熱水瓶也叫暖水瓶,保溫瓶,開水瓶,外殼是用塑料,鐵皮或者竹篾做成,內(nèi)裝雙層玻璃內(nèi)膽,夾層中的玻璃上鍍銀,瓶口是木塞,可在較長的時間內(nèi)保持瓶內(nèi)開水的溫度。 6 H8 u/ r+ G" @" o9 `5 S
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9 ^. r7 y% n/ R熱水瓶的發(fā)展 考古學家在古羅馬廢墟中發(fā)現(xiàn)一個雙層容器,這是世界上發(fā)現(xiàn)的最早類似熱水瓶的物品。 ! U; M; r5 x) Y W$ T2 u7 s, I3 j
1643年意大利人提出了真空原理,為熱水瓶的發(fā)明奠定了理論基礎。
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1881年英國化學家在單層玻璃上鍍一層銀,這樣可降低熱輻射,減緩熱量散失。
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1892年英國科學研究所制成雙重玻璃容器,并將內(nèi)側(cè)玻璃壁上涂上銀,然后又抽掉了雙重玻璃間的空氣,還申請了專利。熱水瓶的發(fā)明者:英國化學家詹姆士·杜瓦所以也叫杜瓦瓶。 ' g- I: ~. |. B4 _! w3 R- ~
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1904年德國人給玻璃外裝上外套,并用軟橡膠或塑料堵住瓶口,達到更好的保溫效果,這就是現(xiàn)代的熱水瓶。 ; c8 A, @4 o' W+ B7 _8 [5 ?" h
中國最早是在宋代,用玻璃做成膽,外層涂上水銀,形狀與現(xiàn)代保溫瓶差別不大,寬口,長頸,有把手,當時只有皇宮內(nèi)才能使用,非常珍貴,皇帝將這種保溫瓶賜給公主作為嫁妝。 / ]+ i0 ?" b2 d7 t1 I( H( x4 J
熱水瓶是怎么樣保溫的? 當人們靠近火源就會感覺身上暖乎乎的,這是火源的熱量傳到人的身上,這就是熱輻射,防止熱輻射散失的最好辦法就是用鏡子把它反射回來。 b9 ? Z' u$ s7 D, N4 u% u
一杯開水放在哪里,開水散發(fā)的熱量與空氣對流就會慢慢把熱量吸走,開水就會變涼,如果給杯子加個蓋子,熱量就不會與空氣對流,就會減緩開水冷卻的時間。 2 c9 J4 h8 D5 g6 V5 m5 T
熱水瓶是由雙層玻璃制成,玻璃壁上都鍍上一層銀就好像鏡子,能將瓶內(nèi)流動的熱量反射回去,雙重玻璃間抽走空氣形成真空,空氣是熱量傳遞的介質(zhì),真空層就增大了熱量散發(fā)的難度,在瓶口加上軟木塞,切斷了熱量最后散發(fā)的路徑,但開水瓶也不能一直保溫,只能減緩熱量散失的時間。 ( W2 D3 B! G9 P _/ M
熱水瓶不僅能保持熱量,對溫度較低的東西也能保冷,當放一個冰棍進去,它也能隔絕外面的熱空氣進入瓶內(nèi),冷熱空氣不能對流,達到保冷的效果。
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0 E- Q; ~1 \& ?$ L* i( b熱水瓶的保溫秘訣主要在于玻璃雙層內(nèi)膽,下面就來看看雙層玻璃內(nèi)膽如何制造的。 5 S# F; t, t+ _
玻璃瓶內(nèi)膽原料是用能耐高溫的鈉鈣硅鹽酸玻璃,高溫中將原料燒成玻璃流體,在金屬模具中吹制成壁厚1~2毫米的玻璃瓶,外瓶底部熔接一根玻璃管,后面的工序中,這支玻璃尾管用于抽取內(nèi)外層間的空氣以及供鍍銀。
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5 Z+ Y+ {: r2 ]5 X) z0 o# f# z在外瓶上畫出記號線,加熱后用刀將瓶口多余的部分切掉,切掉的部分可以回爐再使用,將外瓶從中間切成上下兩部分,主要是為了裝入內(nèi)瓶,比外瓶小的內(nèi)瓶也要切掉瓶口多余的部分,瓶口加熱處理圓滑。 2 Y+ a1 s; n' [& E9 s7 ~; M) P$ }* T5 C
