TW201531669A - 液面高度檢測計 - Google Patents

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TW201531669A
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Toshihisa Taniguchi
Norio Gouko
Yoshitaro Yazaki
Yoshihiko Shiraishi
Yasuhiro Tanaka
Keita Saitou
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    • G01F—MEASURING VOLUME, VOLUME FLOW, MASS FLOW OR LIQUID LEVEL; METERING BY VOLUME
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Abstract

液面高度檢測計，係具備有：檢測元件，係具有其中一面與其相反側之另外一面，前述其中一面係朝向液體，並且使前述其中一面成為與液面之高度方向平行的狀態、帕耳帖元件，係設置於檢測元件之另外一面側、以及控制部，係進行前述液體之液面高度的檢測處理。前述帕耳帖元件，係形成從前述另外一面朝向前述其中一面來通過前述檢測元件的內部並朝向前述液體或氣體的熱流。前述控制部，係根據因應於通過前述檢測元件的內部之熱流所輸出的電訊號之輸出值、和檢測元件之輸出值與前述液面高度間的關係，來算出液面高度。

Description

液面高度檢測計
本發明係關於液面高度檢測計者。
以往，已知有液面高度檢測計。例如，於專利第4681127號公報中，係揭示有以下之液面高度檢測計。此液面高度檢測計，係以檢查熔湯(熔融金屬)之湯面位置的方式所構成。具體而言，於前述液面高度檢測計中，係於上部為開放之開放系容器的側壁埋設有複數之熱電偶，藉由複數之熱電偶來測定熱通量(heat flux)差，並依據此測定結果算出湯面位置。所謂此熱通量差，係指從容器內部的熔湯(液體)朝向容器外部之熱通量與從湯面上側的氣體朝向容器外部之熱通量的差。若為開放系容器，則會於熔湯與氣體之間存在溫度差，而產生熱通量差，因此，可根據熱通量差來算出湯面位置。
〔先前技術文獻〕 〔專利文獻〕
[專利文獻1]日本專利第4681127號公報
但，於被密閉之閉鎖系容器的情況中，由於容器內部的液體與氣體，係幾乎沒有溫度差而不會產生熱通量差，因此於上述之以往技術中，係無法檢測液面位置。
又，於上述之專利文獻所揭示的技術中，如同根據於容器的側壁埋設有熱電偶一事而可清楚得知一般，係檢測裝入於容器之液體的液面，而對於未裝入於容器之液體的液面高度並未進行檢測。
本發明係提供一種液面高度檢測計，其係不僅開放系容器，即使於密閉系容器中，亦可檢測液面高度，進而，即使未裝入於容器之液體的液面高度亦可檢測。
作為本發明之典型的一例之液面高度計，係具備有：檢測元件(10)，係具有第1面(10a)與其相反側之第2面(10b)，使前述第1面朝向檢測對象的液體，並且使前述第1面成為與液面之高度方向平行的狀態、加熱手段(20)，係設置於前述檢測元件的第2面側、檢測處理手段(30)，係進行前述液體之液面高度的檢測處理、1個感測器單元，係藉由1個前述檢測元件所 構成，1個前述檢測元件係於液面高度方向之長度與液面高度的檢測範圍相同長度、複數之第1、第2通孔(101、102)，係形成於前述檢測元件，且於厚度方向貫穿由熱塑性樹脂所構成的絕緣基材(100)、以及第1、第2層間連接構件(130、140)，係埋入於前述檢測元件，且以與前述第1、第2通孔不同的金屬所形成。
若依據上述液面高度檢測計，則前述加熱手段，係形成從前述第2面朝向前述第1面來通過前述檢測元件的內部並朝向前述液體或氣體的熱流。前述檢測元件，係具有將前述第1、第2層間連接構件交互串聯連接的結構，在交互串聯連接的前述第1、第2層間連接構件，發生與通過前述檢測元件的內部之熱流相對應的電動勢，並將與該電動勢相對應的電訊號輸出至前述檢測處理手段。而，前述檢測處理手段，係根據前述檢測元件的輸出值、和前述檢測元件的輸出值與液面高度間的關係，來算出液面高度。
又，作為典型的另外一例之液面高度計，係具備有：複數之檢測元件(10)，係具有第1面(10a)與其相反側之第2面(10b)，使前述第1面朝向檢測對象的液體，並且使前述第1面成為與液面之高度方向平行的狀態、加熱手段(20)，係設置於前述複數之檢測元件的第2面側、檢測處理手段(30)，係進行前述液體之液面高度的檢測處理、1個感測器單元，係藉由前述複數之檢測元件所構成，前述複數之檢測元件係遍及液面高度之 檢測範圍地排列於液面高度方向、複數之第1、第2通孔(101、102)，係形成於前述複數之檢測元件，分別於厚度方向貫穿由熱塑性樹脂所構成的絕緣基材(100)、以及第1、第2層間連接構件(130、140)，係埋入於前述複數之檢測元件，且以與前述第1、第2通孔不同的金屬所形成。
若依據上述液面高度檢測計，則前述加熱手段，係形成從前述第2面朝向前述第1面來通過前述複數之檢測元件的內部並朝向前述液體或氣體的熱流，前述複數之檢測元件，係在交互串聯連接的前述第1、第2層間連接構件，發生與通過前述檢測元件的內部之熱流相對應的電動勢，並將與該電動勢相對應的電訊號輸出至前述檢測處理手段，前述檢測處理手段，係根據前述複數之檢測元件的總輸出值、和前述複數之檢測元件的總輸出值與液面高度間的關係，來算出液面高度。
若依據上述之本發明之典型的例子，則從加熱手段形成通過檢測元件的內部並朝向液體或氣體的熱流，並根據通過檢測元件的內部之熱流的大小，來檢測液面高度。在此，一般而言，液體之熱傳導係比氣體之熱傳導更高。因此，熱流朝向液體時之通過檢測元件的內部之熱流會比熱流朝向氣體時更大。因而，能夠依據通過檢測元件的內部之熱流的大小，將液面的位置進行特定。
此時，即使於在液體與氣體無溫度差的情況中，也會在朝向液體的熱流與朝向氣體的熱流之大小上產 生差異。因而，若依據上述之液面高度計的例子，則不僅開放系容器，即使於閉鎖系容器中，亦可檢測液面高度。另外，於上述之液面高度計的例子中，係可將感測器單元設置於容器的側壁外面，或容器的內部。
又，若依據上述之液面高度計的例子，則藉由使感測器單元浸漬於液體來作使用，亦可檢測未裝入於容器之液體的液面高度。
另外，在此欄及申請專利之範圍所記載的各手段之括弧內的符號，係為顯示與後述之實施形態所記載的具體手段之對應關係的一例。
1‧‧‧容器
10‧‧‧檢測元件
13‧‧‧隔熱構件
20‧‧‧帕耳帖元件
30‧‧‧控制部(檢測處理手段)
100‧‧‧絕緣基材
101、102‧‧‧第1、第2通孔
130、140‧‧‧第1、第2層間連接構件
[第1圖]係顯示第1實施形態之車輛用燃料計之構造的圖。
[第2圖]係顯示第1實施形態之車輛用燃料計之構造的圖。
[第3圖]係第2圖中之檢測元件及帕耳帖元件的俯視圖。
[第4圖]係沿著第3圖中之IV-IV線的剖面圖。
[第5圖]係沿著第3圖中之V-V線的剖面圖。
[第6圖]係顯示檢測元件之製造工程的剖面圖。
[第7圖]係用以說明第2圖中之檢測元件及帕耳帖元件的作動的剖面圖。
[第8圖]係顯示第2圖中之檢測元件的輸出值與液面高度之關係的圖。
[第9圖]係第1圖、第2圖中之控制部所執行之控制處理的流程圖。
