DE19725080A1

DE19725080A1 - Moisture protection device for motion detectors

Info

Publication number: DE19725080A1
Application number: DE1997125080
Authority: DE
Inventors: Jochen Dr Ing Koepernik
Original assignee: ABB Patent GmbH
Current assignee: ABB Patent GmbH
Priority date: 1997-06-13
Filing date: 1997-06-13
Publication date: 1998-12-17
Also published as: EP0884705A3; EP0884705A2

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Feuchtigkeitsschutzeinrichtung eines Bewe gungsmelders mit Kunststoffgehäuse.The invention relates to a moisture protection device of a Bewe detector with plastic housing.

Bewegungsmelder, insbesondere Passiv-Infrarot-Bewegungsmelder, die im Außen bereich von Gebäuden eingesetzt sind, sind Witterungseinflüssen, insbesondere Regen ausgesetzt. Die bekannte Bauweise handelsüblicher Bewegungsmelder ge währleistet keine vollständige Wasserdichtigkeit. Dies gilt auch für Geräte mit hoher Feuchtigkeitsschutzklasse. Die Ursachen für ein mögliches Eindringen von Wasser sind vielfältig, wie z. B. Kapillarwirkung an Dichtungskanten, Fertigungsfehler an Ge häuseteilen, Fügetoleranzen der Montageteile, Kabeleinführungen, Undichtigkeiten im Bereich von Bedienungselementen, wie z. B. Potentiometerachsen oder Schalter.Motion detectors, especially passive infrared motion detectors, used outdoors area of buildings are used, weather conditions, in particular Exposed to rain. The known design of commercially available motion detectors does not guarantee complete watertightness. This also applies to devices with high Moisture protection class. The causes of possible water ingress are diverse, such as B. Capillary action on sealing edges, manufacturing defects on Ge housing parts, assembly tolerances of the assembly parts, cable entries, leaks in the area of controls such. B. potentiometer axes or switches.

Im Gehäuse eines Bewegungsmelders vorhandenes Wasser kann je nach Eintritts geschwindigkeit und Menge zu Fehlern und Problemen unterschiedlicher Art führen. Beispielsweise besteht die Gefahr elektrischer Kurzschlüsse, des Geräteausfalls, einer Verletzung von Berührungsschutzvorschriften, sowie eines Brandes. Eine Ver dunstung eingedrungener Wassermengen erhöht die Luftfeuchtigkeit im Gerät und kann zu einem Feuchtigkeitsniederschlag an den Bauteilen, wie IR-Detektoren und optischen Bauelementen führen.Water present in the housing of a motion detector can, depending on the entry speed and quantity lead to errors and problems of various kinds. For example, there is a risk of electrical short circuits, device failure, a violation of protection against accidental contact as well as a fire. A ver Evaporation of the ingress of water increases the humidity in the device and can cause moisture to build up on components such as IR detectors and lead optical components.

Von der Feuchtigkeit im Gerät wird auch das Transmissionsvermögen der Atmo sphäre im Gerät für die zu detektierende Wärmestrahlung ganz wesentlich beein flußt. Ebenso ist Kondenswasser für Wärmestrahlung nahezu undurchlässig. Was ser sowie Wasserdampf im Gerät führen aus diesen Gründen zu einem erheblichen Reichweiteverlust.The transmittance of the atmosphere is also affected by the moisture in the device sphere in the device for the heat radiation to be detected is significantly influenced flows. Likewise, condensed water is almost impermeable to heat radiation. What For this reason, water and water vapor in the device lead to a considerable amount Loss of range.

Aus diesen Gründen sind seit längerem Bemühungen bekannt, Maßnahmen gegen das Eindringen von Wasser in das Bewegungsmeldergehäuse zu treffen, sowie auch Maßnahmen, um eingedrungenes Wasser möglichst rasch und sicher wieder abzuführen.For these reasons, efforts against measures have been known for a long time the penetration of water into the motion detector housing, and also measures to get water back in as quickly and safely as possible dissipate.

