■ はじめに
高湿度環境や急激な温度変化により、センサー内部で結露が発生し、電極間でマイグレーション（イオン移動）が起こることで、誤作動や故障につながるケースがあります。特に医療機器や産業機器など、高い信頼性が求められる分野では、防結露対策は非常に重要です。
弊社では、圧力センサーに限らず様々なセンサーを取り扱う中で、お客様から様々なお悩みをお持ちで、結露も一つの課題としてご相談を受ける事があります。しかし、一般的な圧力センサーの動作条件として、結露のない環境が前提とされている事が多いのも事実です。弊社としては、様々な知見や経験を組み褪せて、よりより提案を心掛けております。
下記は、弊社が対応した内容を含め、一般的センサーの結露に関してまとめたものです。
■ なぜ結露が発生するのか？
結露は、センサー内部の温度が周囲の露点温度を下回ったときに起こります。外気が冷却されて水滴となり、回路や電極に付着すると、以下のような不具合が発生する可能性があります。
- センサー出力の異常（ノイズやドリフト）
- 回路の短絡や腐食による故障
- 長期信頼性の低下
■ よくある対策方法
- 防水・透気フィルタの設置
〇水滴の侵入を防ぎながら、内部と外部の圧力差を解消できます。
〇センサーの呼吸孔に透気性のあるフィルタを追加することで、外気と内部
を適度に通気しつつ、水滴の浸入を防ぎます。
- 樹脂封止やガラス封止構造の採用
〇センサー素子自体を樹脂やガラスで密閉することで、結露の影響を受けに
くくします。
〇特にガラス封止タイプは高湿環境でも安定動作が可能です。
- 筐体設計による水分管理
〇水滴が直接センサーに触れないよう、筐体内部の空気流路を工夫する。
〇センサー位置を高所に設置し、液滴がたまる構造を避ける。
- 急激な温度変化を避ける
〇センサー周囲の温度変化を緩やかにする断熱材の追加や、設置環境の管理。
■ 実際の対策事例
- 医療機器向け呼吸センサー
→ 透気性フィルタを搭載し、呼気の湿気による結露を防止。 - 屋外用圧力センサー
→ ガラス封止タイプを採用し、結露やマイグレーションに強い設計を実現。 - 浄水器用サーミスター
→ガラス封止タイプのサーミスターを採用し、結露やマイグレーションに強い設計を採用。
結露対策は、センサーの信頼性確保において欠かせないポイントです。しかし、センサー単独での対策は非常に難しいケースが多く、お客様と協力させていただき、様々な議論を重ね、用途や環境に応じて、フィルタ構造・封止方法・筐体設計を適切に組み合わせることで、長期安定動作が可能にするように対応しております。
オールデバイス株式会社では、環境条件に合わせた最適なセンサー提案やカスタム対応も承っております。お気軽にお問い合わせください！
弊社は、長年の圧力センサーと電子部品業界での経験を活かし、社会の様々な課題へ資するべく、お客様・お取引先様へご提案をしております。センサーに限らず、周辺部品なども是非ご用命ください。
また、弊社WEBサイトの“オールデバイス・バーチャルタウン”を製品選択などに是非ご活用ください。各応用分野に対する製品ラインナップからデータシートまでご覧いただけます。オールデバイス・バーチャルタウンはこちらから！
