JPS6233366B2

JPS6233366B2 -

Info

Publication number: JPS6233366B2
Application number: JP12978283A
Authority: JP
Inventors: Yoshiaki Myazaki; Makoto Kumada; Minoru Fujioka
Original assignee: Mitsui Engineering and Shipbuilding Co Ltd
Current assignee: Mitsui Engineering and Shipbuilding Co Ltd
Priority date: 1983-07-15
Filing date: 1983-07-15
Publication date: 1987-07-21
Also published as: JPS6023506A

Description

【発明の詳細な説明】〔産業上の利用分野〕本発明は工場の取、排水路、送水管、あるいは
船舶等、水との界面を有する構造体に貝、藻類の
生物が付着がすることを防ぐ手段に関するもので
ある。

〔従来技術〕

海水を冷却水として利用する取、排水路や送水
管の内壁面には、ムラサキガイ、フジツボ等の貝
類、その他各種の海洋生物が、また真水を利用す
る水路ではタニシ等の貝類、藻等が付着繁殖し、
送水路断面積を狭め送水能力および冷却能力を低
下させることになるので付着した貝、藻類の生物
の除去、およびこれらの付着の防止が必要とな
る。

従来、貝、藻類の送水路壁面への付着防止手段
としては、塩素系の薬剤、ガス等を水中に投入し
て貝、藻類を死滅させていた。しかし、(1)薬剤、
ガス等は人体に有害であること、(2)金属腐食のお
それもあるため貝、藻類を死滅させるほどに濃度
を高めることができないこと、(3)薬剤ガス等の濃
度を一定に保つことが難しいこと等から貝、藻類
の送水路壁面への付着を確実に防止することはで
きなかつた。そのため、定期的に、例えば１年に
１回という具合に工具等によつて送水路壁面に付
着繁殖した貝類等の生物の除去作業を行う必要が
あり、さらに剥した膨大な量の貝類等の生物の後
処理にも一層苦労をしていた。

また、船舶では、船体の外周壁、あるいはスク
リユー、かじ等に貝、海草類が付着繁殖し、船体
重量を重くするとともに流体抵抗を増大させ、燃
費を悪くする。このためこれを除去するととも
に、確実な付着防止手段が望まれていた。

〔発明の目的〕

本発明は電気分解を利用したもので、水との界
面に形成した鉛−銀層を分極し陽極側界面の水の
PHを下げ、陰極側界面の水のPHを上げることによ
つて、貝、藻類の海洋生物が構造物に付着、繁殖
することを防ぐことにある。

〔発明の構成〕

本発明は、海水、真水を送水する取、排水路や
送水管、あるいは船舶等の水との接触部を備えた
構造体の水との界面に、溶解鉛−銀を塗布するこ
とによつて一対の薄い鉛−銀層を形成し、この一
対の鉛−銀層を外部に設けた直流電源に接続し、
任意時間毎に鉛−銀層の極性を交換して、通電お
よび休止を繰り返す。通電時、陽極側鉛−銀層界
面にCl₂ガスを発生させ、一方、陰極側鉛−銀層
界面にも水酸基を発生させて鉛−銀層表面に貝、
藻類が付着することを妨げることにより、構造体
の水との界面に貝、藻類が付着することを防止す
る方法である。

電極となる鉛−銀層は、銀２％wtの鉛−銀で
１〜３mmの厚さに構成する。電極によつて電極の
消耗量を減らすには銀の含有量を高めればよい
が、銀の含有量をふやせばそれだけ高価となるた
め、銀の重量比２％の鉛−銀を用いる。また鉛−
銀の電解による溶解量は極めて小さいため厚さ１
〜３mmもあれば十分である。

陽極側鉛−銀層の電流密度は0.5〜５mA/cm²程
度とする。電流密度が0.5mA/cm²以下では陽極側
に発生するCl₂ガスの量および陰極側に発生する
水酸基の量が少ないため十分に貝、藻類の付着防
止効果を奏さず、また電流密度が高すぎても消費
電力が膨大となりコスト的に好ましくないため
0.5〜５mA/cm²とした。

