危険場所向けATEX対応HMIハードウェア：設計・選定・認証責任ガイド

危険場所向けATEX対応HMIハードウェアは、画面サイズやIP等級から選ぶのではなく、設置区域、爆発性物質、温度条件、保護方式、完成品の認証責任を先に確定して設計する。対象は、危険区域に操作表示器を組み込むOEM設計、品質保証、認証、技術購買の担当者である。推奨する進め方は、区域分類を設備側から受領し、オーバーレイ、タッチ、表示器、回路、シール、筐体、配線・接地を一つの認証境界として審査することだ。JASPERが扱うHMIアセンブリはこのハードウェア範囲に限られ、PLC／SCADAのプログラミングや設備全体の防爆認証は含まない。

最終更新：2026年8月24日

危険場所向けHMIのクイック判断は、区域情報が欠けていれば選定を止めること

ATEX対象のHMIは、区域分類と最終製品境界が確定するまで部品を決められない。最初の打合せでは、次の六項目を一枚にまとめる。

判断入力	必須内容	入力の所有者	未確定時の扱い
危険区域	ガス・蒸気・ミストのZone 0/1/2、または粉じんのZone 20/21/22	設備所有者／防爆担当	HMI型式を選ばない
爆発性物質	物質名、ガスまたは粉じんの分類、着火関連データ	設備所有者／安全担当	温度・保護方式を仮定しない
温度条件	周囲温度の上下限、日射、近接熱源、連続負荷	設備設計	表面温度判定を保留
機器境界	前面だけか、筐体・電源・通信・ケーブル引込口まで含むか	製品責任者	部品証明を完成品証明と扱わない
使用条件	屋内外、洗浄、薬品、UV、衝撃、手袋、結露	使用者／OEM	材料と操作方式を決めない
適合市場	EU向けATEX、日本国内、IECEx併記の要否	法規・認証担当	適用法令と評価経路を確定しない

EUのDirective 1999/92/ECは、爆発性雰囲気が存在する頻度と継続時間でガス系をZone 0/1/2、粉じん系をZone 20/21/22に分類し、事業者に区域分類と爆発保護文書の作成・更新を求める。したがって、HMI供給者が「Zone 2だろう」と推測してRFQを進める設計は成立しない。[参考文献2]

ATEX対応とは、使用場所の分類と市場投入する製品の適合責任を接続すること

ATEXには二つの責任軸がある。設備側はDirective 1999/92/ECに基づいて危険場所を分類し、安全に使用できる機器を指定する。製品側はDirective 2014/34/EUに基づき、爆発性雰囲気で使う機器、保護システム、関連安全装置、組込み部品について必須安全要求と適合評価を管理する。[参考文献1][参考文献2]

EU指令の基本的な選択関係では、Zone 0/20にカテゴリ1、Zone 1/21にカテゴリ1または2、Zone 2/22にカテゴリ1、2または3の機器を用いる。ただし、これは入口条件であって、ガス／粉じんグループ、温度、保護方式、特定使用条件を満たすことまで保証しない。製品ラベルの「ATEX」だけを見て採用せず、証明書の対象型式、附属書、取扱説明、図面版を照合する。[参考文献2]

日本国内ではATEX表示だけで法的適否を決めない。厚生労働省の通達は、労働安全衛生規則第280条に基づき、引火性ガス等の危険箇所で防爆性能を持つ電気機械器具を使用することを示す。粉じんについても同規則第282条に固有の要求がある。国内型式検定の要否と対象範囲は、設備所有者、認証担当、登録型式検定機関と確認する。[参考文献12][参考文献13][参考文献14] より広い規格体系との関係は、産業用HMI規格とハードウェア適合も設計レビューの入口になる。

防爆HMIの構造は、表示面からケーブル引込口まで一つの機器として見る

防爆HMIは、液晶モジュールに前面板を貼っただけの部品ではない。HMIパネルとは？構造とOEM組み込みの要点で整理する一般的な積層に加え、危険場所用では次の境界が着火防止と証拠管理に直結する。

