Материал внутреннего сосуда
Достоинством термоса из двух пластиковых бутылок является феноменальная ударопрочность. Им даже в футбол можно поиграть. На этом достоинства и заканчиваются. В пластиковую бутыль нельзя наливать кипяток.
Во-первых, она деформируется, а во-вторых выделяются вредные вещества. Максимальная температура воды не должна превышать примерно 80 градусов.
Чтобы скомпенсировать этот недостаток, можно использовать стеклянную бутылку. Наливать кипяток в неё лучше в два этапа. Сначала налить небольшой объем и взболтать, а потом долить оставшееся количество. Иначе есть вероятность, что она лопнет.
Сборка термоса
- У внешней аккуратно срезаем горлышко при помощи ножа. Диаметр получившегося отверстия должен быть немного меньше пробки внутренней бутылки. Затем делаем небольшие продольные надрезы, чтобы внутренняя вошла с натягом.
- Внешняя бутылка разрезается на 2 части чуть ниже середины. Разрезать под небольшим наклоном к оси симметрии. Так разрезанные части легче войдут друг в друга при сборке.
- Оборачиваем внутреннюю бутылку фольгой. Фиксируем её при помощи скотча.
- Вставляем внутреннюю бутылку в верхнюю часть внешней.
- Наполняем внутренний объем утеплителем. Проще всего это сделать, когда он измельчён на мелкие кусочки (в случае газет обрывки скатать в шарики), либо при использовании монтажной пены.
- Вставляем части внешней бутылки друг в друга и склеиваем их скотчем.
- Обклеиваем место выхода горлышка внутренней бутылки, чтобы вода не попала в зону утеплителя.
- Сборка завершена. Осталось провести испытания.
Исследования и промышленность [ править ]
В лабораториях и на производстве вакуумные колбы часто используются для хранения сжиженных газов (часто LN2) для мгновенного замораживания, подготовки проб и других процессов, в которых желательно поддерживать чрезвычайно низкую температуру. В вакуумных колбах большего размера хранятся жидкости, которые становятся газообразными при температуре значительно ниже окружающей, например кислород и азот ; в этом случае утечка тепла в чрезвычайно холодную внутреннюю часть бутылки приводит к медленному вскипанию жидкости, поэтому для предотвращения давления необходимо узкое открытое отверстие или закрытое отверстие, защищенное предохранительным клапаном.от накопления и, в конечном итоге, разрушения колбы. Изоляция вакуумной колбы приводит к очень медленному «кипению» и, таким образом, содержимое остается жидким в течение длительного времени без холодильного оборудования.
Вакуумные колбы использовались для размещения стандартных элементов и запеченных стабилитронов вместе с их печатной платой в прецизионных устройствах регулирования напряжения, используемых в качестве электрических эталонов. Колба помогала контролировать температуру стабилитрона в течение длительного периода времени и использовалась для уменьшения отклонений выходного напряжения эталона стабилитрона из-за колебаний температуры до нескольких частей на миллион.
Одним из наиболее заметных примеров использования была компания Guildline Instruments из Канады в их Transvolt, модель 9154B, насыщенном стандартном элементе, который является стандартом электрического напряжения. Здесь посеребренная вакуумная колба была заключена в пенопластовую изоляцию и с помощью большой стеклянной вакуумной пробки удерживала насыщенную ячейку. Выходное напряжение устройства составляло 1,018 вольт с точностью до нескольких частей на миллион.
Принцип работы термоса делает его идеальным для хранения определенных типов ракетного топлива, и НАСА широко использовало его в топливных баках ракет-носителей «Сатурн» в 1960-х и 1970-х годах.
Дизайн и форма сосуда Дьюара использовались в качестве модели для оптических экспериментов, основанных на идее о том, что форма двух отсеков с пространством между ними аналогична тому, как свет попадает в глаз. Вакуумная колба также была частью экспериментов с использованием ее в качестве конденсатора для различных химикатов, чтобы поддерживать их постоянную температуру.
Промышленная колба Дьюара является основой устройства, используемого для пассивной изоляции медицинских грузов. Большинство вакцин чувствительны к теплу и требуют системы холодовой цепи , чтобы поддерживать их при стабильной, близкой к отрицательной температуре. Устройство Arktek использует восемь один-литровые блоки льда , чтобы держать вакцины в возрасте до 10 ° С .
