製品への水の侵入の原因——浸水と結露を分け、経路を漏れ試験で絞って外に頼むとき

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この記事のポイント（結論先出し）

製品の中が濡れていたら、まず外から入った水なのか、中の空気から出た結露なのかを分ける。IP コードの規格自身が、試験中の結露を水の浸入と間違えてはならないと書いている^[1]。浸水なら、次は経路を探す。継ぎ目のパッキン、ケーブルの入口、換気口、ねじ穴が主な候補で、温まった製品が冷たい水で冷やされると中の空気が縮んで水を吸い込むこともある。経路を探すには、漏れの位置が分かる試験（発泡漏れ試験など）と、漏れの有無や量を見る試験（圧力変化による試験など）を目的で選び分ける^[2][3][4]。社内で経路が絞れないときは、現品と使われ方の条件をそろえて、漏れ試験や散水試験を専門の会社に頼む。

濡れていたら、まず「浸水か、結露か」を分ける

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IP コードの試験を定める JIS C 60529 は、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、この結露を水の浸入と間違えてはならないとしている^[1]。現場の不具合でも同じで、経路を探す前に、濡れ方から当たりを付ける。

見えている状態	浸水を疑う手がかり	結露を疑う手がかり
濡れている場所	継ぎ目・ケーブルの入口・換気口の近くから筋状に、下へたまる	天井や壁の内側全体、冷たい金属部品の表面に細かい粒
出る時期	雨・洗浄・散水の直後、水がかかった日だけ	冷え込んだ朝、運転を止めた後
水の色・跡	外の汚れや洗浄剤の跡が一緒に残る	きれいな水の粒、乾くと跡が少ない

結露の原因と対策は筐体内の結露の記事で扱っている。ここからは、外から水が入る場合に絞る。

水が入る経路の候補を挙げる

水が入る経路は、製品の作りでおおよそ決まっている。最初に、図面と現品を見て候補を全部書き出し、濡れていた場所に近いものから確かめる。

経路の候補	よくある状態	確かめること
継ぎ目のパッキン・ガスケット	つぶし量の不足、ねじの締め付けの偏り、傷・ねじれ、経年の硬化	溝の寸法、締め付けトルク、パッキンの当たり跡
ケーブルの入口	グランドの締め付け不足、ケーブルの外径が合っていない、線の中を伝う水	ケーブル外径とグランドの適合範囲、ケーブルの端の処理
換気口・水抜き孔	雨や雪の吹き込み、向きの誤り	取り付けたときの向き、風の当たり方
ねじ穴・ボス・リベット	貫通した穴、座面のシール不足	穴が中まで抜けていないか
樹脂の溶着・接着・インサート部	溶着の不良、金属と樹脂の境目のすき間	断面、溶着の条件
ボタン・窓・コネクタ	部品自体の防水性能、取付け面の平らさ	部品単体の仕様と取付け方

換気口から入る例として、豪雪地の屋外キュービクルで、暴風雪のときに給排気口から雪が吹き込み、高圧機器の近くに積もってから解け出して絶縁不良になった事例が報告されている^[6]。同じ報告は、風雪が吹き込みにくいよう目の細かいパンチングメタルを使い、取入口と金網の間に「返し」を設けた換気口の例を紹介している^[6]。換気口は湿気を逃がすために要るが、水や雪が入る経路にもなる。

温まった製品は、冷たい水を吸い込む

見落とされやすい経路が、温度差による吸い込みである。動作して温まった製品に冷たい雨や洗浄水がかかると、中の空気が急に冷えて縮み、外より圧力が下がる。このとき、静かに水をかけただけなら入らない継ぎ目からでも、水が吸い込まれることがある。

JIS C 60529 は、第二特性数字 1〜6 の試験中、外郭と水の温度差を 5 ℃以下とし、水の温度が外郭より 5 ℃を超えて低い場合は外郭の気圧を調整すると定めている^[1]。一時的に水に沈める第二特性数字 7 の試験でも、水温と外郭の温度の差を 5 ℃以下としている^[1]。規格はその理由を書いていないが、温度差による圧力の変化が結果を左右するので、試験では条件をそろえていると読める。言い換えると、IP の試験は温度差の小さい条件での結果であり、温まった製品が冷たい水を浴びる使われ方では、試験に合格していても入ることがある。

