(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
発光素子が発する光を用いて情報を表示する表示装置を備えた電気機器であって、
前記表示装置は、
前記発光素子が照射する光を通す透光カバーと、
前記発光素子が実装された回路基板と、
前記発光素子を前記透光カバーに接触又は接近させて前記回路基板を前記電気機器内に配置するための取付ベースとを有し、
前記取付ベースは、前記透光カバーに当接する前面と、前記回路基板を前記透光カバーから離間する向きに移動可能に支持する弾性支持部とを含むことを特徴とする電気機器。
【請求項２】
前記取付ベースは、前記回路基板が対向して配される後面を含む請求項１記載の電気機器。
【請求項３】
前記取付ベースは、前記回路基板の前記発光素子を露出させる開口部とを含む請求項１又は２に記載の電気機器。
【請求項４】
前記電気機器は、本体ケースをさらに備え、
前記透光カバーは、前記本体ケースに設けられ、
前記取付ベースは、前記本体ケースに固着されている請求項１乃至３のいずれかに記載の電気機器。
【請求項５】
前記取付ベースが前記本体ケースから取り外された状態において、前記回路基板の前記発光素子は、前記取付ベースの前記前面から突出している請求項４記載の電気機器。
【請求項６】
前記弾性支持部は、弾性変形可能なばね状部を有する請求項４又は５に記載の電気機器。
【請求項７】
前記ばね状部は、蛇行してのびている請求項６記載の電気機器。
【請求項８】
前記開口部の端縁には、前記発光素子から出射された光が前記開口部の外側に漏れるのを遮断する遮光部が形成されている請求項３記載の電気機器。
【請求項９】
前記弾性支持部は、複数個設けられており、
各弾性支持部は、前記発光素子から等しい距離を隔てて設けられている請求項１乃至８のいずれかに記載の電気機器。
【請求項１０】
前記透光カバーは、前記発光素子からの光を拡散する光拡散層を含む請求項１乃至９のいずれかに記載の電気機器。
【請求項１１】
前記発光素子は、複数のセグメントにより文字を表示する表示素子である請求項１乃至１０のいずれかに記載の電気機器。
【請求項１２】
前記電気機器が、電解水素水を生成する電解水生成装置であり、
前記表示装置は、前記電解水素水中の溶存水素濃度を表示する請求項１乃至１１のいずれかに記載の電解水生成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、情報を表示する表示装置を備えた電気機器及び電解水生成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、発光素子を用いて情報を表示する表示装置を備えた電気機器が知られている。発光素子の一例として、例えば、７つのセグメントにより文字を表示する７セグメントＬＥＤ（Light Emitting Diode）と称される表示素子が知られている。このような電気機器では、通常、７セグメントＬＥＤの前面に透光カバーが設けられており、７セグメントＬＥＤから出射した光は、透光カバーを通過して電気機器の外部から視認される。
【０００３】
しかしながら、７セグメントＬＥＤが、透光カバーから隙間を隔てて配設されると、表示がぼやける等の症状が発生し、視認性が悪化するおそれがある。
【０００４】
そこで、特許文献１では、回路基板を透光カバーに対して傾けて装着することにより、７セグメントＬＥＤと透光カバーとの隙間を小さくした電気機器が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００１−７５５０７号公報
【０００６】
しかしながら、上記特許文献１に示された電気機器であっても、７セグメントＬＥＤと透光カバーとの間には、依然として視認性を悪化させる隙間が存在するため、さらなる改善が求められている。
【０００７】