В нефтегазовой промышленности сосуды Дьюара используются для изоляции электронных компонентов в инструментах для каротажа на кабеле. Обычные каротажные инструменты (рассчитанные на 350 ° F) модернизируются до требований к высокотемпературным условиям путем установки всех чувствительных электронных компонентов в сосуд Дьюара.
Как выбрать хороший термос
Для того чтобы понапрасну не тратить свои финансы, к выбору изделия надо подходить серьезно. Обязательно поинтересуйтесь у своих знакомых, какой термос лучше держит тепло. Отзывы о выбранном вами товаре тоже помогут сориентироваться при покупке. И прислушайтесь к советам:
- Если вы заядлый турист, охотник, рыбак, то остановите свой выбор на сосуде с металлической колбой.
- Подумайте, в каких условиях вы будете использовать изделие. Если применять его вы будете только дома, то можно отдать предпочтение термосу со стеклянной колбой. Она не передает никаких дополнительных запахов и привкусов.
Ранее единственным видом, который был доступен потребителю, являлся термос со стеклянной колбой. В наши дни у него появился конкурент, который имеет колбу из нержавеющей стали.
Так как мы ищем ответ на вопрос, какой термос лучше держит тепло: стеклянный или металлический, то постараемся о каждом из видов поговорить более подробно. И начнем со стеклянного.
Дизайн
Колба для вакуумирования состоит из двух сосудов, один помещен в другой и соединен горлышком. Из зазора между двумя сосудами частично удаляется воздух, создавая частичный вакуум, который снижает теплопроводность или конвекцию . Передача тепла за счет теплового излучения может быть минимизирована путем посеребрения поверхностей колбы, обращенных к зазору, но это может стать проблемой, если содержимое колбы или окружающая среда очень горячие; следовательно, в вакуумных колбах обычно содержится содержимое ниже точки кипения воды. Большая часть теплопередачи происходит через горлышко и отверстие колбы, где нет вакуума. Вакуумные колбы, как правило , изготовлены из металла , боросиликатного стекла , пены или пластика и их открытие закупоривает с пробкой или полиэтиленовой пластмассой. Термосы часто используются в качестве изотермических транспортных контейнеров .
Чрезвычайно большие или длинные вакуумные колбы иногда не могут полностью поддерживать внутреннюю колбу только за горлышко, поэтому дополнительную поддержку обеспечивают прокладки между внутренней и внешней оболочкой. Эти прокладки действуют как тепловой мост и частично снижают изоляционные свойства колбы вокруг области контакта прокладки с внутренней поверхностью.
Некоторые технологические приложения, такие как аппараты ЯМР и МРТ , зависят от использования двойных вакуумных колб. Эти колбы имеют две вакуумные секции. Внутренняя колба содержит жидкий гелий, а внешняя колба — жидкий азот с одной вакуумной секцией между ними. Таким образом ограничиваются потери драгоценного гелия.
Другие усовершенствования вакуумной колбы включают защиту от излучения с паровым охлаждением и горловину с паровым охлаждением , которые помогают уменьшить испарение из колбы.
Как сделать термос
Давайте разберёмся, как же устроены фабричные изделия. Их конструкция затрудняет теплообмен хранимого объекта с внешней средой. Температура тела связана со скоростью колебания его молекул.
Тепло может передаваться либо путём соударения молекул (теплопроводность), либо при помощи инфракрасного излучения.
Современные термосы работают по принципу сосуда Дьюара, изобретённого в конце 19 века. Состоят из двух металлических сосудов, вставленных один в другой, между которыми откачен воздух. Металлическая поверхность отражает инфракрасное излучение, а вакуум обеспечивает низкую теплопроводность.
Наш самодельный термос также основан на конструкции Дьюара, только вместо вакуума будет утеплитель, а вместо металлических сосудов — пластиковые бутылки. Для отражения инфракрасного излучения используем бытовую алюминиевую фольгу, в которую обернём внутренний сосуд.
Внутренний сосуд
В качестве ёмкостей лучше выбрать пластиковые бутылки. Они не портятся при падениях и сильных ударах. Даже если пинать такой термос как мяч, он не повредится. Но, есть и ряд недостатков. Наполнять сосуд из пластика кипятком нельзя.
