WO2015064618A1 - 液面高さ検出計 - Google Patents

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WO2015064618A1
WO2015064618A1 PCT/JP2014/078721 JP2014078721W WO2015064618A1 WO 2015064618 A1 WO2015064618 A1 WO 2015064618A1 JP 2014078721 W JP2014078721 W JP 2014078721W WO 2015064618 A1 WO2015064618 A1 WO 2015064618A1
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WO
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liquid level
liquid
detection
container
detection element
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Application number
PCT/JP2014/078721
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English (en)
French (fr)
Inventor
原田　敏一
坂井田　敦資
谷口　敏尚
倫央 郷古
矢崎　芳太郎
芳彦 白石
康浩 田中
啓太 齋藤
Original Assignee
株式会社デンソー
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Publication date
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Priority to KR1020167010911A priority patent/KR101840265B1/ko
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Priority to US15/032,535 priority patent/US10113898B2/en
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    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01F—MEASURING VOLUME, VOLUME FLOW, MASS FLOW OR LIQUID LEVEL; METERING BY VOLUME
    • G01F23/00—Indicating or measuring liquid level or level of fluent solid material, e.g. indicating in terms of volume or indicating by means of an alarm
    • G01F23/22—Indicating or measuring liquid level or level of fluent solid material, e.g. indicating in terms of volume or indicating by means of an alarm by measuring physical variables, other than linear dimensions, pressure or weight, dependent on the level to be measured, e.g. by difference of heat transfer of steam or water

Definitions

  • This disclosure relates to a liquid level detector.
  • a liquid level detector is known.
  • Japanese Patent No. 4681127 discloses the following liquid level detector.
  • This liquid level detector is configured to detect the surface level of the molten metal (molten metal).
  • a plurality of thermocouples are embedded in the side wall of an open container with an open top, and the heat flux difference is measured by the plurality of thermocouples.
  • the hot water surface position is calculated from This heat flux difference is the difference between the heat flux from the molten metal (liquid) inside the container toward the outside of the container and the heat flux from the gas above the molten metal surface toward the outside of the container.
  • there is a temperature difference between the molten metal and the gas there is a temperature difference between the molten metal and the gas, and a heat flux difference is generated. Therefore, the molten metal surface position can be calculated based on the heat flux difference.
  • thermocouple is embedded in the side wall of the container, the liquid level of the liquid contained in the container is detected, and the liquid not contained in the container is detected. The liquid level is not detected.
  • the present disclosure provides a liquid level detector that can detect the liquid level not only in an open container but also in a closed container, and can also detect the liquid level of a liquid not contained in the container.
  • a typical example of the liquid level meter according to the present disclosure has a first surface (10a) and a second surface (10b) opposite to the first surface (10a), and the first surface faces the liquid to be detected.
  • the detection processing means (30) for detecting the surface height and the one detection element have the same length in the liquid surface height direction as the detection range of the liquid surface height, and the one detection element.
  • the heating means passes through the detection element from the second surface toward the first surface, and forms a heat flow toward the liquid or gas.
  • the detection element has a structure in which the first and second interlayer connection members are alternately connected in series.
  • the first and second interlayer connection members that are alternately connected in series have the inside of the detection element.
  • An electromotive force corresponding to the passing heat flow is generated, and an electric signal corresponding to the electromotive force is output to the detection processing means.
  • the detection processing means calculates the liquid level height based on the output value of the detection element and the relationship between the output value of the detection element and the liquid level height.
  • the liquid level meter has a first surface (10a) and a second surface (10b) opposite to the first surface (10a), and the first surface faces the liquid to be detected. And a plurality of detection elements (10) in which the first surface is parallel to the height direction of the liquid surface, and heating means (20) provided on the second surface side of the plurality of detection elements,
  • the detection processing means (30) for detecting the liquid level of the liquid and the plurality of detection elements are arranged in the liquid level height direction over the detection range of the liquid level, and the plurality of detection elements
  • One sensor unit constituted by an element and the plurality of detection elements are formed in the plurality of detection elements, and each of the plurality of second detection elements penetrates in the thickness direction through an insulating base material (100) made of a thermoplastic resin.
  • the heating means passes through the detection elements from the second surface toward the first surface, and forms a heat flow toward the liquid or gas.
  • the plurality of detection elements generate an electromotive force according to a heat flow passing through the inside of the detection element at the first and second interlayer connection members alternately connected in series, and an electric power corresponding to the electromotive force is generated.
  • a signal is output to the detection processing means, the detection processing means based on the total output value of the plurality of detection elements, and the relationship between the total output value of the plurality of detection elements and the liquid level height, Calculate the liquid level.
  • a heat flow is formed from the heating means through the inside of the detection element toward the liquid or gas, and the liquid flow is determined based on the magnitude of the heat flow passing through the inside of the detection element.
  • Detect surface height In general, in general, the liquid has higher heat conduction than the gas. For this reason, when the heat flow goes to the liquid, the heat flow passing through the inside of the detection element is larger than when the heat flow goes to the gas. Therefore, it is possible to identify the position of the liquid level from the magnitude of the heat flow that passes through the inside of the detection element.
  • the liquid level can be detected not only in the open system container but also in the closed system container.
  • the sensor unit can be provided on the outer surface of the side wall of the container or inside the container.
  • the liquid level height of the liquid not contained in the container can be detected by using the sensor unit immersed in the liquid.
  • FIG. 3 is a plan view of a detection element and a Peltier element in FIG. 2.
  • FIG. 4 is a sectional view taken along line IV-IV in FIG. 3.
  • FIG. 5 is a sectional view taken along line VV in FIG. 3. It is sectional drawing which shows the manufacturing process of a detection element. It is sectional drawing for demonstrating the action
  • FIG. 12 is a diagram showing the relationship between the output value of the detection element in FIG. 11 and the liquid level when the ambient temperature is T ° C., T ⁇ ° C., and T + ⁇ ° C. It is a figure which shows the structure of the fuel meter for vehicles in 3rd Embodiment. It is sectional drawing of the container in FIG. 13, a detection element, and a Peltier element.
  • FIG. 18 is a graph showing the relationship between the output value of the detection element in FIG. 17 and the liquid level when the ambient temperature is T ° C., T ⁇ ° C., and T + ⁇ ° C. It is an external view of the container and sensor unit in 5th Embodiment. It is sectional drawing of the container and sensor unit in FIG. It is sectional drawing of the container and sensor unit in 6th Embodiment.
  • the liquid level detector of the present disclosure is applied to a vehicle fuel meter mounted on a vehicle.
  • the vehicle fuel gauge includes one sensor unit 10, 20, a control unit 30, and a display unit 40.
  • the sensor units 10 and 20 include the detection element 10 and the Peltier element 20, and are provided on the outer surface of the side wall of the container 1.
  • one sensor unit U1 is configured by one sensor unit 10, 20.
  • the container 1 is a liquid 2 that is a liquid level height detection target, that is, a rectangular parallelepiped-shaped sealed container (closed system container) that contains fuel. Inside the container 1, a liquid 2 and a gas 3 are contained. Sensor portions 10 and 20 are attached to the outer surface of one of the four side walls of the container 1 with an adhesive tape, an adhesive, or the like.
  • the detection element 10 is a thermoelectric conversion element that generates an electromotive force according to a temperature difference between both surfaces.
  • the detection element 10 has a plate shape having one surface 10a (first surface) and the other surface 10b (second surface) on the opposite side, has a thickness of 1 mm or less, and has a rectangular planar shape.
  • the detection element 10 is affixed to the side wall of the container 1 with the one surface 10a as the container 1 side and the other surface 10b as the outside. That is, the detection element 10 is provided in the container 1 so that the one surface 10a and the other surface 10b are parallel to the height direction of the container 1 (the vertical direction in FIGS. 1 and 2).
  • the length of the detection element 10 in the height direction of the container 1 is substantially the same as the height of the entire container 1. This is for detecting the liquid level in the entire height direction inside the container 1. If the range in which the liquid level is desired to be detected is narrower than the entire region in the height direction of the container 1, the length of the detection element 10 may be made shorter than the height of the entire container 1. Thus, the length of the detection element 10 is appropriately set according to the range in which the liquid level is desired to be detected.
  • the Peltier element 20 is provided on the other surface 10b side of the detection element 10, that is, on the outside.
  • the Peltier element 20 is a plate having one surface 20a and the other surface 20b on the opposite side, and is a thermoelectric conversion element in which one of the one surface 20a and the other surface 20b generates heat and the other absorbs heat when power is applied.
  • the Peltier element 20 is provided with the one surface 20a side of the Peltier element 20 as the detection element 10 side.
  • the length of the Peltier element 20 in the height direction of the container 1 is the same as that of the detection element 10.
  • the Peltier element 20 has the same structure as the detection element 10 and is laminated and integrated with the detection element 10. That is, the detection element 10 and the Peltier element 20 are a laminate in which two thermoelectric conversion elements having the same structure are stacked, and one thermoelectric conversion element is configured as the detection element 10 and the other thermoelectric conversion element is configured as the Peltier element 20. Is.
  • the detection element 10 and the Peltier element 20 are both integrated with an insulating base material 100, a surface protection member 110, and a back surface protection member 120.
  • the first and second interlayer connection members 130 and 140 are alternately connected in series inside the product.
  • the surface protecting member 110 of the Peltier element 20 is omitted for easy understanding.
  • 3 is not a cross-sectional view, but the first and second interlayer connecting members 130 and 140 are hatched for easy understanding.
  • the detection element 10 and the Peltier element 20 have the same structure, the structure of the detection element 10 will be described below.
  • the insulating substrate 100 is composed of a flat rectangular thermoplastic resin film typified by polyetheretherketone (PEEK), polyetherimide (PEI), liquid crystal polymer (LCP), and the like.
  • PEEK polyetheretherketone
  • PEI polyetherimide
  • LCP liquid crystal polymer
  • first and second via holes 101 and 102 of the present embodiment have a cylindrical shape whose diameter is constant from the front surface 100a to the back surface 100b, but a tapered shape whose diameter decreases from the front surface 100a to the back surface 100b. It is good. Moreover, the taper shape where a diameter becomes small toward the surface 100a from the back surface 100b may be sufficient, and a rectangular tube shape may be sufficient.
  • a first interlayer connection member 130 is disposed in the first via hole 101, and a second interlayer connection member 140 is disposed in the second via hole 102.
  • the first and second interlayer connection members 130 and 140 are alternately arranged on the insulating base material 100.
  • first and second interlayer connection members 130 and 140 are disposed in the first and second via holes 101 and 102, the number, the diameter, the interval, and the like of the first and second via holes 101 and 102 are set.
  • an electromotive voltage can be increased and the sensitivity of the detection element 10 can be increased.
  • the first and second interlayer connection members 130 and 140 are made of different metals so as to exhibit the Seebeck effect.
  • the first interlayer connection member 130 is a metal compound obtained by solid-phase sintering so that Bi-Sb-Te alloy powder constituting the P-type maintains a crystal structure of a plurality of metal atoms before sintering.
  • Composed is a metal compound obtained by solid-phase sintering so that Bi-Te alloy powder constituting N-type maintains the crystal structure of a plurality of metal atoms before sintering.
  • the metal forming the first and second interlayer connection members 130 and 140 is a sintered alloy obtained by sintering a plurality of metal atoms while maintaining the crystal structure of the metal atoms. Thereby, an electromotive voltage generated in the first and second interlayer connection members 130 and 140 alternately connected in series can be increased, and the sensitivity of the detection element 10 can be increased.
  • the highly sensitive detection element 10 since the highly sensitive detection element 10 is used, it is possible to detect the liquid level height using the detection element 10.
  • a member 110 On the surface 100a of the insulating base material 100, surface protection composed of a flat rectangular thermoplastic resin film represented by polyether ether ketone (PEEK), polyether imide (PEI), liquid crystal polymer (LCP), etc.
  • PEEK polyether ether ketone
  • PEI polyether imide
  • LCP liquid crystal polymer
  • a member 110 is disposed.
  • the surface protection member 110 has the same size as the planar shape of the insulating substrate 10, and a plurality of surface patterns 111 in which a conductive foil such as a copper foil is patterned on the surface 110 a side facing the insulating substrate 100 are separated from each other. It is formed to do.
  • Each surface pattern 111 is electrically connected to the first and second interlayer connection members 130 and 140, respectively.
  • first and second layers of each set 150 are shown.
  • the connection members 130 and 140 are connected to the same surface pattern 111. That is, the first and second interlayer connection members 130 and 140 of each set 150 are electrically connected via the surface pattern 111.
  • one first interlayer connection member 130 and one second interlayer connection member 140 that are adjacent along the longitudinal direction of the insulating base material 100 are a set 150. .
  • a flat rectangular back surface protection composed of a thermoplastic resin film typified by polyether ether ketone (PEEK), polyether imide (PEI), liquid crystal polymer (LCP), etc.
  • PEEK polyether ether ketone
  • PEI polyether imide
  • LCP liquid crystal polymer
  • This back surface protection member 120 has a length in the longitudinal direction of the insulating base material 100 longer than that of the insulating base material 100, and the back surface 100 b of the insulating base material 100 so that both ends in the longitudinal direction protrude from the insulating base material 100. Is arranged.
  • the back surface protection member 120 is formed with a plurality of back surface patterns 121 formed by patterning a conductive foil such as a copper foil on the one surface 120a side facing the insulating substrate 100 so as to be separated from each other.
  • Each back surface pattern 121 is electrically connected to the first and second interlayer connection members 130 and 140, respectively.
  • the first interlayer connection member 130 of one set 150 and the second interlayer connection member 140 of the other set 150 are connected to the same back surface pattern 121. That is, the first and second interlayer connection members 130 and 140 are electrically connected via the same back surface pattern 121 across the set 150.
  • the first and second interlayer connection members 130 and 140 adjacent to each other along the direction orthogonal to the longitudinal direction are the same at the outer edge of the insulating base material 100.
  • the back surface pattern 121 is connected. More specifically, the adjacent first and second interlayer connection members 130 and 140 are the same on the back so that those connected in series via the front surface pattern 111 and the back surface pattern 121 are folded back in the longitudinal direction of the insulating substrate 100. It is connected to the pattern 121.
  • the part which becomes the edge part of what was connected in series as mentioned above among the back surface patterns 121 is formed so that it may expose from the insulating base material 100, as FIG.3 and FIG.4 shows. And the part exposed from the insulating base material 100 among the back surface patterns 121 becomes a part that functions as a terminal connected to the control unit 30.