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內(nèi)瓶粘上給內(nèi)外瓶之間留出間隙的石棉墊塊,將內(nèi)瓶放入外瓶中,石棉墊塊會給內(nèi)外瓶間留出空隙。 8 J& a. _9 e7 m/ d: A* _ y
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裝入內(nèi)瓶,蓋上外瓶的上端部分,對外瓶上下兩部分加熱重新熔接,如果遇到上下部分沒有對齊的話,熔接時就會出現(xiàn)破孔,還要熔封內(nèi)外瓶口的間隙,用模具擠壓內(nèi)瓶口讓其與外瓶口完全溶合在一起。
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& N- j% X3 U) z9 Y1 C5 T從尾管中注入純水,清洗內(nèi)外瓶間的間隙,排出水,再注入鍍銀液,將一定數(shù)量的化合物溶液作為還原劑,通過尾管灌入到瓶膽夾層中,進行銀鏡反應,將銀離子還原沉積在玻璃夾層表面,形成鏡面銀膜薄層。
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從玻璃管抽出內(nèi)外瓶間的空氣,變成真空,加熱到300~400℃蒸發(fā)掉夾層中的水分,熔封玻璃管尾口,雙層玻璃內(nèi)膽就做好了。
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2 I; X0 c. ^% O3 V, A" E這也就是熱水瓶內(nèi)膽底部為何有一個小突起,而且凸起一旦破碎,雙層內(nèi)膽無法保持真空狀態(tài),保溫效果就非常差了。 " _9 Y* G+ c, Q* `
瓶殼有竹子編的,塑料或者鐵皮殼,從瓶殼底部裝入玻璃內(nèi)膽,固定好瓶底,裝上瓶塞,提環(huán),瓶蓋,最后注入開水測試,熱水瓶就做好了。 : d1 a- F( m* l( L8 V
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長輩們在買熱水瓶時都會做兩個動作,一個是將瓶口貼著耳朵聽,聽瓶內(nèi)的“嗡嗡”聲以此來辨別好壞,這是因為聲音的傳播也需要媒介,真空是不能傳播聲音的,還有聲音遇到障礙物也會反射,當外面的聲音通過瓶口進入后,就會在瓶內(nèi)頻繁反射,而不能通過真空的玻璃夾層,就能聽到較大的“嗡嗡”聲,玻璃夾層真空度越高,鍍銀越光滑,聽到的聲音就越大,保溫效果就越好。
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還有就是從瓶底觀察,看玻璃內(nèi)膽上的那個尖尖的尾管是否完好,尾管完整就能保證玻璃夾層真空,如果尾管破損就不能保溫了。
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熱水瓶內(nèi)膽中涂了一層光亮如鏡薄薄的是銀,(也有鍍鋁,鍍銅等材料,)而并不不是水銀,有人會擔心銀會有害健康,熱水瓶誕生已有100多年,最開始是在玻璃上涂水銀,但后來為了健康,都改成鍍銀,并且熱水瓶內(nèi)膽是雙層的,銀是涂在夾層中的,不會與開水接觸,對健康沒有影響。
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現(xiàn)在越來越多的熱水瓶使用不銹鋼內(nèi)膽,它耐用經(jīng)摔,攜帶方便,受到大家的青睞,但是如果使用不當也會對身體造成傷害,不銹鋼是由鎳,鉻,錳等元素組成,如果長時間裝酸性物質(zhì),就會有重金屬釋放出來。
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3 B8 B& \/ @2 G( w在日常生活中,不少人用不銹鋼熱水瓶裝茶水或者中藥,時間久了你會發(fā)現(xiàn)不銹鋼內(nèi)膽會有腐蝕的痕跡,茶水中含有多種化學成分,如果長時間在不銹鋼瓶中泡茶會發(fā)生化學反應,有害健康,還有中藥中含有酸性物質(zhì),容易讓不銹鋼釋放出重金屬,對人體產(chǎn)生不良影響,所以不銹鋼熱水瓶最好使用食品級不銹鋼。 |