用于車輛的流體泄漏檢測系統的制作方法
【專利摘要】一種流體泄漏檢測系統，包括流體泄漏傳感器和報警系統。所述流體泄漏傳感器電耦接到報警系統，并且配置為發送與任何檢測到的流體泄漏有關的信號。另外，所述流體泄漏傳感器包括不導電的本體和電路。所述不導電的本體鄰近泄漏區域安置，并且其收集并吸收來自該區域的泄漏流體。所述電路包括嵌入所述不導電的本體的第一部分，以及與第一部分連接的第二部分。所述電路的第二部分位于不導電的本體的外部。所述電路在沒有檢測到流體泄漏的情況下是開路，并且在檢測到泄漏的情況下是閉路。所述報警系統配置為當所述電路是閉路時產生報警信號。
【專利說明】用于車輛的流體泄漏檢測系統【技術領域】
[0001]本發明總體涉及機動車輛，更具體地，涉及集成到機動車輛的流體泄漏檢測系統。【背景技術】
[0002]在建筑物、電器、車輛等中，流體泄漏是常見問題。在機動車輛中，流體可能進入車輛的地方通常是難以看到的，因為該位置可能藏在底板覆蓋物和硬的塑料飾件的后面。車輛內未檢測到的流體泄漏可能引起包括安裝在車輛內的電氣系統的車輛部位的破壞。另外，長時間的流體泄漏能夠導致車輛內流體的積聚，這可能引起更大的破壞。積聚的流體蒸發需要一段長的時間。移除這些大量的流體是不方便的并且是昂貴的，因為這可能需要拆除地毯并使用抽吸方法。車輛中的流體泄漏每年可能會花費車主和財產保險公司數百萬美元。因此，為了防止由流體泄漏引起的破壞，需要在車輛中安裝流體泄漏檢測系統。
[0003]有多種傳統的可用于流體泄漏檢測的系統。這些系統典型地包括傳感器和耦接到傳感器的報警系統。所述傳感器在檢測到流體泄漏時向報警系統傳送信號。裝在車輛中的許多傳統的流體泄漏傳感器檢測不到小體積的流體泄漏。具體地，大多數流體泄漏只有在相當數量的流體積聚之后才被檢測到。這引發問題，因為在流體泄漏開始長時間之后使用者才被通知流體泄漏。另外，現有的流體泄漏傳感器不是撓性的，并且不能安裝在車輛內的曲面上。
[0004]考慮到前述問題，需要能夠檢測車輛中體積甚微的流體泄漏的泄漏檢測系統，即使流體泄漏是小液滴的形式。另外，泄漏檢測系統應該是撓性的，因此其能夠安裝在車輛內的曲面上。
【發明內容】
[0005]本發明提供一種用于機動車輛的流體泄漏檢測系統。所述系統能夠輕易地安裝在車輛內的曲面上，并且能夠檢測車輛內任何位置的體積很小的泄漏流體。
[0006]根據一個方面，本發明提供具有流體泄漏傳感器的流體泄漏檢測系統。所述流體泄漏傳感器包括不導電的本體及耦接到不導電的本體的電路。所述不導電的本體由吸收性材料組成，并安置為收集并吸收泄漏的導電流體。所述電路包括第一部分和第二部分。所述電路的第一部分嵌入不導電的本體內，并且第二部分安置在不導電的本體的外部。所述第二部分耦接到報警系統。當沒有檢測到流體泄漏時，所述電路是開路，并且當流體泄漏時，導電流體使該電路成為閉路。當電路是閉合回路時信號從電路傳送到報警系統。當報警系統接受來自電路的信號時，所述報警系統產生報警信號，并且將流體泄漏通知給使用者。
[0007] 根據另一方面，本發明提供用于檢測來自車輛的一個或多個部位的導電流體泄露的流體泄漏檢測系統。該系統包括不導電的本體，其由吸收性材料形成，安置為收集并吸收從機動車輛的一個或多個部位泄漏的導電流體。電路耦接到不導電的本體，并且其包括第一部分和第二部分。所述電路的第一部分嵌入不導電的本體來持續地保持與不導電的本體的接觸。所述電路的第二部分位于不導電的本體的外部，并且與報警系統耦接。當沒有檢測到流體泄漏時，所述電路保持開路。此外，當檢測到任何流體泄漏時，該電路保持閉路。當電路是閉路時，報警系統產生通知流體泄漏的信號。