温度の上がり下がりで中の空気が出入りする現象は呼吸作用と呼ばれ、温湿度サイクル試験の規格は、呼吸作用で水分が内部に入るような試験品向けの方法を別に示している^[5]。水そのものではなく湿気が少しずつ入る場合もあり、その場合は結露として現れる。

試験の条件（JIS C 60529）	規格の記載
第二特性数字 1〜6 の試験中の水と外郭の温度差	5 ℃以下。水が 5 ℃を超えて低い場合は外郭の気圧を調整
第二特性数字 7（一時的潜水）の水深	高さ 850 mm 未満は最下端が水面から 1 m、850 mm 以上は最上端から水面まで 150 mm
第二特性数字 7 の試験時間	30 分間
第二特性数字 7 の水温と外郭の温度差	5 ℃以下（通電・動作状態で試験する場合は個別製品規格で変更してよい）
第二特性数字 9 の水温	（80±5）℃

IP 等級の指定の仕方と、試験の条件・判定の決め方はIP 等級を指定するときの記事で扱った。ここで押さえたいのは、使われ方の温度差や水のかかり方が試験の条件と違えば、合格した製品でも入りうる、という点である。

「入っても困らない」の線を先に決める

JIS C 60529 の適合条件は、水が一滴も入らないことではない。試験の後に中に水が入っていても、内部機器の正常な動作と安全を妨げるおそれのある量であること、絶縁物の表面にトラッキングを起こすおそれのある水が付くこと、ぬれた状態で動かす設計でない充電部や巻線まで水位が達すること、電線の近くや導入孔に水がたまることを、示してはならない、という形で書かれている^[1]。水抜き孔がある場合は、入った水がたまらずに、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^[1]。

不具合の調べを始める前に、「どこまでなら入っても困らないか」を社内で決めておくと、対策の目標がはっきりする。入れないことを目指すのか、入っても困らない場所へ逃がすのかで、取る手段が変わる。

経路を探す：位置を見る試験と、有無・量を見る試験

漏れを調べる試験には、目的に合わせた選び方がある。JIS Z 2330 は、漏れ試験の方法には、漏れ量が測れる方法、漏れの位置は特定できるが量は測れない方法、位置と量の両方が分かる方法があり、目的に応じて選ぶとしている^[2]。位置についても、詳しい位置まで要るのか、おおまかな位置で足りるのか、全体として漏れの有無が分かれば足りるのかで方法を選ぶとしている^[2]。

経路を探す段階では、位置の分かる試験が向く。JIS Z 2329 の発泡漏れ試験は、試験面の一方を加圧または真空にして、試験面に塗った発泡液の泡のでき方を見て漏れの箇所を見つける方法である^[3]。継ぎ目やケーブルの入口に発泡液を塗り、中を少し加圧すれば、どこから空気が抜けるかが見える。ただし空気が抜ける所と、水が入る所が必ず同じとは限らないので、見つけた候補は水をかけて確かめる。

対策の後に、全体として漏れがなくなったかを数で確かめるなら、圧力変化による試験がある。JIS Z 2332 は、試験体の外部または内部を加圧または減圧し、一定時間の前後の圧力の変化で気体の漏れ量を測る方法を定めている^[4]。圧力の変化は温度でも動くので、同じ規格は、試験体とマスタ容器を同時に試験して測定値を比べ、温度や気圧の変化の影響を減らす方法（マスタ容器対比法）も示している^[4]。量産の全数検査に使うなら、何 Pa の変化までを合格とするかを、実際に水が入る試験品と入らない試験品で確かめて決める。

社内でできる対策

経路が分かったら、経路ごとに手を打つ。パッキンなら溝の寸法とつぶし量、締め付けの順番とトルクを見直す。パッキンや O リングの材質と溝の指定はO リングとガスケットを発注するときの記事で扱っている。ケーブルの入口なら、グランドの適合範囲とケーブルの外径を合わせ、線の中を伝う水が入らないよう端の処理を決める。樹脂部品の境目なら、インサートや溶着の条件を見直す。インサート成形の防水の確かめ方はインサート成形の発注の記事にある。