[第10圖]係顯示第2圖中之帕耳帖元件的施加電壓值與檢測元件的輸出值之關係的圖。
[第11圖]係顯示第2實施形態之車輛用燃料計之構造的圖。
[第12圖]係顯示周圍溫度為T℃、T-α℃、T+α℃時之第11圖中之檢測元件的輸出值與液面高度之關係的圖。
[第13圖]係顯示第3實施形態之車輛用燃料計之構造的圖。
[第14圖]係第13圖中之容器、檢測元件及帕耳帖元件的剖面圖。
[第15圖]係顯示第13圖中之複數之檢測元件的總輸出值與液面高度之關係的圖。
[第16圖]係第13圖中之控制部所執行之控制處理的流程圖。
[第17圖]係顯示第4實施形態之車輛用燃料計之構造的圖。
[第18圖]係顯示周圍溫度為T℃、T-α℃、T+α℃時之第17圖中之檢測元件的輸出值與液面高度之關係的圖。
[第19圖]係顯示第5實施形態之容器及感測器單元的外觀圖。
[第20圖]係第19圖中之容器及感測器單元的剖面圖。
[第21圖]係第6實施形態之容器及感測器單元的剖面圖。
[第22圖]係顯示第21圖中之第1感測器單元的複數之檢測元件的總輸出值與液面高度之關係的圖。
[第23圖]係顯示第21圖中之第2感測器單元的複數之檢測元件的總輸出值與液面高度之關係的圖。
[第24圖A]係第7實施形態之容器及感測器單元的剖面圖。
[第24圖B]係第7實施形態之容器及感測器單元的剖面圖。
[第25圖]係第8實施形態之容器及感測器單元的外觀圖，且係顯示液面為與容器底面平行之狀態的圖。
[第26圖]係顯示當液面位置為第25圖所示的位置時之各感測器單元的輸出值之一例的圖。
[第27圖]係第8實施形態之容器及感測器單元的外觀圖，且係顯示液面為相對於容器呈傾斜之狀態的圖。
[第28圖]係顯示當液面位置為第27圖所示的位置時之各感測器單元的輸出值之一例的圖。
[第29圖]係第9實施形態之容器及感測器單元的外觀圖，且係顯示液面為與容器底面平行之狀態的圖。
[第30圖]係顯示當液面位置為第29圖所示的位置時之各感測器單元的輸出值之一例的圖。
[第31圖]係第9實施形態之容器及感測器單元的外觀圖，且係顯示液面為相對於容器底面呈傾斜之狀態的圖。
[第32圖]係顯示當液面位置為第31圖所示的位置時之各感測器單元的輸出值之一例的圖。
[第33圖]係第10實施形態之容器及感測器單元的剖面圖。
[第34圖]係第11實施形態之容器及感測器單元的剖面圖。
[第35圖A]係第12實施形態之容器及感測器單元的剖面圖。
[第35圖B]係第12實施形態之容器及感測器單元的剖面圖。
[第36圖]係用以說明第12實施形態所解決之課題的容器及感測器單元的剖面圖。
[第37圖]係第13實施形態之容器及感測器單元的剖面圖。
[第38圖]係第14實施形態之容器及感測器單元的外觀圖，且係顯示液面為與容器底面平行之狀態的圖。
[第39圖]係第14實施形態之容器及感測器單元的外觀圖，且係顯示液面為相對於容器底面呈傾斜之狀態的圖。
[第40圖]係第15實施形態之容器及感測器單元的外觀圖，且係顯示液面為與容器底面平行之狀態的圖。
[第41圖]係第15實施形態之容器及感測器單元的外觀圖，且係顯示液面為相對於容器底面呈傾斜之狀態的圖。
以下，針對本發明之實施形態，根據附圖來進行說明。另外，於以下之各實施形態中，對於彼此相同或均等的部分，係標示相同符號來進行說明。
(第1實施形態)
本實施形態，係適用於將本發明之液面高度檢測計搭載於車輛的車輛用燃料計者。
如第1圖、第2圖所示般，車輛用燃料計，係具備有：1個感測部10、20、控制部30、以及顯示部40。感測部10、20，係具有檢測元件10與帕耳帖元件20者，且被設置於容器1的側壁外面。於本實施形態中，係藉由1個感測部10、20來構成1個感測器單元U1。
容器1，係收容作為液面高度之檢測對象的液體2，亦即燃料之直方體形狀的密閉容器(閉鎖系容器)。於容器1的內部，係裝入有液體2與氣體3。於容器1的4個側壁當中之1個側壁的外面，係藉由接著膠帶、接著劑等而貼附有感測部10、20。
檢測元件10，係發生與兩面之溫度差相對應的電動勢之熱電轉換元件。檢測元件10，係具有其中一面10a(第1面)與其相反側之另外一面10b(第2面)的板狀，厚度為1mm以下，且平面形狀為長方形。檢測元件10，係將其中一面10a作為容器1側，將另外一面10b作為外側，而被貼附於容器1的側壁。亦即，檢測元件10，係以使其中一面10a及另外一面10b成為與容器1之高度方向(第1圖、第2圖中之上下方向)平行的方式被設置於容器1。
於容器1的高度方向之檢測元件10的長度，係與容器1整體的高度大致相同長度。此係對於容器1之內部的高度方向全區域之液面高度進行檢測之故。若欲檢測液面高度的範圍為比容器1的高度方向全區域更窄，則亦可使檢測元件10的長度比容器1整體的高度更短。如此一來，檢測元件10的長度，係可因應於欲檢測液面高度的範圍而適當設定。
帕耳帖元件20，係被設置於檢測元件10之另外一面10b側，亦即外側。帕耳帖元件20，係具有其中一面20a與其相反側之另外一面20b的板狀，且係若賦予電力，則其中一面20a與另外一面20b之其中一方會發熱，而另外一方會吸熱的熱電轉換元件。將帕耳帖元件20之其中一面20a側作為檢測元件10側，來設置帕耳帖元件20。於容器1的高度方向之帕耳帖元件20的長度，係與檢測元件10相同。
帕耳帖元件20，係如第3圖~第5圖所示般，與檢測元件10具有相同的結構，且與檢測元件10層積而一體化。亦即，檢測元件10與帕耳帖元件20，係將相同的結構之熱電轉換元件進行層積2層的層積體，且係將其中一方之熱電轉換元件作為檢測元件10，將另外一方之熱電轉換元件作為帕耳帖元件20而構成者。
具體而言，如第3圖~第5圖所示般，檢測元件10與帕耳帖元件20，係兩者皆將絕緣基材100、表面保護構件110、背面保護構件120予以一體化，且在此一體化者的內部使第1、第2層間連接構件130、140交互串聯連接者。另外，第3圖，係為了容易理解，而省略顯示帕耳帖元件20之表面保護構件110。又，第3圖，雖並非剖面圖，但為了容易理解而對於第1、第2層間連接構件130、140施加影線。
由於檢測元件10與帕耳帖元件20係為相同的結構，因此以下係針對檢測元件10的結構進行說明。
絕緣基材100，係由以聚醚醚酮(PEEK)、聚醚醯亞胺(PEI)、液晶聚合物(LCP)等所代表的平面矩形狀之熱塑性樹脂薄膜所構成。且，以使貫穿厚度方向的複數之第1、第2通孔101、102成為交錯的方式來形成為交錯格狀圖型。
另外，本實施形態之第1、第2通孔101、102，係為從表面100a朝向背面100b直徑為一定的圓筒狀，但亦可為從表面100a朝向背面100b直徑為縮小的錐 體狀。又，可為從背面100b朝向表面100a直徑為縮小的錐體狀，亦可為角筒狀。
而，於第1通孔101，係配置有第1層間連接構件130，於第2通孔102，係配置有第2層間連接構件140。也就是說，於絕緣基材100，係以交錯的方式配置有第1、第2層間連接構件130、140。
如此一來，由於在第1、第2通孔101、102內配置有第1、第2層間連接構件130、140，因此藉由適當變更第1、第2通孔101、102的數目或直徑、間隔等，而能夠使第1、第2層間連接構件130、140成為高密度。藉由此，可增大起電壓，而使檢測元件10之高感度化為可能。
