珀爾帖元件20雙方均為如下元件,即:使絕緣基材100、表面保護部件110、以及背面保護部件120—體化,并在該一體化而得的部件的內(nèi)部中交替串聯(lián)地連接第一、第二層間連接部件130、140而形成的元件。此外,為了容易理解,在圖3中將珀爾帖元件20的表面保護部件110省略而示出。另外,圖3不是剖視圖,但為了容易理解,對第一、第二層間連接部件130、140施加剖面線。
[0068]檢測元件10與泊爾帖元件20是相同的構(gòu)造,因此以下對檢測元件10的構(gòu)造進行說明。
[0069]絕緣基材100由以聚醚醚酮(PEEK)、聚醚酰亞胺(PEI)、液晶聚合物(LCP)等為代表的平面矩形狀的熱塑性樹脂膜構(gòu)成。而且,以使在厚度方向貫通的多個第一、第二通孔101、102相互交錯的方式形成為交錯圖案。
[0070]此外,本實施方式的第一、第二通孔101、102是直徑從表面10a朝向背面10b為恒定的圓筒狀,但也可以是直徑從表面10a朝向背面10b變小的錐狀。另外,也可以是直徑從背面10b朝向表面10a變小的錐狀,也可以是方筒狀。
[0071]另外,在第一通孔101配置有第一層間連接部件130,在第二通孔102配置有第二層間連接部件140。換句話說,在絕緣基材100,第一、第二層間連接部件130、140以相互交錯的方式配置。
[0072]這樣,在第一、第二通孔101、102內(nèi)配置第一、第二層間連接部件130、140,因此適當(dāng)?shù)刈兏谝?、第二通?01、102的數(shù)量、直徑、間隔等,從而能夠使第一、第二層間連接部件130、140成為高密度。由此,能夠使電動勢變大,從而能夠?qū)崿F(xiàn)檢測元件10的高靈敏度化。
[0073]第一、第二層間連接部件130、140由相互不同的金屬構(gòu)成,以便發(fā)揮塞貝克效應(yīng)。例如,第一層間連接部件130由通過構(gòu)成P型的B1-Sb-Te合金的粉末以維持燒結(jié)前的多個金屬原子的結(jié)晶構(gòu)造的方式固相燒結(jié)而得的金屬化合物而構(gòu)成。另外,第二層間連接部件140由通過構(gòu)成N型的B1-Te合金的粉末以維持燒結(jié)前的多個金屬原子的結(jié)晶構(gòu)造的方式固相燒結(jié)而得的金屬化合物而構(gòu)成。這樣,形成第一、第二層間連接部件130、140的金屬是多個金屬原子在維持了該金屬原子的結(jié)晶構(gòu)造的狀態(tài)下燒結(jié)而得的燒結(jié)合金。由此,能夠使由交替串聯(lián)連接的第一、第二層間連接部件130、140產(chǎn)生的電動勢變大,從而能夠?qū)崿F(xiàn)檢測元件10的高靈敏度化。
[0074]這樣,在本實施方式中,使用高靈敏度的檢測元件10,因此能夠利用檢測元件10檢測液面高度。
[0075]在絕緣基材100的表面10a配置有由以聚醚醚酮(PEEK)、聚醚酰亞胺(PEI)、液晶聚合物(LCP)等為代表的平面矩形狀的熱塑性樹脂膜構(gòu)成的表面保護部件110。該表面保護部件110與絕緣基材10平面形狀成為相同的大小,且形成為在與絕緣基材100對置的一面IlOa側(cè)將銅箔等導(dǎo)體箔圖案化的多個表面圖案111相互分離。而且,各表面圖案111分別與第一、第二層間連接部件130、140電連接。
[0076]具體而言,如圖4所示那樣,在使鄰接的一個第一層間連接部件130和一個第二層間連接部件140成為組150時,各組150的第一、第二層間連接部件130、140與相同的表面圖案111連接。換句話說,各組150的第一、第二層間連接部件130、140經(jīng)由表面圖案111電連接。此外,在本實施方式中,沿著絕緣基材100的長邊方向(圖4中紙面左右方向)鄰接的一個第一層間連接部件130與一個第二層間連接部件140是組150。
[0077]在絕緣基材100的背面10b配置有由以聚醚醚酮(PEEK)、聚醚酰亞胺(PEI)、液晶聚合物(LCP)等為代表的熱塑性樹脂膜構(gòu)成的平面矩形狀的背面保護部件120。該背面保護部件120絕緣基材100的長邊方向的長度比絕緣基材100長,長邊方向的兩端部以從絕緣基材100突出的方式配置于絕緣基材100的背面100b。
[0078]另外,在背面保護部件120,在與絕緣基材100對置的一面120a側(cè)將銅箔等導(dǎo)體箔圖案化的多個背面圖案121以相互分離的方式形成。而且,各背面圖案121分別與第一、第二層間連接部件130、140電連接。
