用于车辆的流体泄漏检测系统的制作方法
【专利摘要】一种流体泄漏检测系统，包括流体泄漏传感器和报警系统。所述流体泄漏传感器电耦接到报警系统，并且配置为发送与任何检测到的流体泄漏有关的信号。另外，所述流体泄漏传感器包括不导电的本体和电路。所述不导电的本体邻近泄漏区域安置，并且其收集并吸收来自该区域的泄漏流体。所述电路包括嵌入所述不导电的本体的第一部分，以及与第一部分连接的第二部分。所述电路的第二部分位于不导电的本体的外部。所述电路在没有检测到流体泄漏的情况下是开路，并且在检测到泄漏的情况下是闭路。所述报警系统配置为当所述电路是闭路时产生报警信号。
【专利说明】用于车辆的流体泄漏检测系统【技术领域】
[0001]本发明总体涉及机动车辆，更具体地，涉及集成到机动车辆的流体泄漏检测系统。【背景技术】
[0002]在建筑物、电器、车辆等中，流体泄漏是常见问题。在机动车辆中，流体可能进入车辆的地方通常是难以看到的，因为该位置可能藏在底板覆盖物和硬的塑料饰件的后面。车辆内未检测到的流体泄漏可能引起包括安装在车辆内的电气系统的车辆部位的破坏。另外，长时间的流体泄漏能够导致车辆内流体的积聚，这可能引起更大的破坏。积聚的流体蒸发需要一段长的时间。移除这些大量的流体是不方便的并且是昂贵的，因为这可能需要拆除地毯并使用抽吸方法。车辆中的流体泄漏每年可能会花费车主和财产保险公司数百万美元。因此，为了防止由流体泄漏引起的破坏，需要在车辆中安装流体泄漏检测系统。
[0003]有多种传统的可用于流体泄漏检测的系统。这些系统典型地包括传感器和耦接到传感器的报警系统。所述传感器在检测到流体泄漏时向报警系统传送信号。装在车辆中的许多传统的流体泄漏传感器检测不到小体积的流体泄漏。具体地，大多数流体泄漏只有在相当数量的流体积聚之后才被检测到。这引发问题，因为在流体泄漏开始长时间之后使用者才被通知流体泄漏。另外，现有的流体泄漏传感器不是挠性的，并且不能安装在车辆内的曲面上。
[0004]考虑到前述问题，需要能够检测车辆中体积甚微的流体泄漏的泄漏检测系统，即使流体泄漏是小液滴的形式。另外，泄漏检测系统应该是挠性的，因此其能够安装在车辆内的曲面上。
【发明内容】
[0005]本发明提供一种用于机动车辆的流体泄漏检测系统。所述系统能够轻易地安装在车辆内的曲面上，并且能够检测车辆内任何位置的体积很小的泄漏流体。
[0006]根据一个方面，本发明提供具有流体泄漏传感器的流体泄漏检测系统。所述流体泄漏传感器包括不导电的本体及耦接到不导电的本体的电路。所述不导电的本体由吸收性材料组成，并安置为收集并吸收泄漏的导电流体。所述电路包括第一部分和第二部分。所述电路的第一部分嵌入不导电的本体内，并且第二部分安置在不导电的本体的外部。所述第二部分耦接到报警系统。当没有检测到流体泄漏时，所述电路是开路，并且当流体泄漏时，导电流体使该电路成为闭路。当电路是闭合回路时信号从电路传送到报警系统。当报警系统接受来自电路的信号时，所述报警系统产生报警信号，并且将流体泄漏通知给使用者。
[0007] 根据另一方面，本发明提供用于检测来自车辆的一个或多个部位的导电流体泄露的流体泄漏检测系统。该系统包括不导电的本体，其由吸收性材料形成，安置为收集并吸收从机动车辆的一个或多个部位泄漏的导电流体。电路耦接到不导电的本体，并且其包括第一部分和第二部分。所述电路的第一部分嵌入不导电的本体来持续地保持与不导电的本体的接触。所述电路的第二部分位于不导电的本体的外部，并且与报警系统耦接。当没有检测到流体泄漏时，所述电路保持开路。此外，当检测到任何流体泄漏时，该电路保持闭路。当电路是闭路时，报警系统产生通知流体泄漏的信号。
[0008]结合权利要求书，通过附图及对说明性实施例的详细描述，本发明的其他方面、优点、特征和目的将变得显而易见。
【专利附图】
【附图说明】
[0009]图1是根据本发明，具有耦接到报警系统的流体泄漏传感器的流体泄漏检测系统的示意图。
[0010]图2是根据本发明实施例的图1中流体泄漏检测系统的另一示意图，描述了流体泄漏检测系统的不导电的本体内的电路的一部分的分布形式。
