【影響世界的專利】真空瓶

真空瓶

真空瓶專利

真空瓶的實際發明人是英國化學家和物理學家、蘇格蘭人詹姆士.杜瓦（James Dewar）（1842.9.20 - 1923.3.27）。他是劍橋大學和倫敦英國皇家學院教授。他從事低溫現象研究，1891在攝氏-240溫度下，制出了液態氧。為了保存這種液態氧，1893年，他發明了雙層壁真空瓶。真空是非常好的絕熱材料﹔玻璃是熱的不良傳導物，並在瓶壁上涂上水銀形成該面，防止熱輻射，這樣的玻璃雙層壁真空瓶是一種儲存液態氣體、低溫研究較理想的容器和工具，世稱杜瓦瓶。事實上，這樣的瓶熱不能傳進去，也不能散出來，對所存之物不管是保冷或保暖都是非常有效的。但是，發明人杜瓦對真空瓶的廣泛用途當時並沒有認識到。

杜瓦雇用了兩名德國吹玻璃工匠制造這種真空瓶，並用於教學和研究工作，他也曾申請過英國專利（GB 439/1893），但該申請僅涵蓋抽去空氣形成真空而不是將其成為相應的容器。

1903年，當年被杜瓦雇用的兩個德國吹玻璃工匠之一賴因霍爾德.伯格（Reinhold Burger）對杜瓦瓶進行了改進，並於1903年10月1日申請了德國專利，申請號為DE 170057，名稱為《具有封閉真空空腔的雙層壁容器》。他同時也申請了美國、英國專利。該專利的改進之處在於，在雙壁形成的真空空腔中加入加固件，避免雙層真空瓶壁因盛水等壓力而爆破。並在說明書中指出該容器作為保溫瓶等日常用具使用時應配裝像類似軍用水瓶這樣的外殼。如所提供的該專利說明書附圖所示，圖1為容器垂直剖視圖，圖2為圖1中沿A-B截面的剖視圖，容器a具有鏡面涂層c的雙瓶壁b，在雙瓶壁b形成封閉的真空空腔d中設置有由石棉紙板或類似有彈性導熱性差的材料制成的襯墊e，該襯墊e在空腔中與雙壁b輕輕相接觸，襯墊e由細線f和g穿成串並固定，細線f是環狀的，細線g是直線狀的。

1904年，伯格和另一德國吹玻璃工匠成立了Thermos公司，該公司的名字來自於對這種真空瓶命名的公開競標活動﹔在該活動中，一個慕尼黑居民提出從希臘詞therme（hot 熱）衍變成thermos來命名這種真空瓶。其后又將“Thermos”注冊登記為商標。

1906年，伯格又對上述專利進行了改進，並同時申請了德國、美國和英國專利。美國專利申請的申請日期為1906年10月23日，該申請於1907年12月3日被授予專利，專利號為US 872795，名稱為《具有壁間真空空腔的雙層壁容器》。改進之處在於設置於雙層壁間的加固墊塊不再用細線和細線環固定，代之以用壁的不同凹、凸方式或凹、凸環來固定熱傳導性差的彈性材料，如石棉、軟木墊塊或環，從而對真空雙層容器進行加固。下面結合所提供的該專利附圖9、10、11加以進一步說明。圖9為一種野外瓶的側視圖，圖10為該瓶的垂直剖視圖，圖11為在設有墊塊處截面的剖視圖。加固塊a由凸出部分i定位，防止該加固塊產生位移，從而形成內外壁之間加固作用。凸出部分i是玻璃雙層壁容器吹制中形成的。真空雙層壁容器具有諸如用金屬板或皮革制成的外殼K，該外殼裝有提帶h，真空雙層壁容器的底部坐落在外殼K底面上設置的彈性襯座l上，真空雙層壁容器的頸部與外殼K之間圍填有彈性環m。真空雙層壁容器口設有中空玻璃塞頭n,塞頭n的上半部的帽o中為熱傳導差的材料，塞頭n可借助於蓋P往下壓。這個蓋P設有內螺紋與外殼K上部的外螺紋吻合連接，通過螺旋調節蓋P的下旋位置，從而調節塞頭n的下壓力，彈性襯墊q使塞頭n壓緊在真空雙層壁容器口的上緣上，使之與外界隔絕。蓋P還可作為杯子使用。

在1907年，他們通過授權方式，在美國、英國、加拿大各設立一個公司生產各種保溫容器，市場銷售非常成功，產品很快銷往世界各地﹔並在英國和很多其他國家登記注冊了商標。市場紅火也導致了不少訴訟，但是訴訟結果也不總是對他有利的。1962年在美國就“Thermos”商標與一個名叫Aladdin Industries的小同行制造廠發生的商標訴訟中就敗訴了，理由是“Thermos”（熱水瓶）早已是很多人熟知的名稱，通用上品名“Thermos”（熱水瓶）不能作為注冊商標。而且他們公司管理不到位對他的這次訴訟也不利，他們不經意地在1910年目錄把“Thermos”作為日常用品的詞匯。1910年，在英國，就專利侵權與Isola公司訴訟中也敗訴了。當告Isola公司侵犯了其專利權時，Isola公司反訴其專利無效。法官認為，保溫瓶的概念已包含在杜瓦瓶中，當然，隨著時間推延，產品一直在不斷改進，例如在沙克爾頓（Shackleton）對南極探險和波裡（Peary）對北極探險以及萊特（Wright）兄弟早先飛行中都使用過熱水瓶。*

杜瓦發明了儲存低溫液態氣體的真空瓶（杜瓦瓶），伯格的專利發明對其進行了改進，形成了不同場合能使用的一種保溫瓶，例如，熱水瓶、冰瓶等，很快成為人類日常生活不可或缺的生活用品。

* 資料來自2007年美國BARNES & NOBLE 出版的《INVENTING THE 20TH CENTURY》

發明人： 詹姆士.杜瓦爵士

Sir James Dewar(1842-1923)是一位蘇格蘭化學家及物理學家。出生於福斯河上的堅卡丁。1875年他成為劍橋大學教授，1877年成為英國皇家學會會員。他提出了一種苯的結構設想，即杜瓦苯，並在光譜分析方面作了大量工作。他主要的工作是在低溫學研究上。1904年他與皮埃爾.居裡一同研究鐳衰變成氦的過程，同年被授予爵士。第一次世界大戰期間，他發明的無煙火藥起到了很大作用，但是他的低溫學研究卻因為資金缺乏而終止，他開始轉向氣泡表面張力研究。1923年，他在倫敦離世，享年79歲。