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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。
PTFEを多孔質化させた製品です。
高い撥水性と通気性があり、気孔率を調整することにより通気性能を変化させることが可能です。寸法安定性、柔軟性に優れ、高温環境下にて複雑な形状に施工しても寸法変動が起こり難いです。また、純PTFE製品の為、各種薬液によって、劣化することがありません。
ロッド状や異経（マルチルーメン）タイプの製造も可能です。
C-Porous(シポラス)TM 多孔質フィルム(ePTFE)はPTFEを多孔質化し、フィルム状にした製品です。
通気性と撥水性を併せ持っているので、ろ過フィルターや、酸素センサー、ガスベント等にご使用いただけます。
不織布やガラスクロス、粘着剤と複合化した製品や打ち抜き加工も製造可能です。
【特徴】
◇高温環境下でも使用可能です。
◇防水・撥水効果があります
◇純PTFE製品の為、各種薬液によって、劣化することがありません
◇不織布やガラスクロス、粘着剤と貼りあわせた製品や打ち抜き加工も製造可能です
※詳しくはPDFダウンロードまたはお問い合わせください
当社の粘着シート化技術と、極細線を面状に配線する技術を融合させることで、新たな面状発熱体を開発しました。
本技術は各種フィルムやテキスタイル、不織布など基材として選択可能です。粘着性を付与しているため、さまざまな場所や部位に簡単にヒーター機能を付与することができます。
車載センサー向けの製品は、LiDARの950 nmや1550 nmの波長域に対応し、ミリ波レーダーの79GHz帯でも減衰しないヒーターを提案可能です。
【特徴】
■低抵抗値と高透過率の両立が可能
■曲面追従性に優れ、真空成形が可能
■破壊時に電界集中が発生しにくい
■自由度の高いヒーター設計が可能
※詳しくは、お気軽にお問い合わせください。
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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自動運転機能に不可欠なセンサーは、低温環境下で着氷や結露が発生すると、その性能が著しく低下する可能性があります。この課題に対処するため、センサー表面への氷や水の付着を防ぎ、常に正確な情報を提供し続ける技術が「耐凍結性のセンサーの着氷・結露防止」です。
課題
センサー表面への氷結による誤検知
センサー表面に氷が付着すると、対象物との距離や形状の認識が困難になり、誤った情報や検知不能となる可能性があります。
結露による信号減衰
センサー表面に結露が発生すると、信号が減衰し、検知精度が低下したり、通信が不安定になったりします。
低温環境下での性����化
センサー内部の部品が低温に晒されることで、特性が変化し、本来の性能を発揮できなくなることがあります。
除氷・除湿システムの複雑化とコスト増
効果的な着氷・結露防止には、ヒーターやファンなどの追加システムが必要となり、車両の設計が複雑化し、製造コストが増加します。
対策
表面撥水・撥氷コーティング
センサー表面に特殊なコーティングを施し、水や氷が付着しにくい状態を作り出します。
内蔵型加熱機構
センサー内部に小型のヒーターを内蔵し、表面温度を適切に保つことで着氷・結露を防止します。
センサー筐体の設計最適化
水滴が溜まりにくい形状や、風の流れを利用して乾燥を促すような筐体設計を行います。
自己診断機能と異常検知
センサー自身が着氷・結露の兆候を検知し、ドライバーに警告したり、代替センサーに切り替えたりする機能を搭載します。
対策に役立つ製品例
親水性・撥水性表面処理剤
センサー表面に塗布することで、水滴が広がりやすく、あるいは弾き飛ばしやすくし、結露や着氷の発生を抑制します。
小型シーズヒーター
センサーの近傍に配置し、局所的に加熱することで、表面温度を上昇させ、氷や水の付着を防ぎます。
通気性・排水性に優れたセンサーハウジング
センサーを保護しつつ、外部からの水分の侵入を防ぎ、内部の湿気を効率的に排出する構造を持つ筐体です。
温度・湿度監視モジュール
センサー周辺の環境をリアルタイムで監視し、着氷・結露のリスクが高まった際に、加熱機構の作動指示や警告を発します。
