電流を使用する従来の装 置は、典型的に高電流密度を必要とし、それらは船体の水素ぜい化を引き起こす と共に、操作上不経済である。本発明は、表面とチタン電極の間の比較的高い電 位差において、極端に低い電流密度のため、これらの問題を避けることができる 。

本発明の好ましい形感を、船体に応用した場合を挙げて以下に説明する。この船 体への適用は、本発明を説明するためになされたものであって、本発明の適用を 、いかなる構造体（例えば、海水、塩水、真水と充分に接触する構造体）に限定 するものではない。しかし上記のように、本発明は、海水、真水に一部又は全部 か沈んでいる船、ブイ、オイルリグ（ｏｉｌ　ｒｉｇ）　、その他管状機構、ろ 速機構。

冷却機構、脱塩機構などの金属製、非金属製構造物にたやすく適応することがで きる。

図１は、少なくとも一部か海水、塩水及び／又は真水（１２）に沈められている 船体（ｌＯ）を示す図である。水面（１４）の下の船体（ｌＯ）表面は、汚損及 び／又は腐食され易い。汚損は連続して起こるように見うけられる。第一に露出 された表面にファンデルワールス（ｖａｎ　ｄｅｒ　Ｗａａｌｓ）力によ・って 、水中に溶解している栄養物質か集まる。水中の細菌か吸着した栄養物質に、化 合的に引き付けられる。そしである程度の厚さの細菌性スライム（ｓｌｉｍｅ） 層か形成する。その細菌性のスライム層は、珪素、藻、その他の単細胞生物によ って浸潤される。えぼし貝、チューブワーム、ジブラ貝のような固着性生物は、 珪素、藻などをえさとし、栄養に富んだ表面を永久に攻撃する。

体積の大きいこれらの最終の動物及び植物か、一般に、船体、ブイ、その他の水 沈構造物の汚損と考えられている。

本発明は、溶解している栄養物質から高等の植物及び動物への鎖を断つことによ って、汚損を防止するものと思われる。

船体の表面（１０）は、上面か小さな負電流か印加された導電性の亜鉛含有表面 でコーティングされている。

ヘルムルツ二重層が表面／水の界面に形成され、それが汚損群生の低級生物が露 出された表面へ付着することを防止する。この態様の特に好ましい観点では、船 体（１０）は最初に砂吹きされ、酸化物を取り除いて、反応性の表面に調整され る。反応性の状態において、導電性の亜鉛に富んだ塗装（亜鉛に富んだ無機性塗 装）は、２．８〜４．１ｍｍ厚さに、亜鉛コーティング（１６）を形成するため に、鉄製の船体に適用される。

本発明に好適に用いられる無機性亜鉛コーティングとしては、アルカリシリケー ト又はアルカリ加水分解型のものが商業的に利用しやすい。

そのような商業的に利用しやすい塗装としては、Ｃａｒｂｏｌｉｎｅ、［ｎｃ。

（１４０１５ｏｕｔｈ　Ｈａｎｌｅｙ　Ｒｏａｄ、　Ｓｔ、　Ｌｏｕｔｓ、　Ｍ Ｏ（ＵＳＡ）　６３１４４）製のＣａｒｂｏｚｉｎｃ　１１８かある。

亜鉛コーティングとしては、乾燥フィルム被膜が亜鉛を８２〜９７ｗｔ％含有の ものが好ましい。亜鉛含有量がその範囲外のものでも、導電性亜鉛コーティング が得られる限り、例えば７０〜９゜ｗｔ％ても有利である。かわりに電気メツキ 亜鉛コーティングを用いることもできる。

本発明の好ましい態様としては、−又はそれ以上のチタン電極（１８）が船体（ １０）の内部に配置され、船体の中に陰極板として機能する大きなコンデンサー を形成するように対持させる。

本発明において、これらのチタン電極が水（１２）と接触しないようにされるこ とが重要である。

図２と図５をみると、チタン電極（１８）は、電解質液（２２）の満たされた導 電性の中空体の中にある絶縁体上に搭載されている。

電解質液は、例えばエチレングリコールと、Ｎａ５ＰＯｔ°ｂｏｒａｘ。

メルカプトベンゾチアゾールナトリウムを含有する水の混合物かある。

例えば、電解質溶液は、１＝Ｉ　０ｗｔ％、好ましくは５ｗｔ％の水、０．１〜 １０ｗｔ％、好ましくは約０．３　ｗ　ｔ％のＮａ、ＰＯａ、２〜１０ｗｔ％、 好ましくは約４ｗｔ％の硼酸、０．１〜１ｗｔ％、好ましくは０．５　ｗ　ｔ％ のメルカプトベンゾチアゾール、残量エチレングリコールを含む。

