電子機器筐体設計ガイドライン – 究極のガイド

適切な電子機器筐体を選択することは、非常に困難な作業になる可能性があります。

電子機器の筐体設計で考慮すべき重要な側面をすべて強調する理由。

電子機器筐体の適切な寸法を選択する

正しい寸法を 電子機器筐体 効果的な作業を促進します。さらに、エンクロージャを適切に設置することもできます。

適切な換気は、電気エンクロージャの正しい寸法を選択した場合にのみ可能になります。電気エンクロージャの正しい寸法を選択する際には、いくつかの要素を考慮する必要があります。

たとえば、電気エンクロージャを使用するアプリケーションを考慮する必要があります。大規模なアプリケーションでは、正常に機能するために通常、大きなエンクロージャが必要です。

その理由は、筐体に取り付ける必要があるコンポーネントが大きく、数が多いためです。寸法を決定する際には、電気筐体へのアクセス方法も考慮する必要があります。

簡単にアクセスできるようにするには、電気筐体のほとんどのコンポーネントを修理する必要があります。

エンクロージャの適切な寸法を選択することが重要です

電子機器筐体に適した材料を選択する

電子機器の筐体は、使用場所に応じてさまざまな素材で作られています。適切な素材を選択する際には、次のようないくつかの要素を考慮する必要があります。

天候

電子機器の筐体に使用する材料を決定する前に、さまざまな気象条件を考慮する必要があります。気象条件は、雪や雨から極度の暑さまでさまざまです。

過度の熱は、電子機器の筐体の正常な動作にとって好ましくありません。筐体が効果的に機能するには、適切な換気が必要です。

環境条件

特定の電子機器筐体を使用する場所の環境条件は重要です。このような条件には、化学物質や塩分を含む周囲環境が含まれます。

周囲の環境は、電子機器の筐体と内部のコンポーネントの耐久性に影響します。また、電子機器の筐体内のコンポーネントの機能性にも影響します。

材質 EMI/RF シールド

電磁干渉および無線周波数干渉 電子機器の正常な動作に影響を及ぼします。また、このような周波数は機器の機能にも干渉する可能性があります。

適切なシールドを備えた材料を選択することは、エンクロージャ上のコンポーネントが効果的に機能するために不可欠です。

材料のIP定格要件

IP 等級は、水やほこりの侵入に対する素材の保護強度を詳細に示します。また、外力による衝撃など、さまざまな要因に対する素材の強度も考慮する必要があります。

IP 等級は、材料の耐久性を理解するのに役立ちます。

材料のさらなる加工

エンクロージャの設置プロセス中に、必要に応じてさらに作業できる材料が必要です。

エンクロージャのさらなる作業には、適切な取り付けのために穴を開けたり、端を切断したりすることが含まれます。

材料によって加工能力が異なり、エンクロージャの効率に影響を与える可能性があります。

共通 電子機器筐体の材料 は：

アルミニウム

アルミニウムは、電子機器の筐体の製造に適した軽量素材です。さらに、耐候性や加工のしやすさなどの利点があり、ステンレス鋼よりも優れています。

より高い RF シールド定格を持つ素材をお探しの場合は、これがエンクロージャに適しています。また、電磁放射線に対するブロック効果も優れています。

このような特性により、この材料は敏感な領域で使用する筐体の製造に使用できます。また、高温にも耐えられるため、高温の用途にも使用できます。

アルミニウム製電子筐体

ステンレス鋼

電子機器の筐体の材料としてステンレス鋼を使用する利点は、耐腐食性です。

したがって、耐久性を心配することなく、塩水が発生しやすい環境でもこのようなエンクロージャを使用できます。

また、この筐体は清掃も簡単なので、高い清潔さが求められる用途に最適です。このような分野には、食品加工や医療業界が含まれます。

この素材をエンクロージャに使用する際の主な制限は、価格が比較的高いことです。

304 ステンレス鋼は、電子機器の筐体の製造に使用できる標準です。これは、他のグレードのステンレス鋼に比べて利点があるためです。

ステンレススチール製電子機器筐体

グラスファイバー

グラスファイバーを使用する利点は、プラスチック素材に比べて耐久性が高いことです。ただし、アルミニウムやステンレス鋼ほど強力ではありません。

耐久性の面では、ステンレスやアルミニウムより安価ですが、プラスチックよりは高価です。また、機械加工が可能なので、設置時の穴あけが比較的容易です。

グラスファイバーは高温に耐えられないため、適用範囲が限られています。

ファイバーグラスエンクロージャー

プラスチック

電子機器の筐体にはさまざまな種類のプラスチックが使用されており、それぞれに利点があります。しかし、その独特の特徴から、一般的に使用されているプラスチックは ABS です。