Под воздействием кипятка происходит деформация пластика. Он может выделять токсические вещества. В пластиковый термос можно заливать воду температурой до 80°С.
Стеклянная тара подходит и для кипятка
Но, заполнять её нужно осторожно. Сначала следует влить немного воды и слегка взболтать, чтобы стекло прогрелось
Затем можно полностью заполнять ёмкость. Если сразу влить весь кипяток, стекло может лопнуть.
История [ править ]
Густав Роберт Паален, сосуд с двойными стенками. Патент 27 июня 1908 г., опубликован 13 июля 1909 г.
Вакуумная колба была спроектирована и изобретена шотландским ученым сэром Джеймсом Дьюаром в 1892 году в результате его исследований в области криогеники и в его честь иногда называется колбой Дьюара. Выполняя эксперименты по определению теплоемкости элемента — палладия , Дьюар сделал латунную камеру, которую он заключил в другую камеру, чтобы поддерживать желаемую температуру палладия. Он откачал воздух между двумя камерами, создав частичный вакуум, чтобы поддерживать стабильную температуру содержимого. Из-за потребности в этом изолированном контейнере Джеймс Дьюар создал термос, который стал важным инструментом для химических экспериментов, а также стал обычным предметом домашнего обихода. Позднее колба была разработана с использованием новых материалов, таких как стекло и алюминий ; однако Дьюар отказался запатентовать свое изобретение.
Дизайн Дьюара был быстро превращен в коммерческий предмет в 1904 году, когда два немецких стеклодува , Райнхольд Бургер и Альберт Ашенбреннер, обнаружили, что его можно использовать для сохранения холодных напитков холодными и теплых напитков, и изобрели более прочную конструкцию колбы, которая подходила для повседневного использования использовать. Конструкция сосуда Дьюара никогда не была запатентована, но немецкие люди, обнаружившие коммерческое использование продукта, назвали его Thermos и впоследствии заявили права на коммерческий продукт и торговую марку на это имя. В его последующей попытке потребовать права на изобретение, Дьюар вместо этого проиграл судебное дело компании. Производство и характеристики бутылки-термоса были значительно улучшены и усовершенствованы венским изобретателем и торговцем Густавом Робертом Пааленом, который разработал различные типы для домашнего использования, которые он также запатентовал и широко распространял через компании по производству бутылок-термосов в Соединенных Штатах. Канада и Великобритания, которые купили лицензии для соответствующих национальных рынков. Американская компания по производству термосов наладила массовое производство в Норвиче , штат Коннектикут, что привело к снижению цен и позволило широко распространить продукт для домашнего использования. Со временем компания расширила размеры, формы и материалы этих потребительских товаров, в основном используемых для перевозки кофе.в пути и носить с собой жидкости в походах, чтобы они были либо горячими, либо холодными. Со временем другие производители начали выпускать аналогичные продукты для потребителей.
Позже это название стало универсальным товарным знаком после того, как термин «термос» стал нарицательным для такого контейнера с вакуумной изоляцией для жидкостей. В дальнейшем термос использовался для многих различных типов научных экспериментов, а коммерческий «термос» превратился в обычный предмет. Термос остается зарегистрированным товарным знаком в некоторых странах, но он был объявлен универсальным товарным знаком в судебном иске в Соединенных Штатах в 1963 году, поскольку в разговорной речи он стал синонимом термосов в целом. Однако есть и другие термосы.
Что делать?
Если термос перестал сохранять температуру, не стоит отчаиваться и торопиться выбрасывать его. Некоторые поломки можно с легкостью отремонтировать. Итак, если выяснилось, что причина дефекта заключается именно в пробке, можно подобрать подходящую. Купить старый термос можно с рук. Часто люди отдают их по чисто символической стоимости.
Если термос перестает работать в нужном режиме из-за отсутствия вакуума, то эту поломку вряд ли можно починить самостоятельно. Но зато с такой проблемой можно обратиться к мастерам, занимающимся ремонтом холодильников. Там специалист при помощи специального оборудования сможет выкачать лишний воздух через медную трубку, а ее конец надежно запаяет.