本発明は、海水、真水を問わず適用可能である
が、海水に比べ真水は導電性が悪いため、貝、藻
の付着を妨げるに有効な量のCl₂ガスおよび水酸
基を生成させるにはどうしても大きな電力が必要
となる。そのため本発明は真水下よりも海水下に
おいて特に有効なものである。

構造体の海水との界面に一対の薄い鉛−銀層を
形成し、この一対の鉛−銀層間に通電すると、陽
極側ではO₂とCl₂が発生する。そのためこの陽極
側鉛−銀層に貝、藻類が付着しようとしてもCl₂
ガスによつて、あるいはCl₂ガスが反応して生成
される次亜鉛素酸、塩酸によつて陽極まわりの海
水をPH３前後の酸性に変えることによつて、貝、
藻類の陽極への接近および付着が妨げられる。ま
たたとえ仮に付着したとしても死滅させられて剥
れ落ちてしまう。

一方、陰極側鉛−銀層表面には水酸基OH^-が
発生し、陰極側鉛−銀層まわりの海水中のPHの値
を11前後のアルカリ性にかえ、貝類の接近を妨げ
る。またたとえ仮に陰極に付着したとしても強ア
ルカリ性の海水によつて死滅させられ剥れ落ちて
しまう。

なお、真水において陽極側にCl₂の発生がない
ため、真水では本発明の適用は大して期待できな
い。

〔発明の実施例〕

次に、本発明の実施例を図面に基づいて説明す
る。

第１図は、本発明に係る方法を実施するための
装置の一実施例を示す図で、この装置１は、海水
の取水路を構成するコンクリート製の枠体２の内
周壁面に、水路幅方向に対向するとともに、枠体
２の側壁および底面の一部を覆うように形成され
た一対の鉛−銀層４（４Ａ，４Ｂ）と、外部に設
けられ鉛−銀層４Ａ，４Ｂに接続された直流電源
６と、この接続配線途中に設けられた通電および
休止用制御回路８、極性切換用制御回路１４とか
ら構成されている。

水路壁面に鉛−銀層４Ａ，４Ｂを形成するには
第２図に示されるように、金属溶解装置７で鉛−
銀を溶融状態とし、スプレーガン９等の噴射手段
によつて１〜３mmの厚さに水路壁面に吹き付け
る。鉛−銀の融点は320〜330℃で、壁面に付着す
るとただちに固化するので鉛−銀層４を簡単に形
成することができる。

また、形成しようとする鉛−銀層の大きさに等
しい大きさの金網をコンクリート釘等の適宜固定
手段によつて予め水路壁面に張り付けておき、こ
の上から鉛−銀を塗布してもよい。この場合には
鉛−銀層４の水路壁面への固着が確実とされ、剥
離しにくい鉛−銀層が形成されることとなる。

通電および休止用制御回路８は、タイマ１０に
よつてリレーコイル１２が付勢されて接点が切換
わるようになつており、この接点のON−OFF動
作によつて第３図に示されるように、通電された
り通電が停止されたりするようになつている。

極性切換用制御回路１４は、タイマ１６によつ
てリレーコイル１８が付勢されて接点が切換わる
ようになつており、この接点の切換え動作によつ
て鉛−銀層４Ａと４Ｂの極性が互いに切換わるよ
うになつている。

なお、タイマ１０によつて通電および休止時間
を任意に設定し、かつ調整でき、またタイマ１６
によつて極性切換時間を任意に設定しかつ調整で
きるようになつている。

また、第３図に示されるように、水路が鉄等の
導電性材料から構成されている管体２Ａの場合に
は、絶縁体２０を介して鉛−銀層４Ａ，４Ｂを管
体２Ａの内周壁に形成すればよい。

次に、上記装置１によつて水路内周壁に貝、海
草類の海洋生物が付着することを防止する手順に
ついて説明する。

まず、装置１の通電時間が２時間、休止時間が
５時間となるように通電および休止用制御回路８
のタイマ１０をセツトする。さらに、極性が１時
間毎に切換わるように極性切換用制御回路１４の
タイマ１６をセツトする。このとき、陽極側電流
密度は0.5〜５mA/cm²に調整する。

