JPS5947284B2 - 加熱装置 - Google Patents

加熱装置

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JPS5947284B2
JPS5947284B2 JP54028567A JP2856779A JPS5947284B2 JP S5947284 B2 JPS5947284 B2 JP S5947284B2 JP 54028567 A JP54028567 A JP 54028567A JP 2856779 A JP2856779 A JP 2856779A JP S5947284 B2 JPS5947284 B2 JP S5947284B2
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bowl
heating device
wax
switch
cavity
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ラマント・ジエイ・セイツ
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【発明の詳細な説明】 ソフト・コンタクト・レンズは定期的に略殺菌した状態
にし、ばい菌又はその副産物が着用者の目を傷めない様
にすることが必要である。
ソフト・レンズ材料は液体を通すので、このレンズを強
い殺菌溶液に漬けると、レンズが溶液で含浸され、この
ためレンズを着用した時、利用者の目がひりひりする。
一般的に、少くとも成る百分率の着用者にとって、目を
刺激しない様な化学溶液又は生化学溶液で処理すること
により、ソフト・レンズを殺菌するのは困難であること
が判っている。
ソフト・レンズの所望の殺菌状態を達成する別の手段と
して、熱を利用することができる。
レンズは、使わない時、レンズ材料が乾かない様に、生
理学的に正常の塩水溶液に漬けておかなければならない
そのため、一般的に、熱を加える時は、最初にレンズを
適当な容器又はレンズ・ホルダーの中に配置し、適正な
濃度の適当な量の塩水溶液を加えて、レンズの全部が漬
かる様にし、レンズ容器を閉じ又は覆い、レンズ容器を
適当な加熱装置の中に配置し、この加熱装置を付勢する
加熱装置は塩水溶液及びその中に漬けられたレンズの温
度を所要の温度まで高め、所要の時間の間レンズをこの
温度又はそれより高い温度に保ち。
次にレンズを周囲温度まで冷ますことができる様にしな
ければならない。
殺菌状態を達成するために適当であると考えられる時間
並びに温度の典型的な値は、10分間又はそれ以上の期
間の間、80℃又はそれ以上にレンズを保つことを必要
とする。
温度が高すぎたり、或いは高温に長時間置くと、レンズ
材料の経年変化が促進されるので、温度が高すぎたり或
いに高温で長時間置くことによって、レンズの寿命が短
かくならない様に、加熱装置を制御することが望ましい
典型的には、利用者は加熱装置を浴室の中で、接地され
た給水配管並びに浴槽のそばで使うから、加熱装置は電
気的な安全性や電撃の惧れに対して慎重な配置をしなけ
ればならない。
典型的な家庭のコンセントは接点が2つしかなく、接地
ピンがないから、装置の露出した金属部分がある場合、
それに対する大地接続を備えた3線式電力コードを使う
ことはできない。
このため、従来の装置の利用者は、加熱装置の金属部分
に接触したま\、カランの様な接地された物体に触れる
と、かなりの電撃を受ける慣れがあった。
従来の装置の電気回路と露出した金属部分との間の電流
漏洩通路があると、こうした状態では致命的な電撃を受
ける慣れがある。
従って、加熱装置は、金属又はその他の導電材料で構成
された装置の露出部分又は露出される慣れのある部分が
ない様に構成す、るのが非常に有利である。
この発明の装置はこの様に構成されている。
従来、この種の用途の加熱装置を作るのに、全般的に2
つの設計方式がある。
その1つは、レンズ容器を保持する様な形にした金属の
加熱ブロックを使うことである。
ブロックの平坦な面に装着された表面取付は形扁平加熱
器、又は孔或いは溝孔にはまる管状加熱器の形をした電
気加熱器を使って、ブロックに熱入力を加える。