Важный момент! Чтобы вернуть термосу прежнюю работоспособность, не следует прибегать к использованию суперклея и других подобных составов (для заклеивания трещин). Они являются потенциально опасными химикатами.
Даже если отремонтировать термос не удалось, все равно не следует отчаиваться. Можно использовать его для продуктов, не требующих сохранения тепла, например, для холодного чая или компота.
Пробка для термоса
Как уже было сказано выше, необходимо брать лишь ту бутылку, у которой есть плотно закрывающаяся крышка. Однако если она потерялась или из-за нее жидкость быстро остывает, то термоизоляционную пробку вполне можно сделать самостоятельно.
Проще всего сделать её из пенопласта. Для этого нужно вырезать с помощью перочинного ножика из пенопласта аналог пробки, подходящий по размеру отверстию горлышка. После этого пробка оборачивается фольгой. В середине пробки нужно сделать отверстие с помощью иглы. Такая пробка будет выталкиваться из бутылки горячим воздухом при нажатии (для пластмассовых ёмкостей).
В заключение хочется отметить, что лишь так кажется, что создание качественного термоса своими руками невозможно. Даже если он и получится не совсем таким эффективным, как хотелось бы, то всегда есть ряд теплоизоляционных материалов, которыми можно увеличить эффективность устройства.
О том, как сделать термос своими руками в домашних условиях, смотрите в следующем видео.
Необходимые материалы
Для изготовления термоса необходимы следующие материалы:
- фольга;
- пластиковые бутылки из-под лимонада;
- скотч;
- материал для термоизоляции.
Устройство самодельного термоса простой и работает он по простому принципу: первая бутылка – это корпус самого термоса, а внутри этой бутыли находится другая бутыль по размерам чуть меньше – она выполняет функцию колбы, где находится жидкость. Между этими бутылями должна находиться термоизоляция. В качестве термоизоляции можно использовать утеплитель или накаченный воздух.
Прежде чем начать изготавливать термос, нужно определиться размером бутылки и количеством вмещаемой в нее жидкости, чтобы вода вам хватила на всю рыбалку. Для будущего самодельного термоса лучше брать обычные бутылки из-под лимонада – они прочные и надежные.
Для небольшого термоса на одного человека подойдут бутылки для колбы объемом 0,5 литра – она будет с внутренней стороны, а для внешней стороны нужно применить бутыль на 1 литр. Если хотите сделать термос чуть больше, то нужно брать бутыли чуть большего объема – для колбы 1 литр, а для корпуса – 2 литра. При изготовлении термоса для коллективной рыбалки необходимы бутыли еще большего объема: 2,5 литра для колбы и 5 литровая бутылка для корпуса.
Сделать самостоятельно из стеклянной бутылки и подручных материалов
Стеклянную бутылку ёмкостью 0,5 л. тщательно обматываем фольгой, глянцевой стороной внутрь. Использование пластиковой бутылки не допускается, т. к. пластик деформируется при контактах с горячей водой.
Пластиковую бутылку, ёмкостью 2 л. разрезаем на две части и вставляем в неё стеклянную бутылку. Линию разреза заклеиваем скотчем. Ёмкости могут быть другого размера, главное, чтобы стеклянная бутылка свободно входила в пластиковую.
Делаем отверстие в пластиковой бутылке. Вводим туда монтажную пену, которую можно заменить поролоном. Через 8 ч. термос будет готов.
Ёмкость и пенопласт
Раскрошите пенопласт в любую коробку небольшого размера. В середину коробки разместите ёмкость. Желательно чтобы пенопласт полностью закрывал ёмкость.
Пенопластовую крошку можно заменить деревянными опилками или пенополиуретаном.
Ёмкость и ткань, которая хорошо держит тепло
Хорошо держат тепло шерсть, флис, термобельё, гобелен, байка, габардин, гомеспун, демикотон, драп, твид, футер и шотландка.
Ткань можно заменить другим утеплителем, например, одеялом.
Укутайте ёмкость с горячим содержимым в тёплую ткань, желательно в несколько слоёв и она может держать тепло до 3 суток.
Ёмкость и подручные утеплители
Окутываем ёмкость в полиэтилен или целлофан (например, порванный пакет), затем в плотную ткань (в идеале ХБ), потом в фольгу и напоследок в упаковочную бумагу. Один или несколько утеплителей можно упустить в ущерб быстрой потери тепла.