貝、海草類を弱らせるに十分な量のCl₂ガスお
よび水酸基を発生させるには陽極側電流密度を
0.5mA/cm²以上とする必要があるためである。

通電開始後、鉛−銀層４Ａが陽極、４Ｂが陰極
であるときは、陽極である鉛−銀層４ＡにCl₂、
O₂が発生し、貝、海草類は鉛−銀層４Ａに接近
することができず、また接近してもCl₂ガス、あ
るいはCl₂ガスが反応して生成された次亜鉛素酸
や塩酸によつて弱められるので、鉛−銀層４Ａ表
面に貝、海草類が付着することがない。また、た
とえ付着しても、Cl₂ガス、次亜鉛素酸、塩酸に
よつて死滅させられて剥離してしまう。

一方、陰極側には水酸基OH^-が発生し、陰極
界面の海水中のPH値が上がる。そのため、陰極側
は強アルカリ性となつて、鉛−銀層４Ｂ表面への
貝、海草類の付着が防止される。

通電開始後１時間経過すると、極性切換用制御
回路１４によつて極性が切換えられ、鉛−銀層４
Ａが陰極に、鉛−銀層４Ｂが陽極になる。そし
て、鉛−銀層４Ｂ側にCl₂、O₂が発生し、鉛−銀
層４Ａ側に水酸基が発生し、貝、海草類の付着を
防止する。

また陰極側鉛−銀層４Ｂの表面にMg（OH）₂や
CaCO₃等の無機質２２が付着するが、陰極とし
ての通電時間はわずかな数時間であり、電流密度
が比較的高いことから軟かいMg（OH）₂が多く付
着しているので潮流に洗われて陰極に付着した無
機質２２は剥離されてしまう。さらにまた、極性
をかえて通電するので、陽極となつたときに陽極
に発生するCl₂ガスのパブリング効果によつて、
鉛−銀層に付着して無機質層は確実に剥離される
ので、電解作用を妨げることはない。

極性を切換えて１時間経過すると、即ち、通電
開始後２時間経過すると、通電および休止用制御
回路８によつて接点が切換わり通電が停止され
る。

通電は５時間にわたつて停止され、この通電が
停止される５時間の休止時間が経過すると、通電
および休止用制御回路８によつて接点が再び切換
わつて通電が再開される。

そして、再び鉛−銀層４Ａ，４Ｂはそれぞれ陽
極、陰極となり、陽極側の鉛−銀層４ＡにはCl₂
が発生し、陰極側の鉛−銀層４Ｂには水酸基が発
生して貝類等の接近を妨げるとともに、休止期間
中に付着した貝類等を死滅させて付着を防止す
る。

以上のように極性を１時間毎に切換えて２時間
通電し、その後通電を５時間停止して休止すると
いう工程をくり返すことにより、鉛−銀層４Ａ，
４Ｂの表面に貝、海草類の海洋生物が付着するこ
とが妨げられる。こうして水路断面積を常に一定
に保持でき、水路から取り込む流量を常に一定と
することができる。

また、通電と休止時間、および極性切換時間は
それぞれタイマ１０，１６によつて適宜調整で
き、例えば、春〜夏は海洋生物の動きが活発で、
かつ繁殖力旺盛であるため通電時間を長くかつ休
止時間を短かくし、秋〜冬は逆に休止時間を長く
するというように、効率良く貝、海草類の海洋生
物の付着を妨げることができる。

電解における鉛−銀電極の溶解量は軟鉄電極の
場合に比べて非常に少なく、軟鉄電極の溶解量の
約１／１０００であるので、一旦、水路に生物付着防止
用装置を設置すれば半永久的に生物付着防止効果が
あるといえる。

また、鉛−銀層が溶解してなくなつてしまつた
場合には、その上から再び新たな溶融鉛−銀を塗
布形成すればよく、取替作業も極めて簡単に行う
ことができる。

また、取、排水路の幅は大きいものでは10ｍに
もなり、電極の表面積が数十平方ｍにもなると抵
抗値が大きくなり、十分な大きさの電流を供給す
るためには膨大な容量を備えた装置を用いねばな
らない。そこで、通電時の電流の大きさと装置の
容量との関係から適当の大きさの表面積を有する
電極とすることが望ましい。例えば第５図に示さ
れているように、水路幅方向に対向する鉛−銀層
を水路長手方向に並設し、まず鉛−銀層３２Ａと
３２Ｂ間に１時間通電し、さらに極性を切換えて
１時間通電し、次に隣の鉛−銀層４２Ａと４２Ｂ
間に同じように通電し、その後、さらに隣の鉛−
銀層５２Ａと５２Ｂ間に移るという具合に順次こ
れを繰返して行い、貝、海草類の海洋生物が水路
内に付着することを妨げるものである。