加熱器と直列に接続されたサーモスタット・スイッチが
、ブロックの温度を選ばれた成る設定点に調整する。
計時作用は、ばね巻時計又はモーフ1駆動のタイマーに
より別個に行なうのが典型的である。
プラスチックのハウジング全体を使って、金属の加熱ブ
ロックに対する熱絶縁を施すと共に、電気部品を収容す
るのが普通である。
前段に述べた従来の構成の欠点はいろいろある。
金属の加熱ブロックは比較的費用のか5る精密鋳造及び
/又は加工作業を必要とすると共に、塗装又はその他の
仕上げに余分の費用がか\る。
加熱ブロックは、それと電気回路の間に電気的な漏洩が
起こった場合、電撃を受ける惧れを生ずる。
金属の加熱ブロックとプラスチックの外被との間に液体
に対して密な封じを作るのは困難であり、このため装置
の使用中にこぼれたり、はねた液体が装置を損傷したり
、或いは装置の電流漏洩の原因になる惧れがある。
典型的には、装置が適正な動作温度に達した時、利用者
にそれを知らせる方法が無い。
従来の装置に使われるタイマーのコストはかなり高く、
この種の装置の製造費が比較的高くなるかなりの原因に
なっている。
扁平であっても管状であっても、加熱素子も従来の装置
ではかなりのコストの原因である。
タイマーのサイクル全体の中には、加熱ブロックの温度
ヲサーモスタットの調整点まで高めるのに必要な時間が
含まれているから、加熱器の抵抗値の許容公差、又は印
加される電力線路の電圧の変動による入力電力の違いに
より、ウオームアンプ時間が変わり、このためタイマー
の所定温度にある残りの時間が変わる。
従来の2番目の設計方式も、金属の加熱ブロックを使う
ものである。
この加熱ブロックの形は最初の方式と同様であり、同じ
形式の電気加熱器を使うことができる。
感熱スイッチがブロックに取付けられ、加熱器と直列に
接続される。
スイッチを手動で作動して装置を付勢する。
加熱ブロックが伝導手段として作用し、加熱素子からの
熱をレンズ並びに感熱スイッチに分配する。
スイッチの温度が予め設定された作動温度に達すると、
スイツチが開き、加熱素子から電力を切離す。
ブロックの温度は直ちに周囲温度に向って下がり始める
ブロックを加熱している間、ブロックの熱容量に成る量
の熱エネルギが貯蔵される。
ブロックの質量、その比熱並びにその温度上昇が、貯蔵
される熱エネルギの量を決定する。
貯蔵される熱量並びに普通のプラスチック・ケース内に
ブロックを取付ける場合の絶縁係数から、ブロック温度
の下降速度が決まる。
2番目に述べた従来の加熱装置で、所定の時間の間、レ
ンズ温度を所定の値又はそれより高い値に保つためには
、所望の温度又はそれより高い温度に十分な時間おくこ
とができる様に、温度が所望の値よりかなりオーバーシ
ュートする様にすることが必要であるのが普通である。
最初に述べた従来の装置の場合の金属の加熱ブロックの
全ての欠点が、2番目に述べた従来の装置にも言える。
この場合も、加熱素子がコストのかなりの因子である。
典型的には、従来の2番目の装置が使用中に適正な温度
に達したことを利用者に確認させる方法がないのが普通
である。
2番目に述べた従来の装置の加熱ブロックの熱容量には
、限られた量の熱エネルギしか貯蔵することができず、
そのため、レンズを多少とも一定の温度に保つのが困難
である。
この発明の目的は、 1、金属の加熱ブロックを必要とせず、それに伴って、
コスト、密封の困難さ並びに電撃を受ける惧れという欠
点がない加熱装置を提供すること、 2、全ての露出部分が射出成型のプラスチック部品で構
成され、こうして電撃の惧れをなくし、事実上気密に容
易に密封ができる様にし、装置を衛生的な状態に掃除し
易くし、装置の製造費を安くすることができる様にした
加熱装置を提供すること、 3、加熱素子としてコストの安い電力抵抗を使うことが
でき、こうして従来の加熱素子に比べて製造費を実質的
に節約した加熱装置を提供すること、 4、部品のコスト、並びに組立て及び製造の労賃が極め
て経済的な加熱装置を提供することである。
例として第1図に示すこの発明の加熱装置は、ハウジン
グ10と、カバー12と、ハウジングにはまる昇化器1
4とを持ち、この昇化器がカバーによって密封される。