[0008]結合權利要求書，通過附圖及對說明性實施例的詳細描述，本發明的其他方面、優點、特征和目的將變得顯而易見。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0009]圖1是根據本發明，具有耦接到報警系統的流體泄漏傳感器的流體泄漏檢測系統的示意圖。
[0010]圖2是根據本發明實施例的圖1中流體泄漏檢測系統的另一示意圖，描述了流體泄漏檢測系統的不導電的本體內的電路的一部分的分布形式。
[0011]圖3是根據本發明實施例的包括不導電的本體和電路的流體泄漏傳感器的示意圖，描述了不導電的本體的絕緣的外周部分。
[0012]圖4描繪了根據本發明實施例的具有多個安裝在車輛中不同區域的流體泄漏傳感器的流體泄漏檢測系統，每個傳感器均耦接到中央報警系統。
[0013]圖5是根據本發明實施例的具有圖1的流體泄漏檢測系統的車輛的側視圖，該系統配置在車輛的不同部位。
【具體實施方式】
[0014]以下詳細的說明闡述了本發明的方面和能夠實施本發明的方式。然而，該說明不定義或限制本發明，這種定義或限制僅僅包含在權利要求書中。盡管已經公開了實施本發明的最佳模式，所屬領域的技術人員應該認識到用于實施或實踐本發明的其他實施例也是可能的。
[0015]本發明提供了一種用于檢測車輛內流體泄漏的系統。該流體泄漏檢測系統包括一個或多個流體泄漏檢測傳感器和中央報警系統。該系統能夠檢測甚微體積的泄漏流體，該泄漏流體可能是體積約為0.05ml的水滴形式。由于該靈敏度，該系統幫助預防由未識別的長時間累積的泄漏流體引起的車身部位的損壞。該流體泄漏檢測系統也足夠撓性以便安裝在車輛的曲面上，消除傳統流體泄漏檢測系統面臨的問題。
[0016]圖1示出了根據本發明的實施例的流體泄漏檢測系統100。該流體泄漏檢測系統100包括流體泄漏傳感器102和警報系統103。流體泄漏傳感器102電耦接到報警系統103，并且配置為檢測到甚微體積的泄漏流體時向報警系統103發送電信號。流體泄漏傳感器102可以安裝在車輛中流體泄漏有可能發生、或期望監控并防止流體泄漏的任何部位。典型的，但非窮舉的，有接頭附近的位置、密封開口后面、車輛底板下面和類似的地方。
[0017]流體泄漏傳感器102包括不導電的本體101和電路104。不導電的本體101與可能的流體泄漏區域保持可靠的接觸，并且其收集并吸收從該區域泄漏的流體。另外，不導電的本體101由合適的吸收性材料形成，以吸收從流體泄漏區域泄漏的流體。在一實施例中，不導電的本體101可以由機織纖維、粘結纖維或聚合泡沫組成。然而，可以預測的是，在特定實施例中，其他適合的吸收性材料也可以用來形成不導電的本體101。此外，為了增加吸收在不導電的本體101中的流體的導電性，不導電的本體101可以用非水可溶鹽浸潰。另夕卜，本體101的構成材料是不導電的的。電路104包括至少兩個導電部件。該導電部件可以由本領域中公知的任何為了這一目的的已知和可用的裝置形成，例如電線、電導絲、金屬條、和類似裝置。為了方便，以下將導電部件稱為“電線”。