ところで、７セグメントＬＥＤの突出し量に応じて、透光カバーに対する回路基板の相対位置を適宜設定することにより、設計上７セグメントＬＥＤを透光カバーに接触させて、視認性を高めることも可能ではある。しかしながら、７セグメントＬＥＤ及び回路基板等の厚さの個体差や、回路基板に対する７セグメントＬＥＤの実装状態の変動によっては、７セグメントＬＥＤと透光カバーとの間に僅かな隙間が生じたり、７セグメントＬＥＤ及び回路基板に大きなストレスが生じたりするおそれがある。７セグメントＬＥＤ以外の発光素子を用いて情報を表示する表示装置を備えた電気機器においても、上記と同様である。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明は、以上のような実状に鑑み案出されたもので、良好な視認性を得ながら、発光素子及び回路基板にかかるストレスを低減できる電気機器を提供することを主たる目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明は、発光素子が発する光を用いて情報を表示する表示装置を備えた電気機器であって、前記表示装置は、前記発光素子が照射する光を通す透光カバーと、前記発光素子が実装された回路基板と、前記発光素子を前記透光カバーに接触又は接近させて前記回路基板を前記電気機器内に配置するための取付ベースとを有し、前記取付ベースは、前記回路基板を前記透光カバーから離間する向きに移動可能に支持する弾性支持部を含むことを特徴とする。
【００１０】
本発明に係る前記電気機器において、前記発光素子は、前記透光カバーに接触していることが望ましい。
【００１１】
本発明に係る前記電気機器において、前記電気機器は、本体ケースをさらに備え、
前記透光カバーは、前記本体ケースに設けられ、前記取付ベースは、前記本体ケースに固着されていることが望ましい。
【００１２】
本発明に係る前記電気機器において、前記取付ベースは、前記透光カバーに当接する前面と、前記回路基板が対向して配される後面と、前記回路基板の前記発光素子を露出させる開口部とを含むことが望ましい。
【００１３】
本発明に係る前記電気機器において、前記取付ベースが前記本体ケースから取り外された状態において、前記回路基板の前記発光素子は、前記取付ベースの前記前面から突出していることが望ましい。
【００１４】
本発明に係る前記電気機器において、前記弾性支持部は、弾性変形可能なばね状部を有することが望ましい。
【００１５】
本発明に係る前記電気機器において、前記ばね状部は、蛇行してのびていることが望ましい。
【００１６】
本発明に係る前記電気機器において、前記開口部の端縁には、前記発光素子から出射された光が前記開口部の外側に漏れるのを遮断する遮光部が形成されていることが望ましい。
【００１７】
本発明に係る前記電気機器において、前記弾性支持部は、複数個設けられており、各弾性支持部は、前記発光素子から等しい距離を隔てて設けられていることが望ましい。
【００１８】
本発明に係る前記電気機器において、前記透光カバーは、前記発光素子からの光を拡散する光拡散層を含むことが望ましい。
【００１９】
本発明に係る前記電気機器において、前記発光素子は、複数のセグメントにより文字を表示する表示素子であることが望ましい。
【００２０】
本発明は、前記電気機器が、電解水素水を生成する電解水生成装置であり、前記表示部は、前記電解水素水中の溶存水素濃度を表示することが望ましい。
【発明の効果】
【００２１】
本発明の電気機器は、発光素子が発する光を用いて情報を表示する表示装置を備える。表示装置は、発光素子が照射する光を通す透光カバーと、発光素子が装着された回路基板と、回路基板を電気機器内に配置するための取付ベースとを有する。取付ベースは、発光素子を透光カバーに接触又は接近させた状態に維持するため、表示のぼやけや滲み等が抑制され、発光素子の視認性が高められる。
【００２２】
さらに、取付ベースは、回路基板を透光カバーから離間する向きに移動可能に支持する弾性支持部を有する。これにより、発光素子及び回路基板等の厚さの個体差や、回路基板に対する発光素子の実装状態の変動が、弾性支持部の弾性変形によって吸収され、発光素子及び回路基板にかかるストレスが低減される。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】本発明の電気機器の一例である電解水生成装置の一実施形態を示す斜視図である。
