基于傳統(tǒng)保溫暖瓶的防爆設(shè)計(jì)

1、    基于傳統(tǒng)保溫暖瓶的防爆設(shè)計(jì)    王茹摘 要：暖瓶的防爆設(shè)計(jì)在很早就被提出，本文主要探討玻璃暖瓶的防爆設(shè)計(jì)，暖瓶本體設(shè)置固定架，該固定架置于暖瓶殼與瓶膽之間，固定架上設(shè)置用于給瓶膽保溫的保溫裝置，該保溫裝置與電源連接，暖瓶本體下面設(shè)置吸盤(pán)，該吸盤(pán)上設(shè)置放氣孔。暖瓶本體內(nèi)保溫裝置的設(shè)置避免了瓶膽由于溫差而出現(xiàn)爆破現(xiàn)象，吸盤(pán)有效防止不小心碰倒暖瓶本體而發(fā)生的爆破。關(guān)鍵詞：保溫暖瓶 安全 防爆：tb41 ：a ：1674-098x（2017）10（b）-0095-0219世紀(jì)末期，蘇格蘭科學(xué)家jams·duwa經(jīng)過(guò)反復(fù)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證，得出雙層玻璃可

2、以有效保溫的結(jié)論。1903年保溫瓶的專(zhuān)利審批通過(guò)，同時(shí)伯格又把它投入市場(chǎng)生產(chǎn)。保溫暖瓶問(wèn)世以來(lái)，憑借其實(shí)用性，方便性等其他優(yōu)越性能，迅速在世界各地推廣開(kāi)來(lái)。伴隨著保溫暖瓶的使用量的逐年遞增，由傳統(tǒng)保溫暖瓶的使用所帶來(lái)的安全事故頻發(fā)，本文將以傳統(tǒng)保溫暖瓶為原型，探索新型保溫暖瓶的防爆設(shè)計(jì)。1 研究的必要性1.1 保溫瓶的市場(chǎng)需求隨著科技的發(fā)展和生活水平的提升，人們對(duì)生活品質(zhì)的要求也逐步提高，保溫暖瓶作為生活必須品被廣泛的運(yùn)用在家庭、學(xué)校生活，醫(yī)療場(chǎng)所，社區(qū)服務(wù)中心等需要熱水的場(chǎng)合，保溫暖瓶的出現(xiàn)滿(mǎn)足了人們隨時(shí)隨地對(duì)熱水的需求。不僅如此保溫暖瓶技術(shù)還曾經(jīng)常運(yùn)用在科學(xué)研究事業(yè)上，例如，在實(shí)驗(yàn)室環(huán)境下

3、當(dāng)試劑需要保持恒溫時(shí)；牛痘苗、動(dòng)物血清以及其他疫苗液體也經(jīng)常用保溫瓶來(lái)運(yùn)送。1.2 科技改變生活在要求保溫暖瓶實(shí)用性的同時(shí)，對(duì)其安全性，技術(shù)性，外觀可塑性等方面也都提出了更高的要求。為適應(yīng)諸多需求，市面上各式各樣的保溫暖瓶應(yīng)運(yùn)而生，瓶芯由玻璃制品到不銹鋼制品；瓶體由塑料制品到金屬制品；瓶塞由木制品到塑料橡膠制品，保溫暖瓶的每一次的改革都記錄著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步和生產(chǎn)力的迅猛發(fā)展。2 存在的問(wèn)題傳統(tǒng)保溫暖瓶在為人們的生活的提供方便的同時(shí)，也對(duì)使用者的生命財(cái)產(chǎn)安全構(gòu)成了潛在的威脅。在學(xué)校和家庭生活中保溫暖瓶膽爆炸傷人案例時(shí)有發(fā)生，嚴(yán)重者造成表皮皮膚大面積灼傷，給受害者的身心帶來(lái)了無(wú)法彌補(bǔ)的傷害。下面簡(jiǎn)

4、要分析一下傳統(tǒng)保溫暖瓶事故的主要原因。2.1 玻璃瓶膽內(nèi)外溫差大，導(dǎo)致爆炸保溫暖瓶的結(jié)構(gòu)是在兩層瓶膽中間是真空的，真空環(huán)境保證了良好的保溫性，阻礙了內(nèi)層瓶膽與外界空氣的接觸，保證了即使內(nèi)外溫差極大，也不會(huì)對(duì)暖瓶的使用造成影響，但當(dāng)玻璃瓶膽底部的旋轉(zhuǎn)性皮墊被破壞時(shí)，失去真空環(huán)境。冷空氣進(jìn)入后，與熱水形成溫差，造成瓶膽破裂。2.2 玻璃暖瓶?jī)?nèi)外受力不均衡，導(dǎo)致爆炸在向保溫暖瓶?jī)?nèi)注入一部分熱水后難免會(huì)進(jìn)入部分空氣，如果瓶塞塞得過(guò)緊，冷空氣在剩余在水加熱下膨脹使膽內(nèi)壓力過(guò)高，導(dǎo)致爆炸；當(dāng)保溫暖瓶?jī)?nèi)有一部分水時(shí)，水遇冷收縮，瓶?jī)?nèi)氣壓變低，外界氣壓較高，導(dǎo)致瓶膽爆炸。2.3 瓶膽滑脫，導(dǎo)致爆炸保溫暖瓶瓶體