電子機器の筐体に使用できるその他のプラスチックには、PVC、PC、PE、PMMA などがあります。

ABS は、他のプラスチックよりも低価格の硬化型プラスチックです。さらに、この素材は電気を通さないため、筐体の動作中に感電する可能性を最小限に抑えます。

これは、電気筐体を製造するための他の材料よりも比較的安価な材料です。また、さまざまな方法で加工できるため、用途が広がります。

ABS の主な制限は、溶融効果により高温の場所での使用に適さないことです。

プラスチック製電子機器筐体

望ましい電子筐体の取り付けオプションを明確にする

電子筐体を適切に取り付けることで、筐体の安定性が確保され、動作中のリスクが最小限に抑えられます。筐体にはさまざまな取り付けオプションを選択できます。

主なものは次のとおりです。

自立型取り付けオプション

この取り付けオプションでは、エンクロージャを平らな面上に置きます。エンクロージャを下部に保持して固定する脚またはプラットフォームで構成されます。

ほとんどの自立型電気筐体の主な材料はステンレス鋼、グラスファイバー、または軟鋼です。

自立型取り付けオプションは、通常、表面仕上げにポリエステル パウダーを使用しています。そのため、石油、ガス、製薬業界での使用に最適です。

このオプションを使用すると、パフォーマンスを最大限に高めながら経済的になります。また、インストールも比較的簡単です。

様々なデザインをご紹介します 自立型電気エンクロージャ.

壁掛けオプション

壁取り付けオプションでは、電気エンクロージャを平らな面、できれば壁に取り付けます。これは、拡張パッドと壁ブラケットを使用することで実現できます。

壁掛けオプションの利点は、スペースを節約しながらパフォーマンスを最大化できることです。また、設置が比較的簡単なので、電気エンクロージャの全体的なコストを削減できます。

壁取り付け型エンクロージャにはさまざまなデザインがあります。これらのデザインには、シングルドア、ダブルドア、ヒンジカバー デザインなどがあります。

床置きオプション

床置きオプションは、自立型マウント オプションとほぼ同様です。主な違いは、床置きオプションでは、エンクロージャに保持ベースがないことです。

このオプションを使用して取り付ける場合、電気エンクロージャの床にネジで固定するか、押さえつける必要があります。取り付け後は移動が困難であるため、アプリケーションの設計オプションが制限されます。

こちらも学べるガイドです 電気エンクロージャの取り付け方法.

電子機器筐体ラックの設計

さまざまなガイドラインに応じて、電子機器の筐体に取り付けることができるラックの種類は異なります。たとえば、筐体のサイズを考慮すると、どのラックを使用するかの手がかりが得られます。

エンクロージャの機能も考慮する必要があります。機能は、必要なエンクロージャ ラックを特定し、電子エンクロージャ上に設計するのに役立ちます。

コストは、電子機器の筐体のラックを設計する際に考慮すべきもう 1 つの要素です。ラックの種類によって、材料費や設置コストなど、価格が異なります。

これらのエンクロージャラックはさまざまな素材で提供されており、最適なものを選択する際に選択肢が広がります。使用する素材を選択する際には、電気の最大負荷を考慮する必要があります。

電子エンクロージャラックの一般的なタイプは次のとおりです。

キャビネット電子機器エンクロージャラック

このタイプのエンクロージャ ラックは、電気コンポーネント用の制御可能な環境を備えています。さらに、動作中にエンクロージャに安定性を提供する自立型ラックです。

キャビネット電子エンクロージャ ラックには前面と背面にドアがあり、換気ができます。これはエンクロージャの温度を制御する上で非常に重要です。

このタイプのラックは、適切な電気部品ハウジングを必要とするエンクロージャで使用できます。キャビネット電子エンクロージャラックのタイプは、コンポーネントの負荷と構成要件によって異なります。

キャビネット電子機器筐体

サーバー電子エンクロージャラック

サーバー電子エンクロージャ ラックは、最大限の換気を必要とする用途に最適で、温度制御を容易にします。ラックには前面ドアと背面ドア、側面があり、十分に換気されます。

このタイプのラックの利点は、最大 1200 ポンドの大きな荷重に耐えられることです。ただし、ラックが保持できる最大荷重を決定する前に、エンクロージャの設計を確認する必要があります。