窓16を設け、装置が動作温度に達した時、この窓を介
して表示子を観察することができる様にする。
昇化器が第3図に示す様にボウル18の中に支持されて
いる。
ハウジング10は装置の外観をよくする様になっており
、特に利用者を装置内部の高い温度から絶縁する様に作
用する。
ハウジングはポリカーボネートの様な高い動作温度を持
つ種類の不透明な熱可塑性材料で成型することができる
ハウジング10の内壁とボウル18の外壁との間に空気
空間が設けられる。
この空気空間は絶縁手段として作用し、ハウジング10
の外面が危険な温度に達しない様にする。
ハウジング10は、好ましくは超音波溶接によって、ボ
ウル18に結合し、ボウル18の底の縁とハウジング1
0の内側の下面とお間に継目を形成する。
カバー12が殺菌サイクルの間、装置の熱損失を少くす
る様に作用すると共に、装置の内部部品の上にごみがた
まらない様にする。
昇化器14はポリカーボネートの様な動作温度の高い種
類の不透明なプラスチックで成型することができる。
昇化器が、装置の加熱/殺菌動作の間、レンズ・ホルダ
ーとして使われる最大寸法のバイアルを受入れるのに適
当な寸法の2つの凹部34.36(第2図及び第3図)
を持っている。
昇化器14を構成する成型品の上部は、スイッチ用空所
24及び充填孔20(第3図)をも持っている。
第5図に示す様に、レンズ・ホルダーの底を形成する壁
34,36が、下向きに伸びる成型された細長い突起又
は柱40,42を持っている。
これらの柱は機械的な組立て手段の一部分として使われ
る。
やはり第5図に示す様に、周縁突片59の基部で昇化器
14の内側の全体に沿って、フランジ58が連続的な平
面内を伸びている。
フランジ区域58は、昇化器14をボウル18と結合す
るプラスチック溶接作業のための平坦な面になる。
ボウル18(第4図)はポリカーボネートの様な動作温
度の高い透明なプラスチックで成型することができる。
ボウルが窓16を構成する、外向きに伸びるフランジを
持っている。
2つの表示子取付は壁18C,18Dが垂直に伸び、表
示子取付は用切欠き18E、18Fで終端する。
凹部18Bがボウルの底まで伸びる。
上縁18Aが連続平面内でボウル18の上側周縁に沿っ
て伸び、最終的に卿化器14(第5図)のフランジ18
と合わさり、それに溶接される。
ポリカーボネートの様な動作温度の高いプラスチックで
成型され又は形成された表示子60(第4図)が、切欠
き18E、18Fにはめられる。
表示子の色は目につき易い様に選ばれ、赤の陰影を幾分
持つことが好ましい。
表示子60は適当なプラスチック接着剤を使うことによ
り、ボウル18の表示子取付は用切欠き18’E、18
Fに固定することができる。
表示子60の下縁が段18G(第4図)の面にぴったり
とはまる。
表示子は、表示子取付は壁18C,18Dと共に、段1
8Gを横切る気密な堰を形成する。
窓16と表示子60の間の区域内にある液体がこの堰に
よって保持される。
後で説明するが、ボウル18には、装置を使う時、溶け
たワックス又は油又はその両者の組合せを充填する。
表示子60及び表示子取付は壁18C218D(第4図
)によって形成された堰が、装置が高温で、ワックスが
溶けている時、このワックスを捕捉し且つ保っている。
ワックスが凝固すると、その容積が実質的に減少する。
表示子60のせき止め効果が無ければ、装置内の固体の
ワックスの高さは窓16の頂部より低くなり、従って装
置が低温である時、表示子60の一部分が見える。
堰によって捕捉されたワックスの多少の収縮によっては
、こういうことが起こらない。
手動でリセットし得るサーモスタット・スイッチ26(
第3図)がスイッチ空所24内に取付けられる。
このスイッチが溶けたワックスに熱結合される。
スイッチはワックスの融点より高い動作温度を持つ。
このスイッチはエルモウツド・センサーズ・インコーホ
レーテッドによって製造される形式のものであってよい
スイッチは、ねじ付き取付はボルト55によってスイッ
チ空所24内に取付けられる。
このボルトは、第5図に示す様に、スイッチ空所24の
底を通り抜ける。
スイッチ空所24の隅にある切欠き25が、装置の電力
コード28の出口になる。
