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制御盤・筐体内の結露の原因——いつ・どこが露点を下回るかを測って対策を選ぶ

調達購買ノウハウ

投稿日：2026年11月9日

制御盤・筐体内の結露の原因——いつ・どこが露点を下回るかを測って対策を選ぶ

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この記事のポイント（結論先出し）

制御盤・分電盤や、電子機器の筐体の中に水滴が付くのは、筐体の壁や部品の表面温度が、中の空気の露点を下回ったときである^[2]。水が外から入ったのではなく、中の空気に含まれていた水分が冷えた面に出てきた場合が多い。温度も湿度も調節しない工場の建屋や無人の設置場所は、JIS C 60721-3-3 の分類で結露が「あり」とされる区分（3K23）に当たりうる^[3]。対策は、ヒータで中を温める、換気を見直す、密閉して乾燥剤を使うなどがあり、どれが効くかはいつ・どこが冷えるかで決まる。社内で筐体の内外の温湿度と壁の温度を記録しても原因が絞れないときは、熱の解析や温湿度サイクル試験を専門の会社に頼む。

筐体の中の水滴は、まず「結露か、浸水か」を分ける

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JIS Z 0103 は結露を「露点以下の温度で水蒸気が凝縮すること」と定義している^[1]。温湿度サイクル試験の規格である JIS C 60068-2-30 も、結露が生じる条件を、表面の温度を周りの空気の露点温度以下にすることだと注記している^[2]。つまり、空気がどれだけ湿っているかと、どこがどれだけ冷えるかの組合せで決まる。

筐体の中で水を見つけたとき、最初に分けたいのは、それが中の空気から出た結露なのか、外から入った水なのかである。IP コードの試験を定める JIS C 60529 は、散水などの試験中に外郭の中の湿気が局部的に結露することがあり、それを水の浸入と間違えてはならないと書いている^[4]。対策がまったく違うからである。外から水が入る経路の探し方は製品への水の侵入の記事で扱い、ここでは結露に絞る。

見えている状態	結露を疑う手がかり	浸水を疑う手がかり
水の付き方	天井・壁の内側全体に細かい水滴、冷たい金属部品の表面	継ぎ目・ケーブルの入口・パッキンの近くから筋状に流れる
出る時間	明け方、運転を止めた後、寒い日の朝	雨・洗浄・散水の直後
水の量	薄い膜や小さな粒。たまるほどではないことが多い	下にたまる、決まった所が濡れる
外の天気との関係	晴れていても冷え込んだ日に出る	雨や水がかかった日だけ出る

結露が起きる三つの場面

運転を止めて、中が冷えるとき

東北電気保安協会の技術者がまとめた報告は、屋外キュービクルの結露をこう説明している。変圧器の熱で中の温度が上がっているうちは換気口から空気が自然に循環するが、夜間など負荷設備が止まると変圧器の温度が下がって循環が弱まり、内外の温度差で内部が結露する。この結露が水滴になって高圧機器に落ちると、最悪の場合は絶縁が低下して電気のトラブルになる^[5]。同じ報告は、冬季 4 か月の電気トラブル対応のうち低圧配電盤内の結露による短絡を事例に挙げている^[5]。

製品でも同じことが起きる。昼に発熱で温まった筐体が、電源を切った夜に冷えると、中の空気の水分が一番冷える面に出てくる。発熱の大きい製品ほど、運転中と停止中の差が大きくなる。

冷たいものが筐体を通るとき、冷たい外気が当たるとき

冷水の配管や冷やした部品が筐体の中を通る、空調の冷気が筐体の一面に直接当たる、外壁に面した側だけ冷える——こうした場合は、筐体全体ではなく、その一面だけが露点を下回る。水滴がいつも同じ面に付くなら、この型を疑う。

冷えた機器を、暖かく湿った場所へ運び込むとき

冬の屋外や冷えた倉庫に置いていた機器を、暖かい室内に持ち込むと、機器の表面が周りの空気の露点を下回って一気に結露する。中まで温まるには時間がかかるので、表面が乾いたように見えても、内部の冷えた部品にはしばらく水が付く。出荷・据え付けの直後にだけ不具合が出るなら、この型を疑う。

密閉したつもりの筐体が、湿気を吸い込む——呼吸作用

筐体の中の空気は、温まると膨らんで外へ出ていき、冷えると縮んで外の空気を吸い込む。これを呼吸作用という。完全に気密でない限り、温度が上下するたびに外の湿った空気が少しずつ入れ替わる。JIS C 60068-2-30 の附属書は、温度下降中の湿度を高く保つ方法 1 について、呼吸作用によって水分が内部に浸入するような試験品、例えば筐体の内側の表面に結露するような広い空間があるものの試験に特に適しているとしている^[2]。