Картонной коробкой из-под сока, молока и т. д.
Тетрапаки идеальны для горячих напитков. Плюс такая упаковка нагревается дольше, чем стекло.
Даже качественные фабричные изделия порой выходят из строя, причём в самый неподходящий момент.
Вы уже собрались положить термос в рюкзак, когда обнаружили, что внешняя колба нагрелась. Это верный признак нарушения теплоизоляционных свойств. Придётся смастерить его из подручных средств!
Стоит ли ремонтировать
В большинстве случаев владелец вышедшего из строя термоса не задумывается о его ремонте и приобретает новый. Казалось бы, ну вот как можно его отремонтировать?
В зависимости от возникнувшей поломки можно найти способ восстановить термос и использовать его дальше. Если проблема в крышке, то достаточно будет подобрать подходящую пробку на посуду. Сделать это не составит никакого труда, так как многие люди продают свои неисправные термосы за чисто символическую стоимость.
Если же термос не функционирует по причине нарушенного вакуума, то его можно восстановить, обратившись в сервис по ремонту холодильников. Мастер выкачает скопившийся воздух через медную трубку, а её кончик запаяет. Но этот способ лучше применять, если термос стоил дорого. Что касается более дешёвых моделей, то тут лучше задуматься о покупке новой посуды. Иначе ремонт рискует обойтись дороже, чем первоначальная стоимость прибора.
Важно! Если у посуды со стеклянным баллоном повреждено серебряное покрытие, то целесообразно задуматься о покупке нового термоса. Все дело в том, что данную поломку с большой вероятностью устранить не получится
Как сделать сумку холодильник
Сумка холодильник – это отличный помощник в жаркую погоду как на пикнике, так и в дальней поездке. Она и продукты от преждевременной порчи убережёт, и защитит холодные напитки от нагревания. Но вот стоит такая сумка в магазине совсем не дёшево. В этой статье мы расскажем, как самостоятельно сделать сумку-холодильник, которая обойдётся вам в 5–6 раз дешевле аналогичной готовой.
1
Необходимые материалы
Вам понадобится:
- Обычная хозяйственная сумка на молнии или дорожная. Она будет служить лицевой стороной вашего будущего изделия.
- Изолон фольгированный или пенофол, желательно двухсторонний. Минимальная толщина утеплителя 8-10 мм.
- Скотч металлизированный.
- Нитки и иголка или двухсторонний скотч.
- Маркер.
- Ножницы или канцелярский нож.
- Рулетка строительная или линейка.
- Застёжка-липучка.
2
Чертёж
Измерьте размеры дна, передней и задней части, боков и верха сумки. Так как коробка-термос из утеплителя будет находиться в средине конструкции, то её габариты должны быть чуть меньше вашей сумки. Отнимите от полученных замеров 5–8 см и нанесите на изолон схему обычной коробки в виде креста.
Крышка термоса будет двойной, поэтому нарисуйте один квадрат соответствующего размера рядом с передней стенкой – вверху креста, и возле задней части – внизу. В результате вы должны получить полностью симметричную фигуру.
Дорисуйте дополнительные припуски на стыки по бокам передней и задней стенки в размере 5–7 см и 3–5 см по периметру прямоугольника крышки внизу схемы.
3
Изготовление коробки из утеплителя
Разрежьте утеплитель согласно сделанному чертежу. Согните изолон по обозначенным линиям.
При этом учитывайте, что если фольга на материале у вас только с одной стороны, то нужно расположить отражательный слой внутри.
Склейте бока коробки двухсторонним скотчем или просто соедините с помощью нитки и иголки. Затем пришейте застёжку-липучку к крышке. Вместо липучки также можно использовать обыкновенную молнию.
4
Формирование крышки
Закройте крышку на липучку и соедините боковые припуски скотчем, сделав, таким образом, бортик.
5
Проклейка стыков
Место стыков – это одно из слабых мест термоизоляции. Поэтому нужно дополнительно проклеить швы металлизированным скотчем как с внешней стороны, так и внутри. Затем вставьте полученный короб в сумку. Если две части сумки-холодильника неплотно прилегают и между ними есть свободное пространство, его следует заложить оставшимися кусками утеплителя или ветошью.