層・インターフェース	設計で固定する内容	主な失敗経路
グラフィックオーバーレイ／前面窓	材料、露出面積、厚さ、印刷、耐薬品、UV、帯電対策	材料変更、剥離、帯電、視認性低下
タッチセンサー／操作素子	検出方式、手袋・水分条件、回路エネルギー、誤操作条件	水滴誤動作、感度調整による回路変更
表示器	寸法、輝度設定、発熱、電源、表面への熱経路	高輝度連続運転で温度余裕を消費
ベゼル／支持板	材質、開口、固定方法、衝撃保護、接合部	開口変形、締結不足、窓部の機械損傷
ガスケット／接着層	材料、継ぎ目、圧縮管理、接着面、交換可否	圧縮不足、薬品劣化、再組立て不良
PCB／電源／通信	電圧・電流・電力、発熱部品、保護回路、コネクタ	非承認オプション追加、短絡、過熱
筐体／引込口／接地	保護方式、ケーブルグランド、ボンディング、シールド終端	未評価の穴加工、異種金属、接地経路断絶

前面サブアセンブリを外部調達する場合も、最終製造者はこれらを完成機器の図面と部品表に統合する。認証対象外の接着剤、保護フィルム、通信ユニットを後から追加すれば、外形が同じでも評価済み構成とは別物になり得る。

保護方式は、Zone番号ではなく着火源と機器境界から選ぶ

Zone 1だから一律に耐圧防爆、Zone 2だから一律に通常筐体、という選び方は不十分である。IEC 60079シリーズでは、耐圧防爆容器Ex d、内圧防爆容器Ex p、本質安全防爆、粉じんに対する容器保護Ex tなどが別々の構造・試験要求を持つ。[参考文献5]～[参考文献8]

Ex dを採る場合：内部爆発に耐え、外部へ着火を伝えない容器設計が中心になる。表示窓、接合面、締結、穴加工は容器の一部であり、前面板だけを自由に変更できない。
Ex pを採る場合：保護ガスによる内圧、パージ、監視、異常時の制御がシステム境界に入る。HMI前面の設計だけで成立せず、筐体と制御装置の責任者が必要になる。
本質安全防爆を採る場合：危険区域へ入る回路が周囲雰囲気を着火できないよう、機器と関連機器を含めて評価する。タッチ、押しボタン、表示灯の回路変更は、単なる操作感調整ではない。
Ex tを採る場合：粉じん侵入を制限する容器と表面温度管理が中心になる。前面シール、引込口、粉じん堆積、清掃条件をまとめて扱う。

保護方式は競合する「グレード」ではなく、異なる着火リスクへの設計手段である。完成機器で複数方式を組み合わせる場合は、各方式の境界と相互依存を図面に示す。

IP等級とシールは必要条件になり得るが、ATEX適合の代用にはならない

IEC 60529のIPコードは、電気機器のエンクロージャが提供する外来固形物や水の侵入保護を分類する。一方、IEC 60079シリーズは爆発性雰囲気での着火防止を扱う。したがって、IP65やIP66という表示だけでは、ガスや粉じんに対するEx保護方式、温度、カテゴリ、EPLの適合を証明できない。[参考文献4][参考文献11]

パネルマウントHMIでは、前面部品単体のシール性能と、指定開口へ規定どおり取り付けた完成状態の性能を分ける。RFQと図面には、ガスケット材、継ぎ目、圧縮方法、取付面の平面度、ねじ配置、締付管理、ケーブル引込口、排水や結露の扱いを記載する。数値は選んだ筐体・シール・保護方式の試験根拠から決め、一般的な「防水パネル」の値を流用しない。

洗浄薬品、屋外UV、塩分、油、粉じん摩耗は、シール寿命と表示面の帯電・視認性に影響する。これらの環境負荷を含む設計は過酷環境向け高耐久HMI設計と同じ入力を使えるが、過酷環境への耐久性と防爆適合は別々に証明する。

