【業界別防水設計アプローチ】電力・エネルギー、自動車、セキュリティ、通信、産業機器、医療機器

【業界別防水設計アプローチ】電力・エネルギー、自動車、セキュリティ、通信、産業機器、医療機器

防水設計は、製品の用途や環境に応じて異なる要件を満たす必要があります。
本記事では、電力・エネルギー、自動車、セキュリティ・監視システム、通信機器、産業機器、医療機器の6つの業界に焦点を当て、それぞれの特殊要件と防水設計の対策について解説します。
 

1. 電力・エネルギー関連

対象製品例:

• 逆潮流防止装置
• 太陽光発電関連製品

特殊要件:

• 屋外設置が多いため、防水性能だけでなく防塵性能も求められる（IP65以上が一般的）。
• 長期間の耐候性が必要であり、高温や低温にも耐える設計が求められる

設計対策:

• 筐体素材の選定:
  耐候性に優れたアルミニウム合金や耐UVプラスチックを使用。
• シーリング材:
  耐熱性と耐久性を兼ね備えたシリコーンガスケットを採用。
• ベント構造:
  圧力変化による筐体の変形を防ぐため、防水ベントを設置。

 

2. 自動車関連

対象製品例

• ターボキット
• インタークーラーキット
• エアークリーナーキット

特殊要件

• エンジンルーム内で使用されるため、高温や振動への耐性が必要。
• 洗車時や雨天時の高圧洗浄にも耐える防水性能（IP67〜IP69K）が求められる。

設計対策

• 耐熱材料の使用:
  高温環境でも性能を維持するシール材やガスケットを採用。
• 振動対策:
  振動による緩みや隙間発生を防ぐため、防振パッドや締結部品を強化。
• コーティング処理:
  部品 表面防錆コーティングを施し、水分や湿気による腐食を防止。

 

3. セキュリティ・監視システム

対象製品例

• ナンバープレート認識カメラ
• 精算機
• 駐車場向けカメラ製品

特殊要件

• 屋外設置が多く、防水性能（IP66以上）と耐衝撃性が求められる。
• 温度変化や湿度変化にも対応可能な設計が必要。

設計対策

• 密閉構造の採用:
  カメラ筐体には一体型構造を採用し、水分侵入リスクを最小化。
• 撥水コーティングレンズ:
  レンズ表面に撥水加工を施し、雨滴による視界不良を防止。
• ヒーター内蔵構造:
  冷却時に結露が発生しないよう、内部ヒーターで温度調整を実施。

4. 通信機器

対象製品例

• 無線通信機器（2.4GHz帯、Bluetooth）
• 光中継装置

特殊要件

• アンテナ部分は電波透過性と防水性の両立が必要。
• 屋外設置の場合、防塵性能（IP65以上）も重要となる。

設計対策

• アンテナ部材選定:
  防水性と電波透過性に優れたPTFEや特殊樹脂を使用。
• 通気設計:
  内部で発生する熱を逃がすため、防水ベント付き通気孔を配置。
• モジュール化構造:
  防水性能が必要な部分と不要な部分を分離し、効率的な設計を実現。

5. 産業機器

対象製品例

• FA装置用エアシリンダ
• 除振台
• レーザ光源およびレーザヘッド

特殊要件

• 工場内で使用されるため、防塵性能（IP54〜IP65）が重要。
• 冷却性能と防水性能の両立が求められる。

設計対策

• 冷却構造の工夫:
  水冷式レーザヘッドには冷却回路とシール材による二重保護構造を採用。
• ダストカバー:
  エアシリンダにはダストカバー付き筐体で粉塵侵入を最小限に抑える。
• 耐薬品素材:
  工場環境で使用される薬品への耐性も考慮した材料選定。

6. 医療・研究機器

対象製品例

• 精密液体分注装置
• 高精度減衰器
• 電極用冷却ラック

特殊要件

• 液体操作が多いため、防水性能（IPX7以上）が必須。
• 医療現場では清潔さも重視されるため、洗浄耐性や耐薬品性も必要。

設計対策

• ポッティング処理:
  電子基板全体に樹脂封止処理を施し、水分から保護。
• ステンレス筐体:
  耐薬品性と清潔さを両立するため、ステンレス素材を採用。
• 分解可能なシール:
  メンテナンス時に簡単に取り外せるシール構造で利便性向上。

 
 

まとめ

各業界ごとの特殊要件に応じた防水設計は、それぞれ異なる課題と対策が求められます。
このような工夫によって、安全で信頼性の高い製品開発が可能になります。