温度差による吸い込みが疑わしいなら、完全に締め切るより、通気はさせて水は通さない部品で圧力の差を逃がす方法を検討する。換気口は向きと返しで、雨や雪の吹き込みを減らす^[6]。どの手も、対策の前後で同じ試験をして比べる。

外に頼むときに渡すもの・受け取るもの

経路が一つに絞れない、対策しても再発する、取引先に原因を説明しなければならない、新製品の防水の作りを設計段階で確かめたい——こうした場合は、漏れ試験・散水試験・断面の観察を専門の会社に頼むほうが早い。

渡すもの	具体的な中身
水が入った現品	乾かす前に写真を撮り、濡れていた場所に印を付けたもの。分解した部品も捨てない
比較用の現品	同じロットで水が入らなかったもの
図面と部品表	継ぎ目・パッキン・ケーブルグランド・換気口の位置と仕様、締め付けトルク
使われ方	屋外か屋内か、水のかかり方（雨・洗浄・高圧洗浄・水没）、水がかかるときの製品の温度、動作中か停止中か
指定している等級と試験の結果	IP の等級、試験した規格と条件、試験品が新品か使用品か
知りたいこと	経路の特定か、対策の効果の確認か、使われ方に合った試験条件づくりか

受け取るもの	確かめること
経路の特定結果	どの試験で、どの位置から漏れたか。水で確かめたか、空気だけか
試験の条件	規格と条件、水と製品の温度、通電の有無、取付けの状態
断面や分解の観察（頼んだ場合）	パッキンのつぶれ方、溶着の状態、すき間の大きさ
対策案と確かめ方	対策の後に、どの試験をどの条件で行えば効いたと言えるか

壊れた製品の調べ方全般は故障解析を外部に依頼するときの記事に、水が入った後に起きやすい絶縁の不良は絶縁不良の原因の記事にまとめている。

現品と使われ方の条件がそろったら、漏れ試験の頼み先から相談できます

よくある質問

IP67 に合格した製品なのに、雨の日に中が濡れました

まず結露か浸水かを分ける。浸水なら、試験の条件と使われ方の差を見る。IP の試験は水と外郭の温度差を 5 ℃以下にそろえて行うので^[1]、温まった製品に冷たい雨がかかる使われ方は試験より厳しいことがある。試験品が新品で、指定どおりに取り付けた状態だったかも確かめる。

経路を探すのに、水をかけて見るだけでは足りませんか

水をかけるのは最後の確かめとして大切だが、どこから入ったかは分かりにくい。発泡漏れ試験のように位置の分かる方法で候補を絞ってから、水で確かめるほうが早い^[2][3]。

完全に密閉すれば水は入りませんか

締め切るほど、温度差で中の圧力が下がったときに吸い込む力が大きくなり、わずかなすき間から湿気や水が入ってたまりやすくなる。入れない設計と、入っても逃がす設計のどちらを取るかを先に決める。

まとめ

製品の中が濡れていたら、まず浸水か結露かを分ける。浸水なら、パッキン・ケーブルの入口・換気口・ねじ穴・樹脂の境目などの経路の候補を書き出し、濡れていた場所に近いものから確かめる。温まった製品は冷たい水を吸い込むことがあり、IP の試験は温度差をそろえた条件での結果なので、合格していても入りうる。経路は位置の分かる試験で絞り、対策の効果は漏れの有無や量を見る試験で確かめる。社内で絞れないときは、現品・図面・使われ方・試験の結果をそろえて、専門の会社に漏れ試験や散水試験を頼む。

出典・参考資料

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）
JIS Z 2330:2012 非破壊試験－漏れ試験方法の種類及びその選択（JIS 検索の閲覧資料）（日本産業標準調査会／2012 年 1 月 20 日改正・2021 年 10 月 20 日確認）
JIS Z 2329:2019 非破壊試験－発泡漏れ試験方法（JIS 検索の閲覧資料）（日本産業標準調査会／2019 年 9 月 20 日改正・2024 年 10 月 21 日確認）
JIS Z 2332:2012 圧力変化による漏れ試験方法（JIS 検索の閲覧資料）（日本産業標準調査会／2012 年 9 月 20 日改正・2022 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）
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）

製品の中に水が入る経路が絞れない——現品と使われ方の整理から相談できます

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