Eine mögliche Maßnahme, um eine Abfuhr eingedrungenen Wassers zu ermögli chen, besteht in der Anordnung eines Entwässerungslochs am Gehäuse. Eine sol che Gehäuseöffnung wird an der tiefsten Stelle des Gehäuses vorgenommen, bezo gen auf die vom Hersteller vorgeschriebene Einbaulage. Wenn die Öffnung ausrei chend groß ist, fließt eingedrungenes Wasser sicher ab. Eine solche relativ große Öffnung ermöglicht aber auch einen signifikanten Luftstrom, der zu partiellen Tem peraturunterschieden an einem im Gehäuse eingesetzten Infrarot-Linsensystem füh ren kann. Partielle und zeitlich veränderliche Temperaturunterschiede können zu Änderungen der Eigenstrahlung der Linsen und infolgedessen zu Fehldetektionen führen. Außerdem kann bei ungünstiger Einbaulage Wasser durch die Gehäuseöff nung ungehindert in das Gehäuse eindringen, wodurch dann die obengenannten Probleme eher noch verstärkt auftreten.A possible measure to enable water to be removed Chen, consists in the arrangement of a drainage hole on the housing. A sol che housing opening is made at the lowest point of the housing, bezo to the installation position specified by the manufacturer. When the opening is enough If the water is large enough, any water that has penetrated flows away safely. Such a relatively large one But opening also allows a significant airflow that leads to partial tem temperature differences on an infrared lens system used in the housing can. Partial and temporally variable temperature differences can Changes in the intrinsic radiation of the lenses and, as a result, incorrect detection to lead. In addition, water can pass through the housing opening if the installation position is unfavorable voltage penetrate freely into the housing, which then causes the above Problems are more likely to occur.

Es wurde bereits versucht, diese Nachteile zu vermeiden, indem ein saugfähiges Vließ in die Gehäuseöffnung eingesetzt wurde. Mit dieser Maßnahme können einige der genannten Nachteile einer Gehäuseöffnung vermindert werden, insbesondere Turbulenzen in der gehäuseinternen Atmosphäre. Nachteilig ist jedoch die Handha bung des Vlieses, also eines biegeschlaffen Teiles, wodurch Befestigungsprobleme gegeben sind und auch eine Beschädigung während der Gerätemontage möglich ist.Attempts have been made to avoid these disadvantages by using an absorbent Fleece was inserted into the housing opening. With this measure, some of the disadvantages of opening the housing mentioned, in particular Turbulence in the atmosphere inside the housing. However, the handle is disadvantageous Exercise the fleece, so a limp part, which causes fastening problems are given and damage is possible during device assembly.

Ein weiteres Problem besteht darin, daß mit den vorgenannten Lösungen nicht ohne weiteres ein normgerechter Berührungsschutz erreicht werden kann. Eine solche Vorschrift besagt z. B., daß mit einem 10 cm langen Prüfdorn von 1 mm Durchmesser keine spannungführenden Teile berührbar sein dürfen. Aus technischen Gründen kann dieser Forderung nicht immer durch Anordnung einer sogenannten Schutz wand entsprochen werden. Durch Abdeckung der Ablauföffnung eines Gehäuses durch ein Vließ kann den Anforderungen des Berührungsschutzes nicht entsprochen werden, da das Vließ mühelos durchstoßen werden kann.Another problem is that with the aforementioned solutions not without Furthermore, a standard protection against accidental contact can be achieved. Such Regulation says z. B. that with a 10 cm long test mandrel of 1 mm in diameter no live parts may be touched. Due to technical reasons cannot always meet this requirement by ordering a so-called protection be met. By covering the drain opening of a housing a fleece cannot meet the requirements of touch protection because the fleece can be easily pierced.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, für Bewegungsmelder mit Kunst stoffgehäuse einen verbesserten Feuchtigkeitsschutz anzugeben.The invention is therefore based on the object for motion detectors with art to provide improved moisture protection.