表面温度は、周囲温度とHMI内部発熱を完成構成で評価する

ATEX指令の必須安全要求は、意図した運転条件で表面温度が申告した最大表面温度を超えない設計を求める。IEC 60079-0:2026が示す標準大気条件は、温度−20～+60°C、圧力80～110 kPa、酸素体積分率約21%である。この範囲はHMI製品の定格を意味しない。範囲外の使用では追加検討や試験が必要になる。[参考文献1][参考文献4]

温度評価には、液晶バックライト、タッチコントローラ、DC電源、通信回路、表示輝度、CPU負荷、筐体内の他機器、直射日光、周囲温度、断熱性の高いオーバーレイを含める。評価点は筐体内部だけでなく、操作者が触れる前面、ベゼル、引込口付近など完成品の外表面を含む。

試作機の輝度を下げた状態だけで温度試験を通し、量産時に最大輝度へ変更するのは失敗経路になる。試験条件、ソフトウェアで固定される動作モード、部品ばらつき、異常条件を認証担当と合意し、図面版と試験報告を結び付ける。

接地・ボンディング・帯電対策は、前面材料と筐体の連続した経路で設計する

ATEX指令は、危険な放電を生じ得る静電気を防止し、電気的・機械的ストレスや迷走電流などの着火源を考慮することを求める。金属ベゼル、支持板、筐体扉、ケーブルシールド、保護導体を別々の図面で扱うと、組立後の導通経路が抜けやすい。[参考文献1]

接地図には、ボンディング対象部品、導体経路、接触面の表面処理、塗装除去の管理、締結部品、緩み止め、シールド終端、検査点を示す。抵抗値や導体寸法は適用規格と完成機器の電気条件から決め、根拠のない共通値を指定しない。

非金属オーバーレイや保護フィルムは、露出面積、材料、厚さ、湿度、清掃方法、使用者の接触条件まで含めて帯電リスクを評価する。量産後に清掃剤や保護フィルムだけを変更する場合も、認証上の重要部品・使用条件に触れないか変更審査を行う。

要求／証拠マトリクスは、仕様書より先に受入条件を固定する

危険場所向けHMIの購買では、「対応できます」という回答ではなく、要求ごとに提出物、判定者、版を指定する。次のマトリクスをRFQに添付すると、部品証明と完成品証明の混同を減らせる。

要求	受領する証拠	合否判断者	設計への反映
区域・カテゴリ・EPL	危険場所分類図、爆発保護文書、要求仕様	設備所有者／防爆担当	製品カテゴリと保護方式
物質・温度	物質データ、要求温度等級または最大表面温度、周囲温度	プロセス安全／認証	材料、熱設計、表示設定
保護方式	証明書、附属書、特定使用条件、取扱説明	認証担当	窓、筐体、回路、引込口の境界
防じん・防水	適用したIEC 60529試験報告と取付条件	品質／機械設計	ガスケット、開口、締結
電気・接地	回路図、電気定格、接地図、保護回路	電気設計／認証	PCB、電源、シールド、ボンディング
温度	定格条件、熱解析、完成構成の試験報告	熱設計／認証	輝度、負荷、筐体、部品選定
材料・環境	材料仕様、薬品・UV条件、変更管理区分	材料／品質	オーバーレイ、接着剤、シール
量産一致性	承認BOM、重要特性、検査記録、版管理	品質／最終製造者	受入検査、工程検査、変更通知

Directive 2014/34/EUの技術文書には、製品概要、設計・製造図、構成部品と回路、説明、適用規格、設計計算、試験報告が含まれる。製造者は適合評価、EU適合宣言、CE表示を管理し、技術文書と宣言を上市後10年間保持する。[参考文献1]

承認境界は、量産図面を凍結する前にチェックする

完成HMIを誰の名称でEU市場へ投入するかによって、法的な製造者と技術文書の所有者が決まる。前面サブアセンブリの供給者、筐体製造者、電源・通信の設計者、最終組立者、設備インテグレーターの役割を契約と図面で一致させる。