中空体（２０）は、導電性の台座によって、船体（１０）を安全にする。絶縁さ れた船体接合部（２６）は、中空体（２ｏ）を貫通し、水が漏れないように密封 されている。その接合部（２６）は中空体く２０）を貫通する絶縁された導管を 供給する。

チタン電極（１８）と同じ金属チタン棒（２８）は接合部（２６）を通して延び ており、電極（１８）に接合している。

電力手段（３０）は、チタン棒（２８）に接合し、導電性の船体（１０）の表面 に接合している。この態様においては、電力手段（３０）は、８ボルトＤＣ以上 の電位差で供給するのが好ましい。

電力手段の陽極端子は、中空体（２０）に延びるチタン棒（２８）に接合し、陰 極端子は、船体（１０）に接合している。

船体（１０）の水中に沈んでいる表面積が大きいときは、表面全体にわたり、適 当な電位勾配を確実にするために、電力手段の陰極端子から船体（１０）の離れ た所に設置した複数の接合が必要となる。

正電荷をかけると、酸化チタンの膜がチタン電極（１８）の表面に形成される。

この膜は、はんの数オングストロームの厚さで、チタン電極（１８）に極端に接 触した状態にある。

この酸化膜は最高１００までの誘電率を存している。アルミニウムとマグネシウ ムもチタンと同様に酸化膜を形成する。しかし、このような酸化膜は非常に薄く 、その結果、電流が制限されて、効果的な操作かできない。

もしチタン電極（１８）を用いた場合は、臭化物、塩化物、フッ化物のような小 さなイオンを含む電解液は、酸化膜を通り抜けるため、その使用は避けるへきで ある。

ここに具体的に述へるように全システムは大型電解コンデンサーとして作用する 。チタン電極（工８）は、陽電荷を帯びた陽極として作用する。船体（１０）お よび電解質（２２）は陰電荷を帯びた陰極として作用する。電解質（２２）は有 効に船体（１０）を働がせて酸化チタン誘電体に接近せしめ、を極（２８）と船 体（１０）との間に電気容量的相関関係を発生させる。

チタン電極（１８）上に生成した酸化物フィルムは、コンデンサーの誘電体とし て作用する。該酸化物フィルムの誘電効果のために比較的高い電位差がチタン電 極（１８）と船体（１０）との間に加わり制御可能な漏電流は非常に少なくなる 。

本システムにおいてチタン電極と船体（１ｏ）との間の電位差は約８乃至１０Ｖ である。船体（１ｏ）から銀／塩化銀の対照電池（ご至る直流負電圧の測定値と して約０．９乃至１．２Ｖが半電池電圧と（７て得られる。電流密度は４〜８ｍ Ａ／ｆｔ”の範囲が好ましい。このレベルにおいては、水をイオン化するに充分 なエネルギーが存在し、船体の水素脆化を引き起こす程の遊離水素が亜鉛／水の 界面に発生する。

船体（１０）および導電的に結合した亜鉛被覆（１６）に印加される負電荷は、 水をわずかに解離して水素イオンと水酸イオンを生じる。水酸イオンは、亜鉛被 覆（１６）の酸化による亜鉛イオンと結合するが、ｐＨ準位と電荷のために逸散 を防止される。その結果生じた水酸化亜鉛は、水のｐＨ値を７から８〜１１のあ る値に上昇させるが、これは亜鉛の不働態化範囲であって図３のＰｏｕｒｂａｉ Ｘ線図に示すとおりである。このために亜鉛被覆（１６）が解離して水中へ溶出 することが有効に防止される。

亜鉛／水の界面には、図４に示すようなヘルムホルツ二重層か発生する。ヘルム ホルツ面の最内部には、隣接の水から解離した陽電荷を帯びた金属イオン（例え ばカルシウム、マグネシウム、ナトリウム、亜鉛のイオン）が集中している。ヘ ルムホルツ面の最外部には、同じく隣接の水から解離した陰電荷を帯びたイオン （塩化物中の水酸基を含む）が集中している。ヘルムホルツ面の最外部の水酸イ オンは、その最内面の亜鉛やナトリウムのイオンに化学的に吸引されて、汚染性 生物の付着を防止する苛性溶液を生成すると考えられる。

