Wie funktioniert eine Vakuumflasche？Vakuumflasche: Prinzipien, Materialien und Anwendungen

Im täglichen Leben benutzen wir oft Isolierflaschen, um Wasser zu trinken, Tee oder Kaffee zu kochen. Aber haben Sie jemals über das Funktionsprinzip einer Isolierflasche nachgedacht? In diesem Artikel werden die Definition und das Funktionsprinzip von Isolierflaschen vorgestellt, ihre praktischen Anwendungen untersucht und die Vorsichtsmaßnahmen zusammengefasst, die bei der Verwendung von Isolierflaschen zu beachten sind.

1. die Definition der Vakuumflasche

Eine Vakuumflasche ist ein zylindrischer Behälter, der nach dem Prinzip der Dewar-Flasche hergestellt wird und dazu dient, die Temperatur von Wasser oder Getränken im Inneren über einen bestimmten Zeitraum konstant zu halten, so dass sie bequem getrunken werden können.
Eine Vakuumflasche besteht aus einem Innenbehälter, einer Isolierschicht und einer Außenhülle. Der Innenbehälter dient zur Aufbewahrung von Flüssigkeiten und besteht in der Regel aus zweischichtigem Glas oder Edelstahl. Die Isolierschicht hat die Aufgabe, die Wärmeleitung zu verringern und die Temperatur im Inneren der Flasche über einen bestimmten Zeitraum konstant zu halten. Die äußere Hülle besteht in der Regel aus rostfreiem Stahl oder Kunststoff, um die innere Auskleidung zu schützen.

2. die Übertragungsart von Wärme

Bevor wir lernen, wie eine Vakuumflasche funktioniert, müssen wir verstehen, wie Wärme übertragen wird.

Wärme hat die Eigenschaft, sich von Objekten mit hoher Temperatur auf Objekte mit niedriger Temperatur zu übertragen, und es gibt drei Wege, auf denen sie übertragen werden kann. Sie sind Leitung, Konvektion und Strahlung.

Unter Wärmeleitung versteht man die Übertragung von Wärme durch die Moleküle im Inneren eines Materials. Diese Übertragungsmethode ist bei festen und flüssigen Stoffen sehr verbreitet. Wenn beispielsweise der Boden eines Edelstahlkessels erhitzt wird, wird auch der Griff des Kessels heiß.

Thermische Konvektion ist die Übertragung von Wärme durch den Fluss von Gas oder Flüssigkeit. Wenn zum Beispiel die Heizung eingeschaltet wird, steigt durch den Luftstrom im Raum die Gesamttemperatur im Raum.

Wärmestrahlung ist elektromagnetische Strahlung, die durch die Temperatur des Objekts selbst erzeugt wird und Wärme übertragen kann. Ihre Häufigkeit und Intensität hängen von der Temperatur des Objekts ab, ein repräsentatives Beispiel ist das Sonnenlicht.

3. das Funktionsprinzip einer Vakuumflasche

Damit sind drei Wege der Wärmeübertragung beschrieben, und die Struktur der Vakuumflasche soll diese drei Wege der Wärmeübertragung so weit wie möglich blockieren.

(1)Vakuumschicht-Isolierung: Absaugen der Luft zwischen dem Innenbehälter und der Außenhülle, um eine Vakuumschicht zu bilden. Da in der Vakuumschicht keine Luftmoleküle vorhanden sind, kann die Wärme nicht durch Leitung und Konvektion übertragen werden, was eine langsame Temperaturänderung im Inneren der Flasche gewährleistet.

(2)Schaumstoff-Isolierung: Die Isolierschicht des Isolierbechers besteht aus Schaumstoff, der viele kleine Luftblasen enthält. Die Luft in den Blasen spielt eine Rolle bei der Isolierung, wodurch das Auftreten von Wärmeübertragung reduziert wird.

(3)Reflektierende Wärmestrahlung: Die Innen- und Außenhüllen von Vakuumflaschen bestehen in der Regel aus metallischen Werkstoffen, die die Wärmestrahlung reflektieren und die Übertragung der Wärmestrahlung verringern können.

(4)Verlangsamung der Konvektion: Die Isolierschicht der Isolierflasche besteht aus einem Vakuumisoliermaterial und einem Schaumisoliermaterial, das zwei unabhängige Temperaturzonen für das Wasser im Inneren des Bechers und die Luft außerhalb des Bechers bilden kann, wodurch das Auftreten von Konvektion verlangsamt wird. Da Konvektion ein Weg der Wärmeübertragung ist, verlangsamt sie
Konvektion kann auch die Wärmeübertragung verringern.

(5)Ausgezeichneter Dichtungsmechanismus: Durch den leichten Kontakt zwischen der Mündung der Vakuumflasche und der Luft kommt es zu einer Wärmeübertragung. Daher ist es für die Aufrechterhaltung einer konstanten Innentemperatur entscheidend, dass die Verbindung zwischen dem Deckel und der Flaschenmündung dicht ist.