[0079]具體而言,如圖4所示那樣,在與絕緣基材100的長邊方向鄰接的組150中,一個組150的第一層間連接部件130和另一個組150的第二層間連接部件140與相同的背面圖案121連接。換句話說,第一、第二層間連接部件130、140跨越組150經(jīng)由相同的背面圖案121電連接。
[0080]另外,如圖5所示那樣,在絕緣基材100的外緣中,沿著與長邊方向正交的方向(圖3中紙面上下方向)鄰接的第一、第二層間連接部件130、140與相同的背面圖案121連接。若詳述,以使在絕緣基材100的長邊方向上經(jīng)由表面圖案111以及背面圖案121而串聯(lián)連接的部分折回的方式,使鄰接的第一、第二層間連接部件130、140與相同的背面圖案121連接。
[0081]另外,背面圖案121中的如上述那樣串聯(lián)連接的部分的端部的部分如圖3以及圖4所示那樣,以從絕緣基材100露出的方式形成。而且,背面圖案121中的從絕緣基材100露出的部分成為作為與控制部30連接的端子發(fā)揮功能的部分。
[0082]以上是本實施方式的基本的檢測元件10的結(jié)構(gòu)。而且,這樣的檢測元件10將與在檢測元件10的內(nèi)部在與兩面10a、10b垂直的方向通過的熱流(熱通量)對應(yīng)的傳感器信號(電動勢)輸出至控制部30。若熱通量變化,則由交替串聯(lián)連接的第一、第二層間連接部件130、140產(chǎn)生的電動勢變化。
[0083]另一方面,珀爾帖元件20通過控制部30對交替串聯(lián)連接的第一、第二層間連接部件130、140供給電力,由此一面20a與另一面20b的一方發(fā)熱而另一方吸熱。根據(jù)在交替串聯(lián)連接的第一、第二層間連接部件130、140流動的電流的方向來確定發(fā)熱側(cè)與吸熱側(cè)。
[0084]對于本實施方式的檢測元件10以及珀爾帖元件20而言,絕緣基材100、表面保護部件110、背面保護部件120使用熱塑性樹脂構(gòu)成,具有可撓性。因此,即使容器I的側(cè)壁彎曲,在與側(cè)壁對應(yīng)彎曲的狀態(tài)下,也能夠?qū)z測元件10以及珀爾帖元件20粘貼于容器I的外表面。
[0085]此處,參照圖6對上述檢測元件10以及珀爾帖元件20的制造方法進行說明。
[0086]首先,如圖6的(a)所示那樣,準備絕緣基材100,通過鉆孔、激光等形成多個第一通孔 1010
[0087]接下來,如圖6的(b)所示那樣,在各第一通孔101填充第一導(dǎo)電膏131。此外,作為在第一通孔101填充第一導(dǎo)電膏131的方法(裝置),采用本申請人的日本特愿2010-50356號所記載的方法(裝置)即可。
[0088]簡單地進行說明,經(jīng)由吸附紙160在未圖示的保持臺上,以使背面10b與吸附紙160對置的方式配置絕緣基材100。而且,使第一導(dǎo)電膏131熔融,并且在第一通孔101內(nèi)填充第一導(dǎo)電膏131。由此,第一導(dǎo)電膏131的有機溶劑的大部分被吸附紙160吸附,合金的粉末與第一通孔101緊密接觸地配置。
[0089]此外,吸附紙160是能夠吸收第一導(dǎo)電膏131的有機溶劑的材質(zhì)即可,使用一般的高質(zhì)量的紙等。另外,第一導(dǎo)電膏131使用如下材料,S卩:對金屬原子維持規(guī)定的結(jié)晶構(gòu)造的B1-Sb-Te合金的粉末加入熔點為43°C的石蠟等有機溶劑而膏化的材料。因此,在填充第一導(dǎo)電膏131時,在絕緣基材10的表面I OOa被加熱為約43 °C的狀態(tài)下進行。
[0090]接著,如圖6的(C)所示那樣,通過鉆孔、激光等在絕緣基材100形成多個第二通孔102。該第二通孔102如上述那樣,與第一通孔101相互交錯,以與第一通孔101共同構(gòu)成交錯狀的方式形成。
[0091]接下來,如圖6的(d)所示那樣,在各第二通孔102填充第二導(dǎo)電膏141。此外,該工序能夠通過與上述圖6的(b)相同的工序進行。
[0092]S卩,再一次,經(jīng)由吸附紙160在未圖示的保持臺上以使背面10b與吸附紙160對置的方式配置絕緣基材100后,在第二通孔102內(nèi)填充第二導(dǎo)電膏141。由此,第二導(dǎo)電膏141的有機溶劑的大部分被吸附紙160吸附,合金的粉末與第二通孔102緊密接觸地配置。
