用于感测冷却剂系统中油泄漏的油检测传感器模块的制作方法

本实用新型涉及一种用于检测冷却剂系统中冷却剂降解的传感器系统。更具体地，本实用新型涉及一种用于感测冷却剂系统中油泄漏的油检测传感器模块。

背景技术：

发动机可配备冷却剂系统以冷却其中的某些部件从而确保适当性能。例如，一种用于发动机的冷却剂系统是众所周知的。该冷却剂系统通常包括邻近润滑系统的通道以确保冷却剂从润滑剂吸热以实现适当冷却。

然而，如果油和冷却剂之间的屏障，例如失效，那么油可能会与冷却剂混合，该屏障可能由发动机机体中的铸钢壁或这两个系统之间的密封构成。而这可能反过来导致油与冷却剂混合。这种混合的副产物通常沉降在冷却剂箱中。如果未定期检查冷却剂的状况，那么冷却剂中的油以及因此润滑系统内油中的冷却剂可能损害发动机或者甚至完全破坏发动机和冷却剂系统。因此，能够在出现这种情况时或此后不久确定油是否与冷却剂混合可减轻进一步的损害并保护发动机和冷却剂系统防止受进一步的损害。

美国专利第7,043,967号公开了一种设备，其提供了一种监测冷却剂的状况并检测异常操作状况的方法。该参考文献涉及经由多个传感器通过使用流体取样检测污染物。然而，由于冷却剂箱一般定位在较远位置处，该布置可能是不适宜的。由于冷却剂箱的较远位置、冷却剂箱的设计、缺乏维护人员和/或冷却剂分析系统的操作成本，频繁的流体取样可能不切实际。因此，需要发展一种更为便利且性价比高的检测冷却剂箱中污染物的方法。

技术实现要素：

本实用新型的各个方面描述了一种用于感测冷却剂系统中油泄漏的油检测传感器模块。该油检测传感器模块包括主体、膜以及传感器。主体包括第一端和第二端。腔体设置在主体的第一端和主体的第二端之间。膜设置在主体的第一端处。膜被构造并布置成将油过滤进入主体的腔体中并阻挡冷却剂进入主体中。传感器包括感测端和壳体端。传感器密封地联接至主体的第二端。传感器的感测端设置在主体的第二端中。感测端被布置成检测腔体中的油。夹带在冷却剂中的油与传感器流体连通。响应于油检测传感器模块至少部分浸没在冷却剂中，膜限制水溶性产物的通过。一旦检测到腔体中的油的阈值水平，经由传感器发出报警信号。

一种用于感测冷却剂系统中的油泄漏的油检测传感器模块，所述油检测传感器模块包括：

主体，所述主体具有第一端和第二端以及设置在所述主体的所述第一端与所述主体的所述第二端之间的腔体；

膜，所述膜设置在所述主体的所述第一端内，其中，所述膜被构造并布置成接纳进入所述主体的所述腔体中的油并且防止冷却剂进入所述主体；以及

传感器，所述传感器具有感测端和壳体端，所述传感器密封地联接至所述主体的所述第二端，

其中，所述传感器的所述感测端被设置在所述主体的所述第二端中并且被构造并布置成检测所述腔体中的油，

其中，响应于所述油检测传感器模块至少部分地浸没在所述冷却剂中，被夹带在所述冷却剂中的油通过所述膜与所述传感器流体连通，而水溶性产物被限制而不能通过所述膜，

其中，当经由所述传感器检测到所述腔体中的油的阈值水平时，发出警报信号。

本实用新型的方案，可以无需频繁的流体取样就能够有效地检测冷却剂系统中油泄漏的实际状况是否达到规定的阈值水平，以警示工作人员。因而减小了由于油和所产生的副产品的形成所导致的冷却剂箱故障的可能性，并可以不必频繁地对冷却剂箱进行全面清洗。

附图说明

图1是根据本实用新型的构思冷却剂箱的油检测系统的示意图；

图2是根据本实用新型的构思图1的油检测系统的油检测传感器模块的第一实施例的透视图，描绘了捕获在其中中心部分的油；

图3是根据本实用新型的构思图2的油检测传感器模块的剖面图；

图4是根据本实用新型的构思图1的油检测系统的油检测传感器模块的第二实施例的透视图；

图5是根据本实用新型的构思图4的油检测传感器模块的剖面图；及

图6是根据本实用新型的构思图1的油检测系统的油检测传感器模块的第三实施例的透视图，其中主体的某些部分被移除以更清晰地显示出膜和传感器。

具体实施方式

参考图1，其示出了用于冷却剂箱12的油检测系统10。冷却剂箱12被提供用以存储冷却剂14或水溶性混合物14，按照惯例其连通到发动机系统（未示出），以冷却发动机。通常，冷却剂14是水和乙二醇的混合物。冷却剂箱12包括侧壁16、盖部分18以及底部分20。冷却剂箱12设置有油检测系统10，以检测冷却剂14中油22的存在。