本発明はバクテリアスライムの発生を２つの方法により防止すると思われる。一 つの方法は化学的であり、他の一つの方法は生物的に行われる。多くのバクテリ ア細胞は負の表面電位を存することが実証されており、バクテリアを電場内に置 くと負電荷側からはなれるように移動する。本願で具体的に述べるシステムにお いては、ヘルムホルツ面の外側の負の表面電荷はバクテリアのみならず、食物連 鎖中のより高度な多くの生物をも駆逐する。このような生物は負電荷によって損 傷を受けず、単に駆逐されてその影響区域を避けるにすぎない。

汚染性生物に及ぼす化学的影響は、三大局面、すなわち加水分解性、滲透性、毒 性からなる。第１局面に関しては亜鉛表面のｐＨ値は約１１に保持される。この 付近の水酸基濃度においては、バクテリア細胞中の脂質成分は水酸化ナトリウム と反応し、このためバクテリアのカプセルが破壊され、他の単細胞生物とともに 死滅する。

第２局面に関しては被覆（１６）の負電荷吸引の結果として亜鉛被覆（１６）に 強固に結合した陽イオンが集中している。その結果、金属イオン塩の濃度は高く なる。微生物かへルムホルッ面に侵入すると、塩は負の滲透効果を有するために 細胞質の流体を回収し、それによって細胞蛋白質を“塩析”し生物を死滅させる 。海水中の生物の中には高い滲透圧に耐えうるものもあるが、それらは一般に汚 染性ではない。第３局面に関しては重金属の塩としての亜鉛塩は細胞蛋白質と結 合して毒を与えることができる。しかし、亜鉛は海水中の被覆物として毒性を育 することか証明されていないからには、亜鉛の毒性効果は不確実である。

自己誘導電荷の利用 本発明の本態様においては、周囲の水性媒体中に電気化学的に露出した少なくと も一つの金属表面か、該金属表面に対して陽性である水中露出亜鉛含有表面とと もに使用される。本態様は、金属構造体表面の亜鉛含有塗装の偶発的な“かき傷 ”と区別しなければならない。この“かき傷”は、その結果として周囲の水性媒 体に電気化学的に露出した金属表面に関して亜鉛表面がたまたま陽性になるため に、亜鉛界面上の自己誘導電荷を生ずるような“かき傷“である。

このような形態は本発明の結果と同じ結果を生じるけれども、本発明者らの知見 の範囲では、このような形態から得られる保護効果は未だ観察も実現もなされて いない。

本発明によれば、露出金属表面は水中に晒された構造体の表面に位置している。

露出金属表面は単一金属、もしくは複数金属の合金であってもよいが、唯一の必 要条件は亜鉛含有表面は露出金属表面に対して陽性であることである。−例とし て露出金属表面は銅、黄銅、鉄などであってもよく、構造体の外部に位置する貴 金属性陰極の形式であって、貴金属性陰極と亜鉛含有塗装の間に位置するコンデ ンサー結合部を備え、それによって電気化学的システムを構成し、本発明の効果 をもたらすものであってもよい。しかしながら、一般的には本発明の本態様にお いては、亜鉛よりも責な金属の露出金属表面を慎重に露出させて亜鉛含有表面に 電気化学的に結合する。複雑な形態を有する“かき傷”との相違は、本発明によ る露出金属表面は単一の形態を有することにある。この露出金属表面は交換が容 易な金属の小塊もしくは帯状の形態であってもよい。

誘導電流電位の利用 この具体例に示されている汚損防止システムは、前述したシステムと非常ににか よっている、汚損防止システムと前述のシステムの相違は、この汚損防止システ ムは非対称交番静電位（ａｓｙｍｍｅｔｒｉｃａｌｔｅｒｎａｔｉｎｇ　ｅｌｅ ｅｔｒｏｓｔａｔｉｃ　ｐｏｔｅｎｔｉａｌ）を用いるのに対し、前述のシステ ムは負容量電荷を用いる点である。この汚損防止システムは従来技術よりすぐれ ている点が多々ある。以下、この優れた点について述べる。

