[107-1]第 6 組-保溫瓶大賽-哪一個廠牌的保溫瓶性能最好?

保溫瓶大賽-哪一個廠牌的保溫瓶性能最好?


6組:成教2黃翎榛、歷史1胡倩宜、法制1郭承天、財法1朱巧芸、犯防1黃郁芬

在中正每個寒冷的夜晚,是否想喝點暖呼呼的飲品呢?但原本暖呼呼的飲品放在室溫就容易慢慢變冷了。拜科技日益進步,人類發明出一種能於一定時間內保持水溫的「保溫瓶」,讓飲品能放慢下降溫度,不過市售的保溫瓶琳瑯滿目,雖然提供消費者多方面的選擇,但也 讓消費者不知該如何選擇何種牌子的保溫瓶,且市售的保溫瓶有許多不同的材質,也常讓消費者一頭霧水,到底怎樣的材質才能有最好的保溫效果呢?為了解開這個日常生活中大家都會有的問題,故我們從幾個面向去探討保溫瓶,並以市售的三種不同品牌的保溫瓶-象印、鍋寶和川本的家做水溫在一定時間所下降的溫度差距測試,經實驗後是以象印的保溫效果最好‧鍋寶次之

保溫瓶的由來

  1879年,德國一位叫瓦因的物理學家為了儲存實驗室的液化氣體,聽從了霍裡德教授的建議,用兩層中間為真空的薄玻璃製成容器,1881年他撰寫了論文《瓦因霍裡德瓶》。到了1890年,英國化學家盾姆斯久阿爾改進了瓦因霍裡德瓶,在瓶壁上鍍上一層銀,這樣可以降低熱輻射,減緩熱量通過玻璃的散失,於是「久阿爾瓶」誕生了。

  到了1904年,柏林吹製玻璃器皿的工人部布林蓋發現,這種瓶子除了可以提供科學研究之外,還可以用在日常生活當中。他經過研究,在久阿爾瓶外面添加了護熱套,這樣在市面上就有了能儲存熱咖啡或紅茶的容器,從此各式各樣的保溫瓶也就陸續問世了。

保溫瓶的原理

1: 可以是熱的或冷的液體

2:此雙層的結構內外的表面都鍍銀,而鍍銀的表面極易反射光或其他輻射(例如:鏡子的玻璃背面也是鍍銀的),所以可以防止熱輻射到瓶外去,或瓶外的熱輻射至瓶內來!

3:這是一層真空層,使熱不但無法傳導,也不會有熱對流的現象,可以進一步隔絕瓶裏瓶外的熱傳播!

4:可以密閉蓋住瓶身的蓋子,瓶口是整個瓶子唯一的開口,一般以具有彈性的軟木塞或其他塑膠材質製成

5:外殼,有多樣設計

  保溫瓶經過重重的隔絕與保護,可以有效「保持溫度」。不過,保溫瓶的保溫效果還是有限的,一段時間之後液體的溫度還是會變得和室溫一樣!
1.由於熱無法藉由傳導在真空中傳送,所以熱只能利用玻璃及瓶蓋來傳導,但這兩種物質都不是熱的良導體。
2.真空同時可以避免熱經由對流作用流失。
3.輻射作用由鍍銀的表面阻擋,它只能被反射回瓶內,以達到保溫的目的



保溫瓶瓶蓋設計

1  螺旋式
密封較緊,內置不銹鋼與矽膠結合,可減少散熱,增加保溫效果,適用於商務、辦公、車載、差旅
2  彈跳杯(按鍵式)
有鎖可防誤開,操作簡單,易開,然塑料結構較多,耐摔性差,彈跳按鍵長出的一部份喝水時易接觸到嘴巴
3  大容量杯(附有杯蓋)
外蓋可以當小水杯,適合學生與旅人,但手按壓處會接觸到水。
4  提手杯蓋
可以懸掛,保溫時間也相對較長,適合帶去戶外。
5  翻片杯蓋
輕按側邊按鈕,杯口就會打開,放開按鈕,杯口就會閉合。



保溫瓶材質
  市售保溫瓶多以不銹鋼材質為主,而不銹鋼的種類繁多,何謂不銹鋼呢?其材質中至少要含有11%的「鉻」,而不銹鋼又有分為200300400系列,其中保溫瓶則多以300系列的304316兩類不銹鋼為主。不銹鋼編號200系列的所含的鎳(較貴的金屬)較少,而鎳具有抗腐蝕之功能,故此系列的不銹鋼就容易生鏽,而300系列具有較高含量的鉻和鎳,堅固耐用,是應用最廣泛的系列,而400系列成分含量較廣,難概括而論。

  304不鏽鋼在台灣俗稱為「白鐵」,具良好抗腐蝕性,用途最廣,包括工業、家具裝飾行業和食品醫療行業。316醫療級不鏽鋼,因為比304不鏽鋼多含有一種鉬(Mo)元素,所以更耐腐蝕、更堅固,價格也更高,為用途第二廣泛的不鏽鋼。適於肥料生産設備、照相、食品工業、沿海設施。