油检测系统10包括油检测传感器模块24、处理器26以及报警电路28。油检测传感器模块24可以具体化为各种结构形式，例如油检测传感器模块24'（图4和图5中所示）和油检测传感器模块24''（图6中所示）。现在参考图1，油检测传感器模块24可被附接到盖部分18附近。在这种情况下，由于油22相对于冷却剂14的相对比重导致油22通常浮在冷却剂14的表面30上，而对于浮在冷却剂14的表面30上来说，至少有一部分的油22已进入油检测传感器模块24（参见图5，具体地为油22）。油检测传感器模块24可被定位为在冷却剂箱12内的冷却剂14的表面30上浮动。在这些情况下，油检测传感器模块24可能由于冷却剂运动而倾向于来回移动。这可以允许冷却剂14中的油22的进入。

参考图2，示出了油检测传感器模块24，其为油检测传感器模块24的第一实施例。油检测传感器模块24包括主体32，该主体32沿第一纵轴X₁-X₁布置。主体32包括第一端34和第二端36。在第一端34与第二端36之间，界定了腔体38（图3）。主体32的第二端36被构造并布置成检测腔体38中的油22。第二端36可经由导线40与处理器26（图1）通信。

参考图2和图3，油检测传感器模块24包括膜42和传感器44。膜42被容纳在油检测传感器模块24的主体32的第一端34内，并且沿第一纵轴X₁-X₁布置。膜42可以是可渗透膜、疏水膜、陶瓷膜或者那些普通技术人员已知的任何其他膜，其接受油22通过膜并且限制冷却剂14进入膜。因此，膜42拒绝水溶性液体如冷却剂14透过，但是允许油22透过。这些膜是相对为人熟知的，并且可以被构造成具有预定的孔半径以允许油22通过。膜42延伸进入到油检测传感器模块24的第一端34中，使得膜42围绕第一端34密封。油检测传感器模块24与第二端36接合。膜42包括入口端46和出口端48。入口端46设置在相对于第一端34的外部。另外，出口端48通常被密封在油检测传感器模块24的腔体38内。油22进入入口端46并随后留在腔体38内。

传感器44被密封在主体32的第二端36内。传感器44包括感测端50和壳体端52。感测端50从第二端36朝着腔体38延伸。感测端50可以被制成在冷却剂箱12（图1）内浮动，使得通常在冷却剂14的表面30上浮动的油22将与膜42接触。传感器44的感测端50被成型为并被布置成检测腔体38中捕获的油22的阈值水平。在示例性实施例中，感测端50具有基本圆锥形的特征。壳体端52与感测端50相对。壳体端52从第二端36远离腔体38延伸。壳体端52设置有导线40，该导线40可向处理器26（图1）传送输出。处理器26连接到报警电路28。

参考图4，示出了油检测传感器模块24'，其为油检测传感器模块24的第二实施例。油检测传感器模块24'包括主体32'、膜42'以及传感器44'，以及密封元件54。主体32'近似圆柱形，并且沿第二纵轴X₂-X₂布置。主体32'包括第一端34'、第二端36'以及腔体38'（图5）。第一端34'和第二端36'可具有等直径特征。第二端36'可经由导线40'与处理器26（图1）通信。

参考图5，示出了油检测传感器模块24'的横截面图。腔体38'、膜42'和传感器44'沿第二纵轴X₂-X₂布置。腔体38'被界定在第一端34'与第二端36'之间。第一端34'的下游，主体32'的直径减小直至第二端36'，以界定具有直径比第一端34'和第二端36'的直径小的腔体38'。

膜42'被容纳在油检测传感器模块24'的主体32'中。膜42'在组成和结构上与膜42（图2）类似。膜42'限制水溶性混合物的通过并且允许油22从其中透过。膜42'被密封在油检测传感器模块24'的第一端34'中，这样使得膜42被密封地固定在第一端34'中。膜42'包括直径基本相等的入口端46'和出口端48'。入口端46'设置在相对于第一端34'的外部。另外，出口端48'从第一端34'延伸并且被容纳在腔体38'中。经由入口端46'可透过的油22被聚集到腔体38'中。

传感器44'定位在腔体38'附近。传感器44'可密封地附接到主体32'的第二端36'。传感器44'包括感测端50'和壳体端52'。传感器44'被密封在第二端36'中，以这种方式使得感测端50'位于腔体38'中且壳体端52'位于腔体38'的外部。感测端50'被构造为与在腔体38'中积聚的所透过的油22接触。感测端50'具有检测聚集在腔体38'中的油22的阈值水平的功能。感测端50'被容纳在密封元件54中，该密封元件54放置在油检测传感器模块24'的第二端36'处。密封元件54靠近腔体38'并且被构造为与传感器44'的感测端50'的形状互补。传感器44'可以经由导线40'连接到电源，导线40'连接到传感器44'的壳体端52'。当经由导线40'供电时，传感器44'运行以检测冷却剂14中的油22。可将该检测作为输出传送到处理器26（图1）。