■導電性構造体に印加される誘導電流電位を、充分に負に帯電させることにより 、亜鉛含有表層の溶解は殆ど無視できるものである。

このため定期的な表層の再塗装および／または修復は不必要なものとなる。

■腐食防止のための陰極保護システムは公知であるが、これには常に水と接触す る外部陽極が用いられている。本発明は、従来実用的ないと考えられていた誘導 静ｔＩＥ荷を組み込んだものであり、外部陽極（すなわち、水と接触している陽 極）を用いていないのが利点である。

■実際、船体の汚損防止に電流を用いている現行の装置は、船体の水素脆化を惹 起する高電流密度を伴い、また、装置の運転に費用か多くかかる。本発明は導電 性構造体と水との間に生ずる比較的高い電位差において、極端に低い電流密度を 用いることによりこれらの問題を解消している。

この具体例において、汚損防止システムは次の構成からなる。

（ａ）水と接触可能な構造体であり、且つ構造体の水に没する部位に水と構造体 との間に界面を形成する亜鉛含有表面層を設けている構造体、および （ｂ）亜鉛含有表面層に、表面層の汚損及び／または腐食を防止するのに充分な 非対称交番静電位を印加し、維持するための手段とからなるものである。この具 体例としては、亜鉛含有表面層と水との界面に振動へルムホルツ二重層が形成さ れ、保持される。

ここで亜鉛含有表面層に非対称交番静電位を印加する手段としては、次の構成か らなる。

（ＣＩ）第１導電体と第２導電体との間に、誘導を行うための手段であって、第 １導電体は、コンデンサーバンクに連結された非対称交番電流の供給源であり、 このコンデンサーバンクは供給電流を非対称交番静電位に変換させるための交番 ダイレクトダイオードが配置されており、また第２導電体は構造体であるような 手段、（Ｃ２）第１導電体と第２導電体との間に、電位差を生じさせる手段であ って、第２導電体は第１導電体に対して負の電位にあるような手段。

この第１導電体は構造体内部に取り付けられており、そこでは水と接触しないよ うになっている。また、このシステムには、構造体内に取り付けられた誘導シス テムを含み、この誘導システムは等電位の電気化学電流を非対称交番静電位に変 換するものである。

第１導電体は、非対称交番電流の供給源であってもよく、この供給源はコンデン サーバンクに連結されており、コンデンサーバンクは交番ダイレクトダイオード とともに、供給電流を非対称交番静電位に変換するように配置される。負の静電 荷を印加する手段には水の解離を抑制し、かつ遊離の水素を発生させることなく 、振動へルムホルツ二重層に、水酸化亜鉛、水酸化ナトリウム、過酸化水素を生 じさせるに充分な電流密度を構造体に保持する手段も含まれる。

本発明の汚損防止システムは、次のような構造体に適用することができる。すな わち、この構造体は、少なくとも一部が水に浸漬され、水と構造体の界面層を形 成する亜鉛含有表面を有する。

非対称交番静電位を印加する手段は、構造体内に取り付けられた誘導静電導電体 と、水と構造体（水に対して、負の電荷を有する）との間に静電位を発生させる 手段とからなる。また、負の静電荷を印加する手段は、水を構成成分に解離させ 、かつ遊離の水素を発生させることなく、ヘルムホルツ二重層に、水酸化亜鉛、 水酸化ナトリウム、過酸化水素を生じさせるに充分な電流密度を保持する手段を も含めることができる。

さらに負の静電荷を印加する手段は、非対称交番静電位を発生させる誘導装置を さらに含んでいてもよい。この装置は構造体内に絶縁的に取付けられるとともに 、構造体に導電的に連結されている。

電気化学的電位から誘導電位への変換は、電流をコンデンサーバンクに切り換え る機能を持ったダイオードによって達成される。

非対称交番極性電気化学的電流（１気化学的非対称交流）を発生させる発生機は 、電気化学的電流を誘導静ＩＥ１１に、位に変換するようにダイオード、コンデ ンサ一対に導電的に連結されて用いられる。

次に、本発明を図面でもって具体的に説明する。

図１は、少なくとも一部が水（１２）に浸漬している本発明の汚損防止被覆層を 有する船体（１０）の概略図である。水面（１４）下の船体（ｌＯ）の露出表面 は、様々な海洋性有機体、例えばバクテリア（識別可能な厚さのバクテリアスラ イム層を形成する）、珪藻、藻、他の単細胞生物、および固着性の有機体（フジ ッボ、環状生物、ジブラ貝）などに汚損されやすい。