[0011]图3是根据本发明实施例的包括不导电的本体和电路的流体泄漏传感器的示意图，描述了不导电的本体的绝缘的外周部分。
[0012]图4描绘了根据本发明实施例的具有多个安装在车辆中不同区域的流体泄漏传感器的流体泄漏检测系统，每个传感器均耦接到中央报警系统。
[0013]图5是根据本发明实施例的具有图1的流体泄漏检测系统的车辆的侧视图，该系统配置在车辆的不同部位。
【具体实施方式】
[0014]以下详细的说明阐述了本发明的方面和能够实施本发明的方式。然而，该说明不定义或限制本发明，这种定义或限制仅仅包含在权利要求书中。尽管已经公开了实施本发明的最佳模式，所属领域的技术人员应该认识到用于实施或实践本发明的其他实施例也是可能的。
[0015]本发明提供了一种用于检测车辆内流体泄漏的系统。该流体泄漏检测系统包括一个或多个流体泄漏检测传感器和中央报警系统。该系统能够检测甚微体积的泄漏流体，该泄漏流体可能是体积约为0.05ml的水滴形式。由于该灵敏度，该系统帮助预防由未识别的长时间累积的泄漏流体引起的车身部位的损坏。该流体泄漏检测系统也足够挠性以便安装在车辆的曲面上，消除传统流体泄漏检测系统面临的问题。
[0016]图1示出了根据本发明的实施例的流体泄漏检测系统100。该流体泄漏检测系统100包括流体泄漏传感器102和警报系统103。流体泄漏传感器102电耦接到报警系统103，并且配置为检测到甚微体积的泄漏流体时向报警系统103发送电信号。流体泄漏传感器102可以安装在车辆中流体泄漏有可能发生、或期望监控并防止流体泄漏的任何部位。典型的，但非穷举的，有接头附近的位置、密封开口后面、车辆底板下面和类似的地方。
[0017]流体泄漏传感器102包括不导电的本体101和电路104。不导电的本体101与可能的流体泄漏区域保持可靠的接触，并且其收集并吸收从该区域泄漏的流体。另外，不导电的本体101由合适的吸收性材料形成，以吸收从流体泄漏区域泄漏的流体。在一实施例中，不导电的本体101可以由机织纤维、粘结纤维或聚合泡沫组成。然而，可以预测的是，在特定实施例中，其他适合的吸收性材料也可以用来形成不导电的本体101。此外，为了增加吸收在不导电的本体101中的流体的导电性，不导电的本体101可以用非水可溶盐浸溃。另夕卜，本体101的构成材料是不导电的的。电路104包括至少两个导电部件。该导电部件可以由本领域中公知的任何为了这一目的的已知和可用的装置形成，例如电线、电导丝、金属条、和类似装置。为了方便，以下将导电部件称为“电线”。
[0018]流体泄漏传感器102的电路104包括第一部分106和第二部分108。所述第一部分106嵌入不导电的本体101内，并且因此可持续地与本体保持接触，而第二部分108位于其外部。电路104的这两部分106和108彼此连接并电耦接。如图所示，第一部分106由至少两根非绝缘的(即裸露的)电线105，107形成。这两根电线以允许它们与不导电的本体101保持接触的预定样式在不导电的本体101内伸展。在不导电的本体101的所有部分，非绝缘电线105和107之间保持特定的最小预定距离。该预定距离可以基于不导电的本体101的大小和形状而变化。正如以下将要更加具体地解释的，当没有泄漏发生时，该间隔能够使它们之间电分离。另外，由于在不导电的本体101整个表面上的伸展，非绝缘电线105、107覆盖不导电的本体101的表面的大部分。
[0019]如图所示，电路104的第二部分108位于不导电的本体101的外部，并且其包括两条从不导电的本体101向外延伸的绝缘的电线113和115。具体地，绝缘电线113从非绝缘电线105的端部109进一步延伸，并且类似地，绝缘电线115从非绝缘电线107的端部111进一步延伸。电路104的第二部分108可以暴露到安置泄漏检测系统100的车辆的金属表面。出于这一原因，电路104的第二部分108的电线113和115保持绝缘。所述的绝缘电线113和115的每一个的一端以适合的方式与报警系统103连接。