第1、第2層間連接構件130、140，係為了發揮席貝克效應(Seebeck effect)，而以彼此不同的金屬所構成。例如，第1層間連接構件130，係由以使構成P型之Bi-Sb-Te合金的粉末為維持在燒結前之複數個金屬原子的結晶結構之方式被固相燒結的金屬化合物所構成。又，第2層間連接構件140，係由以使構成N型之Bi-Te合金的粉末為維持在燒結前之複數個金屬原子的結晶結構之方式被固相燒結的金屬化合物所構成。如此一來，形成第1、第2層間連接構件130、140的金屬，係為將複數個金屬原子在維持該金屬原子之結晶結構的狀態下燒結而成的燒結合金。藉由此，可增大在交互串聯連接的第1、第2層間連接構件130、140所發生的起電壓，而使檢測 元件100之高感度化為可能。
如此一來，於本實施形態中，係使用高感度的檢測元件10，因此，能夠使用檢測元件10來檢測液面高度。
於絕緣基材100的表面100a，係配置有由以聚醚醚酮(PEEK)、聚醚醯亞胺(PEI)、液晶聚合物(LCP)等所代表的平面矩形狀之熱塑性樹脂薄膜所構成的表面保護構件110。此表面保護構件110，係平面形狀為與絕緣基材10相同大小，在與絕緣基材100相對向之其中一面110a側處，以使圖型化後的複數之表面圖型111彼此相分離的方式形成有銅箔等之導體箔。而，各表面圖型111，係分別與第1、第2層間連接構件130、140電連接。
具體而言，係如第4圖所示般，當將相鄰接的1個第1層間連接構件130與1個第2層間連接構件140設為組150時，各組150之第1、第2層間連接構件130、140，係與相同之表面圖型111連接。也就是說，各組150之第1、第2層間連接構件130、140，係經由表面圖型111而電連接。另外，於本實施形態中，係使沿著絕緣基材100之長邊方向(第4圖中紙面的左右方向)而相鄰接的1個第1層間連接構件130與1個第2層間連接構件140為組150。
於絕緣基材100的背面100b，係配置有由以聚醚醚酮(PEEK)、聚醚醯亞胺(PEI)、液晶聚合物 (LCP)等所代表之熱塑性樹脂薄膜所構成的平面矩形狀之背面保護構件120。此背面保護構件120，其之絕緣基材100之長邊方向上的長度為比絕緣基材100更長，並以使長邊方向的兩端部從絕緣基材100突出的方式配置於絕緣基材100的背面100b。
而，於背面保護構件120，係在與絕緣基材100相對向之其中一面120a側處，以使圖型化後的複數之背面圖型121彼此相分離的方式形成有銅箔等之導體箔。而，各背面圖型121，係分別與第1、第2層間連接構件130、140電連接。
具體而言，係如第4圖所示般，於與絕緣基材100之長邊方向相鄰接的組150中，其中一方之組150的第1層間連接構件130與另外一方之組150的第2層間連接構件140，係與相同之背面圖型121連接。也就是說，跨越組150來使第1、第2層間連接構件130、140經由相同之背面圖型121而電連接。
又，如第5圖所示般，於絕緣基材100的外緣，係使沿著與長邊方向正交的方向(第3圖中紙面的上下方向)而相鄰接的第1、第2層間連接構件130、140與相同之背面圖型121連接。詳細而言，係以使經由表面圖型111及背面圖型121串聯連接者於絕緣基材100的長邊方向折返的方式，使相鄰接的第1、第2層間連接構件130、140與相同之背面圖型121連接。
又，背面圖型121當中，如上述般地成為串 聯連接者的端部之部分，係如第3圖及第4圖般，以從絕緣基材100露出的方式形成。而，背面圖型121當中從絕緣基材100露出的部分係成為作為與控制部30連接的端子而發揮功能的部分。
以上為本實施形態中之基本的檢測元件10之構造。而，此種檢測元件10，係將與在和兩面10a、10b相垂直的方向上而通過檢測元件10的內部之熱流(熱通量)相對應的感測訊號(起電壓)輸出至控制部30。若熱通量產生變化，則在交互串聯連接的第1、第2層間連接構件130、140所發生的起電壓會產生變化。
另一方面，帕耳帖元件20，係藉由控制部30而將電力供給於交互串聯連接的第1、第2層間連接構件130、140處，藉由此而使其中一面20a與另外一面20b之其中一方進行發熱，使另外一方進行吸熱。依據流到交互串聯連接的第1、第2層間連接構件130、140的電流之方向，來決定發熱側與吸熱側。
本實施形態之檢測元件10及帕耳帖元件20，係使用熱塑性樹脂來構成絕緣基材100、表面保護構件110、背面保護構件120，而具有可撓性。因此，即使容器1的側壁彎曲，亦可在因應於側壁而彎曲的狀態下，將檢測元件10及帕耳帖元件20貼附於容器1的外面。
在此，針對上述檢測元件10及帕耳帖元件20的製造方法，一邊參照第6圖一邊進行說明。
首先，如第6圖(a)所示般，準備絕緣基材 100，藉由鑽孔器或雷射等來形成複數之第1通孔101。
接著，如第6圖(b)所示般，於各第1通孔101填充第1導電性糊料131。另外，作為將第1導電性糊料131填充於第1通孔101的方法(裝置)，係可採用本申請人所發明之於日本專利2010-50356號中所記載的方法(裝置)。
若簡單地說明，則隔著吸附紙160於未圖示的保持台上，以使背面100b與吸附紙160相對向的方式來配置絕緣基材100。接著，一邊使第1導電性糊料131熔融，一邊將第1導電性糊料131填充於第1通孔101內。藉由此，第1導電性糊料131之有機溶劑的大部分會被吸附紙160所吸附，而使合金的粉末密著地配置於第1通孔101。
另外，吸附紙160，係只要為可吸收第1導電性糊料131之有機溶劑的材質者即可，可使用一般的優質紙等。又，第1導電性糊料131，係可使用添加熔點為43℃之石蠟等的有機溶劑來將金屬原子為維持特定的結晶結構之Bi-Sb-Te合金的粉末予以糊料化者。因此，當將第1導電性糊料131進行填充時，係在絕緣基材100的表面100a被加熱至約43℃的狀態下進行。
接著，如第6圖(c)所示般，於絕緣基材100上藉由鑽孔器或雷射等來形成複數之第2通孔102。此第2通孔102，係如上述般地，形成為與第1通孔101交錯，並與第1通孔101一起構成交錯格狀圖型。
接著，如第6圖(d)所示般，於各第2通孔102填充第2導電性糊料141。另外，此工程，係可在與上述第6圖(b)相同的工程中進行。
亦即，再度隔著吸附紙160於未圖示的保持台上，以使背面100b與吸附紙160相對向的方式配置絕緣基材100，之後，將第2導電性糊料141填充於第2通孔102內。藉由此，第2導電性糊料141之有機溶劑的大部分會被吸附紙160所吸附，而使合金的粉末密著地配置於第2通孔102。
第2導電性糊料141，係可使用添加熔點為常溫之松香醇等的有機溶劑來將Bi-Te合金(亦即，與構成第1導電性糊料131之金屬原子不同的金屬原子為維持特定的結晶結構之合金)的粉末予以糊料化者。也就是說，構成第2導電性糊料141的有機溶劑，係可使用熔點低於構成第1導電性糊料131的有機溶劑者。且，當將第2導電性糊料141進行填充時，係在絕緣基材100的表面100a被保持在常溫的狀態下進行。換句話說，在第1導電性糊料131所包含的有機溶劑被固化的狀態下，進行第2導電性糊料141之填充。藉由此，可抑制第2導電性糊料141混入於第1通孔101。
另外，於第1導電性糊料131中所包含的有機溶劑被固化的狀態，係指於上述第6圖(b)的工程中，不被吸附紙160所吸附而殘留在第1通孔101的有機溶劑。
而，於與上述各工程不同的工程中，如第6圖(e)及第6圖(f)所示般，於表面保護構件110及背面保護構件120當中與絕緣基材100相對向的其中一面110a、120a上形成銅箔等之導體箔。而，藉由將此導體箔進行適當圖型化，而準備形成有彼此相分離的複數之表面圖型111的表面保護構件110、形成有彼此相分離的複數之背面圖型121的背面保護構件120。