6
Организация пространства внутри
Поскольку такая сумка будет использоваться в основном для продуктов, то для простого ухода за внутренним пространством ещё желательно поместить в неё пакет из прочного пластика. Если же у вас в хозяйстве нет подобной вещи подходящего размера, её можно сшить самостоятельно из тонкой клеёнки. Также для удобной организации припасов можно сделать перегородки внутри.
7
Аккумуляторы холода для сумки-холодильника
Для более длительного охлаждающего эффекта в сумку холодильник кладут аккумуляторы холода. Их можно купить в магазине или же сделать самостоятельно.
Для самодельных аккумуляторов холода вам понадобится:
- 4 л воды;
- соль;
- обойный клей или желатин;
- грелка или пластиковая бутылка.
Периодично помешивая, сыпьте соль в 1 л воды до тех пор, пока она не перестанет растворяться. Полученный концентрат разведите 3 л воды и добавьте обойный клей или желатин согласно инструкции.
Дополнительно можно добавить голубой или оранжевый краситель. Налейте полученный раствор в пластиковые бутылки или грелки и поместите в морозильную камеру до полного замерзания.
Такие аккумуляторы холода благодаря гелевой структуре наполнителя тают намного дольше, чем лёд.
8
Полезные советы
Для того чтобы низкая температура в сумке-холодильнике держалась как можно дольше, соблюдайте следующие правила:
- Складывайте только холодные припасы. Ни в коем случае не размещайте вместе замороженные продукты и овощи или фрукты комнатной температуры.
- Располагайте аккумуляторы холода на самом дне, под крышкой, а также через каждые 15 см провизии.
- Старайтесь открывать сумку как можно реже.
- Для лучшего эффекта каждый продукт следует поместить в полиэтиленовый пакет и сверху обмотать бумагой.
Как видите, сделать сумку холодильник своими руками не очень сложно. В зависимости от толщины утеплителя и количества аккумуляторов холода она будет сохранять холод в течение 12-48 часов.
Ремонт крышки термоса с кнопкой — поэтапная инструкция
Рассмотрим три варианта устройства крышки с кнопкой. Первая конструкция наиболее простая, минимум деталей и все интуитивно понятно.
Здесь ремонт кнопки термоса будет заключаться в обычной разборке и чистке клапана от отложений:
Откручиваем прижимное кольцо против часовой стрелки. Прилагаем достаточное усилие, но без использования слесарного инструмента
Кольцо довольно хрупкое и если есть признаки прикипания детали, то на пару минут замачиваем крышку в горячей воде.
Вынимаем клапан из корпуса.
Выталкиваем механизм клапана, чтобы заняться дальнейшей разборкой.
Получаем три крупных фрагмента механизма, остается добраться до пружины, кнопки и прочих вспомогательных деталей.
Увеличиваем набор деталей при дальнейшей разборке самой кнопки (обычно она фиксируется крепежами).
Осторожно выталкиваем шток клапана, чтобы не повредить стопорное кольцо, она нам еще понадобится для дальнейшей сборки крышки.
И вот перед нами все детали, которые следует промыть от отложений. Как мы видим, здесь практически нечему ломаться, только если от изношенности не лопнет пружина или стопорное кольцо. Эти запасные детали можно подобрать из других механизмов или купить в хозяйственном магазине.
ВИДЕО ИНСТРУКЦИЯ
Следующий вариант крышки усложнен наличием второй кнопки, но и здесь производители предусмотрели возможность разборки. Вернее, не стали запечатывать механизм, как это бывает при желании маркетологов компаний продать как можно больше изделий.
- В этом случае необходимо поддеть крышку тонким металлическим лезвием или иным предметом.
- В устройстве есть скрытые защелки, которые могут быть повреждены при слишком резкой манипуляции. Будьте осторожны.
- Как только снимите крышку, все детали станут в свободном доступе. Чтобы обратная сборка не доставила трудностей советуем сделать фотографию деталей в собранном состоянии.
А вот зачем нужно было чистить клапан. Это отложения, которые накопились за год эксплуатации термоса. Соблюдайте простые правила, и ваше здоровье будет в полной безопасности, а термос прослужит долгие годы.