【図２】図１の表示装置の組み立て斜視図である。
【図３】図１の表示装置の組み立て断面図である。
【図４】図２の回路基板が取り付けられた取付ベースの正面図である。
【図５】図４のＡ−Ａ線断面図である。
【図６】図４の弾性支持部及びその周辺の構成を一部破断して示す斜視図である。
【図７】図４の取付ベースの斜視図である。
【図８】取付ベースが前カバーに位置決めされる工程を、７セグメントＬＥＤの近傍を拡大して示す断面図である。
【図９】取付ベースが前カバーに固着される工程を、７セグメントＬＥＤの近傍を拡大して示す断面図である。
【図１０】電解水生成装置の内部の構成を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
以下、本発明の実施の一形態が図面に基づき説明される。
図１は、本実施形態の電気機器の一例である電解水生成装置の外観を示す斜視図である。図１に示されるように、本実施形態の電解水生成装置１は、本体ケース１０と、電解水生成装置１のユーザに情報を表示する表示装置２を備えている。
【００２５】
図２及び図３は、表示装置２の概略を示している。表示装置２は、複数の７セグメントＬＥＤ３ａや複数のＬＥＤ３ｂ等の発光素子３が発する出力光を用いて情報を表示する。表示装置２は、発光素子３と、発光素子３の出力光を通す透光カバー４と、発光素子３が実装された回路基板５と、回路基板５を電解水生成装置１内に配置するための取付ベース６とを有している。
【００２６】
本実施形態では、発光素子３として、３列に併設された７セグメントＬＥＤ３ａと、その周辺に点在して配設されたＬＥＤ３ｂが用いられている。７セグメントＬＥＤ３ａは、７つのセグメントを適宜表示させて、文字を表示することができる。７セグメントＬＥＤ３ａは、例えば、電解水生成装置１が生成する電解水素水中の溶存水素濃度を、数値で表示する。７セグメントＬＥＤ３ａに替えて、１６セグメントＬＥＤ等が適用されていてもよい。各ＬＥＤ３ｂは、例えば、電解水生成装置１の動作状態や電解水生成装置１に設けられている浄水カートリッジの交換を促すための情報をそれぞれ表示する。
【００２７】
透光カバー４は、透明又は半透明の材質からなり、本体ケース１０の前カバー１１に形成されている開口に装着され、溶着又は嵌め合わせ等によって前カバー１１に固定されている。
【００２８】
回路基板５には、発光素子３の他、発光素子３を駆動する駆動回路と、発光素子３の発光を制御するための制御回路等が実装されている。回路基板５は、取付ベース６を介して前カバー１１に搭載される。
【００２９】
取付ベース６は、ねじ７１等の締結手段を介して、前カバー１１に固着される。取付ベース６が前カバー１１に固着されることにより、発光素子３は透光カバー４に接触又は接近させた状態に維持される。これにより、表示のぼやけや滲み等が抑制され、発光素子３の表示の視認性が高められる。
【００３０】
図４は、回路基板５が取り付けられた取付ベース６の正面図を示している。図５は、図４のＡ−Ａ線断面図を示している。図６は、取付ベース６に設けられた弾性支持部６１及びその周辺の構成を一部破断して示している。図７は、取付ベース６の単体での斜視図を示している。取付ベース６は、本体部６０と、回路基板５を移動可能に支持する弾性支持部６１を有している。弾性支持部６１は、本体部６０に形成されている。弾性支持部６１は、弾性変形しながら、回路基板５を透光カバー４から離間する向きに移動可能に支持する。これにより、個々の発光素子３及び回路基板５等の厚さの変動や、回路基板５に対する発光素子３の実装状態の変動が、弾性支持部６１の弾性変形によって吸収され、発光素子３及び回路基板５にかかるストレスが低減される。
【００３１】