サーバー電子エンクロージャラック

耐震電子機器用エンクロージャラック

耐震ラックは、さまざまな振動や衝撃が発生するエリアでの使用に最適です。これは、振動や衝撃が筐体に及ぼす影響に耐えることができるためです。

安定性を確保するため、耐震ラックを使用して筐体を常に地面に固定することが重要です。

このタイプのラックの利点は、エンクロージャ上のコンポーネントを保護することです。これにより、電子エンクロージャの動作の中断が最小限に抑えられます。

耐震電子機器用エンクロージャラック

コロケーション電子エンクロージャラック

コロケーション電子エンクロージャ ラックは、エンクロージャ上にサブキャビネットが必要な場合に最適なオプションです。これは、それぞれにドアが付いた複数の個別のコンパートメントで構成されています。

このタイプのラックの利点は、前面と背面からの適切な換気です。適切な換気は、電子機器の筐体の温度を制御する上で重要な要素です。

コロケーション ラックは、電子筐体の仕様に応じてさまざまなサイズで利用できます。一般的なサイズは 24 ～ 39 インチです。

共同設置型電子筐体ラック

オープン電子筐体ラック

電子部品に素早くアクセスする必要があるアプリケーションでは、オープン電子エンクロージャ ラックを使用できます。これは、アクセスを妨げる側面の障壁がないためです。

バリアがないため、高温の用途での使用に最適です。これは、温度を制御するのに役立つ最大限の通気性によるものです。

ただし、重い荷物を保持できないため、重い用途には使用できません。

電子機器筐体に取り付けるアクセサリを検討する

電子筐体にはさまざまなアクセサリを取り付けることができます。これらのアクセサリは筐体の機能を促進し、その動作中に発生する可能性のあるリスクを軽減します。

電子機器の筐体に取り付けることができる一般的なアクセサリは次のとおりです。

ロック機構

ロック機構アクセサリは、電子筐体のセキュリティ確保に役立ちます。これにより、権限のない人物が筐体にアクセスするのを防止できます。

エンクロージャに必要な保護レベルに応じて、さまざまなロック機構が利用できます。

温度監視メカニズム

温度監視メカニズムは、エンクロージャの動作温度をチェックし、調整するためのものです。温度調整は、コンポーネントの過熱を最小限に抑えるため、エンクロージャの動作にとって重要な要素です。

通気アクセサリ

通気アクセサリは、電子機器の筐体の冷却プロセスを促進します。筐体内に冷たい空気が流れ込み、熱い空気が筐体から排出されるようになります。

適切な換気により、電子機器の筐体が適切に機能します。

取り付けアクセサリ

これらのアクセサリは、エンクロージャの取り付けプロセスにおいて不可欠です。これにより、電気エンクロージャが適切に配置されるようになり、破損の可能性が最小限に抑えられます。

取り付け用具を備えた電子機器用筐体

電子機器筐体のケーブル管理を考慮する

ケーブル管理は、電子機器の筐体を構成する上で重要な要素です。適切な管理を行うことで、電子機器の筐体内で発生する可能性のあるさまざまなリスクを最小限に抑えることができます。

エンクロージャ上のケーブル管理が不十分だと、さまざまなリスクが発生する可能性があります。このようなリスクには次のようなものがあります。

長い設置時間

電気エンクロージャのケーブル管理が不十分だと、設置に長時間かかる可能性があります。これにより、予定通りのプロジェクトが遅れ、全体的なコストが増加する可能性があります。

設置に要する長い時間は、主にどのケーブルがどの目的に使用され、どこに設置する必要があるかを判断するためです。

予定外のダウンタイム

予定外のダウンタイムは、電気エンクロージャ内のケーブル管理が不十分な場合に発生します。その原因は、電気的な障害からエンクロージャが機能していないことまでさまざまです。