また、水路幅方向に対向する鉛−銀層を水路長
手方向に並設し、所定組、例えば３組の鉛−銀層
（６２Ａと５２Ｂ、７２Ａと７２Ｂ、８２Ａと８
２Ｂ）に、第６図に示されるように、水路幅方向
および水路長手方向に相隣りあう鉛−銀層の極性
が異なるようにして同時に通電する。すると、例
えば鉛−銀層７２Ｂは水路幅方向に対向する鉛−
銀層７２Ａとの間の電解作用に加え、水路長手方
向に隣接する鉛−銀層６２Ｂ，８２Ｂとの間の電
解作用も生じるので貝、海草類の海洋生物の付着
を妨げる効果が一層高くなる。特に、水路内の海
水は流れているので水路長手方向にも極性を変え
て通電することは有効である。

第７図は、本発明を船舶に適用した図であつ
て、船体９０の喫水線下方の貝、海草類が付着し
易い場所に、溶融鉛−銀を吹き付けて一定間隔に
鉛−銀層を形成する。相隣り合う鉛−銀層間に極
性を変えて通電し、順次他の鉛−銀層に移り通電
する。これを全ての鉛−銀層９２について行うこ
とにより、船体９０の外周壁に貝、海草類が付着
することが妨げられる。

船舶外壁に形成する鉛−銀層は薄くてよいの
で、船舶全体の重量を大きくすることもなく、ま
た流体抵抗を極端に高めることもないので、船舶
航行上の燃費がそれ程悪くなることもない。

その他、本発明は船舶に限らず、海水との界面
を有する構造物および構造体であつて、貝、海草
類が付着しては困る箇所に広く適用することが可
能である。なお、前記実施例では溶解鉛−銀を吹
き付けることによつて鉛−銀層を形成するものを
示したが、鉛−銀の薄板（あるいは金網）を貼り
付けて形成してもよい。

〔発明の効果〕

以上の説明から明らかなように、本発明によれ
ば、構造体の水との界面に、貝、藻類が付着繁殖
することが確実に防止される。さらに従来のよう
に剥した貝、藻、海草類の後処理の問題も生じる
ことがない。また、鉛−銀は溶解量が小さいので
鉛−銀電極を薄くすることが可能で、溶解鉛−銀
を吹き付けて電極を形成できるので、電極形成作
業が極めて容易となる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明を実施するための装置の概略
図、第２図は鉛−銀層を形成している状態図、第
３図は通電および休止用制御回路の通電および休
止時間の制御状態を示す図、第４図は鉛−銀層を
形成した導電性の送水管の断面図、第５図は本発
明の第２実施例を示す要部平面図、第６図は本発
明の第３実施例を示す要部平面図、第７図は本発
明の第４実施例を示す要部正面図である。２…コンクリート製枠体、２Ａ…導電性材料か
らなる管体、４（４Ａ，４Ｂ）…鉛−銀層、６…
直流電源、８…通電および休止用制御回路、１４
…極性切換用制御回路、３２Ａ，３２Ｂ，４２
Ａ，４２Ｂ，５２Ａ，５２Ｂ，６２Ａ，６２Ｂ，
７２Ａ，７２Ｂ，８２Ａ，８２Ｂ，９２…鉛−銀
層、９０…船体。

Claims

【特許請求の範囲】１構造体の水との界面に溶解鉛−銀を塗布する
ことによつて一対の薄い鉛−銀層を形成し、この
一対の鉛−銀層を外部に設けた直流電源に接続
し、任意時間毎に鉛−銀層の極性を交換して通電
および休止し、陽極界面の水のPH値を低くすると
ともに陰極界面の水のPH値を高くすることによつ
て、鉛−銀層表面に貝、藻類が付着することを妨
げることを特徴とする構造体への生物付着防止方
法。２前記構造体は送水用躯体であることを特徴と
する特許請求の範囲第１項記載の構造体への生物
付着防止方法。