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公開番号2024145249
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-10-15
出願番号2023057522
出願日2023-03-31
発明の名称液体センサ
出願人株式会社PILLAR
代理人個人,個人
主分類G01F 23/263 20220101AFI20241004BHJP(測定;試験)
要約【課題】液体の種類及び質に拘わらずより高精度に液位を検出可能な液体センサを提供する。
【解決手段】液体センサは、少なくとも一部分が液体に浸漬された状態で液位を検出する。液体センサは、基板を備える。基板には複数の電極が形成されている。複数の電極に含まれる第1の一対の電極によって第1電極部が構成されている。複数の電極に含まれる第2の一対の電極によって第2電極部が構成されている。基板には孔が形成されている。第1の一対の電極は、孔によって形成された基板の内周面に形成されている。液体センサが液体に浸漬された状態で、第2電極部は第1電極部よりも下方に位置する。
【選択図】図1

特許請求の範囲【請求項１】
少なくとも一部分が液体に浸漬された状態で液位を検出する液体センサであって、
基板を備え、
前記基板には複数の電極が形成されており、
前記複数の電極に含まれる第１の一対の電極によって第１電極部が構成されており、
前記複数の電極に含まれる第２の一対の電極によって第２電極部が構成されており、
前記基板には孔が形成されており、
前記第１の一対の電極は、前記孔によって形成された前記基板の内周面に形成されており、
前記液体センサが前記液体に浸漬された状態で、前記第２電極部は前記第１電極部よりも下方に位置する、液体センサ。
続きを表示（約 1,100 文字）【請求項２】
前記第１電極部における第１静電容量、及び、前記第２電極部における第２静電容量の各々を検出する検出回路をさらに備え、
前記検出回路は、前記第１及び第２静電容量に基づいて前記液位を検出する、請求項１に記載の液体センサ。
【請求項３】
前記検出回路は、前記第１静電容量を前記第２静電容量に基づいて補正し、補正後の前記第１静電容量に基づいて前記液位を検出する、請求項２に記載の液体センサ。
【請求項４】
前記検出回路は、前記第１静電容量に基づいて前記液位を検出し、検出された前記液位を前記第２静電容量に基づいて補正する、請求項２に記載の液体センサ。
【請求項５】
前記検出回路は、前記第２静電容量に基づいて前記液体センサにおける異常を検出する、請求項２から請求項４のいずれか１項に記載の液体センサ。
【請求項６】
前記複数の電極に含まれる第３の一対の電極によって第３電極部が構成され、
前記第３の一対の電極は、前記内周面に形成されており、
前記液体センサが前記液体に浸漬された状態で、前記第３電極部は前記第１電極部よりも下方に位置し、
前記検出回路は、前記第３電極部における第３静電容量を検出し、
前記検出回路は、前記第３静電容量に基づいて前記液体センサにおける異常を検出する、請求項２から請求項４のいずれか１項に記載の液体センサ。
【請求項７】
前記基板には前記第２電極部と前記検出回路とを電気的に接続する配線が形成されており、
前記配線の少なくとも一部は、前記第１の一対の電極に沿って延びており、
前記配線の少なくとも一部は、前記基板の内層に形成されている、請求項２から請求項４のいずれか１項に記載の液体センサ。
【請求項８】
前記基板に実装された温度センサをさらに備え、
前記検出回路は、前記温度センサの検出結果に応じて動作状態を切り替える、請求項２から請求項４のいずれか１項に記載の液体センサ。
【請求項９】
前記基板に実装された温度センサをさらに備え、
前記検出回路は、前記温度センサの検出結果に基づいて前記第１静電容量及び前記第２静電容量の少なくとも一方を補正する、請求項２から請求項４のいずれか１項に記載の液体センサ。
【請求項１０】
角度センサをさらに備え、
前記検出回路は、検出された前記液位を前記角度センサの検出結果に基づいて補正する、請求項２から請求項４のいずれか１項に記載の液体センサ。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、液体センサに関する。
続きを表示（約 1,500 文字）【背景技術】
【０００２】
特開２０２１－１３１２７３号公報（特許文献１）は、液体センサを開示する。この液体センサは、少なくとも一部分が液体に浸漬された状態で液位を検出する。この液体センサは基板を備えており、基板には孔が形成されている。孔によって形成された基板の内周面には、第１電極と、第１電極と向き合う第２電極とが形成されている。第１及び第２電極間の静電容量は、液位に応じて変化する。この液体センサにおいては、第１及び第２電極間の静電容量に基づいて液位が検出される（特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特開２０２１－１３１２７３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記特許文献１に開示されている液体センサにおいては、一対の電極間の静電容量に基づいて液位が検出される。しかしながら、例えば液体の種類又は質によって、液体の誘電率は異なる。すなわち、仮に液位が同じであっても、液体の種類又は質が異なれば、一対の電極間の静電容量は異なり得る。したがって、液体の種類又は質次第で、上記特許文献１に開示されている液体センサによる液位の検出精度は低下する。
【０００５】
本発明は、このような問題を解決するためになされたものであって、その目的は、液体の種類又は質に拘わらずより高精度に液位を検出可能な液体センサを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明に従う液体センサは、少なくとも一部分が液体に浸漬された状態で液位を検出する。液体センサは、基板を備える。基板には複数の電極が形成されている。複数の電極に含まれる第１の一対の電極によって第１電極部が構成されている。複数の電極に含まれる第２の一対の電極によって第２電極部が構成されている。基板には孔が形成されている。第１の一対の電極は、孔によって形成された基板の内周面に形成されている。液体センサが液体に浸漬された状態で、第２電極部は第１電極部よりも下方に位置する。
【０００７】
この液体センサにおいては、液体センサが液体に浸漬された状態で、第２電極部が第１電極部よりも下方に位置する。したがって、第１電極部の少なくとも一部が液体に浸漬されている場合には、第２電極部の全体が液体に浸漬されている。例えば、第１電極部における静電容量の変化に基づいて液位が検出される場合に、液体センサによって検出可能な範囲内に液位が存在するときは、第２電極部の全体が液体に浸漬されている。第２電極部の全体が液体に浸漬されているため、第２電極部における静電容量に基づいて液体毎の誘電率の違いが検出され得る。したがって、この液体センサによれば、液体毎の誘電率の違いを考慮した上でより高精度に液位を検出することができる。
【０００８】
上記液体センサは、第１電極部における第１静電容量、及び、第２電極部における第２静電容量の各々を検出する検出回路をさらに備えてもよく、検出回路は、第１及び第２静電容量に基づいて液位を検出してもよい。
【０００９】
この液体センサによれば、第１及び第２静電容量に基づいて液位が検出されるため、例えば、第１静電容量のみに基づいて液位が検出される場合と比較して、より高精度に液位を検出することができる。
【００１０】
上記液体センサにおいて、検出回路は、第１静電容量を第２静電容量に基づいて補正し、補正後の第１静電容量に基づいて液位を検出してもよい。
（【００１１】以降は省略されています）

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