4. Faktoren, die die Wirkung der Wärmedämmung beeinflussen

(1) Materialien: Verschiedene Materialien haben unterschiedliche Wärmeleitfähigkeiten und Strahlungskoeffizienten, so dass die Wahl verschiedener Materialien die Isolierwirkung des Isolierbechers beeinflusst. Im Allgemeinen haben Vakuumisoliermaterialien und Schaumstoffisoliermaterialien eine bessere Isolierwirkung.

(2) Handwerkliches Können: Auch unterschiedliche Herstellungsverfahren können die Isolierwirkung des Isolierbechers beeinflussen. Zum Beispiel können die Dicke der Vakuumschicht, die Größe und die Verteilung der Luftblasen die Isolierwirkung beeinflussen. Im Allgemeinen gilt: Je dicker die Vakuumschicht und je kleiner und gleichmäßiger die Luftblasen sind, desto besser ist die Isolierwirkung.

(3) Umgebungstemperatur: Auch die Umgebungstemperatur kann die Isolierwirkung des Isolierbechers beeinflussen. Bei niedrigeren Umgebungstemperaturen ist die Isolierzeit des isolierten Bechers länger. Bei höheren Umgebungstemperaturen hingegen ist die Isolierzeit des isolierten Bechers kürzer.

(1) Material der InnenauskleidungDie Produkte bestehen in der Regel aus lebensmittelechtem Edelstahl, Keramik und anderen Materialien, die eine ausgezeichnete Korrosionsbeständigkeit und hohe Temperaturbeständigkeit aufweisen und die menschliche Gesundheit nicht beeinträchtigen.

(2) Material der Schale: in der Regel aus Kunststoff, Metall usw., die eine ausgezeichnete Haltbarkeit und Fallschutzleistung aufweisen.

(3) Materialien der Isolierschicht: In der Regel werden Vakuumdämmstoffe, Schaumstoffdämmstoffe usw. verwendet, die eine hervorragende Dämmleistung aufweisen.

6. das Herstellungsverfahren der Vakuumflaschen

(1) Herstellung von Innenhüllen: Verarbeitung von lebensmittelechtem Edelstahl, Keramik und anderen Materialien in die Form des Innenbehälters und Polierbehandlung.

(2) Muschelherstellung: Verarbeitung von Kunststoff, Metall und anderen Materialien in die Form der Schale.

(3) Herstellung von Dämmschichten: Vakuumdämmstoffe, Schaumdämmstoffe usw. werden in Form von Dämmschichten verarbeitet und zwischen Innen- und Außenschale geklebt.

(4) Montage: Setzen Sie den Innenbehälter, die Außenhülle und die Isolierschicht zusammen und versiegeln Sie sie.

(5) Inspektion: Durchführung von Qualitätskontrollen und Leistungstests an den vorgefertigten Isolierbechern, um sicherzustellen, dass das Produkt den Normen entspricht.

7. die Anwendungsszenarien der Vakuumflasche

(1) Anwendungen im täglichen Leben

Teezubereitung: Viele Menschen verwenden für die Zubereitung von Tee gerne Isolierflaschen, die die Temperatur und das Aroma des Tees bewahren und den Geschmack verbessern können. Beim Aufbrühen von Tee ist es wichtig, dass die Teeblätter nicht zu lange in heißem Wasser eingeweicht werden, um die Qualität und den Geschmack der Teeblätter nicht zu beeinträchtigen. Im Allgemeinen sollte der Tee in einer Thermoskanne nicht länger als 2-3 Stunden ziehen.

Trinkwasser: Im Winter oder bei Aktivitäten im Freien kann die Verwendung einer Thermoskanne zum Trinken von Wasser die Wassertemperatur aufrechterhalten und Unannehmlichkeiten durch das Trinken von kaltem Wasser vermeiden. Achten Sie beim Trinken von Wasser darauf, nicht zu viel heißes Wasser in den isolierten Becher zu gießen, um Verbrennungen oder Verschüttungen zu vermeiden. Im Allgemeinen sollte die Temperatur für das Trinken von Wasser aus einer Thermoskanne 60 ℃ nicht überschreiten.

(2) Anwendungen im medizinischen Bereich

Kalte und heiße Kompresse: Bei einigen physikalischen Therapien sind kalte und heiße Kompressen erforderlich, um Schmerzen zu lindern oder die Genesung zu fördern. Vakuumflaschen können für heißes oder kaltes Wasser verwendet werden und ermöglichen eine kontinuierliche Temperaturbehandlung.