スイッチ空所24内にあるサーモスタット・スイッチ2
6及び電気接続部に対するカバーを設けるため、スイッ
チ・カバー30(第3図)が設けられている。
スイッチ・カバー30はポリカーボネートの様な不透明
な、動作温度の高いプラスチックで射出成型することが
できる。
カバーがその上面に孔を持ち、クレイトンの様な動作温
度の高い適当なエラストマーから成型されたブーツ32
がこの孔に取付けられる。
ブーツ32は、スイッチ空所24をごみ並びに湿気から
密封しながら、動作用押ボタンに対する可撓性のカバー
になる。
第5図に示す様に、サーモスタット・スイッチ26の取
付はボルト55に対するすき開孔を持つ小さな金属のア
ングル部材の形をした感熱部材54を設け、この感熱部
材をボルト55にねじ止めしたナツト56によって押え
つける。
このナツトは、スイッチ空所24の底壁の一方の面に感
熱部材54を押えつける時、サーモスタット・スイッチ
26をもこの底壁の他方の面にしっかりと押えつけ、感
熱部材の曲げた部分は、レンズ・ホルダーの凹部34,
36の側壁に沿う。
随意選択の熱伝導部材52を第5図に示す様に設けるこ
とができる。
この熱伝導部材は、懇化器14の柱40,42にはまる
様な直径並びに中心間間隔を持つ2つの孔を有する金属
部品の形にすることができる。
熱伝導部材52の一部分を直角に曲げて、ひれ52Aを
形成することができる。
ひれ52Aを使う場合、これが感熱部材54とは反対側
で、レンズ・ホルダーの凹部34,36の側壁に沿って
配置される。
熱伝導部材52を使う場合、これはレンズ・ホルダーの
四部34,36に挿入されたレンズ・ホルダーが所望の
温度に達する時間を幾分短縮する様に作用する。
第5図に、柱40.42の両側で、熱伝導部材52の上
に組付けられた2つの抵抗44,46を示す。
柱40,42に装着されたスピード・ナツト48.50
が、熱伝導部材52を使う場合、それに対して抵抗44
,46をしっかりと押えつけると共に、熱伝導部材をレ
ンズ・ホルダーの凹部34.36の底壁にしっかりと押
えつける。
抵抗44.46はコストの安い加熱素子として使われる
これらの抵抗はセラミックのケーシングを持っていてよ
く、TRWカンパニーの子会社であるインターナショナ
ル・レジスタンス・コーポレーションによって製造され
るPW22型であってよい。
抵抗44,46は、第6図の回路図に示す様に、並列接
続である。
抵抗は、60Hz、120ボルトの電力線路入力に使う
のに適した装置で使う時、夫々約400オームであって
よい。
抵抗44,46の導線が適当な端子を介して第3図のス
イッチ空所24に入り込む。
導線はスイッチ26に直接に接続してもよいし、或いは
熱遮断安全スイッチ62(第6図)を介して接続しても
よい。
装置が過大な温度に達した場合、スイッチ62が永久的
に開く。
同様に、装置が傾いた場合に装置を自動的に遮断したい
場合、抵抗44゜46と電力コード28との間に適当な
水銀傾動スイッチ64(第6図)を設けることができる
鼾化器14の機械的及び電気的な組立てが完了した後、
鼾化器をボウル18に結合し且つ密封して第3図に示す
集成体を形成する。
この結合作業は、超音波溶接によるのが好ましいが、こ
れによって2つの部品の間に略気密な封じが形成される
ボウル18の上縁18A(第4図)が鼾化器14(第5
図)のフランジ区域58に溶接され、封じを形成する。
鼾化器15及びボウル18から成る集成体が第2図及び
第3図に示されている。
窓16は、これから説明する様に、適正な動作温度に達
した時、それを介して表示子60を観察することができ
るようにする手段になる。
鼾化器及びボウルが密封された後、透明な鉱質油伎び溶
けたワックスの混合物の様な熱伝導液体を約lOO℃の
温度で、第3図の充填孔20を介して、充填孔20の底
の高さまで装置に充填する。
次に柱22(第3図)を充填孔20にはめ、所定位置に
密封する。
これは超音波溶接によるのが好ましい。
こうして油及びワックスの混合物に対して洩れのない容
器が得られる。
ワックスは、大手の石油精製会社から入手し得る典型的
な炭化水素パラフィン・ワックスであることが好ましい
ワックスは、20容積係までの透明な鉱質油を添加する