其後，如第6圖(g)所示般，依序將背面保護構件120、絕緣基材100、表面保護構件110進行層積而形成層積體170。此時，係成為將如第6圖(g)所示之層積體170設為1段，將此加以2段重疊的狀態。
另外，於本實施形態中，背面保護構件120，係長邊方向的長度比絕緣基材100更長。而，背面保護構件120，係以使長邊方向的兩端部從絕緣基材100突出的方式被配置。
其後，雖未圖示，但藉由將2段重疊的層積體170配置於一對加壓板之間，從層積方向的上下兩面以真空狀態一邊進行加熱一邊進行加壓，而將層積體170進行一體化。具體而言，係使第1、第2導電性糊料131、141固相燒結，而形成第1、第2層間連接構件130、140。接著，以使第1、第2層間連接構件130、140與表面圖型111及背面圖型121連接的方式來一邊進行加熱一邊進行加壓(一起加熱加壓)，而將2段重疊的層積體170進行一體化。
另外，雖無特別限定，但將2段重疊的層積體170進行一體化時，亦可於層積體170與加壓板之間配置岩棉紙等之緩衝材。如以上的方式，可製造上述檢測元件10及帕耳帖元件20。
控制部30，係根據檢測元件10的檢測結果，來進行液面高度之檢測處理的檢測處理手段。控制部30，係例如微電腦、作為記憶手段之記憶體、以其周邊電路所構成的電子控制裝置，依據所預先設定的程式來進行特定的運算處理，而控制顯示部40的作動。
顯示部40，係顯示藉由控制部30所算出的液面高度之顯示手段。顯示部40，係藉由監視器等之顯示裝置所構成。
在此，針對藉由本實施形態之車輛用燃料計所進行的液面高度之檢測方法進行說明。
如第7圖中之粗線箭頭所示般，藉由使帕耳帖元件20的其中一面20a發熱，而形成從容器外部朝向容器內部的熱流。亦即，形成從檢測元件10的另外一面10b朝向其中一面10a來通過檢測元件10的內部並朝向容器內部之液體2或氣體3的熱流。
此時，在熱流通過檢測元件10的內部而朝向液體時，和熱流通過檢測元件10的內部而朝向氣體時，係藉由液體與氣體之熱傳導差，而使通過檢測元件10的內部之熱流量(熱流的大小)不同。
亦即，一般而言，若將液體層與氣體層之熱 傳導進行比較，則液體層之熱傳導會比氣體層之熱傳導更高。因此，熱流通過檢測元件10的內部而朝向液體時之通過檢測元件10的內部之熱流會比熱流通過檢測元件10的內部而朝向氣體時更大。因此，檢測元件10之輸出值(電壓值)，係以液體2填滿容器1的內部時會比以氣體3填滿容器1的內部時更大。
而，於本實施形態中，若液面2a的位置變動，則於檢測元件10的其中一面10a中，與液體2相對向的區域和與氣體3相對向的區域之比例會變動。亦即，隨著液面2a的位置變高，檢測元件10的其中一面10a當中與液體2相對向的區域之比例會變大，而使流過檢測元件10的內部之熱流變大。
因此，如第8圖所示般，當容器1的周圍溫度為一定時，液面高度與檢測元件10之輸出值的關係，係隨著液面位置變高，檢測元件10之輸出值(電壓值)會變大。亦即，液面高度與檢測元件10之輸出值的關係，係當將液面高度設為y，將電壓值設為x時，成為y=ax+b的線性關係。a、b係為特定的常數。因而，檢測元件10之電壓值，係只要根據檢測元件10之電壓值與液面高度的關係，便可算出液面高度。
控制部30，係作為液面檢測處理而執行第9圖所示的控制處理。此控制處理，係當點火開關或引擎起動開關成為開啟時執行，並在特定的時間間隔重複執行。另外，第9圖中之各控制步驟，係構成控制部30所具有 之各種的功能實現手段。
首先，控制部30，係在執行第9圖所示的控制處理之前，對於帕耳帖元件20施加特定的電壓，來使帕耳帖元件20的其中一面20a發熱。藉由此，恆常形成通過檢測元件10的內部並朝向容器內部的液體2或氣體3之熱流。
接著，在步驟S1中，取得檢測元件10之輸出值(電壓值)x。
接著，在步驟S2中，判定在步驟S1所取得的電壓值x是否為第1電壓值V1以下。第1電壓值V1，係如第8圖所示般，為液面高度大致0時之電壓值。
因而，由於在液面高度為0的情況中，電壓值x係成為V1以下，因此在步驟S2進行肯定(YES)判定，而前進至步驟S3。在步驟3中，係決定液面高度為0，亦即燃料的殘量為0(empty)。接著，在步驟S4中，為了使顯示部40顯示步驟S3的決定內容，而將控制訊號輸出至顯示部40。藉由此，於顯示部40顯示「empty」。
另一方面，由於在液面高度不為0的情況中，電壓值x係大於V1，因此在步驟S2進行否定(NO)判定，而前進至步驟S5。
在步驟S5中，判定電壓值x是否小於第2電壓值V2。第2電壓值V2，係如第8圖所示般，為液面高度最大，亦即燃料全滿(full)時之電壓值。
因而，由於在液面高度並非為最大的情況中，電壓值x係小於V2，因此在步驟S5進行肯定(YES)判定，而前進至步驟S6。接著，在步驟S6中，係使用電壓值x、與第8圖所示之關係式(y=ax+b)，來算出液面高度y。接著，在步驟S4中，為了使顯示部40顯示步驟S6的算出結果，而將控制訊號輸出至顯示部40。藉由此，於顯示部40顯示所算出的液面高度。另外，亦可依據液面高度算出燃料的殘量，而於顯示部40顯示燃料殘量之數值。
另一方面，由於在液面高度為最大的情況中，電壓值x係成為V2，因此在步驟S5進行否定(NO)判定，而前進至步驟S7，決定燃料為全滿(full)。接著，在步驟S4中，為了使顯示部40顯示步驟S3的決定內容，而將控制訊號輸出至顯示部40。藉由此，於顯示部40顯示「full」。
如以上之說明般，於本實施形態中，係從帕耳帖元件20形成通過檢測元件10的內部並朝向液體2或氣體3的熱流，並根據通過檢測元件10的內部之熱流的大小，來檢測液面高度。若依據此，則即使於在液體2與氣體3無溫度差的情況中，也會在朝向液體2的熱流與朝向氣體3的熱流之大小上產生差異，因此，可檢測閉鎖系容器1的內部之液體2的液面高度。
此外，於上述之以往技術中，由於需要將熱電偶埋設於容器側壁，因此產生在熱電偶故障的情況中無 法修復等之問題。相對於此，若依據本實施形態，則由於可不將感測器單元U1埋設於容器側壁，因此可避免此種問題。
又，於本實施形態中，係如第10圖所示般，帕耳帖元件20的施加電壓值越大，則檢測元件10的輸出值(電壓值)會越大。因而，藉由將帕耳帖元件20之施加電壓值進行任意地設定，而可調整檢測元件10的輸出感度。另外，第8圖所示的關係，係隨著帕耳帖元件20之施加電壓值的大小而異。因此，預先依據實驗求出與帕耳帖元件20之施加電壓值的大小相對應之如第8圖所示的關係式，並記憶於記憶體。接著，因應於所設定的帕耳帖元件20之施加電壓值的大小，來選擇於液面高度之算出所使用的關係式。
此外，於本實施形態中，雖恆常對於帕耳帖元件20施加特定的電壓，但在無需時常測定的情況中，亦可對於帕耳帖元件20間歇性地施加電壓。亦即，於將如第9圖所示之控制處理進行重複執行的間隔為長之情況中，亦可在每次執行如第9圖所示之控制處理時，對於帕耳帖元件20施加電壓。如此一來，則可抑制容器1的溫度上昇。但，於此情況中，係產生需要一直等待直至熱流成為一定。
又，藉由改變流到帕耳帖元件20之電流的方向來將帕耳帖元件20的其中一面20a中之發熱與吸熱作替換，亦可抑制容器1的溫度上昇。但，於此情況中，檢 測元件10的感度會變得遲鈍。
(第2實施形態)
如第11圖所示般，本實施形態之車輛用燃料計，係對於第1實施形態之車輛用燃料計追加了溫度感測器31者，其他的構造係與第1實施形態相同。