[0020]流体泄漏传感器102的电路104接收来自车辆电源，例如车辆电池(未示出)的电能。在优选实施例中，共用电源向电路104和报警系统103提供电能。电源接线端与绝缘电线113和115的端部连接。该电源向电路104提供持续的电能，并且保持电路104的第一部分106和第二部分108的电线之间的电势差。另外，如之前提到的，电路104的第一部分106的非绝缘电线105、107在不导电的本体101的所有部分彼此间隔，来保持这些非绝缘电线105、107在没有流体泄漏发生时彼此电分离。非绝缘电线105、107的电分离阻止处于高电势的电线——其可能是电线105或107中的一个——向处于低电势的电线(另一个电线105或107)的电流。具体地，当没有流体泄漏发生时，不导电的本体101保持干燥，因为没有泄漏的流体被其吸收，并且非绝缘的电线105、107彼此保持电分离。这使得电路104在没有泄漏检测的情况下保持开路。
[0021]发生流体泄漏时，泄漏的流体的液滴被邻近泄漏点或在其下方设置的不导电的本体101吸收。被吸收之后，流体遍及不导电的本体101扩散。因为非绝缘电线105、107与不导电的本体101保持持续接触，这些电线最后暴露在被吸收的流体中，并且该流体会积聚至桥接非绝缘电线105、107的点。如果流体是电的良导体，例如水，则电流将流经电线105和107之间。非绝缘电线105、107之间的电耦合闭合电路104的第一部分106和第二部分108之间的回路。这一结果激活报警系统103，其产生通知车辆乘员流体泄漏的信号。在一实施例中，该报警系统103可以是所属领域公知的任何适合的声学报警器，或者是设置在车辆适合部位的用户显示界面，以显示与流体泄漏检测对应的文字信息。另外，如果在车辆的特定位置检测到流体泄漏，为了警告使用者，报警系统103伴随警报声可以产生连续闪动的哔哔声。
[0022]图2是根据本发明的实施例的流体泄漏检测系统的示意图，描绘了非绝缘电线105、107的伸展形式。如图所示，非绝缘电线105、107完全嵌入不导电的本体101内。不导电的本体101实际上被分为多个区域。电线105、107以横穿不导电的本体101的迂回曲线形式分布排列，使得两根电线105、107中的每一根的各部分落在每个区域中。
[0023]该形式可以是正弦形式——常见的不规则形式，或其他任何适合的形式，这些形式是预先确定的以确保在不导电的本体101中的所有部分保持电线105、107之间的特定最小距离。因此，滴落在不导电的本体101的任何部分上的甚至一滴的微小体积都会电耦合非绝缘电线105、107。所属领域的技术人员将会了解选择非绝缘电线105、107之间适合间隔所需要的技术，以及用于设计横穿不导电的本体101表面的适合形式的技术。
[0024]不导电的本体101的尺寸取决于用于泄漏源的流体泄漏的大小。例如，薄的矩形不导电的本体101可以覆盖相对长的泄漏区域。然而，根据例如要安置泄漏检测系统的车辆表面以及该区域的面积，也可以预期其他可替换的形状和大小的不导电的本体。在特定实施例中，不导电的本体101可以用非水可溶盐浸溃，来提高由本体吸收的泄漏流体的导电性。
[0025]图3是可替换的流体泄漏检测系统100的示意图。在这一实施例中，流体泄漏传感器102、报警系统103、不导电的本体101、及电路104提供有如以上陈述的基本上相同的组件、结构、形状、及特征。因此，在此这些元件将不再详细解释。
[0026]在所示的实施例中，不导电的本体101的外围部分由胶带覆盖。该胶带将不导电的本体101贴附并安置在临近潜在的流体泄漏区域或其下方。然而，也可以使用用于在流体泄漏区域贴附不导电的本体101的其他适合的方法。具体地，两个胶带条301和303覆盖不导电的本体101的外围部分，胶带条的表面上具有多个开口 305。流体穿透这些开口305泄漏到不导电的本体101。
[0027]泄漏流体滴落在不导电的本体的外围部分上时，如果流体遇到胶带301和303，而部分流体流过开口 305，并在不导电的本体101内分散。胶带301、303可以由允许任何泄漏流体穿过并进入不导电的本体101的多孔材料形成。实际上，正如前面提到的，即使滴落在不导电的本体101的任何区域，包括外围部分上的泄漏流体的极小液滴，都将由不导电的本体101吸收，并且最后将非绝缘电线105、107连接。因此，本发明的流体泄漏检测系统100能够检测极甚微体积的流体泄漏。