  • Such a detection element 10 outputs to the control unit 30 a sensor signal (electromotive voltage) corresponding to the heat flow (heat flux) passing through the detection element 10 in a direction perpendicular to both surfaces 10a and 10b.
  • a sensor signal electromotive voltage
  • heat flux heat flow
  • the Peltier element 20 is supplied with electric power by the control unit 30 to the first and second interlayer connection members 130 and 140 alternately connected in series, so that one of the one surface 20a and the other surface 20b generates heat, The other endotherms.
  • the heat generation side and the heat absorption side are determined by the direction of the current flowing through the first and second interlayer connection members 130 and 140 alternately connected in series.
  • the insulating base material 100, the surface protection member 110, and the back surface protection member 120 are configured using a thermoplastic resin, and have flexibility. For this reason, even if the side wall of the container 1 is curved, the detection element 10 and the Peltier element 20 can be attached to the outer surface of the container 1 in a curved state according to the side wall.
  • an insulating substrate 100 is prepared, and a plurality of first via holes 101 are formed by a drill, a laser, or the like.
  • each first via hole 101 is filled with a first conductive paste 131.
  • a method (apparatus) for filling the first via hole 101 with the first conductive paste 131 the method (apparatus) described in Japanese Patent Application No. 2010-50356 by the present applicant may be adopted.
  • the insulating base material 100 is arranged on a holding table (not shown) with the suction paper 160 therebetween so that the back surface 100b faces the suction paper 160. Then, the first conductive paste 131 is filled into the first via hole 101 while the first conductive paste 131 is melted. As a result, most of the organic solvent of the first conductive paste 131 is adsorbed by the adsorption paper 160, and the alloy powder is placed in close contact with the first via hole 101.
  • the adsorbing paper 160 may be made of a material that can absorb the organic solvent of the first conductive paste 131, and general high-quality paper or the like is used.
  • the first conductive paste 131 is a paste obtained by adding an organic solvent such as paraffin having a melting point of 43 ° C. to a powder of Bi—Sb—Te alloy in which metal atoms maintain a predetermined crystal structure. Used. For this reason, when the first conductive paste 131 is filled, the surface 100a of the insulating substrate 100 is heated to about 43 ° C.
  • a plurality of second via holes 102 are formed in the insulating base material 100 by a drill, a laser, or the like. As described above, the second via holes 102 are formed alternately with the first via holes 101 so as to form a staggered pattern together with the first via holes 101.
  • the second conductive paste 141 is filled in each second via hole 102. This step can be performed in the same step as in FIG.
  • the insulating substrate 100 is disposed again on the holding table (not shown) via the suction paper 160 so that the back surface 100b faces the suction paper 160, and then the second conductive paste 141 is filled in the second via hole 102. To do. As a result, most of the organic solvent of the second conductive paste 141 is adsorbed by the adsorption paper 160, and the alloy powder is placed in close contact with the second via hole 102.
  • the second conductive paste 141 is a powder of Bi—Te alloy (that is, an alloy in which metal atoms different from the metal atoms constituting the first conductive paste 131 maintain a predetermined crystal structure) and has a melting point of room temperature.
  • a paste obtained by adding an organic solvent such as terpine is used. That is, the organic solvent constituting the second conductive paste 141 has a lower melting point than the organic solvent constituting the first conductive paste 131.
  • the second conductive paste 141 is filled with the organic solvent contained in the first conductive paste 131 solidified. This suppresses the second conductive paste 141 from being mixed into the first via hole 101.
  • the state in which the organic solvent contained in the first conductive paste 131 is solidified means that the organic solvent remaining in the first via hole 101 without being adsorbed by the adsorption paper 160 in the process of FIG. That is.
  • one surface 110a, 120a of the surface protection member 110 and the back surface protection member 120 facing the insulating substrate 100 is formed on the substrate.
  • a conductive foil such as copper foil is formed on the substrate.
  • the surface protection member 110 formed with a plurality of surface patterns 111 spaced apart from each other, and the back surface protection member 120 formed with a plurality of back surface patterns 121 spaced apart from each other.
  • the back surface protection member 120, the insulating base material 100, and the surface protection member 110 are sequentially stacked to form a stacked body 170.
  • the stacked body 170 shown in FIG. 6 (g) is set to one stage, and the two layers are stacked.
  • the back surface protection member 120 is longer in the longitudinal direction than the insulating base material 100. And the back surface protection member 120 is arrange
  • the two-layered stacked body 170 is disposed between a pair of press plates, and the stacked body 170 is integrated by applying pressure while heating in a vacuum state from both the upper and lower surfaces in the stacking direction.
  • the first and second conductive pastes 131 and 141 are solid-phase sintered to form the first and second interlayer connection members 130 and 140.
  • the first and second interlayer connection members 130 and 140, the front surface pattern 111, and the back surface pattern 121 are pressed (collective heat and pressure) while being heated so that the two-layer stacked body 170 is integrated. Turn into.
  • a cushioning material such as rock wool paper may be disposed between the stacked body 170 and the press plate. As described above, the detection element 10 and the Peltier element 20 are manufactured.
  • the control unit 30 is a detection processing unit that performs a liquid level detection process based on the detection result of the detection element 10.
  • the control unit 30 is an electronic control device including, for example, a microcomputer, a memory as a storage unit, and its peripheral circuits, and performs predetermined arithmetic processing according to a preset program to control the operation of the display unit 40. To do.
  • the display unit 40 is a display unit that displays the liquid level height calculated by the control unit 30.
  • the display unit 40 is configured by a display device such as a monitor.
  • the one surface 20a of the Peltier element 20 is heated to form a heat flow from the outside of the container toward the inside of the container. That is, a heat flow is formed that passes through the inside of the detection element 10 from the other surface 10b of the detection element 10 toward the one surface 10a and toward the liquid 2 or the gas 3 inside the container.
  • the liquid layer has higher heat conduction than the gas layer.
  • the heat flow passing through the inside of the detection element 10 is less than when the heat flow passes through the inside of the detection element 10 and goes to the gas. large.
  • the output value (voltage value) of the detection element 10 is larger when the interior of the container 1 is filled with the liquid 2 than when the interior of the container 1 is filled with the gas 3.
  • the ratio of the region facing the liquid 2 and the region facing the gas 3 on the one surface 10a of the detection element 10 varies. That is, as the position of the liquid surface 2a increases, the ratio of the region facing the liquid 2 in the one surface 10a of the detection element 10 increases, and the heat flow flowing inside the detection element 10 increases.
  • the control unit 30 executes the control process shown in FIG. 9 as the liquid level detection process. This control process is executed when the ignition switch or the engine start switch is turned on, and is repeatedly executed at predetermined time intervals. Note that each control step in FIG. 9 constitutes various function realizing means possessed by the control unit 30.
  • control unit 30 applies a predetermined voltage to the Peltier element 20 to cause the one surface 20a of the Peltier element 20 to generate heat before executing the control process shown in FIG. Accordingly, a heat flow that always passes through the detection element 10 and travels toward the liquid 2 or the gas 3 inside the container is formed.
  • step S1 the output value (voltage value) x of the detection element 10 is acquired.
  • step S2 the voltage value x obtained in step S1 is determined whether the first voltage value V 1 or less.
  • the first voltage value V 1 is a voltage value when the liquid level is almost zero as shown in FIG.
  • step S3 it is determined that the liquid level is 0, that is, the remaining amount of fuel is 0 (empty).
  • step S4 a control signal is output to the display unit 40 in order to display the determination content of step S3 on the display unit 40. As a result, “empty” is displayed on the display unit 40.
  • step S2 if the liquid level is not zero, the voltage value x is greater than V 1, after making a negative decision (NO) in step S2, the process proceeds to step S5.
  • step S5 the voltage value x determines whether the second voltage value V 2 less than.
  • the second voltage value V 2 as shown in FIG. 8, the liquid level is a voltage value at the maximum, i.e., the fuel is full (full).
  • step S4 a control signal is output to the display unit 40 in order to display the calculation result of step S6 on the display unit 40.
  • the calculated liquid level is displayed on the display unit 40. Note that the remaining amount of fuel may be calculated from the liquid level, and the numerical value of the remaining amount of fuel may be displayed on the display unit 40.
  • step S5 the process proceeds to step S7, the fuel is full (full) determined To do.
  • step S4 a control signal is output to the display unit 40 in order to display the determination content of step S3 on the display unit 40. As a result, “full” is displayed on the display unit 40.
  • a heat flow is formed from the Peltier element 20 through the inside of the detection element 10 toward the liquid 2 or the gas 3, and based on the magnitude of the heat flow that passes through the inside of the detection element 10. Therefore, the liquid level is detected. According to this, even if there is no temperature difference between the liquid 2 and the gas 3, there is a difference in the magnitude of the heat flow toward the liquid 2 and the heat flow toward the gas 3, so the liquid 2 inside the closed system container 1. The liquid level can be detected.
  • thermocouple since it is necessary to embed the thermocouple in the side wall of the container, there arises a problem that it is impossible to repair when the thermocouple fails.
  • the output value (voltage value) of the detection element 10 increases as the applied voltage value of the Peltier element 20 increases. Therefore, the output sensitivity of the detection element 10 can be adjusted by arbitrarily setting the applied voltage value of the Peltier element 20.
  • the relationship shown in FIG. 8 varies depending on the magnitude of the applied voltage value of the Peltier element 20. Therefore, the relational expression shown in FIG. 8 corresponding to the magnitude of the applied voltage value of the Peltier element 20 is obtained in advance from experiments and stored in the memory. Then, a relational expression used for calculating the liquid level is selected according to the magnitude of the applied voltage value of the Peltier element 20 to be set.
  • a predetermined voltage is always applied to the Peltier element 20, but when there is no need for constant measurement, the voltage may be intermittently applied to the Peltier element 20. That is, when the interval for repeatedly executing the control process shown in FIG. 9 is long, a voltage may be applied to the Peltier element 20 each time the control process shown in FIG. 9 is executed. If it does in this way, the temperature rise of the container 1 can be suppressed. However, in this case, it is necessary to wait until the heat flow becomes constant.
  • the temperature rise of the container 1 can be suppressed by changing the direction of the current flowing in the Peltier element 20 and switching the heat generation and heat absorption on the one surface 20a of the Peltier element 20.
  • the sensitivity of the detection element 10 becomes dull.
  • the vehicular fuel gauge of this embodiment is obtained by adding a temperature sensor 31 to the vehicular fuel gauge of the first embodiment, and other configurations are the same as those of the first embodiment. Is the same.
  • the temperature sensor 31 detects the ambient temperature (environmental temperature) of the container 1 and the sensor units 10 and 20, and outputs a sensor signal corresponding to the detected temperature to the control unit 30.
  • the temperature sensor 31 is provided separately from the sensor units 10 and 20.
  • the temperature sensor 31 is disposed around the container 1. A thermocouple or the like can be used as the temperature sensor 31.
  • the relationship between the liquid level and the output value (voltage value) of the detection element 10 varies depending on the ambient temperature. That is, when the ambient temperature is higher than the standard temperature (T + ⁇ ° C.), the heat flow is smaller than when the ambient temperature is the standard temperature (T ° C.), so the voltage value corresponding to the same liquid level height is Lower. On the other hand, when the ambient temperature is lower than the standard temperature (T- ⁇ ° C), the heat flow is larger than when the ambient temperature is the standard temperature (T ° C). The value becomes higher.
  • the voltage value of the detection element 10 based on the ambient temperature measured by the temperature sensor 31, the voltage value of the detection element 10, and the relationship between the voltage value of the detection element 10 corresponding to the ambient temperature and the liquid level height, Calculate the height.
  • the control unit 30 multiplies the voltage value of the detection element 10 by a correction coefficient, and uses the relationship between the voltage value of the detection element 10 and the liquid level height at the standard temperature to calculate the liquid level height. Is calculated.
  • the relationship between the voltage value of the detection element 10 and the liquid level height is obtained in advance from experiments for each of various ambient temperatures and stored in a memory.
  • the control unit 30 uses the relationship between the voltage value of the detection element 10 corresponding to the ambient temperature measured by the temperature sensor 31 and the liquid level height when calculating the liquid level height.
  • the liquid level height can be accurately detected.
  • a temperature sensor for detecting the internal temperature of the container 1 may be added to the vehicular fuel gauge of the present embodiment. At this time, one temperature sensor may be used, or two temperature sensors for detecting the temperature of the liquid 2 and detecting the temperature of the gas 3 may be used. Then, based on the ambient temperature, the container internal temperature, the voltage value of the detection element 10, and the relationship between the voltage value of the detection element 10 and the liquid level according to the ambient temperature and the container internal temperature, the liquid level height By calculating, the liquid level can be detected more accurately.
  • the vehicle fuel gauge of this embodiment is changed from one sensor unit 10, 20 to a plurality of sensor units 10, 20 with respect to the vehicle fuel gauge of the first embodiment. It is a thing. Other configurations are the same as those of the first embodiment.
  • each of the sensor units 10 and 20 has the same structure as the sensor units 10 and 20 of the first embodiment, and the length in the height direction of the container 1 is shorter than the sensor units 10 and 20 of the first embodiment. It is.
  • Each of the sensor units 10 and 20 is a separate body and is arranged in the height direction of the container 1 at a predetermined interval.
  • Each of the sensor units 10 and 20 is individually electrically connected to the control unit 30 through wiring such as a wire or a cable.
  • the plurality of sensor units 10 and 20 constitute one sensor unit U1.
  • the control unit 30 adds the output values (voltage values) of the detection elements 10 together.
  • the detection elements 10 may be connected in series by wiring, and the total output (total electromotive voltage) obtained by adding the outputs of the detection elements 10 may be input to the control unit 30.
  • the total output value (total voltage value) of the detection element 10 increases as the liquid level increases. There is a relationship of growing. For this reason, the liquid level height can be detected as in the first embodiment.
  • the liquid level 2a when the liquid level 2a is positioned between the adjacent sensor units 10 and 20, the liquid level cannot be accurately detected. That is, when the position of the liquid level 2a is within the installation range of the sensor units 10 and 20, there is a proportional relationship between the liquid level height and the total voltage value, so the liquid level height is specified from the total voltage value with a point. can do. However, when the position of the liquid level 2a is within the range between the adjacent sensor units 10 and 20, the total voltage value is constant regardless of the liquid level height. As shown in FIG. 15, when the voltage values are V 2 , V 3 , V 4 , V 5 , V 6 , the liquid level height corresponding to these voltage values has a certain range. For this reason, the liquid level height cannot be specified by a point from the total voltage value, and can be specified only within a certain range.