5、大都塑料或不銹鋼制品，瓶膽亦是可隨時(shí)更換的，這就導(dǎo)致接口處結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性不強(qiáng)，長(zhǎng)時(shí)間使用難免造成瓶膽滑脫，當(dāng)使用者載滿(mǎn)熱水行進(jìn)時(shí)，若發(fā)生瓶膽滑脫的意外，可造成使用者部分皮膚的大面積灼傷甚至危及生命。3 創(chuàng)新路徑針對(duì)傳統(tǒng)保溫暖瓶的問(wèn)題和消費(fèi)者需求，結(jié)合現(xiàn)如今科學(xué)技術(shù)條件支持，本次調(diào)查報(bào)告提出以下創(chuàng)新路徑。3.1 保溫性方向傳統(tǒng)保溫暖瓶之所以能夠冬天保持飲料暖熱，夏天保持飲料冷涼，是因?yàn)槠磕懛譃閮?nèi)壁和外壁；兩壁之間呈真空狀。真空不能導(dǎo)熱，所以凡是倒入瓶里的液體都能在相當(dāng)長(zhǎng)的一段時(shí)間內(nèi)，保持它原有的溫度。瓶膽保溫時(shí)，對(duì)熱輻射反射起決定作用的是瓶膽外瓶?jī)?nèi)壁上的銀膜。從理論上講，瓶膽用于保溫時(shí)，內(nèi)瓶外壁所鍍

6、銀膜的吸收率應(yīng)越大越好，因?yàn)樵诖藯l件下它可以更多地吸收外瓶?jī)?nèi)壁反射到它表面的輻射熱而對(duì)瓶膽的保溫有利倘若外瓶?jī)?nèi)壁所鍍銀膜的反射率等于100%，即可以完全地反射瓶?jī)?nèi)所盛介質(zhì)內(nèi)瓶玻璃和所附銀膜的輻射熱，那么，保溫瓶膽只需外瓶?jī)?nèi)壁鍍銀而無(wú)需內(nèi)外壁均鍍銀。保溫瓶膽鍍銀一般采用濕膜淀積工藝。銀膜是膠體銀粒子在溶液中依靠粒子的布朗運(yùn)動(dòng)和銀粒在玻璃界面還原沉積而成的。研究表明，如果某一電磁波的波長(zhǎng)值為m，瓶膽銀膜中粒子之間的距離只要小于1/3m時(shí)，便足以使之被阻隔而不穿透銀膜。所以，保溫瓶外瓶?jī)?nèi)壁上的銀膜和冷藏瓶?jī)?nèi)瓶外壁上的銀膜微粒間的距離分別不大于2.6m和3.2m，即可阻止紅外輻射。在實(shí)際生產(chǎn)中，考慮到

7、銀膜疊積和分布的離散型，應(yīng)力求使銀粒間的距離分別小于上述值。因此，想要進(jìn)一步提高防爆保溫暖瓶的保溫性能就必須做到：（1）選擇合理的銀膜涂鍍?cè)O(shè)備；（2）適當(dāng)加熱外瓶；（3）延長(zhǎng)封口后對(duì)內(nèi)瓶的冷卻時(shí)間，用不低于外瓶玻璃溫度的sncl2溶液洗滌待鍍瓶膽夾層玻璃表面；（4）減少銀膜因烘白而失光。3.2 安全性方向傳統(tǒng)保溫暖瓶的弊病就在于其安全性低，一旦發(fā)生暖瓶爆炸，輕者部分表皮灼傷，重者將危及生命。而爆炸來(lái)源于瓶膽本體，以下創(chuàng)新設(shè)計(jì)將針對(duì)瓶膽爆炸這一問(wèn)題，提出解決方案。（1）在暖瓶周?chē)胖糜每諝馓畛涞淖o(hù)墊，為了增加護(hù)墊的強(qiáng)度，在上面增加一些強(qiáng)筋。而且中間部分寬于兩邊，可以卡在瓶膽和外殼之間，方便安裝。