[0093]第二導(dǎo)電膏141使用如下材料,S卩:對B1-Te合金(S卩,與構(gòu)成第一導(dǎo)電膏131的金屬原子不同的金屬原子維持規(guī)定的結(jié)晶構(gòu)造的合金)的粉末加入熔點為常溫的松油烯等有機溶劑而膏化的材料。換句話說,構(gòu)成第二導(dǎo)電膏141的有機溶劑使用比構(gòu)成第一導(dǎo)電膏131的有機溶劑熔點低的有機溶劑。而且,在填充第二導(dǎo)電膏141時,絕緣基材100的表面10a在保持為常溫的狀態(tài)下進行。換言之,在包含于第一導(dǎo)電膏131的有機溶劑固化的狀態(tài)下,進行第二導(dǎo)電膏141的填充。由此,可抑制在第一通孔101混入第二導(dǎo)電膏141。
[0094]此外,包含于第一導(dǎo)電膏131的有機溶劑固化的狀態(tài)是指在上述圖6的(b)的工序中,未被吸附紙160吸附而殘留于第一通孔101的有機溶劑。
[0095]另外,在與上述各工序不同的其他工序中,如圖6的(e)以及圖6的(f)所示那樣,在表面保護部件110以及背面保護部件120中的與絕緣基材100對置的一面110a、120a形成銅箔等的導(dǎo)體箔。而且,通過使該導(dǎo)體箔適當(dāng)?shù)貓D案化,準備形成有相互分離的多個表面圖案111的表面保護部件110、和形成有相互分離的多個背面圖案121的背面保護部件120。
[0096]其后,如圖6的(g)所示那樣,將背面保護部件120、絕緣基材100、表面保護部件110按順序?qū)盈B而形成層疊體170。此時,將圖6的(g)所示的層疊體170作為一層,成為將其兩層重疊的狀態(tài)。
[0097]此外,在本實施方式中,背面保護部件120比絕緣基材100長邊方向的長度長。而且,背面保護部件120以長邊方向的兩端部從絕緣基材100突出的方式配置。
[0098]其后,雖未圖示,但將兩層重疊的層疊體170配置于一對加壓板之間,在真空狀態(tài)下從層疊方向的上下兩面邊加熱邊加壓,由此使層疊體170成為一體。具體而言,使第一、第二導(dǎo)電膏131、141固相燒結(jié)而形成第一、第二層間連接部件130、140。而且,以使第一、第二層間連接部件130、140與表面圖案111以及背面圖案121連接的方式邊加熱邊加壓(一并加熱加壓)而使兩層重疊的層疊體170成為一體。
[0099]此外,沒有特別限定,但在使兩層重疊的層疊體170成為一體時,也可以在層疊體170與加壓板之間配置巖棉紙等緩沖材料。如以上那樣,制造上述檢測元件10以及珀爾帖元件20。
[0100]控制部30是基于檢測元件10的檢測結(jié)果來進行液面高度的檢測處理的檢測處理機構(gòu)??刂撇?0是由例如微型計算機、作為存儲機構(gòu)的存儲器、以及其周邊電路構(gòu)成的電子控制裝置,并根據(jù)預(yù)先設(shè)定的程序進行規(guī)定的運算處理,從而控制顯示部40的工作。
[0101]顯示部40是顯示由控制部30計算的液面高度的顯示機構(gòu)。顯示部40由監(jiān)視器等顯示裝置構(gòu)成。
[0102]此處,對本實施方式的車輛用燃料計的液面高度的檢測方法進行說明。
[0103]如圖7中的粗線箭頭那樣,通過使珀爾帖元件20的一面20a發(fā)熱,形成從容器外部朝向容器內(nèi)部的熱流。即,形成從檢測元件10的另一面1b朝向一面1a在檢測元件10的內(nèi)部通過并朝向容器內(nèi)部的液體2或氣體3的熱流。
[0104]此時,在熱流通過檢測元件10的內(nèi)部而朝向液體時、和熱流通過檢測元件10的內(nèi)部而朝向氣體時,由于液體與氣體的熱傳導(dǎo)差,在檢測元件10的內(nèi)部通過的熱流量(熱流的大小)不同。
[0105]S卩,一般,若將液體層與氣體層的熱傳導(dǎo)進行比較,則液體層比氣體層熱傳導(dǎo)更高。因此,熱流在檢測元件1的內(nèi)部通過而朝向液體時相比熱流在檢測元件10的內(nèi)部通過而朝向氣體時,在檢測元件10的內(nèi)部通過的熱流大。因此,檢測元件10的輸出值(電壓值)在容器I的內(nèi)部被液體2充滿時比容器I的內(nèi)部被氣體3充滿時更大。
[0106]另外,在本實施方式中,若液面2a的位置變動,則在檢測元件10的一面10a,同液體2對置的區(qū)域與同氣體3對置的區(qū)域的比例