取付ベース６は、透光カバー４に当接する前面６２と、回路基板５が対向して配される後面６３と、回路基板５の発光素子３を露出させる複数の開口部６４と、前カバー１１に固着される複数の取付部６５を有している。前面６２、後面６３及び開口部６４は、本体部６０に形成されている。取付ベース６の前面６２が透光カバー４に当接することにより、発光素子３の出力光が、透光カバー４と取付ベース６との隙間に漏れることが抑制され、表示装置の視認性が高められる。回路基板５は、取付ベース６の後面６３側で、後面６３と略平行に取り付けられる。
【００３２】
開口部６４は、取付ベース６を前後方向に貫通して形成されている。取付ベース６の後面６３に対向して配された回路基板５の発光素子３は、開口部６４を介して前面６２の側に露出され、発光素子３の出力光が、透光カバー４に照射される。取付部６５は、取付ベース６の外縁から外方に突出して形成されている。取付部６５は、前カバー１１に設けられているマウント部１１ａに固着される。取付部６５とマウント部１１ａとは、ねじ７１によって固着される。
【００３３】
図３及び図５に示されるように、取付ベース６が本体ケース１０の前カバー１１から取り外された状態、すなわち透光カバー４と取付ベース６とが分離している状態で、７セグメントＬＥＤ３ａの先端面３ｚは、取付ベース６の前面６２から前方すなわち透光カバー４が設けられている方向に突出している。これにより、図３から明らかなように、取付ベース６が前カバー１１に搭載されるとき、最初に７セグメントＬＥＤ３ａの先端面３ｚが透光カバー４と当接する。
【００３４】
図８及び図９は、取付ベース６が前カバー１１に位置決めされ、固着される工程を、７セグメントＬＥＤ３ａ及びその近傍を拡大して時系列で示している。なお、同図では、説明の便宜上、取付ベース６の一部を透視して示している。
【００３５】
前カバー１１への取付ベース６の取り付けは、マウント部１１ａ（図３参照）に取付部６５を位置合わせした状態で、ねじ７１を締結することによりなされる。図４及び図７等に示されるように、取付部６５には、ねじ７１が挿通される貫通孔６５ａが形成されている。一方、図３に示されるように、マウント部１１ａには、ねじ７１が挿入されるねじ孔１１ｂが形成されている。
【００３６】
上述したように、また、図８に示されるように（図９において破線で示されるように）、取付ベース６が前カバー１１に装着されるとき、最初に７セグメントＬＥＤ３ａの先端面３ｚが透光カバー４と当接する。すなわち、かかる位置決め工程では、７セグメントＬＥＤ３ａの先端面３ｚは、取付ベース６の前面６２から突出しているので、透光カバー４と、取付ベース６の前面６２との間には、先端面３ｚの突出量に相当する隙間が生じている。
【００３７】
そして、図２，３に示されるように、ねじ７１が取付部６５の貫通孔６５ａに挿通され、マウント部１１ａのねじ孔１１ｂに締結されるとき、図９に示されるように、取付ベース６の本体部６０は、ねじ７１に押されて透光カバー４の側に移動する。すなわち、弾性支持部６１の弾性変形によって、７セグメントＬＥＤ３ａの先端面３ｚと透光カバー４との当接状態は維持されたまま、取付ベース６の本体部６０は、図９において破線で示される位置から、実線で示される位置に移動し、本体部６０の前面６２は、透光カバー４に隙間なく当接する。このとき、７セグメントＬＥＤ３ａの先端面３ｚ及び回路基板５と透光カバー４との相対的な位置関係は不変であるため、取付ベース６の本体部６０を基準とすると、回路基板５は、透光カバー４から離間する向きに移動する。
【００３８】
弾性支持部６１が設けられていない通常の表示装置においては、取付ベース６が隙間なく前カバー１１に固着されたとき、７セグメントＬＥＤ３ａ及び回路基板５に過度なストレスがかかるおそれがある。しかしながら、本実施形態では、取付ベース６に形成されている弾性支持部６１が弾性変形することにより、７セグメントＬＥＤ３ａ及び回路基板５にかかるストレスが低減される。さらに、７セグメントＬＥＤ３ａ及び回路基板５等の厚さの個体差や、回路基板５に対する７セグメントＬＥＤ３ａの実装状態の変動が、弾性支持部６１の弾性変形によって吸収され、７セグメントＬＥＤ３ａ及び回路基板５にかかるストレスが低減される。
【００３９】