参考图6，示出的油检测传感器模块24''是油检测传感器模块24的第三实施例。油检测传感器模块24''包括主体32''、膜42''以及传感器44''。主体32''是肘形结构。主体32''包括第一端34''、第二端36''以及腔体38''。第一端34''和第二端36''经由图6中的切除部分示出，以描绘传感器44''和膜42''的位置。第一端34''和第二端36''的直径基本相等。第一端34''沿第三纵轴X₃-X₃布置。第二端36''沿第四纵轴X₄-X₄布置。腔体38''被界定在第一端34''与第二端36''之间。腔体38''包括第一部分56、第二部分58以及弯曲部分60。第一部分56和第二部分58基本为圆柱形。第一部分56靠近第一端34''且第二部分58靠近第二端36''。弯曲部分60被界定在第一部分56与第二部分58之间。油检测传感器模块24''被布置在冷却剂箱12的侧壁16上，以这种方式使得第一端34''指向冷却剂箱12的内部。主体32''的第二端36''被构造并布置成检测腔体38''中的油22。传感器44''经由导线40''供电，传感器44''可与处理器26（图1）通信。

膜42''被容纳在油检测传感器模块24''的主体32''内。膜42''在结构和组成上类似于膜42'和膜42。膜42''包括直径相等的入口端46''和出口端48''。膜42''被密封在第一端34''中，以这种方式使得入口端46''被放置在相对于第一端34''的外部，而出口端48''在腔体38''内。

传感器44''包括感测端50''和壳体端52''。传感器44''可密封地附接到第二端36''，这样使得感测端50''在腔体38''内且壳体端52''在相对于腔体38''的外部。感测端50''被构造为与积聚在腔体38''中的所透过的油22接触。感测端50''检测聚集在腔体38''中的油22的阈值水平。壳体端52''连接到导线40''，这样使得传感器44''可以经由电源供电。传感器44''被供电以检测冷却剂14中的油22，继而传送到处理器26（图1）。处理器26与报警电路28进行控制通信。

工业实用性

在操作中，在一段时间内，一些气化的油可能从机器或者发动机的油路泄漏并且进入冷却剂通道。更进一步，表示为油22的气化的油可能进入冷却剂箱12。油检测系统10的油检测传感器模块24、24'和24''被定位在冷却剂箱12中以检测冷却剂14中油22的存在。在实施例中，油检测传感器模块24、24'和24''可以在表面30上浮动。因此，油检测传感器模块24、24'和24''可能回由于冷却剂箱12中冷却剂的运动而移动。油检测传感器模块24、24'和24''的膜42、42'和42''的选择可透性限制冷却剂14进入腔体38、38'和38''中。响应于油检测传感器模块24、24'和24''的浸没，油22穿过膜42、42'和42''并且在腔体38、38'和38''中积聚。腔体38、38'和38''内的感测端50、50'和50''与腔体38、38'和38''中积聚的油22接触。传感器44、44'和44''分别经由导线40、40'和40''由电源（未示出）供电。在被供电时，传感器44、44'和44''运行以检测冷却剂14中油22的存在。感测端50、50'和50''分别与腔体38、38'和38''中的油22接触。其后，当阈值水平的油22在腔体38、38'和38''中聚集时，传感器44、44'和44''检测油22的存在。当检测到油22时，传感器44、44'和44''生成油检测信号并且将油检测信号传送至处理器26。然后处理器26分析所接收的油检测信号并且将报警信号发送至报警电路28。进而报警电路28开启声音报警以警告附近的操作者在冷却剂14中检测到油22。

本实用新型进一步设想，处理器26可以与诸如手持移动装置或者远程计算机的其他装置进行通信，以通知信息接收器在冷却剂14中检测到油22。

所公开的油检测传感器模块24、24'和24''用于冷却剂箱12中的油检测的目的。当检测到存在阈值水平的油22时，通过传感器44、44'和44''执行油22的瞬时检测。通常将传感器44、44'和44''的感测端50、50'和50''分别浸入仅仅一层薄薄的油22就足以提供检测。另外，传感器44、44'和44''可以分别以不同的角度在第二端36、36'和36''处密封地定位在腔体38、38'和38''内。这允许在检测之前积聚预定量的油22。因此，避免了由少量油22导致的油22的不相干检测。因此，减小了由于油和所产生的副产品的形成所导致的冷却剂箱故障的可能性。此外，可以不必频繁地对冷却剂箱进行全面清洗。主体32、32'、32''、传感器44、44'、44''和膜42、42'、42''的形状和尺寸本质上是示例性的，并未将本实用新型限制为本文所示出的具体几何结构

根据详细的说明书，本实用新型的许多特征和优点是明显的，并且因此旨在通过所附权利要求书来覆盖落入其真实精神和保护范围内的本实用新型的所有这样的特征和优点。此外，由于对本领域技术人员来说，将容易想到许多修改和变形，因此不需要将本实用新型限制为所示出和描述的具体结构和操作，并且因此可以采用落入本实用新型的保护范围内的所有合适的修改和等同内容。