หลักการฉนวนของกระติกน้ำสูญญากาศ

หลักการฉนวนของกระติกน้ำสูญญากาศ

กระติกน้ำร้อนแบบสมัยใหม่ได้รับการประดิษฐ์ขึ้นโดยเซอร์เจมส์ ดูวาล นักฟิสิกส์ชาวอังกฤษในปี 1892 ในเวลานั้น เขากำลังทำการวิจัยเกี่ยวกับการเปลี่ยนก๊าซให้เป็นของเหลว เพื่อทำให้ก๊าซเป็นของเหลวที่อุณหภูมิต่ำ เขาต้องออกแบบภาชนะที่สามารถป้องกันก๊าซจากอุณหภูมิภายนอกได้เสียก่อน เขาจึงขอให้เบิร์ก ซึ่งเป็นช่างแก้วเป่าภาชนะแก้วสองชั้นให้เขา ผนังด้านในของทั้งสองชั้นเคลือบด้วยปรอท จากนั้นจึงสูบอากาศระหว่างสองชั้นออกเพื่อสร้างสุญญากาศ กระติกน้ำร้อนสามารถรักษาอุณหภูมิของของเหลวในกระติกให้คงที่ได้เป็นระยะเวลาหนึ่ง ไม่ว่าจะเย็นหรือร้อน

เนื่องจากกระติกน้ำร้อนส่วนใหญ่ใช้สำหรับการกักเก็บความร้อนในครอบครัว จึงเรียกอีกอย่างว่ากระติกน้ำร้อน โครงสร้างของกระติกน้ำร้อนนั้นไม่ซับซ้อน ตรงกลางเป็นขวดแก้วสองชั้น สูญญากาศระหว่างสองชั้นจะถูกดูดเข้าสู่สภาวะสูญญากาศและชุบด้วยเงินหรืออลูมิเนียม สภาวะสูญญากาศสามารถหลีกเลี่ยงการพาความร้อนได้ กระจกนั้นเป็นตัวนำความร้อนที่ไม่ดี กระจกชุบเงินสามารถสะท้อนความร้อนที่แผ่ออกมาจากภายในภาชนะกลับมาได้ ในทางกลับกัน หากเก็บของเหลวเย็นไว้ในขวด ขวดก็สามารถป้องกันไม่ให้ความร้อนแผ่ออกมาจากภายนอกเข้าไปในขวดได้

จุกไม้ก๊อกของกระติกน้ำเก็บความร้อนมักทำจากไม้ก๊อกหรือพลาสติก และวัสดุทั้งสองชนิดนี้ไม่สามารถนำความร้อนได้ดี เปลือกของกระติกน้ำเก็บความร้อนทำจากไม้ไผ่ถัก พลาสติก เหล็ก อลูมิเนียม สแตนเลส และวัสดุอื่นๆ ปากขวดมีแหวนยางและฐานขวดมียางรองรูปชาม ทั้งหมดนี้ใช้เพื่อยึดถุงน้ำดีแก้วไว้เพื่อป้องกันไม่ให้ชนกับเปลือกขวดด้านนอก

ฟังก์ชันการเก็บความร้อนและความเย็นที่แย่ที่สุดของกระติกน้ำร้อนคือบริเวณคอขวด ดังนั้นในการผลิต คอขวดจึงถูกทำให้สั้นลงเสมอ ยิ่งความจุและปากกระติกน้ำร้อนเล็กลง ประสิทธิภาพการเก็บความร้อนก็จะดีขึ้น