この具体例では、船体（１０）の露出表面は、導電性亜鉛含有被覆層（１６）で 被覆されており、この被覆層（１６）には表面／海水の界面で振動へルムホルツ 二重層が誘電的に形成され、この界面では、汚損物質である低級有機体が露出面 に付着するのを阻害している。

また、よりよい具体例としては、船体（１０）は、はじめに、砂吹きされ酸化物 を除去し、反応性の表面に調整される。この反応しやすい状態において、亜鉛粉 末もしくは酸化亜鉛とベヒクル（例えばシリケートベースのベヒクル）からなり 、厚さ２．８〜４．１ｍｍの無機亜鉛を多量に含有する塗料の表面層が、スプレ ー法あるいはプラッシュ法で設けられる。金属製の船体（１０）に化学的に共有 結合されたフィルム状の被覆層は、亜鉛を７０〜９９重量％、好ましくは８５〜 ９７重量％含有している。本発明を実施するのに適した無機亜鉛被覆層は、市販 のアルキルシリケートあるいはアルカリ性の加水分解型のものである。この種の もので利用できる塗料としては、Ｃａｒｂｏｌｉｎｅ、Ｉｎｃ、製のＣａｒｂｏ ｚｉｎ　１１がある。

この具体例として、１（！１以上の電力供給手段（３０）とコンデンサーバンク 手段（１８）が、船体（１０）の内部に取り付けられる。

本発明において、重要な点は１個以上のコンデンサーバンク（１８）が、水（１ ２）と接触しないように配置されることである。

また１個以上の電力供給手段（３０）とコンデンサーバンク手段（１８）は、船 体（１０）がコンデンサーバンクの誘！電荷に対して誘電的電導体になるように 船体（１０）に取り付けられる。

電力供給手段（３０）は、コンデンサーバンクと船体との間に連結されており、 このコンデンサーバンクと船体のそれぞれに、１〜１０Ｖの電位で非対称交番静 電位が印加されている。船体（１０）から水中の銀／塩化銀の対象電池に至る直 流負電圧の測定値として約０．９乃至１．２ｖが半電池電圧として得られる。電 流密度は４〜８ｍＡ／ｆｔ’の範囲が好ましい。このレベルにおいては、船体ヲ 保護するに充分なエネルギーが存在する。船体（ｌＯ）の水没表面の面積が大き い場合、表面全体にわたり適当な電位勾配を確実にするために、電力供給手段（ ３０）の陰極端子から船体（ｌＯ）の離れた所に複数の接合を設けることが好ま しい。

ここで具体的に示したように、この全システムは外部遮蔽物としての船体を含め て大きな誘ｔｔ流の籠（Ｆａｒａｄｉｃ　Ｃａｇｅ）の如く作用するものと見ら れる。そして、誘１１荷はこの外部遮蔽物から地面に流れることができる。使用 にあたっては、この作用が、亜鉛被覆層（１６）が海水中に溶解するのを効果的 に防止している。

汚損防止機構がどうであれ、様々な理論が上述のように提起されているが、従来 の知見とは反対に、負電位が印加されたときに水中に没した導電性亜鉛被覆表面 が耐汚損性を有するようにみられる。

亜鉛のみでは汚損防止能を有しない。このことは、テスト構造体に亜鉛を多量に 含有する塗料を塗布し、かつ海水を浸漬した実験によって明らかにした。このテ スト構造体は、負電荷を印加しない場合は、著しく汚損した。

以上本発明を説明したが、更により正しく理解するために、実施例を挙げて詳し く説明するが、この実施例は具体的な説明のためのみに挙げたものであって、特 に断らない限り、本発明を限定するものではない。

亜鉛を多量に含む塗料で被覆された黒色円筒状スチールの部材でブイを組み立て た。図２および図５に示すものに近似したチタン電極をその内部に収容した。チ タン電極と外部パイプの間に８Ｖの電圧を印加し、このブイをモアヘッドシティ のボーグサウンドの水中に設置した。ブイを係留するのに用いたケーブルには著 しい汚損が認められたが、ブイの亜鉛被覆表面には識別しうるほどの汚損は認め られなかった。