  • control unit 30 executes the control process shown in FIG. 16 as the liquid level detection process. This control process is executed in the same manner as the control process shown in FIG. 9 described in the first embodiment. Hereinafter, differences from the control process shown in FIG. 9 will be described.
  • step S2 if the liquid level is not zero, the voltage value x is greater than V 1, negative (NO) determination is made, the process proceeds to step S11.
  • steps S11, S13, S15, S17, S19, and S21 it is determined whether or not the voltage value x is smaller than the second to seventh voltage values V 2 to V 7 .
  • the liquid level height y is calculated. For example, when the position of the liquid level 2a is the position shown in FIG. 14, the voltage value x is not less than the third voltage value V 3 and less than the fourth voltage value V 4 as shown in FIG.
  • step S4 calculates the liquid level y with ax + b 3. Thereafter, in step S4, a control signal is output to the display unit 40 in order to display the calculation result of step S6 on the display unit 40. Thereby, the calculated liquid level is displayed on the display unit 40.
  • step S21 when the liquid level is at a maximum, since the voltage value x becomes seventh voltage value V 7, in step S21, negative (NO) determination is made, the process proceeds to step S23 , Determine that the fuel is full. Subsequently, in step S4, a control signal is output to the display unit 40 in order to display the determination content of step S3 on the display unit 40. As a result, “full” is displayed on the display unit 40.
  • the vehicular fuel gauge of this embodiment does not need to detect the liquid level height with high accuracy, and only needs to be able to roughly detect the liquid level height.
  • the sensor units 10 and 20 are compared with the case where one sensor unit 10 and 20 is disposed over the entire detection range of the liquid level.
  • the total area can be reduced.
  • the container 1 is a distortion
  • the one sensor part 10 and 20 is spread over the wide side wall of the container 1 over a wide range. Even if it cannot be arranged, it can be arranged.
  • the size and number of the sensor units 10 and 20 can be arbitrarily changed. It is preferable to reduce the interval between adjacent sensor units 10 and 20 by reducing the number of sensor units 10 and 20 and arranging a large number of them. Thereby, the liquid level can be detected with high accuracy.
  • the vehicle fuel gauge of this embodiment is obtained by adding a temperature sensor 31 to the vehicle fuel gauge of the third embodiment for the same reason as in the second embodiment.
  • Other configurations are the same as those of the third embodiment.
  • the relationship between the liquid level and the output value (voltage value) of the detection element 10 varies depending on the ambient temperature. Therefore, also in the present embodiment, as in the second embodiment, the ambient temperature measured by the temperature sensor 31, the voltage value of the detection element 10, the voltage value of the detection element 10 according to the ambient temperature, and the liquid level height. The liquid level is calculated based on the relationship. Thereby, the liquid level can be accurately detected.
  • a temperature sensor that detects the internal temperature of the container 1 may be added in the same manner as described in the second embodiment. At this time, one temperature sensor may be used, or two temperature sensors for detecting the temperature of the liquid 2 and detecting the temperature of the gas 3 may be used. Then, based on the ambient temperature, the container internal temperature, the voltage value of the detection element 10, and the relationship between the voltage value of the detection element 10 and the liquid level according to the ambient temperature and the container internal temperature, the liquid level height By calculating, the liquid level can be detected more accurately.
  • the vehicle fuel gauge of this embodiment is obtained by integrating a plurality of sensor units 10 and 20 in the vehicle fuel gauge of the third and fourth embodiments.
  • the configuration is the same as in the third and fourth embodiments.
  • the plurality of sensor parts 10 and 20 are connected by the resin part 11, and each detection element 10 is connected in series by the conductor foil 12 inside the resin part 11, and each Peltier element 20 is connected in series. ing.
  • one sensor unit U1 is configured. Although not shown, this one sensor unit U1 and the control unit 30 are electrically connected by wiring.
  • the resin portion 11 is formed by laminating the insulating base material 100, the surface protection member 110, and the back surface protection member 120 in FIG. 4 and has first and second interlayer connection members 130 and 140 and front and back surface patterns 111 and 121. There is no structure.
  • the conductor foil 12 is the front surface and back surface patterns 111 and 121 in FIG. In the portion of the resin portion 11 where the conductive foil 12 is formed, the insulating base material 100, the surface protection member 110, and the back surface protection member 120 in FIG. 4 are laminated, and the first and second interlayer connection members 130 and 140 are laminated. It is a structure that does not have.
  • a surface pattern 111 is formed between the insulating base material 100 and the surface protection member 110
  • a back surface pattern 121 is formed between the insulating base material 100 and the back surface protection member 120.
  • This sensor unit can be manufactured by changing the layout of the plurality of sensor units 10 and 20 to be connected in series with the front and back patterns 111 and 121 and collectively heating and pressing the manufacturing method shown in FIG. is there.
  • the plurality of sensor units 10 and 20 are connected in series by the conductor foil 12 inside the sensor unit U1. Thereby, compared with the case where wirings, such as a wire and a cable, are taken out from the some sensor parts 10 and 20, extraction wiring can be reduced.
  • the vehicular fuel gauge of this embodiment is obtained by changing the number of sensor units from one to two with respect to the vehicular fuel gauge of the third embodiment.
  • the configuration is the same as in the third embodiment.
  • the vehicle fuel gauge of the present embodiment includes two sensor units U1 and U2.
  • Each sensor unit U1, U2 has the same configuration as the sensor unit U1 described in the third embodiment.
  • the first sensor unit U1 includes six sensor units 10 and 20, and the second sensor unit U2 includes five sensor units 10 and 20.
  • the first and second sensor units U1 and U2 are provided on different side walls of the container 1, respectively. At this time, the first and second sensor units U1 and U2 are mutually connected to the container 1 so that the sensor units 10 and 20 of the other sensor units face each other between the adjacent sensor units 10 and 20 in one sensor unit. It is provided so as to be shifted in the height direction (vertical direction in the figure).
  • the first and second sensor units U1 and U2 are shifted and provided on the side wall of the container 1. For this reason, as shown in FIG. 21, even if the position of the liquid level 2a is a position between the adjacent sensor units 10 and 20 in the first sensor unit U1, the sensor unit 10 in the second sensor unit U2 20 is a position facing 20. In this case, as shown in FIG. 23, the liquid surface height corresponding to the total voltage value x 2 of the second sensor unit U2 is the single point of y 2.
  • the voltage value x of the first sensor unit U1 is a voltage value when the liquid level 2a is positioned between the two sensor units 10 and 20, the voltage value of the second sensor unit U2
  • the liquid level height y is calculated from x.
  • the liquid level height y is calculated from the voltage value x of the first sensor unit U1.
  • the vehicle fuel gauge of the present embodiment is obtained by adding a heat insulating member 13 that covers the sensor units 10 and 20 to the vehicle fuel gauge of the first embodiment.
  • the configuration is the same as in the first embodiment.
  • the heat insulating member 13 covers portions of the sensor units 10 and 20 excluding the contact surface with the container 1.
  • the heat insulating member 13 only needs to cover at least the side of the sensor units 10 and 20 opposite to the container side.
  • a fiber heat insulating material such as rock wool, a foam heat insulating material such as urethane foam, or the like can be used.
  • the influence of fluctuations in ambient temperature can be reduced and the output of the detection element 10 can be stabilized. For this reason, the detection accuracy of the liquid level can be increased.
  • the effect of the present embodiment can be obtained by covering the sensor unit U1 including the plurality of sensor units 10 and 20 with the heat insulating member 13, as in the present embodiment. .
  • the heat insulating member 13 may be continuous between the adjacent sensor units 10 and 20.
  • the vehicular fuel gauge of this embodiment is obtained by increasing the number of sensor units with respect to the vehicular fuel gauge of the first embodiment, and other configurations are the first embodiment.
  • the form is the same.
  • Each sensor unit includes one sensor unit 10 and 20 as in the first embodiment.
  • Each sensor unit U1 to U4 is provided on each of the four side surfaces of the container 1.
  • the detection elements 10 of the sensor units U1 to U4 each output an electromotive voltage corresponding to the heat flow toward the control unit 30.
  • the liquid level 2a is parallel to the bottom surface of the container 1, so that the output values of the four detection elements 10 are as shown in FIG. The same.
  • the volume of the liquid 2 can be calculated from the calculated liquid level height and the bottom area inside the container 1.
  • the liquid level 2a is not parallel to the bottom surface of the container 1, but is inclined as shown by the broken line in FIG.
  • the output values of the two detection elements 10 are different.
  • the volume of the liquid 2 can be calculated from the calculated liquid level height and the bottom area inside the container 1.
  • the liquid level referred to here is the height in the height direction of the container 1, that is, the direction perpendicular to the bottom surface of the container 1.
  • control unit 30 calculates the average value of the output values of the detection elements 10 and calculates the liquid level height from the average value.
  • the method for calculating the liquid level is the same as in the first embodiment. Further, the control unit 30 calculates the volume of the liquid 2 from the calculated liquid level height and the bottom area inside the container. Then, the control unit 30 causes the display unit 40 to display the calculated volume of the liquid 2 as the remaining amount of fuel.
  • the volume of the liquid 2 can be calculated even when the container 1 is tilted.
  • a plurality of sensor units may be arranged at positions where the liquid level is different when the container 1 is tilted on the outer surface of the side wall of the container 1.
  • the vehicular fuel gauge of this embodiment is obtained by increasing the number of sensor units with respect to the vehicular fuel gauge of the third embodiment, and the other configurations are the third embodiment.
  • the form is the same.
  • each sensor unit U1 to U4 is used with a plurality of sensor units 10 and 20 arranged side by side in the height direction of the container 1 as one sensor unit.
  • Each sensor unit is the same as the sensor unit of the third embodiment.
  • Each sensor unit is provided on each of the four side surfaces of the container 1.
  • the detection elements 10 of the sensor units U1 to U4 each output an electromotive voltage corresponding to the heat flow toward the control unit 30.
  • the control unit 30 calculates an average value of the output values (voltage values) of the sensor units U1 to U4, and calculates the liquid level height from the average value.
  • the output value (voltage value) of each sensor unit U1 to U4 is the total output value (total voltage value) of the plurality of detection elements 10 constituting the sensor unit.
  • the control unit 30 calculates the volume of the liquid 2 from the calculated liquid level height and the bottom area inside the container. Then, the control unit 30 causes the display unit 40 to display the calculated volume of the liquid 2 as the remaining amount of fuel.
  • the liquid level 2a is parallel to the bottom surface of the container 1, so that the output values of the four sensor units U1 to U4 are the same as shown in FIG. It is. If the liquid level height is calculated from the average value of the output values, the volume of the liquid 2 can be calculated from the calculated liquid level height and the bottom area inside the container 1.
  • the liquid level 2 a is not parallel to the bottom surface of the container 1, but is tilted as shown by a broken line in FIG. 32.
  • the output values of the two sensor units U1 to U4 are different. In this case, if the output values of the four sensor units U1 to U4 are averaged and the liquid level height is calculated from the averaged output value, the volume of the liquid 2 is calculated from the calculated liquid level height and the bottom area inside the container 1. It can be calculated.
  • the volume of the liquid 2 can be calculated even when the container 1 is tilted, as in the eighth embodiment.
  • a plurality of sensor units may be arranged at positions where the liquid level is different when the container 1 is tilted on the outer surface of the side wall of the container 1.
  • a plurality of sensor units 10 and 20 of another sensor unit are opposed to each other between adjacent sensor units 10 and 20 of one sensor unit. Any two or more sensor units among the sensor units are preferably arranged so as to be shifted from each other in the height direction of the container 1.
  • the vehicular fuel gauge of the present embodiment is obtained by changing the installation location of the sensor unit U1 with respect to the vehicular fuel gauge of the first embodiment. This is the same as the embodiment.
  • a sensor unit U1 including one sensor unit 10 or 20 is provided inside the container 1.
  • the sensor unit U ⁇ b> 1 is in a state where a part or all of the sensor unit U ⁇ b> 1 is immersed in the liquid 2.
  • the control part 30 can detect a liquid level height by performing the control processing similar to 1st Embodiment.
  • the sensor unit U1 since the sensor unit U1 is provided inside the container 1, there is no fear that the sensor units 10 and 20 fall from the container 1, and the outer shape of the container 1 does not change. Moreover, according to this embodiment, since the sensor unit U1 is provided inside the container 1, even if the container 1 has an irregular shape, the liquid height can be easily detected.
  • the liquid level height can be accurately detected by calculating the liquid level height based on the ambient temperature or the like as in the second embodiment.
  • the vehicular fuel gauge of the present embodiment is obtained by changing the installation location of the sensor unit U1 with respect to the vehicular fuel gauge of the third embodiment. This is the same as the embodiment.
  • the six sensor units 10 and 20 are provided inside the container 1 while being supported by the support member 14.
  • One sensor unit U1 is configured by the plurality of sensor units 10 and 20 arranged in the height direction of the container 1.
  • the support member 14 is made of resin, and the six sensor units 10 and 20 are attached.
  • the support member 14 may be made of other materials.
  • the control part 30 can detect a liquid level height by performing the control processing similar to 3rd Embodiment.
  • the sensor unit U1 is provided inside the container 1, the same effect as the tenth embodiment can be obtained.
  • liquid level can be detected even if the installation location of the sensor unit is changed to the inside of the container 1 in the fourth to seventh embodiments, as in the present embodiment.
  • the vehicular fuel gauge of this embodiment is obtained by adding a heat insulating member 13 that covers the sensor unit U1 to the vehicular fuel gauge of the tenth embodiment, and other configurations are as follows. The same as in the tenth embodiment.
  • the heat insulating member 13 covers a portion of the sensor unit U1 including the one sensor unit 10 or 20 excluding the one surface 10a of the detection element 10.
  • the heat insulating member 13 only needs to cover at least the other surface 20b of the Peltier element 20.
  • the same thing as the heat insulation member 13 of 7th Embodiment can be used.
  • the surface of the heat insulating member 13 may be covered with a coating layer.
  • the present embodiment it is possible to suppress the generation of a heat flow from the liquid 2 or the gas 3 toward the other surface 20b of the Peltier element 20. For this reason, compared with the case where the heat insulation member 13 is not provided in the sensor unit U1, the detection accuracy of the liquid level can be improved.
  • the sensor unit U1 including the plurality of sensor units 10 and 20 is covered with the heat insulating member 13 in the same manner as in the present embodiment. The effect is obtained.
  • the vehicular fuel gauge of the present embodiment is obtained by changing the vehicular fuel gauge of the tenth embodiment to a configuration in which two sensor units are stacked, and other configurations are as follows. The same as in the tenth embodiment.