[0028]图4是包括多个流体泄漏传感器102 (a) —102 (f)的流体泄漏检测系统400的示意图。根据本发明的另一实施例，每一个传感器均耦接到中央报警系统103。流体泄漏传感器102 (a) — 102(f)可以安装在需要或者意欲监控和预防流体泄漏的车辆的不同区域。每个流体泄漏传感器102 (a) — 102(f)配置为在车辆的特定位置连续检测流体泄漏。
[0029]流体泄漏传感器102 (a)—102(f)中的每一个的结构和集成组件可以与结合图1解释的流体泄漏传感器102的类似。具体地，流体泄漏传感器102 (a)-102(f)中的每一个具有电路104,该电路具有安置在不导电的吸收性材料中的第一部分106,以及与第一部分连接并安置在不导电的本体101外部的第二部分108。每个传感器的不导电的本体101配置为吸收从车辆安置传感器的特定位置泄漏的流体。从该区域泄漏的流体的吸收形成该传感器的电路104内的电流，并且形成流经中央报警系统103的电流。如前面提到的，报警系统103产生语音信号、音频信号或可视信号来通知使用者。
[0030]中央报警系统103中央处理单元，其能够区分从不同流体泄露传感器102 (a)-102(f)接收的信号，以正确识别已经检测到流体泄露的车辆区域。在一个实施例中，为了有效识别从不同流体泄露传感器接收的信号，传感器102 (a)-102(f)中的每一个可以耦接到报警系统103的特定的可识别的输入端口。另外，如果在车辆的两个或更多个区域检测到同时泄露，中央报警系统103能够产生有关识别这些流体泄露区域的通知。在一个实施例中，在不同区域识别的泄露可以通过不同的音量/频率伴以通知相应的泄露区域的文字信息来区分。另外，中央报警系统103可以在一定时间后关掉通知信息，以允许有足够的时间来修理泄露。另外，如上所述，中央报警系统103可以是提供在车辆适当部位的用户显示界面的形式，其显示每个安装传感器102 (a)-102(f)的区域的流体泄露状态。在一个实施例中，中央报警系统103可以是车辆状态监控系统的一部分，以使得在车辆定期维护过程中可以检查到区域中流体的存在。
[0031]图5是具有安装在车辆一个或多个部位的本发明的流体泄漏检测系统的车辆500的侧视图。如图所示，一个流体泄漏传感器102安置在车辆500的较低处，邻近车辆的左后方车门508。另一传感器102安置在车辆500的后部，即可能发生流体泄漏的车辆行李箱内。所示的流体泄漏传感器102的安装位置仅仅是示例性的，并且可以想到的是，传感器102也可以安装在车辆500内预计流体会泄漏并积聚的任何其他合适的位置。另外，虽然仅仅描述了两个这样的传感器，但任何数量的这种传感器102都可以用于检测车辆内潜在流体泄漏的不同区域的流体泄漏。
[0032]每个传感器102均包括由适合的吸收性材料(未示出)组成的不导电的本体101，其配置为吸收并收集来自各自部位的泄漏流体。所示的组成传感器102的电路的第二部分108的绝缘电线113和115 —端与传感器102连接，并且另一端最终与安置在车辆前部的报警系统103耦接。电线113和115可以经由车辆500的B型柱或C型柱与报警系统103连接。也可以想到用于为绝缘电线113和115选择从传感器102到中央报警系统103的路线的其他适合的路径。报警系统103可以安置在车辆500的前部，例如邻近车辆500的前方仪表板或在其下方。然而，基于使用者的优先选择，该报警系统103也可以安置在车辆500内的任何其他适合的位置。在特定实施例中，报警系统103可以耦接到安置在车辆500前部的显示界面上(未示出)。该显示界面可以配置为当检测到任何流体泄漏时显示文字信号。
[0033]本发明的流体泄漏检测系统能够检测发生在车辆中的任何部位的流体泄漏，并且足够挠性以便安装在传统泄漏检测系统相对难以安装的车辆的曲面上。另外，如前面提到的，该系统具有检测在车辆的任何区域泄漏的甚微流体液滴的能力。同样，尽管在机动车辆的背景下进行说明，该系统也能够用于检测其他环境下流体的泄漏。另外，该系统兼容并且有效地工作来检测任何导电流体的泄漏。