実施例２ ブイを取り付けた。このブイは亜鉛で被覆されているが、チタン電極もなく、ま た電圧も印加されていない。このブイは実施例１と同じ場所の水中に設置され、 また同じ期間放置された。その結果、ブイは著しく汚損された。このことから、 無機亜鉛を多量に含む塗料自体は、汚損防止剤とならないことかわかる。

実施例３ この例では、亜鉛被覆しなかったこと以外は、実施例１と同様にテストブイを組 み立てた。このテストブイを前二つのブイと同じ場所の水中に設置し、同じ期間 放置した。電極とブイ表面の闇に負電圧を印加したが、ブイは著しく汚損した。

このことから、金属表面の電荷だけでは汚損を防止できないことがわかる。

上述の説明に照らして、明らかに、本発明は多種多様な態様が可能である。した がって、クレームの範囲内において、本発明はここに詳述したこと以外ても、実 施しうるちのと理解すべきである。

図１ 図３ 図４ 図５ 国際調査報告 海水、塩水および／または真水中に於ける構造体の汚損および／または腐食の防 止法並びに防止装置 要約書 海水、塩水、真水またはこれらの混合物と接触する構造体の露出表面の汚損およ び／または腐食を防止するための装置と方法。本システムは露出亜鉛含有表面を 有する構造体を使用することにある。

該露出表面と水との界面に負容量電荷と非対称交番静電位が誘導され維持される 。

ｌｌＩ１ｗｎ＋ｌｌ＠ｌ１ｓ−＾−ｏｈ＋−＋ｓ−Ｎ。、　ＰＣＴ／ＬＩＳ９１ １０１２０ｄ□□□□□

Claims (26)

