はじめに
機械装置を屋外・粉塵環境・洗浄が必要な環境で使う場合、防塵・防水設計が必要になります。
IP等級を理解して適切な保護構造を設計できると、装置の信頼性と寿命が大きく変わります。
IP等級とは
IP等級（Ingress Protection Rating）：
IEC 60529（JIS C 0920）で規定された
電気機器の外郭による「固形物侵入」と「水の侵入」に対する
保護等級の規格。
表記：IP○○（2桁の数字）
第1数字：固形物（塵埃）に対する保護等級（0〜6）
第2数字：水に対する保護等級（0〜9K）
例：IP65
→ 第1数字「6」：粉塵が内部に侵入しない（完全防塵）
→ 第2数字「5」：あらゆる方向からの噴流水に対して保護
IP等級の詳細
【第1数字：固形物・塵埃の保護等級】
0：保護なし
1：50mm以上の固形物（手のひら程度）を防ぐ
2：12.5mm以上の固形物（指程度）を防ぐ
3：2.5mm以上の固形物を防ぐ
4：1mm以上の固形物を防ぐ
5：粉塵の侵入を完全には防げないが有害な量を防ぐ
6：粉塵の侵入を完全に防ぐ（完全防塵）
【第2数字：水の保護等級】
0：保護なし
1：鉛直方向の落水を防ぐ
2：15度傾斜での落水を防ぐ
3：60度以内からの散水を防ぐ
4：全方向の散水を防ぐ
5：全方向からの噴流水を防ぐ
6：全方向からの強力噴流水を防ぐ
7：規定条件での水中浸漬に耐える（0.15〜1m、30分）
8：継続的水中使用に耐える（条件はメーカーが指定）
9K：高圧・高温洗浄水に耐える（IEC 60529改訂で追加）
現場でよく使われるIP等級の目安
屋内・清浄環境：IP20〜IP30程度
→ 一般的な制御盤
粉塵が多い工場：IP54〜IP65
→ 工作機械・産業用機器
屋外設置：IP65以上
→ 雨・風・塵に対応が必要
食品・製薬（水洗い必要）：IP65〜IP67
→ 高圧洗浄水がかかる可能性がある
水中使用：IP67〜IP68
→ 水中ポンプ・水中センサー
防塵・防水設計の実践ポイント
【シールの選定】
Oリング・ガスケットで開口部をシールする
→ Oリングのつぶし代・材質をIP要求に合わせて設計する
【ケーブル引き込み部】
ケーブルグランド（防水コネクター）を使用する
→ IP等級に対応したグランドを選ぶ
→ ケーブル外径とグランドのサイズを合わせる
【通気・排気】
密閉構造では内部が高温になるため、
防水通気フィルター（ゴアテックス系）を使って
気圧調整しながら防水を保つ設計がある
【排水設計】
水が浸入した場合に備えて、底部に排水穴（ドレン）を設ける
→ 小さいドレン穴を設けることでIP等級を保ちながら排水できる
設計チェックリスト
□ 使用環境に必要なIP等級を明確にした
□ 開口部（ドア・ケーブル引き込み・操作パネル）のシール設計をした
□ シール材の材質が使用環境（温度・薬品）に適合している
□ ケーブルグランドのIP等級が要求値以上
□ 防水通気フィルターまたは排水設計を盛り込んだ
□ IP試験は完成品での確認が必要か検討した
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