  304不銹鋼其含有微量的錳,主要是提升不銹鋼的延展性,但也曾因為錳含有毒素的問題,發生過錳危機,然而專家表示不鏽鋼屬於耐熱的惰性材質,耐熱程度可達1000多度,一般保溫瓶或餐具,接觸溫度介於65度到80度之間,不太可能讓不鏽鋼的錳溶出,一般人在使用不鏽鋼器具,包括鍋具、保溫瓶等等,並不會認真去查看說明書,發生像是錳危機此等捕風捉影的事件,也不願意去查證被不良媒體惡意炒作,但其實只要多花點時間,了解使用說明,就不會再人心徨徨、擔心受怕。例如保溫瓶的使用說明即提及,不得裝過酸過鹹的物質、避免使用鋼刷清洗,許多忽略使用方式的消費者才可能是受害者。大多數錳中毒以「吸入性」為主,過去台灣曾發生過有礦工長期在礦坑工作,集體慢性錳中毒,並出現「類巴金森氏症」的症狀。


  而我們實驗的保溫瓶中,是針對3間市面常見的廠牌(鍋寶、象印、川本的家),其中鍋寶的保溫瓶我們選用316不銹鋼材質的保溫瓶,而其他兩者則是304不銹鋼。可針對同材質不同廠牌之於保溫效果有否差異推論廠牌之間的設計差異,亦可觀察不同材質本身之於保溫效果有何不同。

保溫瓶實驗
1.實驗材料介紹與方法
以多數人常用的品牌 (象印和鍋寶)和較不普遍使用的品牌(川本的家)來進行實驗,比較大廠牌是否有較佳的保溫效力。
表一、實驗廠牌之比較 

象印
鍋寶
川本的家
容量
480ml
480ml
500ml
價錢
899
990
300
開蓋方式
彈跳式
彈跳式
開蓋式
外殼
304不鏽鋼
316不鏽鋼
304不鏽鋼
製造地
泰國製造
中國製造
中國製造

2.各家熱水保溫效能
實驗設計:以知名大廠象印 (咖啡色)及鍋寶 (藍色)和普通市面廠牌川本的家(綠色) 之保溫瓶,進行熱水保溫之比較
熱水溫度(
表二、熱水溫度()紀錄表
時間
象印
鍋寶
川本的家
1208
88.2
93.8
90.0
1308
80.1
86.0
79.3
1508
75.0
75.2
67.9
1708
68.7
67.3
58.9
1908
63.2
60.5
52.3
2208
57.3
52.9
45.0

1208實驗照
鍋寶 象印 川本的家(依左而右)



熱水實驗結果統整

表三、熱水實驗結果統整

象印
鍋寶
川本的家
10 小時後溫度差(
30.9
40.9
45.0
保溫效果
最好
次之
最差



表四、實驗廠牌之比較及實驗結果統整

象印
鍋寶
川本的家
容量
480ml
480ml
500ml
價錢
899
990
300
開蓋方式
彈跳式
彈跳式
開蓋式
外殼
304不鏽鋼
316不鏽鋼
304不鏽鋼
製造地
泰國製造
中國製造
中國製造
保溫效果
最好
次之
最差

結論

  保溫瓶對保溫效能的實驗測量結果得知,是以象印的保溫效果最好鍋寶次之。
由表四可知,保溫瓶的價錢高低與其保溫效果並不成正比,所以「價格越貴,保溫效果越好」的迷思應被打破。
以開蓋方式而言,通常是開蓋式較彈跳式密合,所以保溫效果較好,但比較開蓋方式還是要看各廠牌的設計,川本的家雖然是開蓋式但還是比象印和鍋寶的彈跳式保溫效果來得差。
而以不鏽鋼的種類而言,使用316不鏽鋼的「鍋寶」保溫瓶的價錢,確實比使用304不鏽鋼的「象印」和「川本的家」的保溫瓶價錢來的高,但316不鏽鋼的效果為更耐腐蝕、更堅固,其與保溫效果並無關聯,所以消費者在選擇保溫瓶時,若較注重保溫效果,可以選擇「象印」的保溫瓶,若注重耐腐蝕性、堅固性勝過於保溫效果,則可選擇使用316不鏽鋼的「鍋寶」的保溫瓶。

保溫瓶無所謂最好最壞,唯有消費者了解自身需求,才能找到對自己來說最好的保溫瓶。
  




保溫瓶的由來---來源: https://blog.xuite.net/cathy.shiau/twblog/132594690-
%E4%BF%9D%E6%BA%AB%E7%93%B6%E7%9A%84%E7%94%B1%E4%BE%86
保溫瓶的原理--來源: http://www.bud.org.tw/Hu/hu01.htm
保溫瓶蓋設計.保溫瓶材質---來源: http://freebsd5.psjh.cy.edu.tw/~chemphy/complement/5/5-5/2.htm
https://www.cw.com.tw/article/article.action?id=5086742
https://a-nolla.com/archives/2696
https://www.wukong.com/answer/6374552727904583937/