溫度感測器31，係對於容器1、感測部10、20之周圍溫度(環境溫度)進行檢測者，而將與檢測溫度相對應的感測訊號朝向控制部30作輸出。溫度感測器31，係與感測部10、20相獨立而另外設置。溫度感測器31，係配置於容器1的周邊。作為溫度感測器31，係可使用熱電偶等。
在此，當帕耳帖元件20之施加電壓為一定時，即使液面高度為相同，若周圍溫度(環境溫度)不同，則通過檢測元件10的內部之熱流的大小也會不同。因此，如第12圖所示般，液面高度與檢測元件10之輸出值(電壓值)的關係係隨著周圍溫度而異。亦即，當周圍溫度為比標準溫度更高溫(T+α℃)時，相較於周圍溫度為標準溫度(T℃)時，由於熱流會變小，因此相同之液面高度所對應的電壓值會降低。另一方面，當周圍溫度為比標準溫度更低溫(T-α℃)時，相較於周圍溫度為標準溫度(T℃)時，由於熱流會變大，因此相同之液面高度所對應的電壓值會提高。
因此，於周圍溫度並非為一定而會產生變化 的情況中，若不考慮周圍溫度而依據輸出值算出液面高度，則會導致在所算出的液面高度與實際的液面高度上產生誤差。
因此，於本實施形態中，係根據溫度感測器31所測定的周圍溫度、檢測元件10之電壓值、以及與周圍溫度相對應的檢測元件10之電壓值與液面高度的關係，來算出液面高度。
例如，預先針對各種周圍溫度之每一者，依據實驗求出檢測元件10之電壓值與液面高度的關係。接著，依據標準溫度(T℃)時的檢測元件10之電壓值與液面高度的關係之差異，求出每個周圍溫度所需要的補正係數，並記憶於記憶體。控制部30，係於液面高度之算出時，在檢測元件10之電壓值乘上補正係數，並使用標準溫度時的檢測元件10之電壓值與液面高度的關係，來算出液面高度。
此外，例如，預先針對各種周圍溫度的每一者，依據實驗求出檢測元件10之電壓值與液面高度的關係，並將此等記憶於記憶體。接著，控制部30，係於液面高度之算出時，使用與溫度感測器31所測定之周圍溫度相對應的檢測元件10之電壓值與液面高度的關係。
如此一來，係藉由算出液面高度，而可正確地檢測液面高度。
另外，亦可對於本實施形態之車輛用燃料計，進一步追加檢測容器1之內部溫度的溫度感測器。此 時，亦可使用1個溫度感測器，或使用液體2之溫度檢測用與氣體3之溫度檢測用的2個溫度感測器。而，根據周圍溫度、容器內部溫度、檢測元件10之電壓值、以及與周圍溫度及容器內部溫度相對應的檢測元件10之電壓值與液面高度的關係，來算出液面高度，藉此而可更正確地檢測液面高度。
(第3實施形態)
如第13圖、第14圖所示般，本實施形態之車輛用燃料計，係對於第1實施形態之車輛用燃料計，將1個感測部10、20變更為複數個感測部10、20者。其他的構造係與第1實施形態相同。
於本實施形態中，係將6個感測部10、20設置於容器1的側壁外面。各感測部10、20，係與第1實施形態之感測部10、20相同的結構，且係使容器1之高度方向上的長度比第1實施形態之感測部10、20更短者。各感測部10、20，係為另外的個體，且以特定的間隔排列於容器1之高度方向。各感測部10、20，係經由鋼線或纜線等之配線，來個別與控制部30電連接。藉由此複數之感測部10、20，而構成1個感測器單元U1。
控制部30，係將各檢測元件10之輸出值(電壓值)進行合計。另外，可將各檢測元件10彼此藉由配線來串聯連接，而將各檢測元件10之輸出合計後的總輸出(總起電壓)輸入至控制部30。
如第15圖所示般，於本實施形態之車輛用燃料計中，存在有當容器1的周圍溫度為一定時，隨著液面位置提高，檢測元件10之總輸出值(總電壓值)會跟著變大的關係。因此，與第1實施形態相同地，可檢測液面高度。
但，於本實施形態中，係在液面2a位於相鄰接的檢測部10、20之間的情況中，無法正確地檢測液面高度。亦即，當液面2a的位置為檢測部10、20之設置範圍內時，液面高度與總電壓值之間由於具有正比關係，因此可依據總電壓值將液面高度以點進行特定。但，當液面2a的位置為相鄰接的檢測部10、20之間的範圍內時，無論液面高度為何，總電壓值皆為一定。如第15圖所示般，電壓值V2、V3、V4、V5、V6時，與此等之電壓值相對應的液面高度，係保持某範圍。因此，無法依據總電壓值將液面高度以點進行特定，而只能以某範圍內進行特定。
於本實施形態中，控制部30，係作為液面檢測處理，而執行如第16圖所示的控制處理。此控制處理，係與在第1實施形態所說明之如第9圖所示的控制處理相同地執行。以下，係對於與如第9圖所示的控制處理不同之處進行說明。
於步驟S2中，由於在液面高度並非為0的情況中，電壓值x係大於V1，因此進行否定(NO)判定，而前進至步驟S11。
在步驟S11中，係判定電壓值x是否小於第15圖中之第2電壓值V2。當作出肯定(YES)判定時，前進至步驟S12，使用y=ax+b1，並依據在步驟S1所取得的電壓值x算出液面高度y。另一方面，當作出否定(NO)判定時，前進至步驟S13，判定電壓值x是否小於第15圖中之第3電壓值V3。
如此一來，在步驟S11、S13、S15、S17、S19、S21中，係判定電壓值x是否小於第2~第7電壓值V2~V7。接著，當在各步驟作出肯定(YES)判定時，在步驟S12、S14、S16、S18、S20、S22中，係如第15圖所示般，使用相對應的關係式y=ax+b1~y=ax+b6，來算出液面高度y。例如，當液面2a的位置為如第14圖所示之位置時，如第15圖所示般，電壓值x，係為第3電壓值V3以上、未達第4電壓值V4，因此，使用y=ax+b3來算出液面高度y。其後，在步驟S4中，為了使顯示部40顯示步驟S6的算出結果，而將控制訊號輸出至顯示部40。藉由此，於顯示部40顯示所算出的液面高度。
接著，如第15圖所示般，由於在液面高度為最大的情況中，電壓值x，係成為第7電壓值V7，因此在步驟S21中，進行否定(NO)判定，而前進至步驟S23，決定燃料為全滿(full)。接著，在步驟S4中，為了使顯示部40顯示步驟S3的決定內容，而將控制訊號輸出至顯示部40。藉由此，於顯示部40顯示「full」。
本實施形態之車輛用燃料計，係無須高精度 地檢測液面高度，只要能夠大略地檢測液面高度即可。
若依據本實施形態，則由於使用複數之感測部10、20，因此相較於遍及液面高度之檢測範圍全區域地配置1個檢測部10、20的情況，可縮小感測部10、20的總面積。
又，若依據本實施形態，則由於將複數之感測部10、20分離地配置，因此即使在因為容器1為變形的形狀而無法遍及廣範圍地將1個感測部10、20配置在容器1的側壁外面之情況時，亦能夠進行配置。
另外，感測部10、20的大小或數目，係可任意地變更。較理想為，藉由將感測部10、20縮小，進行配置多數個，而縮小相鄰接的感測部10、20彼此之間隔。藉由此，可精度佳地檢測液面高度。
(第4實施形態)
如第17圖所示般，本實施形態之車輛用燃料計，係對於第3實施形態之車輛用燃料計，基於與第2實施形態相同的理由，而追加了溫度感測器31者，其他的構造係與第3實施形態相同。
亦即，如第18圖所示般，液面高度與檢測元件10之輸出值(電壓值)的關係係隨著周圍溫度而異。因此，於本實施形態中，亦與第2實施形態相同地，根據溫度感測器31所測定的周圍溫度、檢測元件10之電壓值、以及與周圍溫度相對應的檢測元件10之電壓值與液 面高度的關係，來算出液面高度。藉由此，可正確地檢測液面高度。
