保温瓶
保温瓶,英文:Thermos, Vacuum flask, Thermos bottle,日常用品,外面有竹篾、铁皮、塑料等做成的壳,内装瓶胆。瓶胆由双层玻璃制成,夹层中的两面镀上银等金属,中间抽成真空,瓶口有塞子,可以在较长时间内保持瓶内的温度。盛热水的通常叫暖水瓶;盛冷食的通常叫冰瓶。保温瓶运用阻绝热传原理达到保温效果。 阻绝 热传导 (直接传导)与热辐射作用,藉由双层抽真空结构,内外管分开,阻绝一部分的热传导。 将内外管之间的空气抽空,阻绝热辐射与传导(气体之间介质流动变化所产生的热传导)。
基本信息
- 别名
杜瓦瓶
- 外文名
Thermos, Vacuum flask, Thermos bottle
- 分类
细口型、大口型、杯型
- 中文名
保温瓶
- 发明者
詹姆士·杜瓦
- 发明时间
1892年
基本简介
英文: Thermos, Vacuum flask, Thermos bottle日常用品,外面有竹篾、铁皮、塑料等做成的壳,内装瓶胆。瓶胆由双层玻璃制成,夹层中的两面镀上银等金属,中间抽成真空,瓶口有塞子,可以在较长时间内保持瓶内的温度。盛热水的通常叫暖水瓶;盛冷食的通常叫冰瓶。保温瓶运用阻绝热传原理达到保温效果。 阻绝 热传导 (直接传导)与热辐射作用,藉由双层抽真空结构,内外管分开,阻绝一部分的热传导。 将内外管之间的空气抽空,阻绝热辐射与传导(气体之间介质流动变化所产生的热传导)。不锈钢 具有高强度及耐 腐蚀 和低的热传导性,可以减少颈部厚度,和缩小口沿部接触部份,以降低热传导而造成的热能转移和损失。 但不锈钢和玻璃,因具有高的 辐射放射率,会藉由辐射作用而造成热能散失。 所以于内管外层镀上银,藉由镜射反射作用,来降低辐射作用造成的热量输送。 早期内管外层镀上银生产的过程,近来因硝酸银废液会对环境污染有所污染问题,目前多改比较环保的镀铜或裹铜箔和铝箔方式。
保温瓶的概念
保温瓶的发明者是英国 化学家和物理学家詹姆士·杜瓦1892年 因此又叫杜瓦瓶。
有关保温瓶的概念很简单:瓶有内壁和外壁;两壁之间呈真空状。真空中无法进行热传导和对流,而镀上的金属反射层可以反射热辐射。所以凡是倒入瓶里的液体都能在相当长的一段时间内,保持它原有的温度。这就是为什么保温瓶能够冬天保持饮料暖热,夏天保持饮料冷凉的原因。许多参加过多次旅游的人觉得很难想象,没有保温瓶会是一种什么样的情形。
杜瓦在-240摄氏度的低温下制出了液态氧.为了保存这种液态氧,他设计了一个热不能传进去,也不能散出来的瓶子.我们使用的保温瓶,就是从这种"杜瓦瓶"演变出来的.杜瓦的保温瓶,是根据热传递设计的:第一,它用两层玻璃瓶制成,瓶中间抽趁真空,隔绝了空气的热传导和对流;第二,瓶壁涂上了银,就像镜子反射光线那样,能把热量的辐射反射回瓶内;第三,瓶口盖上瓶塞,防止热从瓶口溜出去,若用来装开水,也就成了保温瓶.
然而,认识到保温瓶在各种情形中都会有用的是德国玻璃制造工人赖因霍尔德·伯格。他在1903年获得了保温瓶的专利,并且制订了把它投入市场的计划。伯格甚至举办了一次给他的保温瓶起个好名字的比赛。他挑选的获胜名字是"瑟莫斯"(即热水瓶),那是关于热的希腊字。伯格的产品非常成功,很快他就将保温瓶运往世界各地。
保温瓶经常为科学上的用途服务,例如,当液体需要保持恒温时。牛痘苗、血清和其他液体也经常用保温瓶来运送。保温瓶里面不再是涂水银了,60年代以前是镀银层,镀氧化镁。
分类和用途
保温瓶可分三大类:①细口型。通常又称热水瓶。口部直径小,保温性能好,主要用于盛装沸热水、煎热中药汁、热饮料和冷饮料等。②大口型。通常又称冰瓶。口部直径大,物品取放方便,主要盛装冰块、冰糕、带容器冷饮料、冰镇药剂、液态气体、防发酵物质等,亦可盛放热食、带容器热饮料等。③杯型。通常又称保温杯。口部直径大,小容量,主要用作短时间内能减少环境温度对内装物影响的饮食具。
组成部分
保温瓶由内胆、外壳和附加部件组成。
内胆
由内外两个玻璃瓶组合而成。两者在瓶口处连接成一体,两瓶壁间隙抽成真空以削弱热对流,玻璃瓶壁表面镀光亮银膜反射红外热辐射线。瓶内高温时,内容物的热能不向外辐射;瓶内低温时,瓶外热能不向瓶内辐射,保温瓶有效地控制了传导、热对流和辐射3种传热的途径。
保温瓶保温的薄弱处是瓶口。在玻璃内外瓶瓶口连接处有热量传导,瓶口通常靠软木塞或塑胶塞阻挡热散失。因而保温瓶容量越大、瓶口越小,则保温效能越高。瓶壁夹层高度真空的长久保持极为重要。如果夹层中渐渐充气或损坏封没的抽气小尾,破坏夹层真空状态,保温瓶胆即丧失保温效能。
保温瓶胆除采取玻璃材质制成外,还有采用不锈钢或无毒无臭的塑料做成的。金属瓶胆坚固耐用,不易损坏,但导热率远大于玻璃,制成的瓶胆保温效能稍差。用塑料制成的单层或双层壁容器,填充泡沫塑料隔热,轻巧方便,不易破碎,但其保温效能比真空瓶胆差。
外壳
具有一定的强度,以保护内胆和增加装饰效果。外壳的材质有镀锡薄钢板、黄铜、合金铝、不锈钢和塑料等,中国还有黑铁皮、竹篾、竹筒、木、搪瓷等。为使用便利和美观,外壳可作多种造型变化和作多种装饰。装饰方法包括印色、喷漆、喷花、电镀、喷塑、抛光、刻花、染色等。