Lagerung von Arzneimitteln: Einige Medikamente müssen bei bestimmten Temperaturen gelagert werden, um ihre Wirksamkeit zu erhalten. Medizinische Einrichtungen können Thermoskannen für die Lagerung dieser Medikamente verwenden, um sicherzustellen, dass sie bei Bedarf eine stabile Temperatur beibehalten können.

Nutzung des Operationssaals: Während eines chirurgischen Eingriffs ist es manchmal notwendig, eine bestimmte Temperatur von Flüssigkeiten oder Medikamenten zu verwenden. Eine Thermoskanne kann diese Flüssigkeiten oder Medikamente im Operationssaal bereitstellen und ihre Temperatur während des gesamten chirurgischen Prozesses stabil halten.

Diätetische Isolierung der Patienten: Für Patienten, die spezielle Diäten oder Diäten mit bestimmten Temperaturen benötigen, können Thermosflaschen verwendet werden, um die Speisen warm zu halten, damit sie bei Bedarf eine angemessene Temperatur beibehalten können.

(3) Anwendungen im Labor

Lagerung von Reagenzien: Viele chemische Reagenzien sind sehr empfindlich gegenüber Temperatur und Feuchtigkeit. Indem man die Reagenzflasche in eine Thermoskanne stellt, können Temperaturschwankungen reduziert werden, was dazu beiträgt, die Stabilität und Aktivität des Reagenzes zu erhalten.

Lagerung und Reaktion von Flüssigkeiten: Im Labor ist es oft notwendig, flüssige Reaktionen bei bestimmten Temperaturen zu lagern oder durchzuführen. Eine Thermoskanne kann als temporärer Behälter verwendet werden, um sicherzustellen, dass die Flüssigkeit die gewünschte Temperatur beibehält.

Lagerung von Flüssigstickstoff: Einige Labors müssen biologische Proben oder Verbindungen in flüssigem Stickstoff aufbewahren. Vakuumflaschen können verwendet werden, um eine kleine Menge flüssigen Stickstoffs zu lagern und seine niedrige Temperatur beizubehalten, um die Konservierung und den Erhalt der Probe zu gewährleisten.

8 Vorsichtsmaßnahmen bei der Verwendung der Vakuumflasche.

Vermeiden Sie Verbrühungen: Wenn Sie kochendes Wasser in die Kanne füllen, sollte diese nicht zu voll sein, da sonst die Gefahr des Überlaufens und Verbrühens besteht. Die Thermoskanne ist ein Hochvakuum-Isolierprodukt mit einer längeren Isolierzeit. Beim Trinken von heißen Getränken ist es wichtig, Verbrennungen zu vermeiden, und es ist am besten, sie vor dem Trinken in andere Behälter zu gießen, bis die Temperatur angemessen ist.

Verformung vermeiden: Vermeiden Sie jede Form von direkter Erhitzung oder das Aufstellen in einem Bereich mit hohen Temperaturen, um eine Verformung des Produkts und eine Beeinträchtigung seiner Verwendung zu vermeiden.

Vermeiden Sie bakterielles Wachstum: Um das Bakterienwachstum zu minimieren, ist es am besten, Milch oder andere Lebensmittel nicht in einer Vakuumflasche aufzubewahren.

Vermeiden Sie das Einfüllen von Flüssigkeiten, die zu hohem Druck neigen: Bei Hochvakuum-Isolationsprodukten sollte das Einfüllen von Flüssigkeiten, die zu hohem Druck neigen, wie Trockeneis und kohlensäurehaltige Getränke, sowie von stark sauren und alkalischen Flüssigkeiten vermieden werden, um Korrosion an den Innenwänden des Behälters zu vermeiden.

Reinigung: Bevor Sie den isolierten Becher benutzen, müssen Sie ihn reinigen. Sie können ein neutrales Reinigungsmittel und ein weiches Tuch verwenden, um die Innen- und Außenhülle abzuwischen und Staub und Gerüche zu entfernen. Achten Sie darauf, bei der Reinigung keine allzu reizenden Reinigungsmittel oder harten Bürsten zu verwenden, um die Innen- und Außenhülle der Isolierflaschen nicht zu beschädigen.

Lagerung und Wartung: Wenn die Thermoskanne nicht in Gebrauch ist, sollte sie an einem trockenen, belüfteten und vor direkter Sonneneinstrahlung geschützten Ort aufbewahrt werden, um Feuchtigkeit und Verformung zu vermeiden. Bei der Verwendung einer Thermoskanne sollte auf die Wartung geachtet werden, um Zusammenstöße, Fallenlassen oder Druck zu vermeiden, damit die Lebensdauer und Isolierwirkung der Thermoskanne nicht beeinträchtigt wird. Bei Problemen wie Wasseraustritt oder nachlassender Isolierwirkung im Isolierbecher muss dieser rechtzeitig repariert oder ausgetauscht werden.