ことにより、その特性を若干変えることができる。
鉱質油を添加すると、固体状態では、一層白く、一層不
透明に見えるワックスになる。
この発明の加熱装置内にあるワックスは多数の作用をす
る。
例えば、殺菌サイクルの始めに装置が低温である時、ワ
ックスは固体状態である。
固体のワックスは不透明な白色の材料であり、第1図及
び第2図の窓16を介して見ることができる。
不透明なワックスが、第4図の表示子60を窓16を介
して見ることが全くできない様にする。
この発明の加熱装置が殺菌サイクル中にその動作温度に
近づくと、窓16と表示子60の間にあるワックスが溶
け、水の様な透明な液体になる。
この時表示子60は窓16及び溶けたワックスを介して
容易に見ることができる。
従って、ワックス、窓16及び表示子60の組合せは、
適正な殺菌温度に達したことを利用者に確実に知らせる
ものになる。
殺菌サイクルの後に装置の温度が下がると、ワックスは
徐々に固体の白色の不透明な状態に戻り、表示子60は
窓16を介して見えなくなる。
表示子60が見えなくなり、窓16からは白色のワック
スしか見えない状態に戻った時、殺菌サイクルが完了し
たこと、並びにレンズが正しく殺菌されたことが利用者
に確実に表示される。
装置内のワックスは熱伝達媒質としても作用する。
装置が低温であり、手動のサーモスタット・スイッチ2
6を押すことによって竹製された時、2つの抵抗44,
46が加熱し始める。
この作用により、抵抗の近くにある固体のワックスが溶
け、溶けた液状のワックスが対流によって循環を始める
高温のワックスは上昇する傾向があり、対流によって、
装置の頂部にある溶けていないワックスに熱を伝えると
共に、レンズ・ホルダー用凹部34.36の壁にも熱を
伝える。
第5図の熱伝導部材52を使う場合、これは、第5図の
感熱部材54から離れた、凹部34,36の側の加熱を
助けるこさにより、熱の分布を制御するのを助ける。
この発明の加熱装置内にあるワックスは、ワックスが溶
融する時の潜熱がワックスの比熱より何倍も大きいため
、温度安定化手段としても作用する。
つまり、溶けたワックスは、ある程度の分量の溶けてい
ないワックスが存在する限り、ワックスの融点にとどま
ろうとする傾向がある。
抵抗44゜46によって発生された熱は、ワックスが溶
ける時、ワックスの溶融の潜熱を供給するために主に使
われる。
感熱部材54の温度は、その近くに溶けていないワック
スがある限り、ワックスの融点近くにとどまる。
略全部のワックスが溶けた後、ワックスを溶かすための
溶融熱を供給するためにそれ以上の熱入力を必要とせず
、液状ワックスの温度はワックスの融点より高くなり始
める。
溶けたワックスが予定の温度に達すると、感熱部材54
がサーモスタット・スイッチ26の温度をそのスナップ
動作点すで高めるのに十分な熱を伝導する。
そうなった時、抵抗から電力が切られ、加熱装置は冷め
始める。
サーモスタット・スイッチ26がオフに転じた時、手動
でリセットするまで、オフ状態にとどまることに注意さ
れたい。
この発明の加熱装置内のワックスは、装置が冷め始める
時、温度安定化作用もする。
溶けたワックスが凝固し始めると、ワックスを溶かすの
に使われた溶融の潜熱がワックスから戻される。
全てのワックスが再び固体になるまで、温度はワックス
の融点で安定化する傾向を持つ。
この発明の加熱装置内にワックスを使ったことにより、
コストの安い抵抗44.46を加熱素子として使うこと
ができる。
抵抗がワックス中に浸漬した状態で動作する時、効率の
よい対流による熱伝達によって、抵抗に対するワット数
入力は、自由な空気中で動作する場合の定格消費ワット
数より、かなり高くなる。
抵抗の自由な空気中での許容し得る定格は22ワツトで
あるが、ワックス中で動作する時は、40ワツトの入力
を使っても、抵抗の動作パラメータを超えることがない
勿論、熱伝達媒質としてワックスを使わなければ、レン
ズ・ホルダー用凹部に対して熱を供給するために、この
様なコストの安い種類の抵抗を使うことはできない。
この発明の加熱装置でワックスを使うことと、上に説明
した機械的及び電気的な部品上により、加熱装置の温度