[0018]流體泄漏傳感器102的電路104包括第一部分106和第二部分108。所述第一部分106嵌入不導電的本體101內，并且因此可持續地與本體保持接觸，而第二部分108位于其外部。電路104的這兩部分106和108彼此連接并電耦接。如圖所示，第一部分106由至少兩根非絕緣的(即裸露的)電線105，107形成。這兩根電線以允許它們與不導電的本體101保持接觸的預定樣式在不導電的本體101內伸展。在不導電的本體101的所有部分，非絕緣電線105和107之間保持特定的最小預定距離。該預定距離可以基于不導電的本體101的大小和形狀而變化。正如以下將要更加具體地解釋的，當沒有泄漏發生時，該間隔能夠使它們之間電分離。另外，由于在不導電的本體101整個表面上的伸展，非絕緣電線105、107覆蓋不導電的本體101的表面的大部分。
[0019]如圖所示，電路104的第二部分108位于不導電的本體101的外部，并且其包括兩條從不導電的本體101向外延伸的絕緣的電線113和115。具體地，絕緣電線113從非絕緣電線105的端部109進一步延伸，并且類似地，絕緣電線115從非絕緣電線107的端部111進一步延伸。電路104的第二部分108可以暴露到安置泄漏檢測系統100的車輛的金屬表面。出于這一原因，電路104的第二部分108的電線113和115保持絕緣。所述的絕緣電線113和115的每一個的一端以適合的方式與報警系統103連接。
[0020]流體泄漏傳感器102的電路104接收來自車輛電源，例如車輛電池(未示出)的電能。在優選實施例中，共用電源向電路104和報警系統103提供電能。電源接線端與絕緣電線113和115的端部連接。該電源向電路104提供持續的電能，并且保持電路104的第一部分106和第二部分108的電線之間的電勢差。另外，如之前提到的，電路104的第一部分106的非絕緣電線105、107在不導電的本體101的所有部分彼此間隔，來保持這些非絕緣電線105、107在沒有流體泄漏發生時彼此電分離。非絕緣電線105、107的電分離阻止處于高電勢的電線——其可能是電線105或107中的一個——向處于低電勢的電線(另一個電線105或107)的電流。具體地，當沒有流體泄漏發生時，不導電的本體101保持干燥，因為沒有泄漏的流體被其吸收，并且非絕緣的電線105、107彼此保持電分離。這使得電路104在沒有泄漏檢測的情況下保持開路。
[0021]發生流體泄漏時，泄漏的流體的液滴被鄰近泄漏點或在其下方設置的不導電的本體101吸收。被吸收之后，流體遍及不導電的本體101擴散。因為非絕緣電線105、107與不導電的本體101保持持續接觸，這些電線最后暴露在被吸收的流體中，并且該流體會積聚至橋接非絕緣電線105、107的點。如果流體是電的良導體，例如水，則電流將流經電線105和107之間。非絕緣電線105、107之間的電耦合閉合電路104的第一部分106和第二部分108之間的回路。這一結果激活報警系統103，其產生通知車輛乘員流體泄漏的信號。在一實施例中，該報警系統103可以是所屬領域公知的任何適合的聲學報警器，或者是設置在車輛適合部位的用戶顯示界面，以顯示與流體泄漏檢測對應的文字信息。另外，如果在車輛的特定位置檢測到流體泄漏，為了警告使用者，報警系統103伴隨警報聲可以產生連續閃動的嗶嗶聲。
[0022]圖2是根據本發明的實施例的流體泄漏檢測系統的示意圖，描繪了非絕緣電線105、107的伸展形式。如圖所示，非絕緣電線105、107完全嵌入不導電的本體101內。不導電的本體101實際上被分為多個區域。電線105、107以橫穿不導電的本體101的迂回曲線形式分布排列，使得兩根電線105、107中的每一根的各部分落在每個區域中。