ここで知っておきたいのは、IP 等級が高いことと、結露しないことは別だという点である。IP コードは外から入る水やじんあいへの保護の度合いを示すもので、JIS C 60529 は試験中の結露を浸水と区別するよう求めている^[4]。パッキンで締め切った筐体でも、ケーブルの入口や継ぎ目から湿気がゆっくり入り、出ていきにくくなって、かえって中に水がたまることがある。IP 等級の指定の仕方はIP 等級を指定するときの記事で扱っている。

設置場所の区分で、結露を前提にするかを決める

製品や盤をどんな場所に置くかで、結露を前提に設計するかが変わる。JIS C 60721-3-3 は屋内に固定して使う場所の気象条件を区分し、それぞれの温湿度の厳しさと、結露が起きるかを示している^[3]。

区分	場所の例（規格の記載から）	低温	高温	高相対湿度	高絶対湿度	結露
3K21	連続的に温度調節する密閉場所（常時人のいる事務所、作業場など）	＋15 ℃	＋32 ℃	75 %	22 g/m³	なし（結露しない場合に限る）
3K22	温度調節する密閉場所（湿度は調節しない。電子部品組立の作業場、保管室など）	＋5 ℃	＋40 ℃	85 %	25 g/m³	なし（結露しない場合に限る）
3K23	温度・湿度を調節しない密閉場所（工場・製造プラントの建屋、無人装置の設置場所、倉庫など）	－5 ℃	＋55 ℃	100 %	29 g/m³	あり
3K24	温度・湿度を調節しない屋内で、外気とつながる開口部があるところ（建物の入口、車庫、小屋など）	－25 ℃	＋55 ℃	100 %	29 g/m³	あり

工場の建屋や無人の設置場所は 3K23 に当たりうるので、「結露あり」を前提に考えることになる^[3]。同じ規格は、断熱の悪い壁や熱容量の小さい壁は外気の温度変化をそのまま伝え、日射や夜間の放射の効果でかえって温度の山と谷が大きくなることがあると注意している^[3]。屋根の下の鉄骨の近く、窓際、外壁沿いに置く盤は、同じ建屋の中でも条件が厳しくなる。

測って確かめる：いつ、どこが露点を下回るか

原因を絞るには、筐体の中の空気の湿り具合と、壁や部品の温度を同じ時刻で比べる。手順はおおよそ次のとおりである。

一つめに、温湿度を記録できる計器を筐体の中と外に置き、時刻ごとの値を残す。露点を計算して表示できる計器もある。二つめに、水滴が付く面に温度センサを貼り、その面の温度を記録する。三つめに、運転・停止、扉の開け閉め、空調の入り切り、天気を記録しておく。この三つを重ねて、面の温度が中の空気の露点を下回った時刻があるかを探す。下回った時刻が運転停止の後なら「止めて冷える」型、空調が当たる時間なら「冷たい面」型、搬入の直後なら「持ち込み」型である。

記録は少なくとも、結露が出た日を含む数日、できれば季節をまたいで取る。冬の明け方に出る結露を、夏の記録で探しても見つからない。

対策を、起きる場面ごとに選ぶ

対策はどれも効き方が条件で変わるので、ひとつの盤や製品で試してから広げる。

止めて冷える型や、冷えた面がある型には、中を温めて面の温度を露点より上に保つ方法がある。先の報告は、キュービクルの温度が下がっても対流と自然循環を促すためにスペースヒータを置く例を紹介している^[5]。日本配電制御システム工業会の技術者の解説も、結露による発錆を防ぐためにスペースヒータや除湿機を設置するとしている^[6]。ヒータは、効かせたい面の近くに置かないと、空気だけ温まって冷たい面は残る。

換気を減らすか増やすかは、場面によって逆になる。先の報告は、豪雪地でキュービクル全体をシートで覆う対策は一時的なら有効だが、一冬続けると換気がされずに結露を助長すると書いている^[5]。塩害地区の解説は、海塩粒子が多く入ると予想されるときだけ換気口を閉じる方法や、換気口を海と反対側に付ける方法を挙げている^[6]。外から入れたくないもの（塩分・雪）と、中から出したいもの（湿気）の両方を考えて決める。

密閉して乾燥剤で湿気を取る方法は、筐体を本当に密閉できる場合に限って効く。呼吸作用で外の空気が入れ替わる筐体では、乾燥剤はすぐ吸湿しきってしまう。量の決め方は乾燥剤シリカゲルの指定の記事で扱っている。

結露が避けられない場所では、出た水を逃がす設計も考える。JIS C 60529 は、外郭に水抜き孔がある場合、中に入った水が滞留せずに内部機器に悪影響を与えずに排水されることを検査で確かめるのがよいとしている^[4]。水が落ちる先に端子や基板を置かない配置も、同じ考え方である。