  • each sensor unit U1, U2 is composed of one sensor unit 10,20.
  • the two sensor units U1 and U2 are bonded together with the Peltier element 20 side inward.
  • the output of the detection element 10 is doubled as compared with the case of one sensor unit, so that the S / N ratio (signal / noise ratio) is improved and the liquid level is high. This improves the accuracy of detection.
  • the effect of this embodiment is acquired by making two sensor units U1 comprised by the some sensor parts 10 and 20 overlap similarly to this embodiment.
  • the vehicular fuel gauge of this embodiment is obtained by increasing the number of sensor units with respect to the vehicular fuel gauge of the tenth embodiment, and the other configurations are the tenth embodiment.
  • the form is the same.
  • each sensor unit U1, U2, U3, and U4 are provided in the container 1 so as to be separated from each other.
  • the detection elements 10 of the sensor units U1 to U4 each output an electromotive voltage corresponding to the heat flow toward the control unit 30.
  • the installation location of the sensor units U1 to U4 is changed to the inside of the container 1 with respect to the eighth embodiment in which the sensor units U1 to U4 are provided on the four side walls of the container 1, respectively. Therefore, according to the present embodiment, as shown in FIG. 39, even when the container 1 is inclined, the volume of the liquid 2 can be calculated as in the eighth embodiment.
  • the volume of the liquid 2 can be easily calculated even if the container 1 has an irregular shape.
  • the vehicular fuel gauge of this embodiment is obtained by increasing the number of sensor units with respect to the vehicular fuel gauge of the eleventh embodiment, and the other configurations are the eleventh embodiment.
  • the form is the same.
  • each sensor unit U1, U2, U3, and U4 are provided in the container 1 so as to be separated from each other.
  • the detection elements 10 of the sensor units U1 to U4 each output an electromotive voltage corresponding to the heat flow toward the control unit 30.
  • the installation location of the sensor unit is changed to the inside of the container 1 with respect to the ninth embodiment in which the sensor units U1 to U4 are provided on the four side walls of the container 1, respectively. Therefore, according to the present embodiment, as shown in FIG. 41, the volume of the liquid 2 can be calculated similarly to the ninth embodiment even when the container 1 is inclined.
  • the volume of the liquid 2 can be easily calculated even if the container 1 has an irregular shape.
  • the length of the Peltier element 20 in the height direction of the container 1 is the same as that of the detection element 10, but the liquid 2 or the gas 3 passes through the detection element 10.
  • the length of the Peltier element 20 may be different from the length of the detection element 10 as long as the heat flow toward it can be formed.
  • the Peltier element 20 having the same structure as that of the detection element 10 is used as the heating means, but a Peltier element having another structure may be used. Further, other heating means (heater) such as an electric heater may be used.
  • the liquid level detector according to the present disclosure is applied to a vehicle fuel gauge, but may be applied to other uses.
  • the present invention can be applied to a molten metal height detector that detects the molten metal position of molten metal (molten metal) described in Patent Document 1.
  • the container 1 is a closed system container.
  • the liquid level detector of the present disclosure even if the container 1 is an open system container. Similarly to the above, the liquid level can be detected.
  • the liquid level of the liquid 2 contained in the container 1 is detected.
  • the sensor unit is immersed in the liquid and used. By doing so, it is possible to detect the level of the liquid not contained in the container 1, for example, the tide level of a river or the sea.
  • the control unit 30 calculates the liquid level height based on the electromotive voltage (voltage value) generated in the detection element 10, but based on the current value instead of the voltage value.
  • the liquid level may be calculated.
  • the detection element 10 generates an electromotive force according to the heat flow passing through the inside of the detection element 10, and outputs an electric signal corresponding to the electromotive force to the control unit 30.
  • 30 can calculate the liquid level height based on the output value of the detection element 10 and the relationship between the output value of the detection element 10 and the liquid level height.
  • the metal forming the first and second interlayer connection members 130 and 140 is a Bi—Sb—Te alloy and a Bi—Te alloy, respectively. May be.
  • both of the metals forming the first and second interlayer connection members 130 and 140 are sintered alloys that are solid-phase sintered, but at least one of them is solid-phase sintered. Any sintered alloy may be used.
  • the electromotive force can be increased and the sensitivity of the detection element 10 can be increased as compared with the case where both of the metals forming the first and second interlayer connection members 130 and 140 are not sintered solid-phase sintered metal. Is possible.

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Abstract

　液面高さ検出計は、一面とその反対側の他面を有し、前記一面が液体に向いているとともに、前記一面が液面の高さ方向に平行な状態とされた検出素子と、検出素子の他面側に設けられたペルチェ素子と、前記液体の液面高さの検出処理を行う制御部とを備える。前記ペルチェ素子は、前記他面から前記一面に向かって前記検出素子の内部を通過し、前記液体もしくは気体に向かう熱流を形成する。前記制御部は、前記検出素子の内部を通過する熱流に応じて出力された電気信号の出力値と、検出素子の出力値と前記液面高さの関係とに基づいて、液面高さを算出する。

Description

液面高さ検出計
　本開示は、液面高さ検出計に関するものである。
　従来、液面高さ検出計が知られている。例えば、特許第４６８１１２７号公報では、以下の液面高さ検出計を開示している。この液面高さ検出計は、溶湯（溶融金属）の湯面位置を検知するように構成されている。具体的に、前記液面高さ検出計には、上部が開放された開放系容器の側壁に複数の熱電対が埋設されていて、複数の熱電対によって熱流束差を測定し、この測定結果から湯面位置を算出している。この熱流束差とは、容器内部の溶湯（液体）から容器外部に向かう熱流束と、湯面上側の気体から容器外部に向かう熱流束の差である。開放系容器であれば、溶湯と気体との間に温度差があり、熱流束差が生じるので、熱流束差に基づいて、湯面位置を算出することができる。
特許第４６８１１２７号公報
　しかし、密閉された閉鎖系容器の場合、容器内部の液体と気体には、ほとんど温度差がなく、熱流束差が生じないので、上記した従来技術では、液面位置を検出することができない。
　また、上記の特許文献が開示する技術では、容器の側壁に熱電対を埋設していることから明らかなように、容器に入っている液体の液面を検出し、容器に入っていない液体の液面高さを検出していない。
　本開示は、開放系容器だけでなく、密閉系容器においても、液面高さを検出でき、さらに、容器に入っていない液体の液面高さも検出できる液面高さ検出計を提供する。
　本開示の典型的な一例の液面高さ計としては、第１面（１０ａ）とその反対側の第２面（１０ｂ）を有し、前記第１面が検出対象の液体に向いているとともに、前記第１面が液面の高さ方向に平行な状態とされた検出素子（１０）と、前記検出素子の第２面側に設けられた加熱手段（２０）と、前記液体の液面高さの検出処理を行う検出処理手段（３０）と、１つの前記検出素子は、液面高さ方向における長さが液面高さの検出範囲と同じ長さであり、１つの前記検出素子によって構成された１つのセンサユニットと、前記検出素子に形成され、熱可塑性樹脂からなる絶縁基材（１００）に厚さ方向に貫通する複数の第１、第２ビアホール（１０１、１０２）と、前記検出素子に埋め込まれ、前記第１、第２ビアホールに互いに異なる金属で形成された第１、第２層間接続部材（１３０、１４０）とを備えている。
　上記液面高さ検出計によれば、前記加熱手段は、前記第２面から前記第１面に向かって前記検出素子の内部を通過し、前記液体もしくは気体に向かう熱流を形成する。前記検出素子は、前記第１、第２層間接続部材が交互に直列接続された構造を有し、交互に直列接続された前記第１、第２層間接続部材にて、前記検出素子の内部を通過する熱流に応じた起電力を発生し、その起電力に応じた電気信号を前記検出処理手段に対して出力する。そして、前記検出処理手段は、前記検出素子の出力値と、前記検出素子の出力値と液面高さの関係とに基づいて、液面高さを算出する。
