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センサーの着氷・結露防止とは？課題と対策・製品を解説
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耐凍結性におけるセンサーの着氷・結露防止とは？
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EV（電気自動車）の冬季の暖房は、外気を熱源としたヒートポンプ運転となり、
室外機の霜付きによる不具合の発生が課題でした。
そのため、氷点下加湿技術と温湿度制御技術の確立や低温加湿技術の開発が
急務となっていました。
そこで新規開発の温水パン加湿システムにより、高精度な湿度制御を実現。
氷点下（0～-20℃）での湿度保証範囲が拡充し、効果測定では
大空間をもつ実車試験室にて氷点下での温湿度制御を達成しました。
【事例概要】
■概要：環境試験室、低温加湿システム
■竣工：2020年9月
■室寸法：6.0m×14.0m×3.5mH
■室容積：294.0m3
■温度：-20℃～＋38℃DB
■湿度：30～80%RH
■内部発熱：80kW
※詳しくはPDF資料をご覧いただくか、お気軽にお問い合わせ下さい。
【ダイキンアプライドシステムズ納入事例】低温加湿システム
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耐凍結性におけるセンサーの着氷・結露防止
耐凍結性におけるセンサーの着氷・結露防止とは？
自動車の安全運転や快適性を支える各種センサーは、低温環境下で着氷や結露が発生すると、正確な情報が得られなくなり、機能不全に陥る可能性があります。この課題に対し、センサー表面への着氷・結露の発生を抑制し、常に安定したセンサー性能を維持するための技術や対策全般を指します。
課題
センサー表面への氷膜形成
センサー表面に水滴が付着し、凍結することで氷膜が形成され、センサーの検出精度が著しく低下する。
結露による視界・信号遮断
センサー周辺の温度差により結露が発生し、センサーの視界を遮ったり、信号を乱したりして誤作動を引き起こす。
積雪・氷塊の付着による物理的損傷
センサー表面に積雪や氷塊が直接付着し、センサー本体や周辺部品に物理的な損傷を与える可能性がある。
センサー性能の経時的劣化
着氷・結露による繰り返し負荷が、センサーの耐久性を低下させ、長期的な性能維持を困難にする。
対策
表面撥水・撥油コーティング
センサー表面に特殊なコーティングを施し、水や油の付着を防ぎ、着氷・結露の発生を抑制する。
局所的な加熱機構
センサーの一部または全体に微細なヒーターを内蔵し、着氷・結露が発生しやすい箇所を温めて溶かす。
通気性・換気構造の最適化
センサー筐体や周辺構造に工夫を凝らし、空気の流れを促進することで、結露の原因となる湿気を排出しやすくする。
自己融解性素材の採用
着氷しても自然に融解する特性を持つ素材をセンサー表面や保護カバーに採用し、メンテナンスフリー化を図る。
対策に役立つ製品例
超撥水性保護フィルム
センサー表面に貼付することで、水滴の付着を防ぎ、氷の形成を困難にする。高い透明度でセンサー性能への影響を最小限に抑える。
温度制御機能付きセンサーハウジング
内蔵された微細ヒーターが、設定温度を維持することで、センサー表面の着氷・結露を効果的に防止する。
通気構造を持つセンサーカバー
空気の循環を考慮した設計により、センサー周辺の湿度を低減させ、結露の発生リスクを軽減する。
耐候性・自己融解性センサー部品
低温環境下でも素材の特性を維持し、付着した氷を自然に融解させることで、センサーの安定稼働をサポートする。