この主な原因は通常、誤った取り付け、または取り付け中のケーブルの損傷です。

アプリケーションのパフォーマンスが低い

ケーブル管理が不十分だと、エンクロージャのパフォーマンスが低下します。その主な原因は、ケーブルの誤った取り付けです。

パフォーマンスが低いと、運用コストが増加し、全体的な出力も減少します。

電気筐体の定期的なメンテナンス

ケーブル管理が不十分な場合は、電気筐体を定期的にメンテナンスする必要があります。定期的なメンテナンスにより、電子筐体の全体的な運用コストが増加します。

したがって、設置およびメンテナンス中にケーブルを適切に管理する必要があります。ケーブルを適切に管理する主な方法は次のとおりです。

ケーブルブッシング

このタイプのケーブル管理では、ケーブルの開口部を絶縁して保護します。これにより、摩耗や引っ張りによるケーブルの損傷を防止します。

ケーブル ブッシングは、個々のケーブルを分離することで短絡を最小限に抑えます。状況に応じて、ケーブルに適用できるさまざまな種類のケーブル ブッシングがあります。

これらのタイプには、スナブ ブッシング、ストレイン リリーフ ブッシング、オープン スナップフィット ブッシングなどがあります。

ケーブルクリップ

ケーブル クリップは、クリップを使用して電子機器の筐体の表面に沿ってケーブルを固定します。この方法の利点は、損傷につながるケーブルの垂れ下がりをなくすことです。

そのため、ケーブルをきちんと整理して識別し、設置しやすくすることができます。また、2 種類のケーブル クリップから選択できます。

最初のタイプは、ケーブルを束ねるためのコンポーネントが 1 つ含まれた 2 つの部分からなるコンポーネントです。

もう 1 つのコンポーネントは、電気エンクロージャへのクリップの固定を容易にします。このタイプは、電気エンクロージャの取り付け面によって異なり、釘の使用が許可されている必要があります。

2 つ目のタイプは、釘の代わりに接着剤を使用します。このタイプは、購入と設置の面でコスト効率に優れています。

使用上の制限は、時間の経過とともに接着剤が緩み、クリップ全体が剥がれてしまうことです。その結果、ケーブルが垂れ下がり、長期的には危険が生じる可能性があります。

使用できるケーブル クリップの種類には、DIN レール ケーブル クリップ、粘着式ケーブル クリップ、ネジ取り付け式ケーブル クリップなどがあります。

ケーブルクランプ

ケーブル クランプはケーブル クリップと同じ機能を備えています。ただし、主な違いは適用範囲にあります。

ケーブル クランプは、太いケーブルを管理するのに最適です。ケーブル クランプの機能は、ケーブルをサポートし、電気エンクロージャ内でのケーブルの経路を固定することです。

ルート チャットは、ケーブルのトラブルシューティングやメンテナンスを行う際に不可欠です。また、干渉の問題を引き起こす誘導結合を最小限に抑えるのにも役立ちます。

ケーブル クランプには、ネジ マウントやワイヤー ハーネス クランプなどさまざまな種類があります。また、ファイア ツリー マウントやヒンジ付きロック トップ ケーブル クランプもあります。

電気筐体に適した表面仕上げを選択する

表面仕上げが異なると、電気筐体にさまざまな影響が及びます。したがって、電気筐体にどの表面仕上げを適用するかを決定する前に、いくつかの要素を考慮する必要があります。

これらの要因には以下が含まれます。

電気筐体の位置

表面仕上げは、筐体が置かれている環境によって反応が異なります。たとえば、特定の表面仕上げは、高温の環境にさらされると剥がれることがあります。

寒い環境にさらされると、別の表面仕上げが剥がれることがあります。しかし、これもまた、電気筐体の耐久性に影響します。

選択した表面仕上げと筐体の動作環境との互換性が必要です。これにより、電気筐体の耐久性と外観が向上します。

動作温度

エンクロージャの動作温度を理解することで、リスクを軽減できます。たとえば、高温に悪影響を与える独特の仕上げをすぐに使用できます。

特定の温度に耐えられない仕上げを使用すると、定期的なメンテナンスを実行する必要があるため、運用コストが高くなります。

電気筐体に使用できる主な表面仕上げは次のとおりです。

ポリエステルウレタンパウダー

このタイプの表面仕上げは、屋外の電気筐体に最適です。筐体に適切に密着する、滑らかで耐久性のある表面仕上げを提供します。

ポリエステルウレタンパウダーは、熱や化学物質などのさまざまな要因から保護します。

電着液

エレクトロコート液は、陰極アクリル組成物を使用して耐腐食性の表面仕上げを形成します。さらに、電気筐体に頑丈な仕上げを施します。

この表面仕上げの利点は耐久性です。これにより、全体的な運用コストが削減されます。

エポキシパウダー

エポキシ パウダーは、電気エンクロージャの表面仕上げに強靭で耐久性のある仕上げを施します。この仕上げの利点は、腐食や溶剤油などのさまざまな要因に対する耐性があることです。