並びに時間関係が効率よく且つ確実に制御される。
更に、他の部品に関連してワックスを使うことにより、
加熱装置の外部全体は射出成型したプラスチック部品で
構成することができる。
この特徴があるため、電撃の慣れがなくなり、装置を事
実上気密封じすることができ、衛生的になる様に掃除す
るのも容易になり、製造費も安くなる。
この発明の特定の実施例を図示し且つ説明したが、変更
ができることは勿論である。
特許請求の範囲の記載は、この発明の範囲内で可能なこ
の様な全ての変更を包括するものと承知されたい。
【図面の簡単な説明】
第1図はこの発明の一実施例によって構成し得る加熱装
置の斜視図、第2図は第1図の加熱装置からカバーを取
り外した時の斜視図、第3図は第2図の装置をハウジン
グから取出した時の斜視図、第4図は第3図の装置のボ
ウル部分の斜視図、第5図はボウル部分にはまる第3図
の集成体の鼾化器部分の倒立斜視図、第6図は加熱装置
の内部の電気接続を示す回路図である。 主な符号の説明、10・−・・・・ハウジング、14・
・・・・・鼾化器、18・・・・・・ボウル、26・・
・・・・サーモスタット・スイッチ、28・・・・・・
導M、34,36・・・・・・凹部、44,46・・・
・・・電気抵抗。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 ソフト・レンズを殺菌する電気的に付勢される加熱
    装置に於て、ハウジングと、該ハウジング内に支持され
    た熱伝導の小さい材料で形成され、前記ハウジングの内
    壁及び当該ボウルの外壁の間に、該ボウルとハウジング
    の間の絶縁手段として作用する空気空間を作るボウルと
    、熱伝導の小さい材料で形成されていて、前記ボウルに
    密封される様に支持され、該ボウルの中に入り込む少な
    くとも1つの凹部を持つ昇化器と、前記ボウル内に取付
    けられた電気的に付勢される加熱手段と、該加熱手段に
    電気エネルギを供給するために前記ボウルの中へ入り込
    む電気導線と、前記ボウル内に収容されていて、前記加
    熱手段によって固体状態から液体状態まで加熱され、前
    記加熱手段からの熱を前記昇化器の凹部の外面に一様に
    伝導して、前記凹部に熱を送り込む熱伝導ワックスと、
    前記導線に接続されていて、前記ボウル内のワックスに
    熱的に結合され、前記ボウル内にあるワックスの融点よ
    り高い動作温度わ持つサーモスタット・スイッチとを有
    するソフト・レンズなどを殺菌する電気的に付勢される
    加熱装置。 2、特許請求の範囲1に記載した電気的に付勢される加
    熱装置に於て、前記ボウル及び前記昇化器が何れもプラ
    スチック材料で形成されている加熱装置。 3 特許請求の範囲1に記載した電気的に付勢される加
    熱装置に於て、前記電気加熱手段が前記ワックス内に浸
    漬される様に前記凹部の下側に取付けられた少なくとも
    1つの電気抵抗で構成される加熱装置。 4 特許請求の範囲1に記載した電気的に付勢される加
    熱装置に於て、前記昇化器が開閉用空所を含み、前記サ
    ーモスタット・スイッチが前記空所内に取付けられ、該
    スイッチに対する感熱素子が前記ワックス内に浸漬され
    る様にスイッチ用空所の下側に取付けられている加熱装
    置。 5 特許請求の範囲4に記載した電気的に付勢される加
    熱装置に於て、前記開閉用空所に対するカバ一手段を有
    し、該カバ一手段が前記スイッチを手動でリセットする
    ことができる様にする密封弾性手段を含んでいる加熱装
    置。 6 特許請求の範囲3に記載した電気的に付勢される加
    熱装置に於て、前記抵抗の近くで前記空所の下側に熱伝
    導部材を取付け、該熱伝導部材が前記空所の外側に沿っ
    て伸びる曲げた部分を持っている加熱装置。
JP54028567A 1979-03-12 1979-03-12 加熱装置 Expired JPS5947284B2 (ja)

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