取付ベース６の前面６２からの７セグメントＬＥＤ３ａの先端面３ｚの突出量は、７セグメントＬＥＤ３ａ及び回路基板５等の厚さの公差や回路基板５に対する７セグメントＬＥＤ３ａの実装状態の変動を考慮して設定されている。すなわち、７セグメントＬＥＤ３ａ及び回路基板５等の厚さの個体差や、回路基板５に対する７セグメントＬＥＤ３ａの実装状態の変動が生じても、取付ベース６の前面６２から７セグメントＬＥＤ３ａの先端面３ｚが突出するように設定されている。これにより、図９に示されるように、取付ベース６が前カバー１１に固着されている状態で、７セグメントＬＥＤ３ａの先端面３ｚが常に透光カバー４に当接することとなるので、表示のぼやけや滲み等が抑制され、７セグメントＬＥＤ３ａの視認性が高められる。また、取付ベース６の前面６２が透光カバー４に隙間なく当接しているので、上記隙間に入射した光によって表示のぼやけ等が生ずることがなくなり、７セグメントＬＥＤ３ａの視認性が高められる。
【００４０】
図６乃至図９に示されるように、弾性支持部６１は、弾性変形可能なばね状部６１ａと、回路基板５を支持する支持部６１ｂと、本体部６０を貫通して形成されている開口６１ｃとを有している。
【００４１】
ばね状部６１ａは、開口６１ｃの一端縁から開口６１ｃの内側に延出されている。ばね状部６１ａは、蛇行してのびている。このようなばね状部６１ａによって、７セグメントＬＥＤ３ａ及び回路基板５にかかるストレスが、一層低減される。
【００４２】
支持部６１ｂは、ばね状部６１ａの先端に形成されている。支持部６１ｂと回路基板５とは、ねじ７２を介して固着されている。開口６１ｃは、本体部６０と支持部６１ｂとを分離する。開口６１ｃが本体部６０を貫通して形成されていることにより、ばね状部６１ａの弾性変形時に支持部６１ｂが透光カバー４に接近する方向又は離間する方向に移動可能となる。これに伴い、回路基板５も支持部６１ｂと共に上記方向に移動する。
【００４３】
図４等に示されるように、本実施形態では、７セグメントＬＥＤ３ａの周囲に、４つの弾性支持部６１が設けられている。各弾性支持部６１は、７セグメントＬＥＤ３ａを中心として平面視で対称に設けられている。すなわち、各弾性支持部６１は、７セグメントＬＥＤ３ａから等しい距離を隔てて設けられている。これにより、各弾性支持部６１のばね状部６１ａが発生する弾性力が均一化され、回路基板５にかかるストレスも均一となる。従って、回路基板５にかかるストレスが分散される。
【００４４】
図７乃至図９に示されるように、取付ベース６の開口部６４の端縁には、遮光部６６が形成されている。遮光部６６は、本体部６０から回路基板５に向かってのび、発光素子３から出射された光を遮断する。これにより、各発光素子３から出射された光が、各開口部６４の外側に漏れることが抑制され、表示装置２の視認性が高められる。
【００４５】
本実施形態では、透光カバー４の内面には、発光素子３からの光を拡散する光拡散層（図示せず）が設けられている。光拡散層は、例えば、透光カバー４の内面にシルク印刷により白濁色の塗膜を形成することにより、実現される。光拡散層は、透光カバー４を介して電解水生成装置１の外部から内部の構成が透視されるのを防止する。これにより、デザイン性に優れた電解水生成装置１を提供することができる。また、光拡散層に重ねて、発光素子３からの光を遮断する光遮断層が適宜形成されていてもよい。
【００４６】
図１０には、電解水生成装置１の内部の構成が示されている。電解水生成装置１は、水道水を浄化する浄水カートリッジ２１と、浄水カートリッジ２１によって浄化された水を電気分解する電解槽２２と、電解槽２２の上流及び下流の流路を切り替える流路切替弁２３ａ及び２３ｂと、電解水生成装置１を制御する制御回路２４とを備えている。
【００４７】
浄水カートリッジ２１は、本体ケース１０に対して着脱自在に構成されている。浄水カートリッジ２１によって浄化された水は、第１配管２５、第１子配管２５ａ及び第２子配管２５ｂを介して電解槽２２に供給される。
【００４８】