[0023]該形式可以是正弦形式——常見的不規則形式，或其他任何適合的形式，這些形式是預先確定的以確保在不導電的本體101中的所有部分保持電線105、107之間的特定最小距離。因此，滴落在不導電的本體101的任何部分上的甚至一滴的微小體積都會電耦合非絕緣電線105、107。所屬領域的技術人員將會了解選擇非絕緣電線105、107之間適合間隔所需要的技術，以及用于設計橫穿不導電的本體101表面的適合形式的技術。
[0024]不導電的本體101的尺寸取決于用于泄漏源的流體泄漏的大小。例如，薄的矩形不導電的本體101可以覆蓋相對長的泄漏區域。然而，根據例如要安置泄漏檢測系統的車輛表面以及該區域的面積，也可以預期其他可替換的形狀和大小的不導電的本體。在特定實施例中，不導電的本體101可以用非水可溶鹽浸潰，來提高由本體吸收的泄漏流體的導電性。
[0025]圖3是可替換的流體泄漏檢測系統100的示意圖。在這一實施例中，流體泄漏傳感器102、報警系統103、不導電的本體101、及電路104提供有如以上陳述的基本上相同的組件、結構、形狀、及特征。因此，在此這些元件將不再詳細解釋。
[0026]在所示的實施例中，不導電的本體101的外圍部分由膠帶覆蓋。該膠帶將不導電的本體101貼附并安置在臨近潛在的流體泄漏區域或其下方。然而，也可以使用用于在流體泄漏區域貼附不導電的本體101的其他適合的方法。具體地，兩個膠帶條301和303覆蓋不導電的本體101的外圍部分，膠帶條的表面上具有多個開口 305。流體穿透這些開口305泄漏到不導電的本體101。
[0027]泄漏流體滴落在不導電的本體的外圍部分上時，如果流體遇到膠帶301和303，而部分流體流過開口 305，并在不導電的本體101內分散。膠帶301、303可以由允許任何泄漏流體穿過并進入不導電的本體101的多孔材料形成。實際上，正如前面提到的，即使滴落在不導電的本體101的任何區域，包括外圍部分上的泄漏流體的極小液滴，都將由不導電的本體101吸收，并且最后將非絕緣電線105、107連接。因此，本發明的流體泄漏檢測系統100能夠檢測極甚微體積的流體泄漏。
[0028]圖4是包括多個流體泄漏傳感器102 (a) —102 (f)的流體泄漏檢測系統400的示意圖。根據本發明的另一實施例，每一個傳感器均耦接到中央報警系統103。流體泄漏傳感器102 (a) — 102(f)可以安裝在需要或者意欲監控和預防流體泄漏的車輛的不同區域。每個流體泄漏傳感器102 (a) — 102(f)配置為在車輛的特定位置連續檢測流體泄漏。
[0029]流體泄漏傳感器102 (a)—102(f)中的每一個的結構和集成組件可以與結合圖1解釋的流體泄漏傳感器102的類似。具體地，流體泄漏傳感器102 (a)-102(f)中的每一個具有電路104,該電路具有安置在不導電的吸收性材料中的第一部分106,以及與第一部分連接并安置在不導電的本體101外部的第二部分108。每個傳感器的不導電的本體101配置為吸收從車輛安置傳感器的特定位置泄漏的流體。從該區域泄漏的流體的吸收形成該傳感器的電路104內的電流，并且形成流經中央報警系統103的電流。如前面提到的，報警系統103產生語音信號、音頻信號或可視信號來通知使用者。