承認境界チェックリスト

[ ] 設備側のZone、物質、温度、周囲条件が正式文書で発行されている
[ ] ATEXの機器グループ、カテゴリ、EPL、保護方式、表示案を認証担当が承認した
[ ] ガス用と粉じん用の要求を混同せず、複合リスクの有無を確認した
[ ] 前面窓、オーバーレイ、タッチ、表示器、回路、筐体、引込口の認証境界が一枚の構成図にある
[ ] 証明書の型式、附属書、特定使用条件、取扱説明とBOMが一致する
[ ] ガスケット、接着剤、保護フィルム、印刷インクを重要部品として変更管理した
[ ] 最大輝度・最大負荷・上限周囲温度を含む温度評価条件が固定されている
[ ] 接地・ボンディング・シールド終端と検査点が図面化されている
[ ] EU向けATEXと日本国内法の確認責任を別々に割り当てた
[ ] PLC／SCADAプログラミングをHMIハードウェアの適合範囲と混同していない

IEC 60079-14:2024は、Ex電気設備の設計、選定、設置、初期検査に加え、文書と要員能力を対象にする。量産前の産業用HMIパネル設計チェックリスト｜10のリリースゲートへ、この承認境界を追加すると、一般的な外観・機能承認と防爆適合の判定を分離できる。[参考文献9]

試作・検証は、外観サンプルと認証構成サンプルを区別する

危険場所向けHMIの検証は、外観、操作、環境耐久、Ex要求を同じ試験名でまとめない。まず意匠・表示・触感を確認する外観サンプルを作り、次に量産予定の材料、回路、シール、筐体、締結、ソフトウェア設定を使った認証構成サンプルへ進む。

実務フローは次の六段階で管理する。

入力レビュー：区域分類、物質、温度、使用条件、市場、最終製造者を確定する。
保護方式レビュー：認証担当と着火源、機器境界、適合評価経路を決める。
図面・BOMレビュー：重要部品、特殊工程、検査点、変更通知条件を指定する。
外観・操作試作：試作・サンプル承認で表示、手袋、水分、誤操作、組込み性を確認する。この段階の合格をATEX適合と呼ばない。
認証構成の検証：承認版の部品と設定で温度、筐体保護、電気、機械、保護方式に必要な試験を行う。試験・検証計画には試験条件、試料版、計測点、判定根拠を残す。
量産リリース：技術文書、表示、取扱説明、工程検査、供給者変更通知、初回品記録を照合する。

IEC 60079-17:2023は使用者側の点検・保全を扱う。現場で交換できる保護フィルム、ガスケット、ケーブルグランドを設けるなら、交換後も評価済み状態へ戻せる手順、部品識別、締結条件が必要になる。[参考文献10]

次の条件では、独自HMIアセンブリを危険区域へ直接置かない

要求が揃わない案件では、カスタム前面パネルを急いで認証するより、操作位置やシステム構成を変える方が合理的な場合がある。

危険区域、物質、温度データを設備側が発行できない
完成品の法的製造者と技術文書所有者が決まっていない
認証済み筐体へ現場で穴加工、窓追加、非指定グランド追加を予定している
最大負荷と上限周囲温度での温度評価ができない
清掃薬品、UV、粉じん堆積、衝撃条件が未定のまま材料を固定しようとしている
認証済み構成にない無線、USB、通信ユニット、保護フィルムを後付けする
非常停止や独立安全機能をタッチ画面だけに集約しようとしている
ATEX表示を日本国内型式検定の確認代わりにしようとしている

代替案は、HMI本体を非危険場所へ移す、認証済み完成HMIを採用する、危険区域側を承認済みの操作素子やリモート表示部に限定する、または認証機関を含む完成機器プロジェクトへ切り替えることだ。どの案でも、危険場所分類を曖昧にしたまま進めない。