　また、典型的な別の一例の液面高さ計としては、第１面（１０ａ）とその反対側の第２面（１０ｂ）を有し、前記第１面が検出対象の液体に向いているとともに、前記第１面が液面の高さ方向に平行な状態とされた複数の検出素子（１０）と、前記複数の検出素子の第２面側に設けられた加熱手段（２０）と、前記液体の液面高さの検出処理を行う検出処理手段（３０）と、前記複数の検出素子は、液面高さの検出範囲にわたって液面高さ方向に並んでおり、前記複数の検出素子によって構成された１つのセンサユニットと、前記複数の検出素子は、前記複数の検出素子に形成され、それぞれ、熱可塑性樹脂からなる絶縁基材（１００）に厚さ方向に貫通する複数の第１、第２ビアホール（１０１、１０２）と、前記複数の検出素子に埋め込まれ、前記第１、第２ビアホールに互いに異なる金属で形成された第１、第２層間接続部材（１３０、１４０）とを備える。
　上記液面高さ検出計によれば、前記加熱手段は、前記第２面から前記第１面に向かって前記複数の検出素子の内部を通過し、前記液体もしくは気体に向かう熱流を形成し、前記複数の検出素子は、交互に直列接続された前記第１、第２層間接続部材にて、前記検出素子の内部を通過する熱流に応じた起電力を発生し、その起電力に応じた電気信号を前記検出処理手段に対して出力し、前記検出処理手段は、前記複数の検出素子の総出力値と、前記複数の検出素子の総出力値と液面高さの関係とに基づいて、液面高さを算出する。
　上記の本開示の典型的な例によれば、加熱手段から検出素子の内部を通過して液体もしくは気体に向かう熱流を形成し、検出素子の内部を通過する熱流の大きさに基づいて、液面高さを検出する。ここで、一般的には、液体の方が気体よりも熱伝導が高い。このため、熱流が液体に向かうときの方が、熱流が気体に向かうときよりも、検出素子の内部を通過する熱流が大きい。したがって、検出素子の内部を通過する熱流の大きさから、液面の位置を特定することが可能である。
　このとき、液体と気体に温度差がない場合であっても、液体に向かう熱流と気体に向かう熱流の大きさに差が生じる。したがって、上記の液面高さ計の例によれば、開放系容器だけでなく、閉鎖系容器においても、液面高さを検出できる。なお、上記の液面高さ計の例では、センサユニットを容器の側壁外面に設けたり、容器の内部に設けたりすることができる。
　また上記の液面高さ計の例によれば、センサユニットを液体に浸漬させて使用することで、容器に入っていない液体の液面高さを検出することもできる。
　なお、この欄および特許請求の範囲で記載した各手段の括弧内の符号は、後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示す一例である。
第１実施形態における車両用燃料計の構成を示す図である。 第１実施形態における車両用燃料計の構成を示す図である。 図２中の検出素子およびペルチェ素子の平面図である。 図３中のIV－IV線に沿った断面図である。 図３中のV－V線に沿った断面図である。 検出素子の製造工程を示す断面図である。 図２中の検出素子およびペルチェ素子の作動を説明するための断面図である。 図２中の検出素子の出力値と液面高さの関係を示す図である。 図１、２中の制御部が実行する制御処理のフローチャートである。 図２中のペルチェ素子の印加電圧値と検出素子の出力値との関係を示す図である。 第２実施形態における車両用燃料計の構成を示す図である。 周囲温度がＴ℃、Ｔ－α℃、Ｔ＋α℃のときの図１１中の検出素子の出力値と液面高さの関係を示す図である。 第３実施形態における車両用燃料計の構成を示す図である。 図１３中の容器、検出素子およびペルチェ素子の断面図である。 図１３中の複数の検出素子の総出力値と液面高さの関係を示す図である。 図１３中の制御部が実行する制御処理のフローチャートである。 第４実施形態における車両用燃料計の構成を示す図である。 周囲温度がＴ℃、Ｔ－α℃、Ｔ＋α℃のときの図１７中の検出素子の出力値と液面高さの関係を示す図である。 第５実施形態における容器およびセンサユニットの外観図である。 図１９中の容器およびセンサユニットの断面図である。 第６実施形態における容器およびセンサユニットの断面図である。 図２１中の第１センサユニットにおける複数の検出素子の総出力値と液面高さの関係を示す図である。 図２１中の第２センサユニットにおける複数の検出素子の総出力値と液面高さの関係を示す図である。 第７実施形態における容器およびセンサユニットの断面図である。 第７実施形態における容器およびセンサユニットの断面図である。 第８実施形態における容器およびセンサユニットの外観図であって、液面が容器底面に平行な状態を示す図である。 液面位置が図２５に示す位置のときの各センサユニットの出力値の一例を示す図である。 第８実施形態における容器およびセンサユニットの外観図であって、液面が容器に対して傾いた状態を示す図である。 液面位置が図２７に示す位置のときの各センサユニットの出力値の一例を示す図である。 第９実施形態における容器およびセンサユニットの外観図であって、液面が容器底面に平行な状態を示す図である。 液面位置が図２９に示す位置のときの各センサユニットの出力値の一例を示す図である。 第９実施形態における容器およびセンサユニットの外観図であって、液面が容器底面に対して傾いた状態を示す図である。 液面位置が図３１に示す位置のときの各センサユニットの出力値の一例を示す図である。 第１０実施形態における容器およびセンサユニットの断面図である。 第１１実施形態における容器およびセンサユニットの断面図である。 第１２実施形態における容器およびセンサユニットの断面図である。 第１２実施形態における容器およびセンサユニットの断面図である。 第１２実施形態が解決する課題を説明するための容器およびセンサユニットの断面図である。 第１３実施形態における容器およびセンサユニットの断面図である。 第１４実施形態における容器およびセンサユニットの外観図であって、液面が容器底面に平行な状態を示す図である。 第１４実施形態における容器およびセンサユニットの外観図であって、液面が容器底面に対して傾いた状態を示す図である。 第１５実施形態における容器およびセンサユニットの外観図であって、液面が容器底面に平行な状態を示す図である。 第１５実施形態における容器およびセンサユニットの外観図であって、液面が容器底面に対して傾いた状態を示す図である。
　以下、本開示の実施形態について図に基づいて説明する。なお、以下の各実施形態相互において、互いに同一もしくは均等である部分には、同一符号を付して説明を行う。
　（第１実施形態）
　本実施形態は、本開示の液面高さ検出計を、車両に搭載される車両用燃料計に適用したものである。
　図１、２に示されるように、車両用燃料計は、１つのセンサ部１０、２０と、制御部３０と、表示部４０とを備えている。センサ部１０、２０は、検出素子１０とペルチェ素子２０を有するものであり、容器１の側壁外面に設けられている。本実施形態では、１つのセンサ部１０、２０によって１つのセンサユニットＵ１が構成されている。
　容器１は、液面高さの検出対象である液体２、すなわち、燃料を収容する直方体形状の密閉容器（閉鎖系容器）である。容器１の内部には、液体２と気体３とが入っている。容器１の４つの側壁のうち１つの側壁の外面に、センサ部１０、２０が接着テープ、接着剤等によって貼り付けられている。
　検出素子１０は、両面の温度差に応じた起電力を発生する熱電変換素子である。検出素子１０は、一面１０ａ（第１面）とその反対側の他面１０ｂ（第２面）を有する板状であり、厚さが１ｍｍ以下であって、平面形状が長方形である。検出素子１０は、一面１０ａを容器１側とし、他面１０ｂを外側として容器１の側壁に貼り付けられている。すなわち、検出素子１０は、一面１０ａおよび他面１０ｂが容器１の高さ方向（図１、２中上下方向）に平行となるように、容器１に設けられている。
　容器１の高さ方向における検出素子１０の長さは、容器１全体の高さとほぼ同じ長さである。これは、容器１の内部の高さ方向全域における液面高さを検出するためである。液面高さを検出したい範囲が容器１の高さ方向全域よりも狭ければ、検出素子１０の長さを容器１全体の高さよりも短くしてもよい。このように、検出素子１０の長さは、液面高さを検出したい範囲に応じて適宜設定される。
　ペルチェ素子２０は、検出素子１０の他面１０ｂ側、すなわち、外側に設けられている。ペルチェ素子２０は、一面２０ａとその反対側の他面２０ｂを有する板状であり、電力を与えると、一面２０ａと他面２０ｂの一方が発熱し、他方が吸熱する熱電変換素子である。ペルチェ素子２０の一面２０ａ側を検出素子１０側として、ペルチェ素子２０が設けられている。容器１の高さ方向におけるペルチェ素子２０の長さは、検出素子１０と同じである。
　ペルチェ素子２０は、図３～図５に示されるように、検出素子１０と同じ構造を有し、検出素子１０と積層されて一体化されている。すなわち、検出素子１０とペルチェ素子２０は、同じ構造の熱電変換素子を２つ積層した積層体であり、一方の熱電変換素子を検出素子１０とし、他方の熱電変換素子をペルチェ素子２０として構成したものである。
　具体的には、図３～図５に示されるように、検出素子１０とペルチェ素子２０は、両方とも、絶縁基材１００、表面保護部材１１０、裏面保護部材１２０が一体化され、この一体化されたものの内部で第１、第２層間接続部材１３０、１４０が交互に直列に接続されたものである。なお、図３は、理解をし易くするために、ペルチェ素子２０の表面保護部材１１０を省略して示してある。また、図３は、断面図ではないが、理解をし易くするために第１、第２層間接続部材１３０、１４０にハッチングを施してある。
　検出素子１０とペルチェ素子２０は、同じ構造であるため、以下では、検出素子１０の構造について説明する。
　絶縁基材１００は、ポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）、ポリエーテルイミド(ＰＥＩ)、液晶ポリマー（ＬＣＰ）等に代表される平面矩形状の熱可塑性樹脂フィルムにて構成されている。そして、厚さ方向に貫通する複数の第１、第２ビアホール１０１、１０２が互い違いになるように千鳥パターンに形成されている。
　なお、本実施形態の第１、第２ビアホール１０１、１０２は、表面１００ａから裏面１００ｂに向かって径が一定である円筒状であるが、表面１００ａから裏面１００ｂに向かって径が小さくなるテーパ状としてもよい。また、裏面１００ｂから表面１００ａに向かって径が小さくなるテーパ状でもよいし、角筒状でもよい。
　そして、第１ビアホール１０１には第１層間接続部材１３０が配置され、第２ビアホール１０２には第２層間接続部材１４０が配置されている。つまり、絶縁基材１００には、第１、第２層間接続部材１３０、１４０が互い違いになるように配置されている。
　このように、第１、第２ビアホール１０１、１０２内に第１、第２層間接続部材１３０、１４０を配置しているため、第１、第２ビアホール１０１、１０２の数や径、間隔等を適宜変更することで、第１、第２層間接続部材１３０、１４０を高密度にすることが可能となる。これにより、起電圧を大きくでき、検出素子１０の高感度化が可能である。
　第１、第２層間接続部材１３０、１４０は、ゼーベック効果を発揮するように、互いに異なる金属で構成されている。例えば、第１層間接続部材１３０は、Ｐ型を構成するＢｉ－Ｓｂ－Ｔｅ合金の粉末が、焼結前における複数の金属原子の結晶構造を維持するように固相焼結された金属化合物で構成される。また、第２層間接続部材１４０は、Ｎ型を構成するＢｉ－Ｔｅ合金の粉末が、焼結前における複数の金属原子の結晶構造を維持するように固相焼結された金属化合物で構成される。このように、第１、第２層間接続部材１３０、１４０を形成する金属は、複数の金属原子が当該金属原子の結晶構造を維持した状態で焼結された焼結合金である。これにより、交互に直列接続された第１、第２層間接続部材１３０、１４０にて発生する起電圧を大きくでき、検出素子１０の高感度化が可能である。
　このように、本実施形態では、高感度な検出素子１０を用いるので、検出素子１０を用いて液面高さを検出することが可能である。
　絶縁基材１００の表面１００ａには、ポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）、ポリエーテルイミド(ＰＥＩ)、液晶ポリマー（ＬＣＰ）等に代表される平面矩形状の熱可塑性樹脂フィルムにて構成される表面保護部材１１０が配置されている。この表面保護部材１１０は、絶縁基材１０と平面形状が同じ大きさであり、絶縁基材１００と対向する一面１１０ａ側に銅箔等の導体箔がパターニングされた複数の表面パターン１１１が互いに離間するように形成されている。そして、各表面パターン１１１はそれぞれ第１、第２層間接続部材１３０、１４０と電気的に接続されている。
　具体的には、図４に示されるように、隣接する１つの第１層間接続部材１３０と１つの第２層間接続部材１４０とを組１５０としたとき、各組１５０の第１、第２層間接続部材１３０、１４０は同じ表面パターン１１１と接続されている。つまり、各組１５０の第１、第２層間接続部材１３０、１４０は表面パターン１１１を介して電気的に接続されている。なお、本実施形態では、絶縁基材１００の長手方向（図４中紙面左右方向）に沿って隣接する１つの第１層間接続部材１３０と１つの第２層間接続部材１４０とが組１５０である。
　絶縁基材１００の裏面１００ｂには、ポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）、ポリエーテルイミド(ＰＥＩ)、液晶ポリマー（ＬＣＰ）等に代表される熱可塑性樹脂フィルムにて構成される平面矩形状の裏面保護部材１２０が配置されている。この裏面保護部材１２０は、絶縁基材１００の長手方向の長さが絶縁基材１００より長くされており、長手方向の両端部が絶縁基材１００から突出するように絶縁基材１００の裏面１００ｂに配置されている。
　そして、裏面保護部材１２０には、絶縁基材１００と対向する一面１２０ａ側に銅箔等の導体箔がパターニングされた複数の裏面パターン１２１が互いに離間するように形成されている。そして、各裏面パターン１２１はそれぞれ第１、第２層間接続部材１３０、１４０と電気的に接続されている。
　具体的には、図４に示されるように、絶縁基材１００の長手方向に隣接する組１５０において、一方の組１５０の第１層間接続部材１３０と他方の組１５０の第２層間接続部材１４０とが同じ裏面パターン１２１と接続されている。つまり、組１５０を跨いで第１、第２層間接続部材１３０、１４０が同じ裏面パターン１２１を介して電気的に接続されている。
　また、図５に示されるように、絶縁基材１００の外縁では、長手方向と直交する方向（図３中紙面上下方向）に沿って隣接する第１、第２層間接続部材１３０、１４０が同じ裏面パターン１２１と接続されている。詳述すると、絶縁基材１００の長手方向に表面パターン１１１および裏面パターン１２１を介して直列に接続されたものが折り返されるように、隣接する第１、第２層間接続部材１３０、１４０が同じ裏面パターン１２１と接続されている。
　また、裏面パターン１２１のうち、上記のように直列に接続されたものの端部となる部分は、図３および図４に示されるように、絶縁基材１００から露出するように形成されている。そして、裏面パターン１２１のうち絶縁基材１００から露出する部分が制御部３０と接続される端子として機能する部分となる。
　以上が本実施形態における基本的な検出素子１０の構成である。そして、このような検出素子１０は、検出素子１０の内部を両面１０ａ、１０ｂに垂直な方向に通過する熱流（熱流束）に応じたセンサ信号（起電圧）を制御部３０に出力する。熱流束が変化すると、交互に直列接続された第１、第２層間接続部材１３０、１４０にて発生する起電圧が変化する。