Diese Aufgabe wird bei einem Bewegungsmelder nach dem Oberbegriff des An spruchs 1 durch dessen kennzeichnende Merkmale gelöst. Vorteilhafte Ausgestal tungen sind in weiteren Ansprüchen angegeben.This task is in a motion detector according to the preamble of the An claim 1 solved by its characteristic features. Advantageous design tions are specified in further claims.

Mit der erfindungsgemäß vorgeschlagenen Schließung der Ablauföffnung eines Be wegungsmelders mittels eines porösen Festkörperfilters wird allen vorgenannten Anforderungen entsprochen, indem die aufgezeigten Probleme zumindest verringert werden. Ein Berührungsschutz ist gewährleistet, so daß geräteinterne Schutzwände entbehrlich sind. Ein Gasaustausch durch die Ablauföffnung ist deutlich verringert, bedingt durch die Dichte des Festkörperfilters.With the proposed closure of the drain opening of a loading Motion detector using a porous solid filter is all of the above Requirements met by at least reducing the problems identified will. Protection against accidental contact is guaranteed, so that internal protective walls are unnecessary. Gas exchange through the drain opening is significantly reduced, due to the density of the solid-state filter.

Eine weitere Erläuterung der Erfindung und deren Vorteile erfolgt nachstehend an hand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels.A further explanation of the invention and its advantages follows below hand of an embodiment shown in the drawing.

Es zeigen:Show it:

Fig. 1 eine Prinzipdarstellung eines Bewegungsmelders mit Festkörperfilter an der Gehäuseunterseite, und Fig. 1 is a schematic diagram of a motion detector with a solid-state filter on the underside of the housing, and

Fig. 2 einen Schnitt durch den Gehäuseboden mit Filter. Fig. 2 shows a section through the housing base with filter.

Fig. 1 zeigt das Gehäuse 1 eines Passiv-Infrarot-Bewegungsmelders mit einem optischen System 2 auf der Gehäusevorderseite zur Erfassung von Infrarotstrahlen. Das Gehäuse 1 ist auf eine senkrechte Montagewand 3, z. B. eine Gebäudewand montiert. An der darauf bezogenen Gehäuseunterseite ist in den Gehäuseboden 4 an der tiefsten, also zum Erdboden am nächsten gelegenen Stelle des Gehäuses eine Wasserablauföffnung 5 vorhanden, in die ein poröses Festkörperfilter 6 einge setzt ist. Fig. 1 shows the housing 1 of a passive infrared motion detector with an optical system 2 on the front of the housing for detecting infrared rays. The housing 1 is on a vertical mounting wall 3 , for. B. mounted a building wall. On the related housing underside, a water drain opening 5 is present in the housing base 4 at the deepest, that is to say the closest point to the ground of the housing, into which a porous solid filter 6 is inserted.

Festkörperfilter sind aus Anwendungen im Bereich der chemischen Laborgerä te-Industrie bekannt. Sie werden dort zum Filtrieren von Gasen oder Flüssigkeiten verwendet und in Glasgefäße oder andere Apparaturen eingesetzt. Poröse Festkör perfilter sind z. B. in Tablettenform als gepreßte, gesinterte Keramik oder auch als poröse Metall- oder Kunststoffilter in unterschiedlichen Formen am Markt erhältlich. Für die Anwendung in Gehäusen von Bewegungsmeldern ist jedoch darauf zu ach ten, daß es sich um Festkörperfilter mit hydrophilem Verhalten handeln muß, die von sich aus Wasser anziehen, und an der Filterunterseite in Tropfenform wieder freige ben. Eine gewünschte Geschwindigkeit des "Wasserablaufs" kann durch Wahl einer geeigneten Porosität und des Filtermaterials erreicht werden.Solid state filters are from applications in the field of chemical laboratory equipment te industry known. They are used for filtering gases or liquids used and used in glass vessels or other equipment. Porous solids perfilers are e.g. B. in tablet form as a pressed, sintered ceramic or as porous metal or plastic filters in various shapes available on the market. However, this is important for use in motion detector housings ten that it must be solid-state filters with hydrophilic behavior that by get dressed from water, and release again in the form of drops on the underside of the filter ben. A desired speed of "water drainage" can be selected by choosing one suitable porosity and the filter material.