よくある質問

IP65またはIP66なら、ATEX対応HMIとして使えますか？

いいえ。IP65やIP66はIEC 60529に基づく筐体の侵入保護等級で、爆発性雰囲気に対する着火防止方式の証明ではありません。ATEXでは、区域、カテゴリ、EPL、物質グループ、温度、耐圧防爆、内圧防爆、本質安全防爆、粉じん用容器保護などの方式と完成機器の証拠を別に確認します。

Zone 1用HMIとZone 2用HMIの主な違いは何ですか？

必要な保護レベルと適合評価経路が異なります。EUの基本関係ではZone 1はカテゴリ1または2、Zone 2はカテゴリ1、2または3が対象です。ただし、Zone番号だけでは選べません。ガスグループ、温度、保護方式、周囲条件、証明書の特定使用条件まで一致させます。

ATEX認証部品を組み合わせれば、完成HMIもATEX対応になりますか？

自動的にはなりません。組込み部品の証明は、その部品の評価範囲を示すものです。最終製造者は、筐体、窓、シール、回路、配線、温度、接地を含む完成品について適合評価を行い、技術文書、表示、EU適合宣言を管理します。

タッチパネルやグラフィックオーバーレイの変更は認証に影響しますか？

影響する可能性があります。材料、厚さ、露出面積、接着剤、印刷、保護フィルム、回路感度の変更は、帯電、表面温度、衝撃、密封、光学性能、回路エネルギーを変え得ます。承認BOMで重要度を定め、変更前に認証担当が影響を判定します。

防爆HMIの温度試験では何を固定すべきですか？

上限周囲温度、最大表示輝度、最大処理・通信負荷、電源条件、筐体内の隣接発熱、日射条件、取付姿勢、ソフトウェア動作モードを固定します。試料の図面版とBOMを試験報告に結び付け、量産時に同じ熱構成を維持します。

ATEX対応HMIの技術文書は誰が所有しますか？

EU市場へ自社名で製品を投入する法的製造者が、技術文書と適合評価を管理します。サブアセンブリ供給者は担当範囲の図面、材料、検査、試験資料を提供できますが、完成品の責任は契約、銘板、EU適合宣言と一致させる必要があります。

ATEX対応機器は日本国内でそのまま使用できますか？

ATEX表示だけで判断しません。日本の危険箇所では労働安全衛生規則と防爆構造電気機械器具の国内制度を確認します。設置場所、機器区分、国内型式検定の要否を、設備所有者、認証担当、登録型式検定機関と案件ごとに照合してください。

JASPERへ見積依頼する前に何を用意すればよいですか？

表示サイズ、前面パネル図面、表示・タッチ・オーバーレイ・回路のインターフェース構成、区域分類、爆発性物質、周囲環境、必要市場、予定年間数量を用意してください。認証責任者と筐体範囲が未確定なら、その点も未決事項として明示します。

プロジェクト入力を揃え、ハードウェア範囲からレビューを始める

初回レビューでは、次の資料を一つのパッケージにする。

表示有効寸法、外形、解像度、輝度、視認距離
前面パネルの2D図面、開口、取付面、締結、許容差
オーバーレイ、タッチ、表示器、PCB、筐体のインターフェース構成
Zone、ガス／粉じん、物質グループ、温度要求、周囲温度
屋内外、UV、洗浄薬品、水、油、粉じん、衝撃、手袋条件
電源、信号、通信、ケーブル引込口、接地・シールド方針
適用市場、最終製造者、認証機関、必要な提出文書
試作数量、量産予定時期、年間数量、変更管理要件

まず図面を送って技術確認を依頼し、JASPERが担当できる前面パネルとHMIハードウェアの境界を確認する。区域情報と認証責任が固まっている案件は、同じ資料で技術見積もりを依頼できる。JASPERはHMIアセンブリの設計・製造検討を支援するが、本稿は個別製品のATEX承認、日本国内型式検定、設備全体の適合を表明するものではない。

参考文献

技術レビュー

図面、積層構成、使用条件をご提示ください

JASPERの技術担当が、インターフェース、未解決リスク、見積りに必要な検証項目を確認します。