外に頼むときに渡すもの・受け取るもの

社内で記録を取っても、どこが冷えているのか分からない、対策を打っても再発する、新しい製品の設計段階で結露するかを先に知りたい——こうした場合は、熱や空気の流れの解析、温湿度を繰り返す試験、現地の測定を専門の会社に頼むほうが早い。

渡すもの	具体的な中身
筐体の図面と中の配置	外形・板厚・材質、発熱する部品の位置と発熱量、換気口・ケーブル入口・パッキンの位置
使われ方	運転と停止の時間帯、扉を開ける頻度、空調や冷水配管との位置関係
設置場所	屋内か屋外か、建屋のどこか、季節ごとの温湿度の範囲（JIS C 60721-3-3 のどの区分に近いか）
これまでの記録	筐体内外の温湿度、面の温度、水滴が出た日時と場所の写真
知りたいこと	原因の特定か、対策案の比較か、新製品が結露するかの事前確認か

受け取るもの	確かめること
温度と露点の比較	どの面が、どの時間帯に、どれだけ露点を下回るか
解析の場合の前提	発熱量・外気の条件・換気量など、何を仮定して計算したか
試験の場合の条件	規格と方法（JIS C 60068-2-30 なら方法 1 か 2 か）、上限温度とサイクル数、通電の有無
対策案と確かめ方	ヒータ・換気・密閉などの案ごとに、何を測れば効いたと言えるか

温湿度サイクル試験の頼み方は高温高湿試験を頼むときに、空気の流れや温度の解析の頼み方はCFD 解析を外部に頼むときの記事にまとめている。発熱そのものを減らす話は発熱の原因と放熱の記事で扱う。

盤や製品の図面と記録がそろったら、解析や試験の頼み先から相談できます

よくある質問

IP65 の筐体なのに、中に水滴が付きました。不良品でしょうか

IP コードの試験は外から入る水を見るもので、規格は試験中に中で起きる結露を浸水と間違えないよう求めている^[4]。まず、水の付き方と時間帯から結露か浸水かを分ける。結露なら、IP 等級を上げても止まらず、むしろ湿気が出ていきにくくなることがある。

ヒータを付けると、夏に中が熱くなりすぎませんか

なりうる。温度で入り切りする制御にして、結露が起きる条件のときだけ働かせるのが普通である。部品の上限温度と、夏の最高温度の両方を確かめてから容量を決める。

屋内の工場なので、結露は考えなくてよいと思っていました

JIS C 60721-3-3 では、温度も湿度も調節しない工場の建屋は 3K23 に当たりうり、この区分は結露「あり」とされている^[3]。空調された事務所とは前提が違う。

まとめ

筐体の中の水滴は、まず結露か浸水かを分ける。結露は、壁や部品の温度が中の空気の露点を下回ったときに起き、運転を止めて冷えるとき、冷たい面があるとき、冷えた機器を持ち込んだときに出やすい。密閉したつもりでも呼吸作用で湿気は入り、IP 等級は結露を防ぐ指標ではない。中と外の温湿度と面の温度を同じ時刻で記録して、いつ・どこが露点を下回るかを確かめてから、ヒータ・換気・密閉と乾燥剤・水を逃がす設計を選ぶ。社内で絞れないときは、図面・使われ方・設置場所・記録をそろえて、解析や温湿度サイクル試験を専門の会社に頼む。

出典・参考資料

JIS Z 0103:1996 防せい防食用語（日本産業標準調査会 JIS 検索で閲覧／1996 年 8 月 1 日改正・2026 年 10 月 20 日確認）
JIS C 60068-2-30:2011 環境試験方法－電気・電子－第２－３０部：温湿度サイクル（１２＋１２時間サイクル）試験方法（試験記号：Ｄｂ）（日本産業標準調査会 JIS 検索で閲覧／2011 年 12 月 20 日改正）
JIS C 60721-3-3:2024 環境条件の分類－第３－３部：環境パラメータ及びその厳しさのグループ別分類－屋内固定使用の条件（日本産業標準調査会 JIS 検索で閲覧）
JIS C 60529:2026 電気機械器具の外郭による保護等級（IP コード）（JIS 検索）（日本産業標準調査会／2026 年 1 月 20 日制定）
寒冷地区での耐寒，豪雪対策（丹野桂佑・佐藤直之・生熊真治・椀澤公洋／電気設備学会誌 37 巻 12 号・電気設備学会／2017 年）
配電盤類の塩害地区における防食対策（河原木豊／電気設備学会誌 37 巻 12 号・電気設備学会／2017 年）

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