魔法瓶の断熱原理

魔法瓶の断熱原理

現代の魔法瓶は、1892 年にイギリスの物理学者ジェームズ デュバル卿によって発明されました。当時、彼はガスの液化に関する研究を行っていました。低温でガスを液化するには、まずガスを外気から遮断できる容器を設計する必要がありました。そこで彼はガラス技術者のバーグに、二重層のガラス容器を吹いて作ってくれるよう依頼しました。2 層の内壁に水銀を塗り、2 層間の空気を真空状態にします。真空ボトルは、冷たくても熱くても、内部の液体の温度を一定時間一定に保つことができます。

魔法瓶は主に家庭のお湯の保温に使われるため、湯たんぽとも呼ばれています。魔法瓶の構造は複雑ではありません。真ん中には二重のガラス瓶があります。2層の間の真空を真空状態に吸い込み、銀やアルミニウムでメッキします。真空状態は熱対流を避けることができます。ガラス自体は熱伝導率が悪いです。銀メッキガラスは容器の内側から放射される熱を反射することができます。逆に、ボトルに冷たい液体を入れておくと、ボトルは外部からボトル内に熱が放射されるのを防ぐことができます。

魔法瓶のコルクは通常コルクかプラスチックでできており、どちらの素材も熱を伝導しにくいです。魔法瓶のシェルは竹編み、プラスチック、鉄、アルミニウム、ステンレスなどの素材でできています。ボトルの口にはゴム製のワッシャーがあり、ボトルの底にはボウル型のゴムクッションがあります。これらはすべてガラス製の胆嚢を固定して外殻との衝突を防ぐためのものです。

魔法瓶の保温・保冷機能が最も落ちやすいのはボトルネック付近です。そのため、製造時にはボトルネックをできるだけ短くするようにしています。魔法瓶の容量が大きく、口が小さいほど、保温効果は高くなります。