Isolierkanne
Eine Isolierkanne (auch Thermoskanne oder Thermosflasche – ein Produktname des Herstellers Thermos) ist ein verschließbares Gefäß, das Getränke oder Suppen warm oder kalt halten soll. Als Transportbehälter für größere Mengen an Speisen (mit dann oft rechteckigem Querschnitt) wird sie auch als Thermophore (von altgriechisch: θερμός thermós = warm, heiß und φορός phorós = tragend) bezeichnet.
Sie verzögert den Temperaturausgleich von aufbewahrten Flüssigkeiten mit der Umgebung (adiabatische Verpackung). Die Flüssigkeit kann heißer oder kälter als die Umgebung sein.
Aufbau
Isolierkannen stellen eine Anwendung der Dewargefäße dar. Im äußeren Gehäuse, welches keinen Beitrag zur Wärmedämmung leistet, befindet sich in der klassischen Ausführung ein doppelwandiges Glasgefäß, dessen Zwischenraum evakuiert ist um die Wärmeleitung zu unterbinden. Eine zusätzliche Beschichtung oder Verspiegelung der dem Nutzinhalt zugewandten Seite der Doppelwand vermindert durch Reflexion den Wärmeverlust über Wärmestrahlung. Durch diese Konstruktion wird der Wärmeausgleich zwischen Innen und Außen, der sowohl durch Wärmeleitung, Wärmestrahlung als auch durch Konvektion erfolgt, verringert.
Die obere Abdichtung bildete ursprünglich ein großer Korken, zwischenzeitlich wird meist ein Kunststoffverschluss eingesetzt. Weiterhin wird heutzutage statt des Glasgefäßes häufig ein doppelwandiges Gefäß aus Edelstahl eingesetzt. Zwischen der inneren und äußeren Wandung besteht ebenfalls ein Vakuum zur Isolierung. Dieses Prinzip hat etwas schlechtere Wärmedämmeigenschaften, ist aber im Alltag sehr viel unempfindlicher gegenüber Erschütterungen und spitzen Gegenständen (z. B. beim Spülen). Oft wird das Edelstahlgefäß mit einer Edelstahlhülle zu einer Isolierkanne kombiniert.
Das Funktionsprinzip wird auch bei Vakuumkollektoren zur Energiegewinnung in thermischen Solaranlagen genutzt.
Verlust der Isolierfähigkeit bei Edelstahlgefäßen
Ein häufiges Problem bei heute erhältlichen Edelstahlgefäßen ist der Verlust der Isolierfähigkeit nach ein bis zwei Jahren. Um ein glänzendes, fleckenfreies Aussehen zu erhalten, werden die Gefäße in Säure gebeizt. Der dabei entstehende Wasserstoff lagert sich teilweise in die äußere Stahlhaut ein. Wegen des Druckgefälles diffundiert der gut wärmeleitende Wasserstoff allmählich in das Vakuum und verschlechtert dieses merklich, die hohe Isolierfähigkeit geht verloren. Die Möglichkeit einer nachträglichen Evakuierung ist üblicherweise nicht vorgesehen.
Geschichte
Das Vakuumgefäß wurde vom Chemiker James Dewar bereits 1874 in kalorimetrischen Versuchen benutzt.[1] Diese mittlerweile als Dewargefäß bezeichneten Behältnisse waren noch aus Metall hergestellt.[2] Erst später wurden sie aus ineinanderliegenden Glaskolben gefertigt. Zur Reduktion der Wärmestrahlung verspiegelte Dewar die Innenflächen der Glasgefäße.[3] Entsprechende Lager- und Transportgefäße stellte er 1893 vor.
Unabhängig von Dewar entdeckte der Chemnitzer Professor Adolf Ferdinand Weinhold ebenfalls dieses Prinzip und nutzte es 1881 in seiner Veröffentlichung einer Apparatur zur Quecksilberverfestigung.[4]
Reinhold Burger forschte in Deutschland an einer Nutzung des Prinzips. Am 1. Oktober 1903 wurde sein Patent unter DRP-Nr. 170057 registriert[5] und er produzierte für den Eismaschinenfabrikanten Carl von Linde Behälter für verflüssigte Luft. Er sorgte für eine beständige Silberbeschichtung und ein schützendes Metallgehäuse. 1909 verkaufte Burger sein Patent an die Charlottenburger Thermos, die dann auch Namensgeber wurde.[6] Die erste Serienproduktion fand 1920 statt.
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Isolierkanne -
Thermosflasche ohne Deckel
Siehe auch
Einzelnachweise
- ↑ Thomas O’Connor Sloane: Liquid Air and Liquefaction of Gases. Henley, New York 1900, S. 232.
- ↑ Für Demonstrationszwecke aufgeschnittenes Replikat eines Dewar-Vakuumgefäßes im Science Museum, London.
- ↑ Henry E. Armstrong: Obituary notices: Sir James Dewar, 1842–1923. In: Journal of the Chemical Society. 1928, S. 1067, doi:10.1039/JR9280001056.
- ↑ Adolf Ferdinand Weinhold: Physikalische Demonstrationen. Anleitung zum Experimentieren im Unterricht an Gymnasien, Realschulen und Gewerbschulen. Quandt & Händel, Leipzig 1881, S. 479, Abb. 362 (PDF-Datei auf Wikimedia Commons).
- ↑ Patent DE170057: Gefäß mit doppelten, einen luftleeren Hohlraum einschließenden Wandungen. Angemeldet am 1. Oktober 1903, veröffentlicht am 25. April 1906, Anmelder: Reinhold Burger.
- ↑ Sendung Kalenderblatt im Deutschlandfunk am 12. Januar 2016