[0034]尽管已经全面地、相当详细地描述了本发明来涵盖可能的方面和实施例，但所属领域的技术人员应该认识到，本发明的其他变形也是可能的。
【权利要求】
1.一种流体泄漏传感器，其特征在于，包含: 不导电的本体，其由吸收性材料形成，并且安置为收集并吸收泄漏的导电流体；以及 电路，其包括至少两个隔开的部分，位于不导电的本体内的非绝缘的导电部件，并且非绝缘的导电部件设置成出现泄漏流体即产生导电部件之间的闭合回路。
2.根据权利要求1所述的流体泄漏传感器，其特征在于，所述不导电的本体包括暴露在泄漏的流体的泄漏通道中的表面，并且电路以实质上覆盖所述表面的方式排列。
3.根据权利要求1所述的流体泄漏传感器，其特征在于，所述电路以预定的形式排列。
4.根据权利要求1所述的流体泄漏传感器，其特征在于，每个导电部件包括裸露部分和绝缘部分。
5.根据权利要求4所述的流体泄漏传感器，其特征在于，每个导电部件的裸露部分嵌入不导电的本体内并在其中伸展，以覆盖不导电的本体的实质区域，以及形成电路的第一部分。
6.根据权利要求4所述的流体泄漏传感器，其特征在于，每个导电部件的绝缘部分从不导电的本体向外延伸，以形成电路的第二部分。
7.根据权利要求4所述的流体泄漏传感器，其特征在于，每个导电部件的裸露部分以预定的形式嵌入不导电的本体内，所述形式保持整个该形式中的裸露部分之间的最小距离。
8.根据权利要求4所述的流体泄漏传感器，其特征在于，在未出现泄漏的情况下，所述每个部件的裸露部分电分离，并且配置为在不导电的本体吸收泄漏流体时电耦接。
9.根据权利要求1所述的流体泄漏传感器，其特征在于，进一步包含电源，其配置为向流体泄漏传感器的电路提供电能。
10.根据权利要求1所述的流体泄漏传感器，其特征在于，所述不导电的本体由柔性材料形成。
11.根据权利要求1所述的流体泄漏传感器，其特征在于，所述不导电的本体由机织纤维、粘结纤维、或聚合泡沫中的一种形成。
12.根据权利要求12所述的流体泄漏检测系统，其特征在于，所述不导电的本体用非水可溶盐浸溃。
13.一种用于车辆的流体泄漏检测系统，其特征在于，包含: 多个如权利要求1所述的流体泄漏传感器，每个传感器安置在车辆内预计泄漏并积聚导电流体的位置； 中央报警系统，其可操作地耦接到每个流体泄漏传感器，该中央报警系统配置为产生指示一个或多个流体泄漏传感器激活的信号。
14.用于检测来自一个或多个车辆位置的导电流体泄漏的流体泄露检测系统，其特征在于，该系统包含: 至少一个流体泄漏传感器，其包括: 不导电的本体，其由吸收性材料形成，并且安置为收集并吸收泄漏的导电流体；以及 电路，其包括至少两个隔开的部分，位于不导电的本体内的非绝缘的导电部件，并且非绝缘的导电部件设置成出现泄漏流体即产生导电部件之间的闭合回路； 电源，其配置为向每个传感器提供电能，以及中央报警系统，其可操作地与每个流体泄漏传感器耦接，该中央报警系统配置为产生指示一个或多个流体泄漏传感器激活的信号。
15.根据权利要求14所述的流体泄漏检测系统，其特征在于，所述不导电的本体包括暴露在泄漏流体的泄漏通道中的表面；并且所述电路以实质上覆盖所述表面的形式排列。
16.根据权利要求14所述的流体泄漏检测系统，其特征在于，所述电路以预定的形式排列。
17.根据权利要求14所述的流体泄漏检测系统，其特征在于，每个导电部件包括裸露部分和绝缘部分。
18.根据权利要求14所述的流体泄漏检测系统，其特征在于，每个导电部件的裸露部分嵌入不导电的本体内并在其中伸展，覆盖所述不导电的本体的实质区域。
19.根据权利要求14所述的流体泄漏检测系统，其特征在于，每个导电部件的裸露部分以预定的形式嵌入不导电的本体内，所述形式保持整个该形式中的裸露部分之间的最小距离。
20.根据权利要求 14所述的流体泄漏检测系统，其特征在于，在未出现泄漏的情况下，所述导电部件的裸露部分电分离，并且配置为在不导电的本体吸收泄漏流体时电耦接。
【文档编号】G01M3/16GK103969008SQ201410042774
【公开日】2014年8月6日 申请日期:2014年1月29日 优先权日:2013年1月30日
【发明者】安东尼·理查德·瓦尔泽 申请人:福特全球技术公司