　一方、ペルチェ素子２０は、交互に直列接続された第１、第２層間接続部材１３０、１４０に、制御部３０によって電力が供給されることにより、一面２０ａと他面２０ｂの一方が発熱し、他方が吸熱する。交互に直列接続された第１、第２層間接続部材１３０、１４０に流れる電流の向きによって、発熱側と吸熱側とが決まる。
　本実施形態の検出素子１０およびペルチェ素子２０は、絶縁基材１００、表面保護部材１１０、裏面保護部材１２０が熱可塑性樹脂を用いて構成されており、可撓性を有している。このため、容器１の側壁が湾曲していても、側壁に応じて湾曲させた状態で、検出素子１０およびペルチェ素子２０を容器１の外面に貼り付けることができる。
　ここで、上記検出素子１０およびペルチェ素子２０の製造方法について図６を参照しつつ説明する。
　まず、図６（ａ）に示されるように、絶縁基材１００を用意し、複数の第１ビアホール１０１をドリルやレーザ等によって形成する。
　次に、図６（ｂ）に示されるように、各第１ビアホール１０１に第１導電性ペースト１３１を充填する。なお、第１ビアホール１０１に第１導電性ペースト１３１を充填する方法（装置）としては、本出願人による特願２０１０－５０３５６号に記載の方法（装置）を採用すると良い。
　簡単に説明すると、吸着紙１６０を介して図示しない保持台上に、裏面１００ｂが吸着紙１６０と対向するように絶縁基材１００を配置する。そして、第１導電性ペースト１３１を溶融させつつ、第１ビアホール１０１内に第１導電性ペースト１３１を充填する。これにより、第１導電性ペースト１３１の有機溶剤の大部分が吸着紙１６０に吸着され、第１ビアホール１０１に合金の粉末が密接して配置される。
　なお、吸着紙１６０は、第１導電性ペースト１３１の有機溶剤を吸収できる材質のものであれば良く、一般的な上質紙等が用いられる。また、第１導電性ペースト１３１は、金属原子が所定の結晶構造を維持しているＢｉ－Ｓｂ－Ｔｅ合金の粉末を融点が４３℃であるパラフィン等の有機溶剤を加えてペースト化したものが用いられる。このため、第１導電性ペースト１３１を充填する際には、絶縁基材１００の表面１００ａが約４３℃に加熱された状態で行われる。
　続いて、図６（ｃ）に示されるように、絶縁基材１００に複数の第２ビアホール１０２をドリルやレーザ等によって形成する。この第２ビアホール１０２は、上記のように、第１ビアホール１０１と互い違いとなり、第１ビアホール１０１と共に千鳥パターンを構成するように形成される。
　次に、図６（ｄ）に示されるように、各第２ビアホール１０２に第２導電性ペースト１４１を充填する。なお、この工程は、上記図６（ｂ）と同様の工程で行うことができる。
　すなわち、再び、吸着紙１６０を介して図示しない保持台上に裏面１００ｂが吸着紙１６０と対向するように絶縁基材１００を配置した後、第２ビアホール１０２内に第２導電性ペースト１４１を充填する。これにより、第２導電性ペースト１４１の有機溶剤の大部分が吸着紙１６０に吸着され、第２ビアホール１０２に合金の粉末が密接して配置される。
　第２導電性ペースト１４１は、Ｂｉ－Ｔｅ合金（即ち、第１導電性ペースト１３１を構成する金属原子と異なる金属原子が所定の結晶構造を維持している合金）の粉末を融点が常温であるテレピネ等の有機溶剤を加えてペースト化したものが用いられる。つまり、第２導電性ペースト１４１を構成する有機溶剤は、第１導電性ペースト１３１を構成する有機溶剤より融点が低いものが用いられる。そして、第２導電性ペースト１４１を充填する際には、絶縁基材１００の表面１００ａが常温に保持された状態で行われる。言い換えると、第１導電性ペースト１３１に含まれる有機溶剤が固化された状態で、第２導電性ペースト１４１の充填が行われる。これにより、第１ビアホール１０１に第２導電性ペースト１４１が混入することが抑制される。
　なお、第１導電性ペースト１３１に含まれる有機溶剤が固化された状態とは、上記図６（ｂ）の工程において、吸着紙１６０に吸着されずに第１ビアホール１０１に残存している有機溶剤のことである。
　そして、上記各工程とは別工程において、図６（ｅ）および図６（ｆ）に示されるように、表面保護部材１１０および裏面保護部材１２０のうち絶縁基材１００と対向する一面１１０ａ、１２０ａに銅箔等の導体箔を形成する。そして、この導体箔を適宜パターニングすることにより、互いに離間している複数の表面パターン１１１が形成された表面保護部材１１０、互いに離間している複数の裏面パターン１２１が形成された裏面保護部材１２０を用意する。
　その後、図６（ｇ）に示されるように、裏面保護部材１２０、絶縁基材１００、表面保護部材１１０を順に積層して積層体１７０を形成する。このとき、図６（ｇ）に示される積層体１７０を１段とし、これを２段重ねた状態とする。
　なお、本実施形態では、裏面保護部材１２０は、絶縁基材１００より長手方向の長さが長くされている。そして、裏面保護部材１２０は、長手方向の両端部が絶縁基材１００から突出するように配置される。
　その後、図示しないが、２段重ねの積層体１７０を一対のプレス板の間に配置し、積層方向の上下両面から真空状態で加熱しながら加圧することにより、積層体１７０を一体化する。具体的には、第１、第２導電性ペースト１３１、１４１を固相焼結させ、第１、第２層間接続部材１３０、１４０を形成する。そして、第１、第２層間接続部材１３０、１４０と表面パターン１１１および裏面パターン１２１とが接続されるように加熱しながら加圧（一括加熱加圧）して２段重ねの積層体１７０を一体化する。
　なお、特に限定されるものではないが、２段重ねの積層体１７０を一体化する際には、積層体１７０とプレス板との間にロックウールペーパー等の緩衝材を配置してもよい。以上のようにして、上記検出素子１０およびペルチェ素子２０が製造される。
　制御部３０は、検出素子１０の検出結果に基づいて、液面高さの検出処理を行う検出処理手段である。制御部３０は、例えばマイクロコンピュータ、記憶手段としてのメモリ、その周辺回路にて構成される電子制御装置であり、予め設定されたプログラムに従って所定の演算処理を行って、表示部４０の作動を制御する。
　表示部４０は、制御部３０によって算出された液面高さを表示する表示手段である。表示部４０は、モニタ等の表示装置によって構成される。
　ここで、本実施形態の車両用燃料計による液面高さの検出方法について説明する。
　図７中の太線矢印のように、ペルチェ素子２０の一面２０ａを発熱させることによって、容器外部から容器内部に向かう熱流を形成する。すなわち、検出素子１０の他面１０ｂから一面１０ａに向かって検出素子１０の内部を通過し、容器内部の液体２もしくは気体３に向かう熱流を形成する。
　このとき、熱流が検出素子１０の内部を通過して液体に向かうときと、熱流が検出素子１０の内部を通過して気体に向かうときでは、液体と気体の熱伝導差により、検出素子１０の内部を通過する熱流量（熱流の大きさ）が異なる。
　すなわち、一般的に、液体層と気体層の熱伝導を比較すると、液体層の方が気体層よりも熱伝導が高い。このため、熱流が検出素子１０の内部を通過して液体に向かうときの方が、熱流が検出素子１０の内部を通過して気体に向かうときよりも、検出素子１０の内部を通過する熱流が大きい。このため、検出素子１０の出力値（電圧値）は、容器１の内部が液体２で満たされているときの方が、容器１の内部が気体３で満たされているときよりも大きい。
　そして、本実施形態では、液面２ａの位置が変動すると、検出素子１０の一面１０ａにおいて、液体２に対向する領域と気体３に対向する領域との割合が変動する。すなわち、液面２ａの位置が高くなるにつれて、検出素子１０の一面１０ａのうち液体２に対向する領域の割合が大きくなり、検出素子１０の内部を流れる熱流が大きくなる。
　このため、図８に示されるように、容器１の周囲温度が一定のとき、液面高さと検出素子１０の出力値の関係は、液面位置が高くなるにつれて、検出素子１０の出力値（電圧値）が大きくなる。すなわち、液面高さと検出素子１０の出力値の関係は、液面高さをｙとし、電圧値をｘとしたとき、ｙ＝ａｘ＋ｂという線形関係となる。ａ、ｂは、所定の定数である。したがって、検出素子１０の電圧値と、検出素子１０の電圧値と液面高さの関係とに基づけば、液面高さを算出することができる。
　制御部３０は、液面検出処理として、図９に示される制御処理を実行する。この制御処理は、イグニッションスイッチもしくはエンジンスタートスイッチがオンになったときに実行され、所定の時間間隔で繰り返し実行される。なお、図９中の各制御ステップは、制御部３０が有する各種の機能実現手段を構成している。
　まず、制御部３０は、図９に示される制御処理を実行する前に、ペルチェ素子２０に所定の電圧を印加して、ペルチェ素子２０の一面２０ａを発熱させておく。これにより、常に、検出素子１０の内部を通過し、容器内部の液体２もしくは気体３に向かう熱流を形成しておく。
　そして、ステップＳ１で、検出素子１０の出力値（電圧値）ｘを取得する。
　続いて、ステップＳ２で、ステップＳ１で取得した電圧値ｘが第１電圧値Ｖ１以下か否かを判定する。第１電圧値Ｖ１は、図８に示されるように、液面高さがほぼ０のときの電圧値である。
　したがって、液面高さが０の場合、電圧値ｘはＶ１以下となるので、ステップＳ２で肯定（ＹＥＳ）判定して、ステップＳ３に進む。ステップ３では、液面高さが０、すなわち、燃料の残量が０（ｅｍｐｔｙ）であると決定する。続いて、ステップＳ４で、ステップＳ３の決定内容を表示部４０に表示させるために、表示部４０に制御信号を出力する。これにより、表示部４０に、「ｅｍｐｔｙ」が表示される。
　一方、液面高さが０でない場合、電圧値ｘはＶ１より大きいので、ステップＳ２で否定（ＮＯ）判定して、ステップＳ５に進む。
　ステップＳ５で、電圧値ｘが第２電圧値Ｖ２より小さいか否かを判定する。第２電圧値Ｖ２は、図８に示されるように、液面高さが最大、すなわち、燃料が満タン（ｆｕｌｌ）のときの電圧値である。
　したがって、液面高さが最大でない場合、電圧値ｘはＶ２よりも小さいので、ステップＳ５で、肯定（ＹＥＳ）判定して、ステップＳ６に進む。そして、ステップＳ６で、電圧値ｘと、図８に示される関係式（ｙ＝ａｘ＋ｂ）とを用いて、液面高さｙを算出する。続いて、ステップＳ４で、ステップＳ６の算出結果を表示部４０に表示させるために、表示部４０に制御信号を出力する。これにより、表示部４０に、算出された液面高さが表示される。なお、液面高さから燃料の残量を算出して、燃料の残量が数値を表示部４０に表示するようにしてもよい。
　一方、液面高さが最大である場合、電圧値ｘはＶ２となるので、ステップＳ５で、否定（ＮＯ）判定して、ステップＳ７に進み、燃料が満タン（ｆｕｌｌ）であると決定する。続いて、ステップＳ４で、ステップＳ３の決定内容を表示部４０に表示させるために、表示部４０に制御信号を出力する。これにより、表示部４０に、「ｆｕｌｌ」が表示される。
　以上の説明の通り、本実施形態では、ペルチェ素子２０から検出素子１０の内部を通過して液体２もしくは気体３に向かう熱流を形成し、検出素子１０の内部を通過する熱流の大きさに基づいて、液面高さを検出するようにしている。これによれば、液体２と気体３に温度差がない場合であっても、液体２に向かう熱流と気体３に向かう熱流の大きさに差が生じるので、閉鎖系容器１の内部の液体２の液面高さを検出できる。
　また、上記の従来技術では、熱電対を容器側壁に埋設する必要があるため、熱電対が故障した場合の修復が不可能である等の問題が生じる。これに対して、本実施形態によれば、センサユニットＵ１を容器側壁に埋設しなくてよいので、このような問題を回避できる。
　また、本実施形態では、図１０に示されるように、ペルチェ素子２０の印加電圧値が大きいほど、検出素子１０の出力値（電圧値）が大きくなる。したがって、ペルチェ素子２０の印加電圧値を任意に設定することで、検出素子１０の出力感度を調整することができる。なお、図８に示される関係は、ペルチェ素子２０の印加電圧値の大きさによって、異なる。そこで、ペルチェ素子２０の印加電圧値の大きさに応じた、図８に示される関係式を予め実験から求めておき、メモリに記憶しておく。そして、設定されるペルチェ素子２０の印加電圧値の大きさに応じて、液面高さの算出に用いる関係式を選択するようにする。
　また、本実施形態では、常に、ペルチェ素子２０に所定の電圧を印加したが、常時測定の必要が無い場合、ペルチェ素子２０に間欠的に電圧を印加するようにしてもよい。すなわち、図９に示される制御処理を繰り返し実行する間隔が長い場合、図９に示される制御処理を実行する毎に、ペルチェ素子２０に電圧を印加するようにしてもよい。このようにすると、容器１の温度上昇を抑制できる。ただし、この場合、熱流が一定になるまで待つ必要が生じる。
　また、ペルチェ素子２０に流れる電流の向きを変えて、ペルチェ素子２０の一面２０ａにおける発熱と吸熱とを入れ替えることによっても、容器１の温度上昇を抑制できる。ただし、この場合、検出素子１０の感度が鈍くなる。
　（第２実施形態）
　図１１に示されるように、本実施形態の車両用燃料計は、第１実施形態の車両用燃料計に対して、温度センサ３１を追加したものであり、その他の構成は、第１実施形態と同じである。
　温度センサ３１は、容器１、センサ部１０、２０の周囲温度（環境温度）を検出するものであり、検出温度に応じたセンサ信号を制御部３０に向けて出力する。温度センサ３１は、センサ部１０、２０とは別に設けられている。温度センサ３１は、容器１の周辺に配置されている。温度センサ３１として、熱電対等を用いることができる。
　ここで、ペルチェ素子２０の印加電圧が一定のとき、液面高さが同じであっても、周囲温度（環境温度）が異なると、検出素子１０の内部を通過する熱流の大きさも異なる。このため、図１２に示されるように、周囲温度によって、液面高さと検出素子１０の出力値（電圧値）との関係は異なる。すなわち、周囲温度が標準温度よりも高温（Ｔ＋α℃）のとき、周囲温度が標準温度（Ｔ℃）のときと比較して、熱流が小さくなるため、同じ液面高さに対応する電圧値が低くなる。一方、周囲温度が標準温度よりも低温（Ｔ－α℃）のとき、周囲温度が標準温度（Ｔ℃）のときと比較して、熱流が大きくなるため、同じ液面高さに対応する電圧値が高くなる。
　このため、周囲温度が一定でなく変化する場合、周囲温度を考慮せずに、出力値から液面高さを算出すると、算出した液面高さと実際の液面高さに誤差が生じてしまう。
　そこで、本実施形態では、温度センサ３１が測定した周囲温度と、検出素子１０の電圧値と、周囲温度に応じた検出素子１０の電圧値と液面高さの関係とに基づいて、液面高さを算出する。
　例えば、種々の周囲温度毎に、検出素子１０の電圧値と液面高さの関係を予め実験から求めておく。そして、標準温度（Ｔ℃）のときの検出素子１０の電圧値と液面高さの関係との違いから、周囲温度毎に必要な補正係数を求めておき、メモリに記憶しておく。制御部３０は、液面高さの算出時に、検出素子１０の電圧値に補正係数をかけ、標準温度のときの検出素子１０の電圧値と液面高さの関係を用いて、液面高さを算出する。
　また、例えば、種々の周囲温度毎に、検出素子１０の電圧値と液面高さの関係を予め実験から求めておき、それらをメモリに記憶しておく。そして、制御部３０は、液面高さの算出時に、温度センサ３１が測定した周囲温度に対応する検出素子１０の電圧値と液面高さの関係を用いる。
　このようにして、液面高さを算出することで、液面高さを正確に検出することができる。
　なお、本実施形態の車両用燃料計に対して、さらに、容器１の内部温度を検出する温度センサを追加してもよい。このとき、１つの温度センサを用いたり、液体２の温度検出用と、気体３の温度検出用の２つの温度センサを用いたりしてもよい。そして、周囲温度と、容器内部温度と、検出素子１０の電圧値と、周囲温度および容器内部温度に応じた検出素子１０の電圧値と液面高さの関係とに基づいて、液面高さを算出することで、液面高さをより正確に検出することができる。