Ein am Markt ebenfalls erhältliches hydrophobes Filter wäre für den Einsatz in Be wegungsmeldern nicht geeignet, da es von sich aus wasserabweisend ist, und für einen Flüssigkeitstransport einen Druckunterschied zwischen dem Gehäuseinneren und der Außenseite erforderlich machen würde, der nicht gegeben ist.A hydrophobic filter that is also available on the market would be for use in Be Motion detectors are not suitable as they are water-repellent by themselves, and for a liquid transport a pressure difference between the interior of the housing and would require the outside, which is not given.

Ein scheibenförmiges Festkörperfilter kann je nach Material des Gehäuses 1 in die Öffnung 5, beispielsweise eingeklebt oder eingepreßt werden oder dort umspritzt werden.Depending on the material of the housing 1, a disk-shaped solid-state filter can be glued or pressed into the opening 5 , for example, or overmolded there.

In Fig. 2 ist in einem Schnittbild ein Ausführungsbeispiel dargestellt, wobei der Ge häuseboden 4 eine Ausnehmung 7 aufweist, in die das Festkörperfilter einsetzbar, z. B. einschnappbar ist. Um die Gefahr eines Wassereintritts von außen nach innen noch weiter zu minimieren, kann das Gehäuse 1 im Bereich der Wasserablauföff nung 5 beispielsweise mit einer Wasserablaufkante 8 versehen werden, mit der verhindert wird, daß am Gehäuse entlang laufendes Wasser direkten Kontakt mit dem Filter erhält.In Fig. 2, an embodiment is shown in a sectional view, the Ge housing bottom 4 has a recess 7 into which the solid filter can be used, for. B. is snapped. In order to further minimize the risk of water ingress from the outside inwards, the housing 1 in the region of the water outlet opening 5 can be provided, for example, with a water drainage edge 8 , which prevents water running along the housing from getting direct contact with the filter.

Andererseits wirkt im Fall einer Benetzung des Filters von außen und eines mögli chen Wassertransports durch Kapillarkraft nach innen die Schwerkraft entgegen. Die Größe der Kapillarkraft ist durch die Wahl der Porosität einstellbar, so daß ein Quasi-Ventileffekt erreichbar ist. Außerdem wird aufgrund des hydrophilen Charak ters vom Filter angesaugtes Wasser nicht gegen die Schwerkraft in das Gehäusein nere abgegeben.On the other hand, if the filter is wetted from the outside and one is possible Chen inward water transport by capillary force counteracts gravity. The size of the capillary force can be adjusted by the choice of the porosity, so that a Quasi-valve effect is achievable. In addition, due to the hydrophilic character Water sucked in by the filter must not enter the housing against gravity delivered.

Claims

1. Device for moisture protection of a motion detector, which has a plastic housing ( 1 ) with a water drain opening ( 5 ) at the lowest point in the assembled base of the housing base ( 4 ), characterized in that the water drain opening ( 5 ) with a porous solid filter disc ( 6 ) is closed, which has hydrophilic properties.

2. Device according to claim 1, characterized in that the porous filter disc ( 6 ) consists of metal, ceramic or plastic.

3. Device according to claim 1 or 2, characterized in that in the loading area of the water drain opening ( 5 ) on the outside of the housing ( 1 ) a water drain edge ( 8 ) is formed.