[0030]中央報警系統103中央處理單元，其能夠區分從不同流體泄露傳感器102 (a)-102(f)接收的信號，以正確識別已經檢測到流體泄露的車輛區域。在一個實施例中，為了有效識別從不同流體泄露傳感器接收的信號，傳感器102 (a)-102(f)中的每一個可以耦接到報警系統103的特定的可識別的輸入端口。另外，如果在車輛的兩個或更多個區域檢測到同時泄露，中央報警系統103能夠產生有關識別這些流體泄露區域的通知。在一個實施例中，在不同區域識別的泄露可以通過不同的音量/頻率伴以通知相應的泄露區域的文字信息來區分。另外，中央報警系統103可以在一定時間后關掉通知信息，以允許有足夠的時間來修理泄露。另外，如上所述，中央報警系統103可以是提供在車輛適當部位的用戶顯示界面的形式，其顯示每個安裝傳感器102 (a)-102(f)的區域的流體泄露狀態。在一個實施例中，中央報警系統103可以是車輛狀態監控系統的一部分，以使得在車輛定期維護過程中可以檢查到區域中流體的存在。
[0031]圖5是具有安裝在車輛一個或多個部位的本發明的流體泄漏檢測系統的車輛500的側視圖。如圖所示，一個流體泄漏傳感器102安置在車輛500的較低處，鄰近車輛的左后方車門508。另一傳感器102安置在車輛500的后部，即可能發生流體泄漏的車輛行李箱內。所示的流體泄漏傳感器102的安裝位置僅僅是示例性的，并且可以想到的是，傳感器102也可以安裝在車輛500內預計流體會泄漏并積聚的任何其他合適的位置。另外，雖然僅僅描述了兩個這樣的傳感器，但任何數量的這種傳感器102都可以用于檢測車輛內潛在流體泄漏的不同區域的流體泄漏。
[0032]每個傳感器102均包括由適合的吸收性材料(未示出)組成的不導電的本體101，其配置為吸收并收集來自各自部位的泄漏流體。所示的組成傳感器102的電路的第二部分108的絕緣電線113和115 —端與傳感器102連接，并且另一端最終與安置在車輛前部的報警系統103耦接。電線113和115可以經由車輛500的B型柱或C型柱與報警系統103連接。也可以想到用于為絕緣電線113和115選擇從傳感器102到中央報警系統103的路線的其他適合的路徑。報警系統103可以安置在車輛500的前部，例如鄰近車輛500的前方儀表板或在其下方。然而，基于使用者的優先選擇，該報警系統103也可以安置在車輛500內的任何其他適合的位置。在特定實施例中，報警系統103可以耦接到安置在車輛500前部的顯示界面上(未示出)。該顯示界面可以配置為當檢測到任何流體泄漏時顯示文字信號。
[0033]本發明的流體泄漏檢測系統能夠檢測發生在車輛中的任何部位的流體泄漏，并且足夠撓性以便安裝在傳統泄漏檢測系統相對難以安裝的車輛的曲面上。另外，如前面提到的，該系統具有檢測在車輛的任何區域泄漏的甚微流體液滴的能力。同樣，盡管在機動車輛的背景下進行說明，該系統也能夠用于檢測其他環境下流體的泄漏。另外，該系統兼容并且有效地工作來檢測任何導電流體的泄漏。
[0034]盡管已經全面地、相當詳細地描述了本發明來涵蓋可能的方面和實施例，但所屬領域的技術人員應該認識到，本發明的其他變形也是可能的。
【權利要求】
1.一種流體泄漏傳感器，其特征在于，包含: 不導電的本體，其由吸收性材料形成，并且安置為收集并吸收泄漏的導電流體；以及 電路，其包括至少兩個隔開的部分，位于不導電的本體內的非絕緣的導電部件，并且非絕緣的導電部件設置成出現泄漏流體即產生導電部件之間的閉合回路。
2.根據權利要求1所述的流體泄漏傳感器，其特征在于，所述不導電的本體包括暴露在泄漏的流體的泄漏通道中的表面，并且電路以實質上覆蓋所述表面的方式排列。
3.根據權利要求1所述的流體泄漏傳感器，其特征在于，所述電路以預定的形式排列。
4.根據權利要求1所述的流體泄漏傳感器，其特征在于，每個導電部件包括裸露部分和絕緣部分。