8、這種操作也為外層瓶膽提供了保溫環(huán)境，在提高了暖瓶安全性的同時(shí)，又進(jìn)一步增強(qiáng)了其保溫功能。（2）設(shè)計(jì)防爆暖瓶，包括暖瓶本體，其特殊之處在于：暖瓶本體設(shè)置固定架，該固定架置于暖瓶殼與瓶膽之間，固定架上設(shè)置用于給瓶膽保溫的保溫裝置，暖瓶本體下面設(shè)置吸盤(pán)，該吸盤(pán)上設(shè)置放氣孔。所述的固定架固定在暖瓶殼內(nèi)壁上，暖瓶本體的瓶口處安裝出水管，出水管避免現(xiàn)有瓶口過(guò)大，倒水時(shí)，出現(xiàn)熱水溢出的現(xiàn)象。endprint這種防爆暖瓶設(shè)計(jì)效果是：暖瓶本體內(nèi)保溫裝置的設(shè)置避免了瓶膽由于溫差而出現(xiàn)爆破現(xiàn)象，吸盤(pán)有效防止不小心碰倒暖瓶本體而發(fā)生的爆破，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、使用方便，而且安全可靠。3.3 實(shí)用性方向通常情況下，考慮的顧客對(duì)熱

9、水的需求不同，使用者希望對(duì)暖瓶里面水的溫度做一個(gè)合理性預(yù)判，初步考慮設(shè)計(jì)一個(gè)“保溫暖瓶溫度變化圖”，統(tǒng)計(jì)一般情況下暖瓶?jī)?nèi)部水溫隨時(shí)間變化的變化曲線(xiàn)，形成一張圖表之后，貼在保溫暖瓶外部即可讓用戶(hù)參照?qǐng)D表獲悉暖瓶?jī)?nèi)水的大致溫度。另外，在學(xué)校等公共場(chǎng)所，為兼具觀賞性原則，一般會(huì)統(tǒng)一配置型號(hào)一致、外形相似的保溫暖瓶，這為使用者在快速區(qū)分自己和他人保溫暖瓶時(shí)帶來(lái)來(lái)極大的不便，針對(duì)這一問(wèn)題，可以在圖表上增加“姓名、聯(lián)系方式”等欄目，以便區(qū)分不同的暖瓶，還方便丟失后進(jìn)行找尋。4 措施、方法4.1 創(chuàng)新點(diǎn)介紹防爆暖瓶。該防爆暖瓶，包括暖瓶本體，其特殊之處在于：暖瓶本體設(shè)置固定架，該固定架置于暖瓶殼與瓶膽之間，

10、固定架上設(shè)置用于給瓶膽保溫的保溫裝置，該保溫裝置與電源連接，暖瓶本體下面設(shè)置吸盤(pán)，該吸盤(pán)上設(shè)置放氣孔。本實(shí)用新型的有益效果是：暖瓶本體內(nèi)保溫裝置的設(shè)置避免了瓶膽由于溫差而出現(xiàn)爆破現(xiàn)象，吸盤(pán)有效防止不小心碰倒暖瓶本體而發(fā)生的爆破，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、使用方便，而且安全可靠。4.2 圖示說(shuō)明圖1為本新型防爆暖瓶的一種具體實(shí)施例。該實(shí)施例包括暖瓶本體，暖瓶本體設(shè)置固定架1，該固定架1置于暖瓶殼2與瓶膽3之間，固定架1上設(shè)置用于給瓶膽3保溫的保溫裝置4，該保溫裝置4與電源連接，可以安裝電池或通過(guò)插頭與插座連接，暖瓶本體下面設(shè)置吸盤(pán)5，該吸盤(pán)5上設(shè)置放氣孔，在 暖瓶本體置于地面上，吸盤(pán)5將其吸附牢固，打開(kāi)放氣孔可

11、以將暖瓶本體拿起。所述的固定架1固定在暖瓶殼2內(nèi)壁上，這種結(jié)構(gòu)便于更換瓶膽3，暖瓶本體的瓶口處安裝出水管6，出水管6避免現(xiàn)有瓶口過(guò)大，倒水時(shí)，出現(xiàn)熱水溢出的現(xiàn)象，該出水管6可以通過(guò)安在瓶口的塞子與瓶膽3內(nèi)連通，也可以在瓶口處連接凹槽狀的延伸部，該延伸部與出水管6連通。5 結(jié)語(yǔ)實(shí)踐表明，許多新型飲用水器具，憑借其功能繁多，智能方便等優(yōu)點(diǎn)，占領(lǐng)了很多市場(chǎng)份額，但其中沒(méi)有一款能夠替代傳統(tǒng)的保溫暖瓶，其使用方便，易于攜帶，價(jià)格便宜等優(yōu)勢(shì)。根據(jù)現(xiàn)如今生產(chǎn)力發(fā)展水平和科學(xué)技術(shù)發(fā)展速度和規(guī)模推測(cè)，傳統(tǒng)保溫暖瓶還將繼續(xù)占領(lǐng)市場(chǎng)很長(zhǎng)一段時(shí)間。因此，促使傳統(tǒng)保溫暖瓶安全性能提高的設(shè)計(jì)十分有必要，新型防爆暖瓶將繼續(xù)為人們的生活提供更安全可靠地便利