電解槽２２は、隔膜２２ａで区分された陽極室２２ｂと陰極室２２ｃとを有する。陽極室２２ｂに設けられた陽極板２２ｄと、陰極室２２ｃに設けられた陰極板２２ｅとの間に直流電圧が印加されると、電気分解により陰極室２２ｃで電解水素水が、陽極室２２ｂで電解酸性水がそれぞれ生成される。陽極板２２ｄと陰極板２２ｅとの間に印加する直流電圧は、例えば、制御回路２４によって制御される。陰極室２２ｃで生成された電解水素水は、第２配管２６を介して送出される。一方、陽極室２２ｂで生成された電解酸性水は、第３配管２７を介して送出される。
【００４９】
制御回路２４は、各部の制御を司る。例えば、制御回路２４は、各極板２２ｄ、２２ｅの極性や流路切替弁２３ａ及び２３ｂの動作を制御する。また、制御回路２４は、回路基板５を介して発光素子３の表示を制御する。例えば、制御回路２４は、溶存水素センサー（図示せず）からの出力信号に基づいて電解水素水の溶存水素濃度を算出し、７セグメントＬＥＤ３ａに表示させる。
【００５０】
以上のような構成を有する本実施形態の電解水生成装置１によれば、表示装置２が、７セグメントＬＥＤ３ａが照射する光を通す透光カバー４と、７セグメントＬＥＤ３ａが装着された回路基板５と、回路基板５を電解水生成装置１内に配置するための取付ベース６とを有し、取付ベース６は、７セグメントＬＥＤ３ａを透光カバー４に接触又は接近させた状態に維持するため、７セグメントＬＥＤ３ａの視認性が高められる。
【００５１】
さらに、取付ベース６は、回路基板５を透光カバー４から離間する向きに移動可能に支持する弾性支持部６１を有する。これにより、７セグメントＬＥＤ３ａ及び回路基板５等の厚さの個体差や、回路基板５に対する７セグメントＬＥＤ３ａの実装状態の変動が、弾性支持部６１の弾性変形によって吸収され、７セグメントＬＥＤ３ａ及び回路基板５にかかるストレスが低減される。
【００５２】
以上、本発明の電解水生成装置１が詳細に説明されたが、本発明は上記の具体的な実施形態に限定されることなく種々の態様に変更して実施される。例えば、本発明は、発光素子３が発する光を用いて情報を表示する表示装置２を備えていれば、電解水生成装置１以外の電気機器にも広く適用可能である。また、発光素子３は、７セグメントＬＥＤ３ａに限られることなく、ＬＥＤ３ｂ等のその他の発光素子３にも広く適用可能である。すなわち、本発明の電気機器は、少なくとも、発光素子３が発する光を用いて情報を表示する表示装置２を備え、表示装置２は、発光素子３が照射する光を通す透光カバー４と、発光素子３が実装された回路基板５と、発光素子３を透光カバー４に接触又は接近させて回路基板５を電気機器内に配置するための取付ベース６とを有し、取付ベース６は、回路基板５を透光カバー４から離間する向きに移動可能に支持する弾性支持部６１を含んでいればよい。
【００５３】
また、透光カバー４の発光素子３に対向する領域が、部分的に７セグメントＬＥＤ３ａの側に突出して形成されていてもよい。この場合、７セグメントＬＥＤ３ａの先端面３ｚと取付ベース６の前面６２との接触が確保されていれば、先端面３ｚと前面６２とが同一平面上に設けられていてもよいし、先端面３ｚが前面６２から陥没して設けられていてもよい。
【００５４】
弾性支持部６１の形態は、図６乃至図９に示される形態に限られない。例えば、ゴム等の弾性体からなる環状のリング部材（いわゆるＯリング）を介して、回路基板５が取付ベース６に支持されている形態であってもよい。
【符号の説明】
【００５５】
１  電解水生成装置（電気機器）
２  表示装置
３  発光素子
３ａ  ７セグメントＬＥＤ
３ｂ  ＬＥＤ
４  透光カバー
５  回路基板
６  取付ベース
１０  本体ケース
６１  弾性支持部
６１ａ  ばね状部
６２  前面
６３  後面
６４  開口部
６６  遮光部
【図１】
0005839625.tif 000002
【図２】
0005839625.tif 000003
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
0005839625.tif 000008
【図８】
0005839625.tif 000009
【図９】
0005839625.tif 000010
【図１０】
0005839625.tif 000011