【特許請求の範囲】
1. １．（ａ）海水，塩水，真水またはこれらの混合水との接触に適する導電性亜鉛 含有表面を有する構造体であって、該構造体は亜鉛または亜鉛含有合金からなる か、または導電性か非導電性材料からなり、且つ該構造体には導電性亜鉛含有表 面層が設けられるか、該構造体の少なくとも一部に導電性亜鉛含有被覆物が設け られていて、且つ該亜鉛含有表面層および該被覆物は該構造体が該水に接触する とき該構造体と該水との間に界面層を形成する該構造体；および（ｂ）該構造体 表面に該構造体の腐食または汚損を防止するに充分な正味負容量電荷を誘導し維 持するための手段（ｂ１）または該構造体表面に該構造体の腐食または汚損を防 止するに充分な非対称交番静電位（ａｓｙｎｍｔｒｉｃ　ａｌｔｅｒｎａｔｉｎ ｇ　ｅｌｅｃｔｒｏｓｔａｔｉｃ　ｐｏｔｅｎｔｉａｌ）を誘導し維持するため の手段（ｂ２）のいずれかの手段が存在し；該手段は該構造体に付属する少なく とも一つのコンデンサーバンク（ｂａｎｋ）を含み、該構造体が該水と接触した とき、少なくとも一つのコンデンサーバンクは該水と接触しないような手段であ るか；または上記正味負容量電荷を誘導し維持するための手段は該構造体が該水 と接触した場合、該水に曝された少なくとも一つの露出金属表面を含み、該亜鉛 含有表面は該露出金属表面に対し、電気化学的に正電位である手段であることを 特徴とするシステム。
2. ２．負容量電荷を誘導し維持するための手段を含むことを特徴とする請求項１記 載のシステム。
3. ３．非対称交番静電位を誘導し維持するための手段を含むことを特徴とする請求 項１記載のシステム。
4. ４．該構造体が、船体，パイプ，スクリーン，棒状体，緊張した網，有孔シート ，緊張したシート，シートまたはワイヤーであることを特徴とする請求項１記載 のシステム。
5. ５．該亜鉛含有表面は、さらに珪酸塩，酸化鉄，ジ−鉄リン化物またはそれらの 混合物を含むことを特徴とする請求項１記載のシステム。
6. ６．船舶において、 （ａ）導電性亜鉛含有表面を有する船体であって、該船体は亜鉛または亜鉛含有 合金からなるか、該船体は導電性か非導電性材料からなり、且つ該船体は導電性 亜鉛含有表面層が設けられるか、該船体が水中にある場合浸されている少なくと も船体の一部に導電性亜鉛含有被覆物が設けられていて、該導電性亜鉛含有表面 層および被覆物が該水と該導電性船体の間に界面層を形成する船体；および（ｂ ）該船体表面に該船体の腐食または汚損を防止するに充分な負容量電荷を誘導し 維持するための手段（ｂ１）または該船体表面に該船体の腐食または汚損を防止 するに充分な非対称交番静電位を誘導し維持するための手段（ｂ２）のいずれか の手段が存在し；該手段は該船体に付属する少なくとも一つのコンデンサーバン クを含み、該船体が該水中に少なくとも一部が浸されている場合に少なくとも一 つのコンデンサーバンクが該水と接触しないようになっている手段か；または上 記負容量電荷を誘導し維持するための手段は該構造体が該水と接触した場合該水 に曝された少なくとも一つの露出金属表面を含み、該亜鉛含有表面は該露出金属 表面に対し電気化学的に正電位である手段 を有することを特徴とする船舶。
7. ７．負容量電荷を誘導し維持するための手段を含むことを特徴とする請求項６記 載の船舶。
8. ８．非対称交番静電位を誘導し維持するための手段を含むことを特徴とする請求 項６記載の船舶。
9. ９．該亜鉛含有表面は、さらに珪酸塩，酸化鉄，ジ−鉄リン化物またはそれらの 混合物を含むことを特徴とする請求項６記載の船舶。
10. １０．海水，塩水，真水またはこれらの混合水と接触する表面を有する構造体で あって、 （ａ）該構造体は亜鉛または亜鉛含有合金か心なるか、または導電性か非導電性 材料からなり、且つ該構造体には導電性亜鉛含有表面層が設けられるか、該構造 体の少なくとも一部に導電性亜鉛含有被覆物が設けられていて、且つ該導電性亜 鉛含有表面層および該被覆物は該構造体と該水との間に界面層を形成するような 導電性亜鉛含有表面を有すること；および （ｂ）該表面に構造体の腐食または汚損を防止するに充分な負容量電荷を誘導し 維持するための手段（ｂ１）または該表面に構造体の腐食または汚損を防止する に充分な非対称交番静電位を誘導し維持するための手段（ｂ２）のいずれかの手 段が存在し；該手段は構造体に付属し、該水と接触しないようになっている少な くとも一つのコンデンサーバンクを含む手段か；または上記負容量電荷を誘導し 維持するための手段は該構造体が該水と接触した場合該水に曝された少なくとも 一つの露出金属表面を含み、該亜鉛含有表面は該露出金属表面に対し電気化学的 に正電位である手段を設けていることを特徴とする構造体。
11. １１．負容量電荷を誘導し維持するための手段を含むことを特徴とする請求項１ ０記載の構造体。
12. １２．非対称交番静電位を誘導し維持するための手段を含むことを特徴とする請 求項１０記載の構造体。
13. １３．該亜鉛含有表面は、さらに珪酸塩，酸化鉄，ジ−鉄リン化物またはそれら の混合物を含むことを特徴とする請求項１０記載の構造体。