進而，於本實施形態中，亦可與在第2實施形態之說明相同地，追加檢測容器1之內部溫度的溫度感測器。此時，亦可使用1個溫度感測器，或使用液體2之溫度檢測用與氣體3之溫度檢測用的2個溫度感測器。而，根據周圍溫度、容器內部溫度、檢測元件10之電壓值、以及與周圍溫度及容器內部溫度相對應的檢測元件10之電壓值與液面高度的關係，來算出液面高度，藉此而可更正確地檢測液面高度。
(第5實施形態)
如第19圖、第20圖所示般，本實施形態之車輛用燃料計，係於第3、第4實施形態之車輛用燃料計中，將複數之感測部10、20進行一體化者，其他的構造係與第3、第4實施形態相同。
複數之感測部10、20，係成為藉由樹脂部11來連接，並且藉由樹脂部11之內部的導體箔12來將各檢測元件10串聯連接，而將各帕耳帖元件20串聯連接的結構。藉由此，而構成1個感測器單元U1。雖未圖示，但此1個感測器單元U1與控制部30係藉由配線而電連接。
樹脂部11，係將第4圖中之絕緣基材100、表面保護構件110、背面保護構件120層積，且不具有第1、第2層間連接構件130、140及表面、背面圖型111、 121的結構。又，導體箔12，係為第4圖中之表面、背面圖型111、121。樹脂部11當中形成有導體箔12的部位，係將第4圖中之絕緣基材100、表面保護構件110、背面保護構件120層積，且不具有第1、第2層間連接構件130、140的結構。又，係為於絕緣基材100與表面保護構件110之間形成有表面圖型111，於絕緣基材100與背面保護構件120之間形成有背面圖型121的結構。
此感測器單元，係可藉由對於第6圖所示之製造方法，將複數之感測部10、20變更為以表面、背面圖型111、121加以串聯連接的布置，並進行整批加熱加壓而製造。
於本實施形態中，係藉由感測器單元U1之內部的導體箔12，而將複數之感測部10、20串聯連接。藉由此，相較於從複數之感測部10、20取出鋼線或纜線等之配線的情況，可減少取出配線。
(第6實施形態)
如第21圖所示般，本實施形態之車輛用燃料計，係對於第3實施形態之車輛用燃料計，將感測器單元的數目從1個變更為2個者，其他的構造係與第3實施形態相同。
本實施形態之車輛用燃料計，係具備有2個感測器單元U1、U2。各感測器單元U1、U2，係與第3實施形態所說明的感測器單元U1相同的構造。但，第1感 測器單元U1，係以6個感測部10、20所構成，第2感測器單元U2，係以5個感測部10、20所構成。
第1、第2感測器單元U1、U2，係分別設置於容器1之不同的側壁。此時，第1、第2感測器單元U1、U2，係以使另外一個感測器單元之感測部10、20會與其中一個感測器單元之相鄰接的感測部10、20之間相對向的方式，來以使彼此在容器1之高度方向(圖中之上下方向)錯開的方式被設置。
在此，於僅使用1個感測器單元的情況中，當液面2a位於相鄰接的檢測部10、20之間時，會產生無法高精度地檢測液面高度2a的問題。亦即，於僅使用1個感測器單元U1的情況中，如第21圖所示般，當液面2a位於相鄰接的檢測部10、20之間時，係如第22圖所示般，與總電壓值x1相對應的液面高度，係成為y11~y22-之範圍。
相對於此，於本實施形態中，將第1、第2感測器單元U1、U2錯開地設置於容器1的側壁。因此，如第21圖所示般，即使液面2a的位置在第1感測器單元U1處係成為相鄰接的感測部10、20之間的位置，在第2感測器單元U2處也會成為與感測部10、20相對向的位置。於此情況中，如第23圖所示般，與第2感測器單元U2的總電壓值x2相對應的液面高度，係成為y2之一點。
因而，於本實施形態中，係於第1感測器單元U1之電壓值x為當液面2a位於2個感測部10、20之 間時的電壓值之情況中，依據第2感測器單元U2之電壓值x算出液面高度y。於第1感測器單元U1之電壓值x為此以外的情況中，係依據第1感測器單元U1之電壓值x算出液面高度y。藉由此，可精度佳地檢測液面高度2a。
(第7實施形態)
如第24圖A所示般，本實施形態之車輛用燃料計，係對於第1實施形態之車輛用燃料計追加了覆蓋感測部10、20之隔熱構件13者，其他的構造係與第1實施形態相同。
隔熱構件13，係覆蓋感測部10、20當中除了與容器1之接觸面以外的部位。另外，隔熱構件13，係只要至少覆蓋感測部10、20當中與容器側相反側即可。作為隔熱構件13，係可使用岩棉等之纖維系隔熱材，或胺基甲酸酯發泡體等之發泡系隔熱材等。
在此，於在感測部10、20未設置隔熱構件13的情況中，若因在感測部10、20的周圍發生氣流(風)等而使周圍溫度變動，則會導致檢測元件10之輸出變動。
相對於此，若依據本實施形態，則可減低周圍溫度之變動的影響，可使檢測元件10之輸出穩定。因此，可提高液面高度之檢測精度。
另外，於第3~第6實施形態中，亦與本實施 形態相同地，藉由以隔熱構件13來覆蓋由複數之感測部10、20所構成的感測器單元U1，而可得到本實施形態的效果。例如，如第24圖B所示般，將複數之感測部10、20分別以隔熱構件13加以覆蓋。此時，隔熱構件13，亦可與相鄰接的感測部10、20彼此相連接。
(第8實施形態)
如第25圖所示般，本實施形態之車輛用燃料計，係對於第1實施形態之車輛用燃料計，增加感測器單元的數目者，其他的構造係與第1實施形態相同。
於本實施形態中，係使用4個感測器單元U1、U2、U3、U4。各感測器單元，係與第1實施形態相同地，以1個感測部10、20所構成。各感測器單元U1~U4，係分別設置於容器1之4個側面。各感測器單元U1~U4之檢測元件10，係分別將與熱流相對應的起電壓朝向控制部30作輸出。
在此，如第25圖所示般，於容器1為未傾斜的情況中，由於液面2a與容器1的底面平行，因此如第26圖所示般，4個檢測元件10之輸出值係為相同。若依據此輸出值算出液面高度，則可依據所算出的液面高度與容器1內部的底面積算出液體2的體積。
另一方面，如第27圖所示般，於容器1為傾斜的情況中，由於液面2a相對於容器1的底面並非平行而呈傾斜，因此如第28圖中之虛線所示般，4個檢測元 件10之輸出值係不同。於此情況中，若將4個檢測元件10之輸出值加以平均，而依據此平均後的輸出值算出液面高度，則可依據所算出的液面高度與容器1內部的底面積算出液體2的體積。另外，在此所謂液面高度，係指容器1之高度方向，亦即，在與容器1之底面垂直的方向之高度。
因此，控制部30，係算出各檢測元件10之輸出值的平均值，並依據此平均值算出液面高度。此液面高度的算出方法，係與第1實施形態相同。進而，控制部30，係依據所算出的液面高度與容器內部的底面積算出液體2的體積。接著，控制部30，係將此所算出之液體2的體積作為燃料的殘量，而顯示於顯示部40。
如此一來，若依據本實施形態，則藉由於容器1的側壁設置複數之感測器單元U1~U4，即使容器1傾斜，亦可算出液體2的體積。
另外，於本實施形態中，係分別將4個感測器單元U1~U4逐一設置於容器1的4個側壁，但是，感測器的數目及設置場所，係可因應於容器1的形狀而任意地變更。總而言之，為了能夠算出液體2的體積，只要在容器1的側壁外面當中當容器1為傾斜的情況時在液面高度為不同的位置處，分別配置複數個感測器單元即可。
(第9實施形態)
如第29圖所示般，本實施形態之車輛用燃料計，係 對於第3實施形態之車輛用燃料計，增加感測器單元的數目者，其他的構造係與第3實施形態相同。
於本實施形態中，係將被排列配置於容器1之高度方向的複數之感測部10、20作為1個感測器單元，使用4個感測器單元U1~U4。各感測器單元，係與第3實施形態之感測器單元相同者。各感測器單元，係分別設置於容器1之4個側面。各感測器單元U1~U4之檢測元件10，係分別將與熱流相對應的起電壓朝向控制部30作輸出。
