اصل عایق فلاسک خلاء.

منطق حفظ حرارت هستهفلاسک خلاءبه حداکثر رساندن انسداد سه راه انتقال حرارت - رسانش گرما، همرفت گرما و تابش گرما است. از طریق یک طراحی ساختاری خاص، تبادل حرارت بین داخل و خارج بطری را کاهش می دهد و در نتیجه به اثر حفظ دمای مایع داخل بطری (حفظ حرارت یا حفظ سرما) دست می یابد. اصل خاص را می توان از طریق تشریح ساختار اصلی آن توضیح داد:

ساختار خلاء دو لایه: رسانش و همرفت گرما را مسدود می کند

فلاسک فلاسک ازفلاسک خلاءاز یک ساختار شیشه ای (یا فلزی) دو لایه ساخته شده است و فضای بین دو لایه به حالت خلاء بالا تخلیه می شود. این طرح کلیدی برای عایق بندی است:

مسدود کردن هدایت گرما: برای رسیدن به رسانش گرما به یک محیط (مانند جامد، مایع یا گاز) نیاز است. در حالت خلاء، تقریبا هیچ مولکولی وجود ندارد که بتواند گرما را انتقال دهد، بنابراین به طور قابل توجهی هدایت گرما را از طریق دیواره داخلی بطری کاهش می دهد. به عنوان مثال، گرمای آب گرم به سختی از طریق لایه خلاء به خارج از بطری منتقل می شود و آب سرد نیز در جذب گرما از بیرون مشکل دارد.

همرفت حرارتی مسدود کننده: همرفت حرارتی روشی است که در آن مایعات یا گازها گرما را از طریق جریان انتقال می دهند. لایه خلاء حضور گاز (یا مایع) را حذف می کند، بنابراین از تبادل حرارت ناشی از همرفت گاز کاملاً جلوگیری می کند و اتلاف حرارت را بیشتر کاهش می دهد.

پوشش دیوار داخلی با لایه بازتابنده: تابش حرارتی را ضعیف می کند

دیواره داخلی فلاسک وکیوم (معمولاً سطح خارجی لایه داخلی و سطح داخلی لایه خارجی) با لایه ای از فیلم بازتابنده فلزی (مانند نقره، آلومینیوم و غیره) پوشیده شده است. تابش حرارتی روشی برای انتقال حرارت است که نیازی به محیط ندارد. هر جسمی با درجه حرارت، پرتوهای مادون قرمز را به سمت بیرون تابش می کند (حامل گرما) و عملکرد فیلم بازتابنده به این صورت است:

برای حفظ گرما (نگه داشتن آب داغ): اشعه های مادون قرمز را که توسط آب داغ داخل بطری به بیرون تابش می شود منعکس کنید و گرما را به داخل بطری بازتاب دهید تا از دست دادن حرارت ناشی از تشعشعات حرارتی کاهش یابد.

برای نگهداری سرد (پر کردن با آب سرد): پرتوهای مادون قرمز تابش شده از محیط خارجی را به داخل بطری منعکس کنید، از ورود گرمای خارجی از طریق تشعشع به بطری جلوگیری کنید و دمای پایین بطری را حفظ کنید.

درب بطری را ببندید: به جلوگیری از تبادل حرارت کمک می کند

درب بطری هایفلاسک خلاءمعمولاً از موادی با عملکرد عایق حرارتی خوب (مانند پلاستیک، چوب پنبه، سیلیکون و غیره) ساخته می شوند و با ساختار آب بندی طراحی می شوند. از یک طرف، خاصیت عایق حرارتی درب بطری می تواند انتقال گرما را از طریق درپوش کاهش دهد. از طرف دیگر، طراحی مهر و موم شده می تواند از نشت گازهای داخل بطری (مانند بخار آب تولید شده توسط آب داغ) جلوگیری کند، از انتقال حرارت همرفتی ناشی از نشت گاز جلوگیری کند و همچنین مانع از ورود هوای بیرون به داخل بطری شود و به حفظ گرما کمک بیشتری می کند.