14. １４．海水，塩水，真水またはこれらの混合水と接触する表面を有する構造体の 汚損または腐食を防止する方法であって、該構造体は亜鉛または亜鉛含有合金か らなるか、または導電性か非導電性材料からなり、且つ該構造体には導電性亜鉛 含有表面層を設けられるか、該構造体の少なくとも一部に導電性亜鉛含有被覆物 が設げられていて、且つ該導電性亜鉛含有表面層および該被覆物は該構造体が該 水に接触するとき該構造体と該水との間に界面層を形成するような導電性亜鉛含 有表面をもつ該構造体を使用し、（ａ）該水と接触する該構造体の表面に該汚損 または腐食を防止するに充分な負容量電荷を誘導し維持するか、あるいは（ｂ） 導電性亜鉛含有被覆物上に該汚損または腐食を防止するに充分な非対称交番静電 位を誘導し維持し；この場合該員容量電荷を誘導し維持するための手段または非 対称交番静電位を誘導し維持するための手段として該構造体に付属し且つ該水と 接触しない少なくとも一つのコンデンサーバンクを含む手段を使用するか、該負 容量電荷を誘導し維持するための手段としては該構造体が該水と接触した場合該 水に曝された少なくとも一つの露出金属表面を含み、該亜鉛含有表面は該露出金 属表面に対し電気化学的に正電位である手段を使用することを特徴とする方法。
15. １５．ジプラ貝（ｚｅｂｒａ　ｍｕｓｓｅｌ）による該構造体の汚損を防止する 請求項１４記載の方法。
16. １６．負容量電荷を誘導し維持するための手段を含むことを特徴とする請求項１ ４記載の方法。
17. １７．非対称交番静電位を誘導し維持するための手段を含むことを特徴とする請 求項１４記載の方法。
18. １８．該亜鉛含有表面は、さらに珪酸塩，酸化鉄，ジ−鉄リン化物またはそれら の混合物を含むことを特徴とする請求項１４記載の方法。
19. １９．水と接触可能な構造体の外部表面または表面の汚損または腐食を防止する ためのシステムであって、該構造体は内部表面と導電性の亜鉛含有外部表面を有 し、該構造体は亜鉛または亜鉛含有合金からなるか、または導電性か非導電性材 料からなり、且つ該構造体には導電性亜鉛含有表面層を設けられるか、該構造体 の少なくとも一部に導電性亜鉛含有被覆物が設けられていて、且つ該導電性亜鉛 含有表面層および該被覆物は該構造体が該水に接触するとき該外部表面と該水の 間に界面層を形成し、該システムは該水と接触する該外部表面の少なくとも一部 の上に負容量電荷を誘導し維持するための手段を含み、この負容量電荷は該外部 表面が該水に接触した場合該外部表面の汚損または腐食を防止するのに充分であ り、且つ該負容量電荷を誘導し維持するための手段は該外部表面に導電的に結合 した第１極（ｐｏｌａｒｉｔｙ）の端子および該外部表面に容量的に結合した対 極の端子を有し、且つ該動力供給手段と該容量結合手段は両者共該水と接触しな いようになっている手段か、または該負容量電荷を誘導し維持するための手段は 該構造体が該水と接触した場合該水に曝された少なくとも一つの露出金属表面を 含み、該亜鉛含有表面は該露出金属表面に対し電気化学的に正電位であることを 特徴とするシステム。
20. ２０．該動力供給手段および該容量結合手段は両者共、該船舶構造体の内部に配 設されていることを特徴とする請求項１９記載のシステム。
21. ２１．該構造体が、船体，パイプ，スクリーン，棒状体，緊張した網，有孔シー ト，緊張したシート，シートまたはワイヤーであることを特徴とする請求項１９ 記載のシステム。
22. ２２．水と接触可能な構造体の外部表面または表面の汚損または腐食を防止する ための方法であって、内部表面と導電性の亜鉛含有外部表面を有する構造体を使 用し、且つ該構造体は亜鉛または亜鉛含有合金からなるか、または導電性か非導 電性材料からなり、且つ該構造体は導電性亜鈴含有表面層が設けられるか、該構 造体の少なくとも一部に導電性亜鉛含有被覆物が設けられていて、且つ該導電性 亜鉛含有表面層および該被覆物は該構造体が該水と接触するとき該外部表面と該 水の間に界面層を形成し、該方法は該水と接触する該外部表面の少なくとも一部 の上に負容量電荷を誘導し維持する方法を含み、この負容量電荷は該外部表面が 該水と接触した場合該外部表面の汚損または腐食を防止するのに充分であり、且 つ該負容量電荷は該外部表面と導電的に結合した第１極（ｐｏｌａｒｉｔｙ）の 端子および該外部表面に容量的に結合した対極の端子を有する動力供給の手段に より誘導、維持され、且つ該動力供給手段と該容量結合手段は両者共該水と接触 しないか、または該負容量電荷を誘導し維持することは該構造体が該水と接触し た場合該水に曝された少なくとも一つの露出金属表面を含み、該亜鉛含有表面は 該露出金属表面に対し電気化学的に正電位であることを特徴とする方法。
23. ２３．ジプラ貝による該構造体の汚損を防止する請求項２２記載の方法。
24. ２４．該動力供給手段および該容量結合手段は両者共、該構造体の内部に配設さ れていることを特徴とする請求項２２記載の方法。
25. ２５．該構造体が、船体，パイプ，スクリーン，棒状体，緊張した網，有孔シー ト，緊張したシート，シートまたはワイヤーであることを特徴とする請求項２２ 記載の方法。
26. ２６．該亜鉛含有表面は、さらに珪酸塩，酸化鉄，ジ−鉄リン化物またはそれら の混合物を含むことを特徴とする請求項２２記載の方法。