與第8實施形態相同地，控制部30，係算出各感測器單元U1~U4之輸出壓(電壓值)的平均值，並依據此平均值算出液面高度。另外，所謂各感測器單元U1~U4之輸出壓(電壓值)，係指構成感測器單元的複數之檢測元件10的總輸出值(總電壓值)。進而，控制部30，係依據所算出的液面高度與容器內部的底面積算出液體2的體積。接著，控制部30，係將此所算出之液體2的體積作為燃料的殘量，而顯示於顯示部40。
如第29圖所示般，於容器1為未傾斜的情況中，由於液面2a與容器1的底面平行，因此如第30圖所示般，4個感測器單元U1~U4之輸出值係為相同。若依據此輸出值的平均值算出液面高度，則可依據所算出的液面高度與容器1內部的底面積算出液體2的體積。
又，如第31圖所示般，於容器1為傾斜的情況中，由於液面2a相對於容器1的底面並非平行而呈傾 斜，因此如第32圖中之虛線所示般，4個感測器單元U1~U4之輸出值係不同。於此情況中，若將4個感測器單元U1~U4之輸出值加以平均，依據此平均後的輸出值算出液面高度，則可依據所算出的液面高度與容器1內部的底面積算出液體2的體積。
於本實施形態中，由於使用複數之感測器單元U1~U4，因此與第8實施形態相同地，即使容器1傾斜，亦可算出液體2的體積。
另外，於本實施形態中，雖分別將4個感測器單元U1~U4逐一設置於容器1的4個側壁，但感測器之數目及設置場所，係可因應於容器1的形狀而任意地變更。總而言之，為了能夠算出液體2的體積，只要在容器1的側壁外面當中當容器1為傾斜的情況時在液面高度為不同的位置處，分別配置複數個感測器單元即可。
又，於本實施形態中，較理想為，如第6實施形態般，以使另外一個感測器單元之感測部10、20會與其中一個感測器單元之相鄰接的感測部10、20之間相對向的方式，來將複數之感測器單元當中任意的2個以上之感測器單元彼此在容器1之高度方向錯開的方式地設置。
(第10實施形態)
如第33圖所示般，本實施形態之車輛用燃料計，係對於第1實施形態之車輛用燃料計變更了感測器單元U1 的設置場所者，其他的構造係與第1實施形態相同。
於本實施形態中，係將以1個感測部10、20所構成的感測器單元U1設置於容器1的內部。感測器單元U1，係於將液體2裝入於容器1的內部之情況中，成為該一部分或全部浸被漬於液體2的狀態。
於本實施形態中，藉由使帕耳帖元件20的其中一面20a發熱，而形成從檢測元件10的另外一面10b朝向其中一面10a來通過檢測元件10的內部並朝向容器內部之液體2或氣體3的熱流。接著，控制部30，係藉由執行與第1實施形態相同的控制處理，而可檢測液面高度。
若依據本實施形態，則由於將感測器單元U1設置於容器1的內部，因此沒有感測部10、20從容器1掉落的疑慮，並且容器1的外形亦不會改變。此外，若依據本實施形態，則由於將感測器單元U1設置於容器1的內部，因此即使容器1為變形的形狀，亦可容易地檢測液體高度。
另外，於本實施形態中，亦可如第2實施形態般，根據周圍溫度等，來算出液面高度，藉由此而正確地檢測液面高度。
(第11實施形態)
如第34圖所示般，本實施形態之車輛用燃料計，係對於第3實施形態之車輛用燃料計變更了感測器單元U1 的設置場所者，其他的構造係與第3實施形態相同。
於本實施形態中，係在將6個感測部10、20支撐於支撐構件14的狀態下，設置於容器1的內部。藉由被排列於容器1之高度方向的複數之感測部10、20，而構成1個感測器單元U1。支撐構件14，係為樹脂製，且貼附有6個感測部10、20。另外，支撐構件14，係亦可由其他的材質所構成。
於本實施形態中，藉由使帕耳帖元件20的其中一面20a發熱，而形成從檢測元件10的另外一面10b朝向其中一面10a來通過檢測元件10的內部並朝向容器內部之液體2或氣體3的熱流。接著，控制部30，係藉由執行與第3實施形態相同的控制處理，而可檢測液面高度。
若依據本實施形態，則由於將感測器單元U1設置於容器1的內部，因此可得到與第10實施形態相同的效果。
另外，對於第4~第7實施形態之車輛用燃料計，與本實施形態相同地，將感測器單元的設置場所變更為容器1的內部，亦可檢測液面高度。
(第12實施形態)
如第35圖A所示般，本實施形態之車輛用燃料計，係對於第10實施形態之車輛用燃料計追加了覆蓋感測器單元U1之隔熱構件13者，其他的構造係與第10實施形 態相同。
隔熱構件13，係覆蓋以1個感測部10、20所構成的感測器單元U1當中除了檢測元件10之其中一面10a以外的部位。另外，隔熱構件13，係只要至少覆蓋帕耳帖元件20的另外一面20b即可。作為隔熱構件13，係可使用與第7實施形態之隔熱構件13相同者。為了防止液體進入至隔熱構件13的內部，亦可以被覆層覆蓋隔熱構件13的表面。
在此，如第36圖所示般，於在感測器單元U1未設置隔熱構件13的情況中，由於帕耳帖元件20的另外一面20b會成為吸熱面，因此如第36圖中之粗線箭頭所示般，會發生從液體2或氣體3朝向帕耳帖元件20的另外一面20b之熱流。此熱流會成為干擾，而使檢測元件10之輸出成為不穩定。亦即，因為會對通過檢測元件10的內部之熱流造成影響，而導致液面高度的檢測精度降低。
相對於此，若依據本實施形態，則可抑制從液體2或氣體3朝向帕耳帖元件20的另外一面20b之熱流的發生。因此，相較於在感測器單元U1未設置隔熱構件13的情況，可提高液面高度的檢測精度。
另外，於如第35圖B所示般，於第11實施形態中，亦與本實施形態相同地，藉由以隔熱構件13來覆蓋由複數之感測部10、20所構成的感測器單元U1，而可得到本實施形態的效果。
(第13實施形態)
如第37圖所示般，本實施形態之車輛用燃料計，係對於第10實施形態之車輛用燃料計，將感測器單元變更成層積2片的構造者，其他的構造係與第10實施形態相同。
於本實施形態中，係使用2片感測器單元U1、U2。各感測器單元U1、U2，係以1個感測部10、20所構成。2片感測器單元U1、U2，係以帕耳帖元件20側為內側來貼合。
若依據此，則與第12實施形態相同地，可抑制從液體2或氣體3朝向帕耳帖元件20的另外一面20b之熱流的發生。進而，若依據本實施形態，則相較於感測器單元為1片的情況，由於檢測元件10之輸出成為2倍，因此S/N比(訊號/干擾比)提高，而使液面高度的檢測精度提高。
另外，於第11實施形態中，亦與本實施形態相同地，藉由將由複數之感測部10、20所構成的感測器單元U1重疊2片，而可得到本實施形態的效果。
(第14實施形態)
如第38圖所示般，本實施形態之車輛用燃料計，係對於第10實施形態之車輛用燃料計，增加感測器單元的數目者，其他的構造係與第10實施形態相同。
於本實施形態中，係使4個感測器單元U1、U2、U3、U4彼此分離地設置於容器1的內部。各感測器單元U1~U4之檢測元件10，係分別將與熱流相對應的起電壓朝向控制部30作輸出。
本實施形態，係對於在容器1的4個側壁分別設置有感測器單元U1~U4的第8實施形態，將感測器單元U1~U4的設置場所變更為容器1的內部者。因而，若依據本實施形態，則如第39圖所示般，即使容器1傾斜，亦與第8實施形態相同地，可算出液體2的體積。
此外，若依據本實施形態，則由於將複數之感測器單元U1~U4設置於容器1的內部，因此即使容器1為變形的形狀，亦可容易地算出液體2的體積。
(第15實施形態)