5.根據權利要求4所述的流體泄漏傳感器，其特征在于，每個導電部件的裸露部分嵌入不導電的本體內并在其中伸展，以覆蓋不導電的本體的實質區域，以及形成電路的第一部分。
6.根據權利要求4所述的流體泄漏傳感器，其特征在于，每個導電部件的絕緣部分從不導電的本體向外延伸，以形成電路的第二部分。
7.根據權利要求4所述的流體泄漏傳感器，其特征在于，每個導電部件的裸露部分以預定的形式嵌入不導電的本體內，所述形式保持整個該形式中的裸露部分之間的最小距離。
8.根據權利要求4所述的流體泄漏傳感器，其特征在于，在未出現泄漏的情況下，所述每個部件的裸露部分電分離，并且配置為在不導電的本體吸收泄漏流體時電耦接。
9.根據權利要求1所述的流體泄漏傳感器，其特征在于，進一步包含電源，其配置為向流體泄漏傳感器的電路提供電能。
10.根據權利要求1所述的流體泄漏傳感器，其特征在于，所述不導電的本體由柔性材料形成。
11.根據權利要求1所述的流體泄漏傳感器，其特征在于，所述不導電的本體由機織纖維、粘結纖維、或聚合泡沫中的一種形成。
12.根據權利要求12所述的流體泄漏檢測系統，其特征在于，所述不導電的本體用非水可溶鹽浸潰。
13.一種用于車輛的流體泄漏檢測系統，其特征在于，包含: 多個如權利要求1所述的流體泄漏傳感器，每個傳感器安置在車輛內預計泄漏并積聚導電流體的位置； 中央報警系統，其可操作地耦接到每個流體泄漏傳感器，該中央報警系統配置為產生指示一個或多個流體泄漏傳感器激活的信號。
14.用于檢測來自一個或多個車輛位置的導電流體泄漏的流體泄露檢測系統，其特征在于，該系統包含: 至少一個流體泄漏傳感器，其包括: 不導電的本體，其由吸收性材料形成，并且安置為收集并吸收泄漏的導電流體；以及 電路，其包括至少兩個隔開的部分，位于不導電的本體內的非絕緣的導電部件，并且非絕緣的導電部件設置成出現泄漏流體即產生導電部件之間的閉合回路； 電源，其配置為向每個傳感器提供電能，以及中央報警系統，其可操作地與每個流體泄漏傳感器耦接，該中央報警系統配置為產生指示一個或多個流體泄漏傳感器激活的信號。
15.根據權利要求14所述的流體泄漏檢測系統，其特征在于，所述不導電的本體包括暴露在泄漏流體的泄漏通道中的表面；并且所述電路以實質上覆蓋所述表面的形式排列。
16.根據權利要求14所述的流體泄漏檢測系統，其特征在于，所述電路以預定的形式排列。
17.根據權利要求14所述的流體泄漏檢測系統，其特征在于，每個導電部件包括裸露部分和絕緣部分。
18.根據權利要求14所述的流體泄漏檢測系統，其特征在于，每個導電部件的裸露部分嵌入不導電的本體內并在其中伸展，覆蓋所述不導電的本體的實質區域。
19.根據權利要求14所述的流體泄漏檢測系統，其特征在于，每個導電部件的裸露部分以預定的形式嵌入不導電的本體內，所述形式保持整個該形式中的裸露部分之間的最小距離。
20.根據權利要求 14所述的流體泄漏檢測系統，其特征在于，在未出現泄漏的情況下，所述導電部件的裸露部分電分離，并且配置為在不導電的本體吸收泄漏流體時電耦接。
【文檔編號】G01M3/16GK103969008SQ201410042774
【公開日】2014年8月6日 申請日期:2014年1月29日 優先權日:2013年1月30日
【發明者】安東尼·理查德·瓦爾澤 申請人:福特全球技術公司
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