タイガー魔法瓶は優れた魔法瓶断熱による保温・保冷の技術で、省エネ、トータル的コストダウンをソリューションします。

断熱について

断熱とは、熱伝達を防ぐことであり、それを実現するために用いられる熱伝達性の低い素材を断熱材と呼びます。断熱材は熱伝達を抑える障壁の役割となり、冷房・暖房のエネルギー効率を高めるための建材をはじめ、熱伝達を遅らせることが重要な炊飯器・冷蔵庫・冷凍庫・湯沸かし器・風呂釜等の器具の筐体部分、および多くの工業製品に応用されています。

魔法瓶断熱について

「熱伝達」

熱が移動することを熱伝達と呼びます。熱伝達には、「熱伝導」、「対流」、「放射(輻射)」の3つのタイプがあり、魔法瓶断熱はこれらの熱伝達を遮断する技術です。 温かいものは温かいまま、冷たいものは冷たいままを維持する魔法瓶は、行楽などに出かける際に温かいお茶やスープ、氷水などを入れて持ち運びできる瓶として100年近く前から世界中の人々に愛用され続けています。

[熱伝導を防ぐ]

物体の一部を加熱すると、加熱部分の分子の運動が激しくなります。これらの分子が衝突する時、エネルギーの低い分子はエネルギーの高い分子からエネルギーを獲得します。つまりエネルギーの高い分子集団からエネルギーの低い分子集団へと熱が伝達されます。これを「熱伝導」と呼び、物体がどれ位よく熱を伝導するかを表す数値を「熱伝導率」と呼びます。


真空の場合、空気の分子が存在しないので熱伝導はありません。

JISで定義された真空は「大気圧より低い圧力の気体で満たされた空間内の状態」なので、微量に分子は存在していますが、熱伝導はほとんどゼロとなります。

[対流を防ぐ]

加熱された物質が流動することで、熱伝達される現象を「対流」と呼びます。 空気が加熱されると、その部分が膨張し密度が低くなります。周囲よりも密度が低くなった部分は浮力の作用により浮き上がります。加熱されて浮き上がった部分は熱伝導によって熱を周囲に伝えます。 例えば、部屋を暖房する時、暖かい空気は上に、冷たい空気は下に溜まります。部屋の中を扇風機などで強制循環してやれば部屋全体を効率よく暖めることができます。しかし、室内の中に空気がなければ、暖かい空気層や冷たい空気層が存在しません。


真空の場合、空気が存在しないので、対流はありません。

対流現象は浮力が原因で起こる現象です。気体が存在しない真空中では対流はゼロとなります。

[放射(輻射)を防ぐ]

熱エネルギーが電磁放射(輻射)によって伝達される現象を「放射(輻射)」と呼びます。宇宙では真空ですが、太陽の熱は地球にとどきます。これは熱が赤外線などの電磁波によって伝わるからです。地球は、太陽からの放射によって暖められて生命活動や気象現象を起こしています。


放射は、真空の空間を媒体にしても熱エネルギーを伝えます。

太陽の熱が地球に届くように、放射は真空を通しても熱エネルギーは伝わります。そのため魔法瓶では、内面に鏡面加工を施したり、真空層に銅箔を挟み込むなどをして熱放射を反射させて熱エネルギーを内部に保つようにしています。




保温性・保冷性は「熱伝達」を遮断することによって得られ、魔法瓶断熱は真空や鏡面によりそれを効率よく行う技術です。 ただし、いずれにおいても「完全な真空」「完全な鏡面」を人為的に作り出すことは不可能なので、熱の伝導・対流・放射も完全にゼロとなることはありません。また二重にした容器の内層は当然外層との接点によって支えられているので、そこから熱が伝導することも避けられません。(固体熱伝導) これらのマイナス点はありますが、現在の所、魔法瓶に勝る断熱はないとされています。

「サーモグラフィ」とは、対象物の表面温度を色で示した画像です。


ステンレス魔法瓶について

熱伝達を最小限に抑えることのできる魔法瓶は現在、ガラス製・ステンレス製の二種類が主流となっており、落としても割れないステンレス製魔法瓶が特に多く販売されています。

特長1 [魔法瓶断熱]

ステンレス魔法瓶はステンレスの二重構造の容器になっており、外びんと内びんとの間は「超高真空状態」になっています。この真空状況は宇宙空間にも近く、水も空気もありません。よって熱伝導も対流も限りなくゼロとなっています。 さらに、内びんの外側(真空側)には、鏡の役割を果たす銅箔が挟み込まれているので、魔法瓶内からの放射による熱を反射し外側に逃がさないようになっています。 これらの原理により、魔法瓶の真空の壁が熱伝導、対流、放射による「熱の逃げ」を遮断することができ、魔法瓶の高保温・高保冷性能を保ちます。

特長2 [コンパクト・軽量・大容量]

ステンレス魔法瓶は加工精度が高く、内びんと外びんの間を可能な限り薄く設計することができるので、ガラス魔法瓶と比べて外形を小さく、質量を軽く、また容量を大きく確保することができます。 また薄板ステンレスを使用することで、固体熱伝導による放熱を最小限に抑えることともに軽量化が実現できます。

特長3 [コストダウン]

ステンレス魔法瓶の二重容器にステンレス材を使用しているため、内びんに直接お湯等の内容物を入れることができると同時に、外びんを外部構造部材として兼用利用できるのでトータル的コストダウンが期待できます。

特長4 [応用]

ステンレス魔法瓶はステンレスを主な材料としているため、高温領域の断熱材容器としても活用できます。家電製品だけでなく産業の分野においても省エネ目的などに幅広く利用可能です。