如第40圖所示般，本實施形態之車輛用燃料計，係對於第11實施形態之車輛用燃料計，增加感測器單元的數目者，其他的構造係與第11實施形態相同。
於本實施形態中，係使4個感測器單元U1、U2、U3、U4彼此分離地設置於容器1的內部。各感測器單元U1~U4之檢測元件10，係分別將與熱流相對應的起電壓朝向控制部30作輸出。
本實施形態，係對於在容器1的4個側壁分別設置有感測器單元U1~U4的第9實施形態，將感測器單元的設置場所變更為容器1的內部者。因而，若依據本 實施形態，則如第41圖所示般，即使容器1傾斜，亦與第9實施形態相同地，可算出液體2的體積。
此外，若依據本實施形態，則由於將複數之感測器單元U1~U4設置於容器1的內部，因此即使容器1為變形的形狀，亦可容易地算出液體2的體積。
另外，亦能夠對於本實施形態，組合第4~第7實施形態。
(其他實施形態)
本發明並不限定於上述之實施形態者，可如下述般地，在申請專利範圍所記載的範圍內適當變更。
(1)於上述之各實施形態中，雖將容器1之高度方向的帕耳帖元件20之長度設為與檢測元件10相同，但只要在可形成通過檢測元件10的內部，來朝向液體2或氣體3的熱流之範圍，則可使帕耳帖元件20之長度與檢測元件10之長度不同。
(2)於上述之各實施形態中，雖作為加熱手段，係使用與檢測元件10相同結構的帕耳帖元件20，但亦可使用其他結構的帕耳帖元件。又，亦可使用電熱器等之其他的加熱手段(加熱器)。
(3)於上述之各實施形態中，雖將本發明之液面高度檢測計適用於車輛用燃料計，但亦可適用於其他的用途。例如，亦可適用於專利文獻1所記載之檢測熔湯(熔融金屬)的湯面位置之湯面高度檢測計。
(4)於上述之各實施形態中，雖容器1為閉鎖系容器，但若依據本發明之液面高度檢測計，則即使容器1為開放系容器，亦與上述之各實施形態相同地，可檢測液面高度。
(5)於上述之各實施形態中，雖檢測出裝入於容器1之液體2的液面高度，但若依據本發明之液面高度檢測計，則藉由使感測器單元浸漬於液體來作使用，而可檢測未裝入於容器1之液體的液面高度，例如河川或海的潮水位置。
(6)於上述之各實施形態中，雖根據在檢測元件10所發生的起電壓(電壓值)來使控制部30算出液面高度，但亦可取代電壓值，而根據電流值來算出液面高度。總而言之，檢測元件10，係會發生與通過檢測元件10的內部之熱流相對應的電動勢，並將與該電動勢相對應的電訊號輸出至控制部30，而控制部30，係可根據該檢測元件10之輸出值、和檢測元件10之輸出值與液面高度的關係，來算出液面高度。
(7)於上述之各實施形態中，係形成第1、第2層間連接構件130、140的金屬雖分別為Bi-Sb-Te合金、Bi-Te合金，但亦可為其他的合金。又，於上述之各實施形態中，係形成第1、第2層間連接構件130、140的金屬之兩者雖為固相燒結後的燒結合金，但只要至少一方為固相燒結後的燒結合金即可。藉由此，相較於形成第1、第2層間連接構件130、140的金屬之兩者皆不為固相 燒結後的燒結合金之情況，可將電動勢增大，而使檢測元件10之高度感化為可能。
(8)上述各實施形態，並非彼此無關係，除了明顯不能組合的情況以外，其餘係能夠適當組合。又，於上述各實施形態中，構成實施形態的要素，係除了明示為特別必須的情況及推測為原理上明顯必須的情況等以外，當然並非為絕對需要者。
1‧‧‧容器
2‧‧‧液體
2a‧‧‧液面
3‧‧‧氣體
10‧‧‧檢測元件
10a‧‧‧第1面
10b‧‧‧第2面
20‧‧‧帕耳帖元件
20a‧‧‧其中一面
20b‧‧‧另外一面
U1‧‧‧感測器單元

Claims (9)

  1. 一種液面高度檢測計，其特徵為，具備有：檢測元件(10)，係具有第1面(10a)與其相反側之第2面(10b)，使前述第1面朝向檢測對象的液體，並且使前述第1面成為與液面之高度方向平行的狀態、加熱手段(20)，係設置於前述檢測元件的第2面側、檢測處理手段(30)，係進行前述液體之液面高度的檢測處理、1個感測器單元，係藉由1個前述檢測元件所構成，1個前述檢測元件係於液面高度方向之長度為與液面高度的檢測範圍相同長度、複數之第1、第2通孔(101、102)，係形成於前述檢測元件，且於厚度方向貫穿由熱塑性樹脂所構成的絕緣基材(100)、以及第1、第2層間連接構件(130、140)，係埋入於前述檢測元件，且以與前述第1、第2通孔不同的金屬所形成，前述加熱手段，係形成從前述第2面朝向前述第1面來通過前述檢測元件的內部並朝向前述液體或氣體的熱流，前述檢測元件，係具有將前述第1、第2層間連接構件交互串聯連接的結構，在交互串聯連接的前述第1、第2層間連接構件，發生與通過前述檢測元件的內部之熱流 相對應的電動勢，並將與該電動勢相對應的電訊號輸出至前述檢測處理手段，前述檢測處理手段，係根據前述檢測元件的輸出值、和前述檢測元件的輸出值與液面高度間的關係，來算出液面高度。
  2. 一種液面高度檢測計，其特徵為，具備有：複數之檢測元件(10)，係具有第1面(10a)與其相反側之第2面(10b)，使前述第1面朝向檢測對象的液體，並且使前述第1面成為與液面之高度方向平行的狀態、加熱手段(20)，係設置於前述複數之檢測元件的第2面側、檢測處理手段(30)，係進行前述液體之液面高度的檢測處理、1個感測器單元，係藉由前述複數之檢測元件所構成，前述複數之檢測元件係遍及液面高度之檢測範圍地排列於液面高度方向、複數之第1、第2通孔(101、102)，係形成於前述複數之檢測元件，且分別於厚度方向貫穿由熱塑性樹脂所構成的絕緣基材(100)、以及第1、第2層間連接構件(130、140)，係埋入於前述複數之檢測元件，且以與前述第1、第2通孔不同的金屬所形成，前述加熱手段，係形成從前述第2面朝向前述第1面來通過前述複數之檢測元件的內部並朝向前述液體 或氣體的熱流，前述複數之檢測元件，係在交互串聯連接的前述第1、第2層間連接構件，發生與通過前述檢測元件的內部之熱流相對應的電動勢，並將與該電動勢相對應的電訊號輸出至前述檢測處理手段，前述檢測處理手段，係根據前述複數之檢測元件的總輸出值、和前述複數之檢測元件的總輸出值與液面高度間的關係，來算出液面高度。
  3. 如申請專利範圍第1項或第2項所記載之液面高度檢測計，其中，形成前述第1、第2層間連接構件之前述金屬的至少一方，係為將複數之金屬原子在維持該金屬原子之結晶結構的狀態下燒結而成的燒結合金。
  4. 如申請專利範圍第1項至第3項中任一項所記載之液面高度檢測計，其中，前述加熱手段，係身為具有與前述檢測元件相同之結構並且被與前述檢測元件一體化的帕耳帖元件。
  5. 如申請專利範圍第1項至第4項中任一項所記載之液面高度檢測計，其中，前述感測器單元，係設置於收容前述液體的容器(1)之側壁外面。
  6. 如申請專利範圍第1項至第4項中任一項所記載之液面高度檢測計，其中，前述感測器單元，係設置於收容前述液體的容器(1)之內部。
  7. 如申請專利範圍第6項所記載之液面高度檢測計，其中，前述感測器單元，係將前述加熱手段側作為內側而 層積2片。
  8. 如申請專利範圍第1項至第7項中任一項所記載之液面高度檢測計，其中，前述感測器單元，係具備有覆蓋前述加熱手段側之隔熱構件(13)。
  9. 如申請專利範圍第1項至第8項中任一項所記載之液面高度檢測計，其中，前述感測器單元，係於前述容器傾斜的情況時在液面高度為不同的位置處設置有複數個。
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