　（第３実施形態）
　図１３、１４に示されるように、本実施形態の車両用燃料計は、第１実施形態の車両用燃料計に対して、１つのセンサ部１０、２０を複数のセンサ部１０、２０に変更したものである。その他の構成は第１実施形態と同じである。
　本実施形態では、６つのセンサ部１０、２０が容器１の側壁外面に設けられている。各センサ部１０、２０は、第１実施形態のセンサ部１０、２０と同じ構造であり、容器１の高さ方向における長さを、第１実施形態のセンサ部１０、２０よりも短くしたものである。各センサ部１０、２０は、別体であり、所定の間隔にて、容器１の高さ方向に並んでいる。各センサ部１０、２０は、ワイヤやケーブル等の配線を介して、個別に制御部３０と電気的に接続されている。この複数のセンサ部１０、２０によって、１つのセンサユニットＵ１が構成されている。
　制御部３０は、各検出素子１０の出力値（電圧値）を合算する。なお、各検出素子１０同士が配線によって直列接続されており、各検出素子１０の出力を合算した総出力（総起電圧）が制御部３０に入力されるようにしてもよい。
　図１５に示されるように、本実施形態の車両用燃料計においても、容器１の周囲温度が一定のとき、液面位置が高くなるにつれて、検出素子１０の総出力値（総電圧値）が大きくなるという関係がある。このため、第１実施形態と同様に、液面高さを検出できる。
　ただし、本実施形態では、液面２ａが隣り合うセンサ部１０、２０の間に位置する場合、液面高さを正確に検出できない。すなわち、液面２ａの位置がセンサ部１０、２０の設置範囲内のときでは、液面高さと総電圧値との間に比例関係があるため、総電圧値から液面高さを点で特定することができる。しかし、液面２ａの位置が隣り合うセンサ部１０、２０の間の範囲内のときでは、液面高さに関わらず、総電圧値は一定である。図１５に示されるように、電圧値Ｖ２、Ｖ３、Ｖ４、Ｖ５、Ｖ６のとき、これらの電圧値に対応する液面高さは、ある範囲を持つ。このため、総電圧値から液面高さを点で特定することができず、ある範囲でしか特定できない。
　本実施形態では、制御部３０は、液面検出処理として、図１６に示される制御処理を実行する。この制御処理は、第１実施形態で説明した図９に示される制御処理と同様に実行される。以下では、図９に示される制御処理と異なる点を説明する。
　ステップＳ２において、液面高さが０でない場合、電圧値ｘはＶ１より大きいので、否定（ＮＯ）判定して、ステップＳ１１に進む。
　ステップＳ１１で、電圧値ｘが図１５中の第２電圧値Ｖ２より小さいか否かを判定する。肯定（ＹＥＳ）判定したとき、ステップＳ１２に進み、ｙ＝ａｘ＋ｂ１を用いて、ステップＳ１で取得した電圧値ｘから液面高さｙを算出する。一方、否定（ＮＯ）判定したとき、ステップＳ１３に進み、電圧値ｘが図１５中の第３電圧値Ｖ３より小さいか否かを判定する。
　このように、ステップＳ１１、Ｓ１３、Ｓ１５、Ｓ１７、Ｓ１９、Ｓ２１で、電圧値ｘが第２～第７電圧値Ｖ２～Ｖ７より小さいか否かを判定する。そして、各ステップで肯定（ＹＥＳ）判定したとき、ステップＳ１２、Ｓ１４、Ｓ１６、Ｓ１８、Ｓ２０、Ｓ２２で、図１５に示されるように、対応する関係式ｙ＝ａｘ＋ｂ１～ｙ＝ａｘ＋ｂ６を用いて、液面高さｙを算出する。例えば、液面２ａの位置が図１４に示される位置のとき、図１５に示されるように、電圧値ｘは、第３電圧値Ｖ３以上、第４電圧値Ｖ４未満であるため、ｙ＝ａｘ＋ｂ３を用いて液面高さｙを算出する。その後、ステップＳ４で、ステップＳ６の算出結果を表示部４０に表示させるために、表示部４０に制御信号を出力する。これにより、表示部４０に、算出された液面高さが表示される。
　そして、図１５に示されるように、液面高さが最大である場合、電圧値ｘは第７電圧値Ｖ７となるので、ステップＳ２１で、否定（ＮＯ）判定して、ステップＳ２３に進み、燃料が満タン（ｆｕｌｌ）であると決定する。続いて、ステップＳ４で、ステップＳ３の決定内容を表示部４０に表示させるために、表示部４０に制御信号を出力する。これにより、表示部４０に、「ｆｕｌｌ」が表示される。
　本実施形態の車両用燃料計は、液面高さを高精度に検出する必要が無く、液面高さを大まかに検出できればよい。
　本実施形態によれば、複数のセンサ部１０、２０を用いるので、液面高さの検出範囲全域にわたって、１つのセンサ部１０、２０を配置する場合と比較して、センサ部１０、２０の総面積を小さくできる。
　また、本実施形態によれば、複数のセンサ部１０、２０を離間して配置するので、容器１が歪な形状のために、容器１の側壁外面に１つのセンサ部１０、２０を広範囲にわたって配置できない場合であっても、配置可能となる。
　なお、センサ部１０、２０の大きさや数は任意に変更可能である。センサ部１０、２０を小さくし、多数配置することで、隣り合うセンサ部１０、２０同士の間隔を小さくすることが好ましい。これにより、液面高さを精度良く検出できる。
　（第４実施形態）
　図１７に示されるように、本実施形態の車両用燃料計は、第３実施形態の車両用燃料計に対して、第２実施形態と同様の理由により、温度センサ３１を追加したものであり、その他の構成は、第３実施形態と同じである。
　すなわち、図１８に示されるように、周囲温度によって、液面高さと検出素子１０の出力値（電圧値）との関係は異なる。そこで、本実施形態においても、第２実施形態と同様に、温度センサ３１が測定した周囲温度と、検出素子１０の電圧値と、周囲温度に応じた検出素子１０の電圧値と液面高さの関係とに基づいて、液面高さを算出する。これにより、液面高さを正確に検出することができる。
　さらに、本実施形態においても、第２実施形態での説明と同様に、容器１の内部温度を検出する温度センサを追加してもよい。このとき、１つの温度センサを用いたり、液体２の温度検出用と、気体３の温度検出用の２つの温度センサを用いたりしてもよい。そして、周囲温度と、容器内部温度と、検出素子１０の電圧値と、周囲温度および容器内部温度に応じた検出素子１０の電圧値と液面高さの関係とに基づいて、液面高さを算出することで、液面高さをより正確に検出することができる。
　（第５実施形態）
　図１９、２０に示されるように、本実施形態の車両用燃料計は、第３、４実施形態の車両用燃料計において、複数のセンサ部１０、２０を一体化したものであり、その他の構成は、第３、第４実施形態と同じである。
　複数のセンサ部１０、２０は、樹脂部１１によって連なっているとともに、樹脂部１１の内部の導体箔１２によって、各検出素子１０が直列接続され、各ペルチェ素子２０が直列接続された構造となっている。これにより、１つのセンサユニットＵ１が構成されている。図示しないが、この１つのセンサユニットＵ１と、制御部３０とが配線によって電気的に接続されている。
　樹脂部１１は、図４中の絶縁基材１００、表面保護部材１１０、裏面保護部材１２０が積層され、第１、第２層間接続部材１３０、１４０および表面、裏面パターン１１１、１２１を有していない構造である。また、導体箔１２は、図４中の表面、裏面パターン１１１、１２１である。樹脂部１１のうち導体箔１２が形成されている部位は、図４中の絶縁基材１００、表面保護部材１１０、裏面保護部材１２０が積層され、第１、第２層間接続部材１３０、１４０を有していない構造である。また、絶縁基材１００と表面保護部材１１０の間に表面パターン１１１が形成され、絶縁基材１００と裏面保護部材１２０との間に裏面パターン１２１が形成された構造である。
　このセンサユニットは、図６に示される製造方法に対して、複数のセンサ部１０、２０が表面、裏面パターン１１１、１２１で直列接続されたレイアウトに変更し、一括加熱加圧することで製造可能である。
　本実施形態では、センサユニットＵ１の内部の導体箔１２によって、複数のセンサ部１０、２０を直列接続している。これにより、複数のセンサ部１０、２０からワイヤやケーブル等の配線を取り出す場合と比較して、取り出し配線を減少させることができる。
　（第６実施形態）
　図２１に示されるように、本実施形態の車両用燃料計は、第３実施形態の車両用燃料計に対して、センサユニットの数を１つから２つに変更したものであり、その他の構成は、第３実施形態と同じである。
　本実施形態の車両用燃料計は、２つのセンサユニットＵ１、Ｕ２を備えている。各センサユニットＵ１、Ｕ２は、第３実施形態で説明したセンサユニットＵ１と同じ構成である。ただし、第１センサユニットＵ１は、６つのセンサ部１０、２０で構成され、第２センサユニットＵ２は、５つのセンサ部１０、２０で構成されている。
　第１、第２センサユニットＵ１、Ｕ２は、それぞれ、容器１の異なる側壁に設けられている。このとき、一のセンサユニットにおける隣り合うセンサ部１０、２０の間に、他のセンサユニットのセンサ部１０、２０が対向するように、第１、第２センサユニットＵ１、Ｕ２は、互いに容器１の高さ方向（図中上下方向）にずれるように設けられている。
　ここで、１つのセンサユニットのみを用いる場合、液面２ａが隣り合うセンサ部１０、２０の間に位置するとき、液面高さ２ａを高精度に検出できないという問題が生じる。すなわち、第１センサユニットＵ１のみを用いる場合、図２１に示されるように、液面２ａが隣り合うセンサ部１０、２０の間に位置するときでは、図２２に示されるように、総電圧値ｘ１に対応する液面高さは、ｙ１１～ｙ２２の範囲となる。
　これに対して、本実施形態では、第１、第２センサユニットＵ１、Ｕ２をずらして容器１の側壁に設けている。このため、図２１に示されるように、液面２ａの位置が、第１センサユニットＵ１では隣り合うセンサ部１０、２０の間の位置であっても、第２センサユニットＵ２ではセンサ部１０、２０に対向する位置となる。この場合、図２３に示されるように、第２センサユニットＵ２の総電圧値ｘ２に対応する液面高さはｙ２の一点となる。
　したがって、本実施形態では、第１センサユニットＵ１の電圧値ｘが、液面２ａが２つのセンサ部１０、２０の間に位置するときの電圧値の場合に、第２センサユニットＵ２の電圧値ｘから液面高さｙを算出する。第１センサユニットＵ１の電圧値ｘがそれ以外の場合は、第１センサユニットＵ１の電圧値ｘから液面高さｙを算出する。これにより、液面高さ２ａを高精度に検出できる。
　（第７実施形態）
　図２４Ａに示されるように、本実施形態の車両用燃料計は、第１実施形態の車両用燃料計に対して、センサ部１０、２０を覆う断熱部材１３を追加したものであり、その他の構成は第１実施形態と同じである。
　断熱部材１３は、センサ部１０、２０のうち容器１との接触面を除く部位を覆っている。なお、断熱部材１３は、少なくともセンサ部１０、２０のうち容器側とは反対側を覆っていればよい。断熱部材１３としては、ロックウール等の繊維系断熱材や、発泡ウレタン等の発泡系断熱材等を用いることができる。
　ここで、センサ部１０、２０に断熱部材１３を設けていない場合、センサ部１０、２０の周囲に気流（風）が発生する等によって周囲温度が変動すると、検出素子１０の出力が変動してしまう。
　これに対して、本実施形態によれば、周囲温度の変動の影響を低減でき、検出素子１０の出力を安定させることができる。このため、液面高さの検出精度を高めることができる。
　なお、第３～第６実施形態においても、本実施形態と同様に、複数のセンサ部１０、２０で構成されるセンサユニットＵ１を断熱部材１３で覆うことにより、本実施形態の効果が得られる。例えば、図２４Ｂに示されるように、複数のセンサ部１０、２０のそれぞれを断熱部材１３で覆うようにする。このとき、断熱部材１３は、隣り合うセンサ部１０、２０同士において連続していてもよい。
　（第８実施形態）
　図２５に示されるように、本実施形態の車両用燃料計は、第１実施形態の車両用燃料計に対して、センサユニットの数を増大させたものであり、その他の構成は第１実施形態と同じである。
　本実施形態では、４つのセンサユニットＵ１、Ｕ２、Ｕ３、Ｕ４を用いている。各センサユニットは、第１実施形態と同様に、１つのセンサ部１０、２０で構成されている。各センサユニットＵ１～Ｕ４は、容器１の４つの側面のそれぞれに設けられている。各センサユニットＵ１～Ｕ４の検出素子１０は、それぞれ、熱流に応じた起電圧を制御部３０に向けて出力する。
　ここで、図２５に示されるように、容器１が傾いていない場合、液面２ａが容器１の底面と平行であるため、図２６に示されるように、４つの検出素子１０の出力値は同じである。この出力値から液面高さを算出すれば、算出した液面高さと容器１内部の底面積とから液体２の体積を算出できる。
　一方、図２７に示されるように、容器１が傾いている場合、液面２ａが容器１の底面に対して平行でなく傾斜しているので、図２８中の破線で示されるように、４つの検出素子１０の出力値は異なる。この場合、４つの検出素子１０の出力値を平均し、平均した出力値から液面高さを算出すれば、算出した液面高さと容器１内部の底面積とから液体２の体積を算出できる。なお、ここでいう液面高さとは、容器１の高さ方向、すなわち、容器１の底面に垂直な方向での高さである。
　そこで、制御部３０は、各検出素子１０の出力値の平均値を算出し、この平均値から液面高さを算出する。この液面高さの算出方法は、第１実施形態と同じである。さらに、制御部３０は、算出した液面高さと容器内部の底面積とから液体２の体積を算出する。そして、制御部３０は、この算出した液体２の体積を燃料の残量として、表示部４０に表示させる。
　このように、本実施形態によれば、容器１の側壁に複数のセンサユニットＵ１～Ｕ４を設けることにより、容器１が傾いても、液体２の体積を算出することができる。
　なお、本実施形態では、４つのセンサユニットＵ１～Ｕ４を容器１の４つの側壁にそれぞれ１つずつ設けたが、センサユニットの数および設置場所は、容器１の形状に応じて、任意に変更可能である。要するに、液体２の体積を算出できるように、容器１の側壁外面のうち容器１が傾いた場合に液面高さが異なる位置に、複数のセンサユニットをそれぞれ配置すればよい。
　（第９実施形態）
　図２９に示されるように、本実施形態の車両用燃料計は、第３実施形態の車両用燃料計に対して、センサユニットの数を増大させたものであり、その他の構成は第３実施形態と同じである。
　本実施形態では、容器１の高さ方向に並べて配置される複数のセンサ部１０、２０を１つのセンサユニットとして、４つのセンサユニットＵ１～Ｕ４を用いている。各センサユニットは、第３実施形態のセンサユニットと同じものである。各センサユニットは、容器１の４つの側面のそれぞれに設けられている。各センサユニットＵ１～Ｕ４の検出素子１０は、それぞれ、熱流に応じた起電圧を制御部３０に向けて出力する。
　第８実施形態と同様に、制御部３０は、各センサユニットＵ１～Ｕ４の出力値（電圧値）の平均値を算出し、この平均値から液面高さを算出する。なお、各センサユニットＵ１～Ｕ４の出力値（電圧値）とは、センサユニットを構成する複数の検出素子１０の総出力値（総電圧値）である。さらに、制御部３０は、算出した液面高さと容器内部の底面積とから液体２の体積を算出する。そして、制御部３０は、この算出した液体２の体積を燃料の残量として、表示部４０に表示させる。
　図２９に示されるように、容器１が傾いていない場合、液面２ａが容器１の底面と平行であるため、図３０に示されるように、４つのセンサユニットＵ１～Ｕ４の出力値は同じである。この出力値の平均値から液面高さを算出すれば、算出した液面高さと容器１内部の底面積とから液体２の体積を算出できる。
　また、図３１に示されるように、容器１が傾いている場合、液面２ａが容器１の底面に対して平行でなく傾斜しているので、図３２中の破線で示されるように、４つのセンサユニットＵ１～Ｕ４の出力値は異なる。この場合、４つのセンサユニットＵ１～Ｕ４の出力値を平均し、平均した出力値から液面高さを算出すれば、算出した液面高さと容器１内部の底面積とから液体２の体積を算出できる。