したがって、電気筐体のさまざまな領域でこの表面仕上げを使用できます。

エポキシパウダーを塗布すると筐体に光沢のある外観が残ります。ただし、紫外線に長時間さらされると耐久性に影響します。

筐体の表面仕上げを最適化しましょう

電気筐体冷却システムに焦点を当てる

電気筐体を冷却する方法は主に 2 つあります。自然冷却法と強制冷却法です。

自然な従来型の冷却

自然な従来の冷却では、電気筐体内で自然な空気の流れが確保されます。ただし、この方法は筐体の設計によって異なります。

最大限の冷却効果を得るには、空気の流れが最大になるように筐体を設計する必要があります。これは筐体の上部と下部の換気を確保することで実現します。

上部と下部の通気口は固定式、または必要に応じて取り外せるように柔軟にすることができます。

これは、電気筐体内に空気を流す経済的な方法です。電気筐体の運用コストが増加しないからです。

従来の自然な空気の流れの主な制限は、筐体内の汚れが増えることです。部品に汚れが蓄積すると、筐体の効率が低下する可能性があります。

また、定期的にエンクロージャの汚れを除去するメンテナンスも必要になります。これにより、電気エンクロージャの全体的な運用コストが増加します。

強制対流気流

強制対流気流は、電気筐体内に最大限の空気の流れを可能にする人工的な方法です。

これを実現するには、ファンとブロワーを使用するという 2 つの方法があります。

ファンにより、ブレードの軸と平行に空気が筐体内に流れ込みます。ファンの利点は、高圧の空気の流れを可能にすることです。

ファンは、筐体内部の抵抗が少ないアプリケーションでよく使用されます。ブロワーを使用すると、ブロワーの軸に対して垂直に筐体内に空気が流れ込みます。

ブロワーの利点は、エンクロージャからの背圧で使用できることです。特定の電子エンクロージャでは、ブロワーとファンを組み合わせて使用する必要があります。

電気エンクロージャの安全機能に焦点を当てる

電気エンクロージャの安全機能により、安全な取り扱いと操作が容易になります。電気エンクロージャのサイズなどのさまざまな要因に応じて、さまざまな安全機能を備えることができます。

電気筐体に搭載できる主な安全機能は次のとおりです。

必要な基準への準拠

特定の電気エンクロージャが必要な基準を満たしていることを確認することは、最初に確認すべき安全機能です。このようなエンクロージャは、指定された設定内で動作することを保証します。

品質基準が不明な場合は、製造元に問い合わせる必要があります。

ドアロックとラッチ

権限のない人が電気エンクロージャにアクセスすると、予期しないリスクが発生する可能性があります。したがって、エンクロージャのすべての閉鎖機構が安全かつ確実に機能していることを確認することが賢明です。

このようなメカニズムには、電気筐体のドアにロックやラッチを取り付けることが含まれます。

温度制御機構

電気エンクロージャを操作すると、通常は高温が発生します。この温度を維持できないと、エンクロージャに予期しない障害が発生します。

エンクロージャに適切な温度制御機構を取り付けることで、この障害を防ぐことができます。電気エンクロージャに取り付けることができる温度制御機構はいくつかあります。

たとえば、温度監視ユニット、ファン、送風機、適切な換気装置などを備えることができます。

ケーブル管理システム

ケーブル管理システムは、ケーブル間の干渉を防ぐことで、電気筐体内でのショートの発生を防ぎます。

また、エンクロージャのスムーズな動作を促進するためにも重要です。したがって、ケーブルが絡まるリスクを軽減するために、適切なケーブル管理を確実に行う必要があります。

電気筐体設計

電気エンクロージャの設計が、設置するさまざまな環境と互換性があることを常に確認する必要があります。

たとえば、高温のアプリケーションにインストールする場合は、すべてのコンポーネントが温度に耐えられることを確認する必要があります。

これには、表面仕上げや使用するケーブルも含まれます。設計と環境の適合性により、電気エンクロージャの適切な機能を妨げるリスクが最小限に抑えられます。

ドアロック機構は安全機能の一つです

定められた基準や規制への準拠を確認する

電気エンクロージャを購入する前に、さまざまなコンプライアンスおよび安全基準と規制を確認する必要があります。これらの品質基準は次のとおりです。

ネマ

これは、電気エンクロージャの品質を保証する規格です。エンクロージャは、この規格に適合するために、その性能と保護機能を認定する必要があります。

エンクロージャを購入する前に、さまざまな NEMA 規格を確認する必要があります。これらの各タイプは、エンクロージャの特定のパフォーマンスを認定します。

IP 定格 (IEC 60529)

IP 等級は、電気筐体を塵や水から保護します。これにより、筐体の効率的な動作が促進されます。

IP 等級は 2 つの数字からなる番号体系で構成されています。これらの数字は液体や粉塵粒子に対する保護レベルを示します。

安全規格

この規格は通常、電気エンクロージャに使用できる危険物質のレベルを制限します。さらに、この規格は適切な材料を取り付けることで電気機器とエンクロージャを保護します。

CE

この規格は、お客様の機器が EU のほとんどの健康および環境規格に準拠していることを示します。

したがって、これは、エンクロージャを欧州連合諸国に輸入する際に重要な基準となります。

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