　本実施形態においても、複数のセンサユニットＵ１～Ｕ４を用いているので、第８実施形態と同様に、容器１が傾いても、液体２の体積を算出することができる。
　なお、本実施形態では、４つのセンサユニットＵ１～Ｕ４を容器１の４つの側壁にそれぞれ１つずつ設けたが、センサユニットの数および設置場所は、容器１の形状に応じて、任意に変更可能である。要するに、液体２の体積を算出できるように、容器１の側壁外面のうち容器１が傾いた場合に液面高さが異なる位置に、複数のセンサユニットをそれぞれ配置すればよい。
　また、本実施形態においては、第６実施形態のように、一のセンサユニットにおける隣り合うセンサ部１０、２０の間に、他のセンサユニットのセンサ部１０、２０が対向するように、複数のセンサユニットのうち任意の２つ以上のセンサユニットを互いに容器１の高さ方向でずらして配置することが好ましい。
　（第１０実施形態）
　図３３に示されるように、本実施形態の車両用燃料計は、第１実施形態の車両用燃料計に対して、センサユニットＵ１の設置場所を変更したものであり、その他の構成は第１実施形態と同じである。
　本実施形態では、１つのセンサ部１０、２０で構成されたセンサユニットＵ１が容器１の内部に設けられている。センサユニットＵ１は、容器１の内部に液体２が入っている場合、その一部もしくは全部が液体２に浸漬された状態となる。
　本実施形態においても、ペルチェ素子２０の一面２０ａを発熱させることによって、検出素子１０の他面１０ｂから一面１０ａに向かって検出素子１０の内部を通過し、容器内部の液体２もしくは気体３に向かう熱流を形成する。そして、制御部３０は、第１実施形態と同様の制御処理を実行することにより、液面高さを検出することができる。
　本実施形態によれば、センサユニットＵ１を容器１の内部に設けるので、センサ部１０、２０が容器１から落下する恐れがないとともに、容器１の外形が変化しない。また、本実施形態によれば、センサユニットＵ１を容器１の内部に設けるので、容器１がいびつな形状であっても、容易に液体高さを検出することができる。
　なお、本実施形態においても、第２実施形態のように、周囲温度等に基づいて、液面高さを算出することで、液面高さを正確に検出することができる。
　（第１１実施形態）
　図３４に示されるように、本実施形態の車両用燃料計は、第３実施形態の車両用燃料計に対して、センサユニットＵ１の設置場所を変更したものであり、その他の構成は第３実施形態と同じである。
　本実施形態では、６つのセンサ部１０、２０が、支持部材１４に支持された状態で、容器１の内部に設けられている。容器１の高さ方向に並ぶ複数のセンサ部１０、２０によって、１つのセンサユニットＵ１が構成されている。支持部材１４は、樹脂製であり、６つのセンサ部１０、２０が貼り付けられている。なお、支持部材１４は、他の材質で構成されていてもよい。
　本実施形態においても、ペルチェ素子２０の一面２０ａを発熱させることによって、検出素子１０の他面１０ｂから一面１０ａに向かって検出素子１０の内部を通過し、容器内部の液体２もしくは気体３に向かう熱流を形成する。そして、制御部３０は、第３実施形態と同様の制御処理を実行することにより、液面高さを検出することができる。
　本実施形態によれば、センサユニットＵ１を容器１の内部に設けるので、第１０実施形態と同じ効果が得られる。
　なお、第４～第７実施形態の車両用燃料計に対して、本実施形態と同様に、センサユニットの設置場所を容器１の内部に変更しても、液面高さを検出できる。
　（第１２実施形態）
　図３５Ａに示されるように、本実施形態の車両用燃料計は、第１０実施形態の車両用燃料計に対して、センサユニットＵ１を覆う断熱部材１３を追加したものであり、その他の構成は第１０実施形態と同じである。
　断熱部材１３は、１つのセンサ部１０、２０で構成されるセンサユニットＵ１のうち検出素子１０の一面１０ａを除く部位を覆っている。なお、断熱部材１３は、少なくともペルチェ素子２０の他面２０ｂを覆っていればよい。断熱部材１３としては、第７実施形態の断熱部材１３と同じものを用いることができる。断熱部材１３の内部への液体の進入防止のために、断熱部材１３の表面を被覆層で覆うようにしてもよい。
　ここで、図３６に示されるように、センサユニットＵ１に断熱部材１３を設けていない場合、ペルチェ素子２０の他面２０ｂが吸熱面となるため、図３６中の太線矢印のように、液体２や気体３からペルチェ素子２０の他面２０ｂに向かう熱流が発生する。この熱流がノイズとなり、検出素子１０の出力が不安定となる。すなわち、検出素子１０の内部を通過する熱流に影響を及ぼすことで、液面高さの検出精度が低下してしまう。
　これに対して、本実施形態によれば、液体２や気体３からペルチェ素子２０の他面２０ｂに向かう熱流の発生を抑制できる。このため、センサユニットＵ１に断熱部材１３を設けていない場合と比較して、液面高さの検出精度を向上できる。
　なお、図３５Ｂに示されるように、第１１実施形態においても、本実施形態と同様に、複数のセンサ部１０、２０で構成されるセンサユニットＵ１を断熱部材１３で覆うことにより、本実施形態の効果が得られる。
　（第１３実施形態）
　図３７に示されるように、本実施形態の車両用燃料計は、第１０実施形態の車両用燃料計に対して、センサユニットを２枚積層した構成に変更したものであり、その他の構成は第１０実施形態と同じである。
　本実施形態では、２枚のセンサユニットＵ１、Ｕ２を用いている。各センサユニットＵ１、Ｕ２は、１つのセンサ部１０、２０で構成されている。２枚のセンサユニットＵ１、Ｕ２は、ペルチェ素子２０側を内側にして張り合わされている。
　これによれば、第１２実施形態と同様に、液体２や気体３からペルチェ素子２０の他面２０ｂに向かう熱流の発生を抑制できる。さらに、本実施形態によれば、センサユニットが１枚の場合と比較して、検出素子１０の出力が２倍になるので、Ｓ／Ｎ比（シグナル/ノイズ比）が向上し、液面高さの検出精度が向上する。
　なお、第１１実施形態においても、本実施形態と同様に、複数のセンサ部１０、２０で構成されるセンサユニットＵ１を２枚重ねとすることにより、本実施形態の効果が得られる。
　（第１４実施形態）
　図３８に示されるように、本実施形態の車両用燃料計は、第１０実施形態の車両用燃料計に対して、センサユニットの数を増大させたものであり、その他の構成は第１０実施形態と同じである。
　本実施形態では、４つのセンサユニットＵ１、Ｕ２、Ｕ３、Ｕ４が、容器１の内部に互いに離れて設けられている。各センサユニットＵ１～Ｕ４の検出素子１０は、それぞれ、熱流に応じた起電圧を制御部３０に向けて出力する。
　本実施形態は、容器１の４つの側壁にそれぞれセンサユニットＵ１～Ｕ４を設けた第８実施形態に対して、センサユニットＵ１～Ｕ４の設置場所を容器１の内部に変更したものである。したがって、本実施形態によれば、図３９に示されるように、容器１が傾いても、第８実施形態と同様に、液体２の体積を算出することができる。
　また、本実施形態によれば、複数のセンサユニットＵ１～Ｕ４を容器１の内部に設置するので、容器１がいびつな形状であっても、容易に液体２の体積を算出することができる。
　（第１５実施形態）
　図４０に示されるように、本実施形態の車両用燃料計は、第１１実施形態の車両用燃料計に対して、センサユニットの数を増大させたものであり、その他の構成は第１１実施形態と同じである。
　本実施形態では、４つのセンサユニットＵ１、Ｕ２、Ｕ３、Ｕ４が、容器１の内部に互いに離れて設けられている。各センサユニットＵ１～Ｕ４の検出素子１０は、それぞれ、熱流に応じた起電圧を制御部３０に向けて出力する。
　本実施形態は、容器１の４つの側壁にそれぞれセンサユニットＵ１～Ｕ４を設けた第９実施形態に対して、センサユニットの設置場所を容器１の内部に変更したものである。したがって、本実施形態によれば、図４１に示されるように、容器１が傾いても、第９実施形態と同様に、液体２の体積を算出することができる。
　また、本実施形態によれば、複数のセンサユニットＵ１～Ｕ４を容器１の内部に設置するので、容器１がいびつな形状であっても、容易に液体２の体積を算出することができる。
　なお、本実施形態に対して、第４～第７実施形態を組み合わせることも可能である。
　（他の実施形態）
　本開示は上記した実施形態に限定されるものではなく、下記のように、特許請求の範囲に記載した範囲内において適宜変更が可能である。
　（１）上記した各実施形態では、容器１の高さ方向におけるペルチェ素子２０の長さを、検出素子１０と同じとしたが、検出素子１０の内部を通過して、液体２もしくは気体３に向かう熱流を形成できる範囲であれば、ペルチェ素子２０の長さを検出素子１０の長さと異ならせてもよい。
　（２）上記した各実施形態では、加熱手段として、検出素子１０と同じ構造のペルチェ素子２０を用いたが、他の構造のペルチェ素子を用いてもよい。また、電気ヒータ等の他の加熱手段（ヒータ）を用いてもよい。
　（３）上記した各実施形態では、本開示の液面高さ検出計を車両用燃料計に適用したが、他の用途に適用することも可能である。例えば、特許文献１の記載の溶湯（溶融金属）の湯面位置を検出する湯面高さ検出計に適用することも可能である。
　（４）上記した各実施形態では、容器１が閉鎖系容器であったが、本開示の液面高さ検出計によれば、容器１が開放系容器であっても、上記した各実施形態と同様に、液面高さを検出できる。
　（５）上記した各実施形態では、容器１に入っている液体２の液面高さを検出したが、本開示の液面高さ検出計によれば、センサユニットを液体に浸漬させて使用することで、容器１に入っていない液体の液面高さ、例えば、河川や海の潮位を検出することが可能である。
　（６）上記した各実施形態では、検出素子１０で発生した起電圧（電圧値）に基づいて、制御部３０が液面高さを算出したが、電圧値の代わりに、電流値に基づいて、液面高さを算出してもよい。要するに、検出素子１０は、検出素子１０の内部を通過する熱流に応じた起電力を発生し、その起電力に応じた電気信号を制御部３０に対して出力するようになっており、制御部３０は、その検出素子１０の出力値と、検出素子１０の出力値と液面高さの関係とに基づいて、液面高さを算出することができる。
　（７）上記した各実施形態では、第１、第２層間接続部材１３０、１４０を形成する金属が、それぞれ、Ｂｉ－Ｓｂ－Ｔｅ合金、Ｂｉ－Ｔｅ合金であったが、他の合金であってもよい。また、上記各実施形態では、第１、第２層間接続部材１３０、１４０を形成する金属の両方が、固相焼結された焼結合金であったが、少なくとも一方が固相焼結された焼結合金であればよい。これにより、第１、第２層間接続部材１３０、１４０を形成する金属の両方が固相焼結された焼結金属でない場合と比較して、起電力を大きくでき、検出素子１０の高感度化が可能である。
　（８）上記各実施形態は、互いに無関係なものではなく、組み合わせが明らかに不可な場合を除き、適宜組み合わせが可能である。また、上記各実施形態において、実施形態を構成する要素は、特に必須であると明示した場合および原理的に明らかに必須であると考えられる場合等を除き、必ずしも必須のものではないことは言うまでもない。
　１　　　　　　　容器
　１０　　　　　　検出素子
　１３　　　　　　断熱部材
　２０　　　　　　ペルチェ素子
　３０　　　　　　制御部（検出処理手段）
　１００　　　　　絶縁基材
　１０１、１０２　第１、第２ビアホール
　１３０、１４０　第１、第２層間接続部材

Claims (9)

  1. 　第１面（１０ａ）とその反対側の第２面（１０ｂ）を有し、前記第１面が検出対象の液体に向いているとともに、前記第１面が液面の高さ方向に平行な状態とされた検出素子（１０）と、
    　前記検出素子の第２面側に設けられた加熱手段（２０）と、
    　前記液体の液面高さの検出処理を行う検出処理手段（３０）と、
    　１つの前記検出素子は、液面高さ方向における長さが液面高さの検出範囲と同じ長さであり、１つの前記検出素子によって構成された１つのセンサユニットと、
    　前記検出素子に形成され、熱可塑性樹脂からなる絶縁基材（１００）に厚さ方向に貫通する複数の第１、第２ビアホール（１０１、１０２）と、
    　前記検出素子に埋め込まれ、前記第１、第２ビアホールに互いに異なる金属で形成された第１、第２層間接続部材（１３０、１４０）とを備え、
    　前記加熱手段は、前記第２面から前記第１面に向かって前記検出素子の内部を通過し、前記液体もしくは気体に向かう熱流を形成し、
    　前記検出素子は、前記第１、第２層間接続部材が交互に直列接続された構造を有し、交互に直列接続された前記第１、第２層間接続部材にて、前記検出素子の内部を通過する熱流に応じた起電力を発生し、その起電力に応じた電気信号を前記検出処理手段に対して出力し、
    　前記検出処理手段は、前記検出素子の出力値と、前記検出素子の出力値と液面高さの関係とに基づいて、液面高さを算出することを特徴とする液面高さ検出計。
  2. 　第１面（１０ａ）とその反対側の第２面（１０ｂ）を有し、前記第１面が検出対象の液体に向いているとともに、前記第１面が液面の高さ方向に平行な状態とされた複数の検出素子（１０）と、
    　前記複数の検出素子の第２面側に設けられた加熱手段（２０）と、
    　前記液体の液面高さの検出処理を行う検出処理手段（３０）と、
    　前記複数の検出素子は、液面高さの検出範囲にわたって液面高さ方向に並んでおり、前記複数の検出素子によって構成された１つのセンサユニットと、
    　前記複数の検出素子は、前記複数の検出素子に形成され、それぞれ、熱可塑性樹脂からなる絶縁基材（１００）に厚さ方向に貫通する複数の第１、第２ビアホール（１０１、１０２）と、
    　前記複数の検出素子に埋め込まれ、前記第１、第２ビアホールに互いに異なる金属で形成された第１、第２層間接続部材（１３０、１４０）とを備え、前記加熱手段は、前記第２面から前記第１面に向かって前記複数の検出素子の内部を通過し、前記液体もしくは気体に向かう熱流を形成し、
    　前記複数の検出素子は、交互に直列接続された前記第１、第２層間接続部材にて、前記検出素子の内部を通過する熱流に応じた起電力を発生し、その起電力に応じた電気信号を前記検出処理手段に対して出力し、
    　前記検出処理手段は、前記複数の検出素子の総出力値と、前記複数の検出素子の総出力値と液面高さの関係とに基づいて、液面高さを算出することを特徴とする液面高さ検出計。
  3. 　前記第１、第２層間接続部材を形成する前記金属の少なくとも一方は、複数の金属原子が当該金属原子の結晶構造を維持した状態で焼結された焼結合金であることを特徴とする請求項１または２に記載の液面高さ検出計。
  4. 　前記加熱手段は、前記検出素子と同じ構造を有するとともに、前記検出素子と一体化されたペルチェ素子であることを特徴とする請求項１ないし３のいずれか１つに記載の液面高さ検出計。
  5. 　前記センサユニットは、前記液体を収容する容器（１）の側壁外面に設けられていることを特徴とする請求項１ないし４のいずれか１つに記載の液面高さ検出計。
  6. 　前記センサユニットは、前記液体を収容する容器（１）の内部に設けられていることを特徴とする請求項１ないし４のいずれか１つに記載の液面高さ検出計。
  7. 　前記センサユニットは、前記加熱手段側を内側として２枚積層されていることを特徴とする請求項６に記載の液面高さ検出計。
  8. 　前記センサユニットは、前記加熱手段側を覆う断熱部材（１３）を備えることを特徴とする請求項１ないし７のいずれか１つに記載の液面高さ検出計。
  9. 　前記センサユニットは、前記容器が傾いた場合に液面高さが異なる位置に、複数設けられていることを特徴とする請求項１ないし８のいずれか１つに記載の液面高さ検出計。
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