【影响世界的专利】真空瓶

真空瓶

真空瓶专利

真空瓶的实际发明人是英国化学家和物理学家、苏格兰人詹姆士.杜瓦（James Dewar）（1842.9.20 - 1923.3.27）。他是剑桥大学和伦敦英国皇家学院教授。他从事低温现象研究，1891在摄氏-240温度下，制出了液态氧。为了保存这种液态氧，1893年，他发明了双层壁真空瓶。真空是非常好的绝热材料；玻璃是热的不良传导物，并在瓶壁上涂上水银形成该面，防止热辐射，这样的玻璃双层壁真空瓶是一种储存液态气体、低温研究较理想的容器和工具，世称杜瓦瓶。事实上，这样的瓶热不能传进去，也不能散出来，对所存之物不管是保冷或保暖都是非常有效的。但是，发明人杜瓦对真空瓶的广泛用途当时并没有认识到。

杜瓦雇用了两名德国吹玻璃工匠制造这种真空瓶，并用于教学和研究工作，他也曾申请过英国专利（GB 439/1893），但该申请仅涵盖抽去空气形成真空而不是将其成为相应的容器。

1903年，当年被杜瓦雇用的两个德国吹玻璃工匠之一赖因霍尔德.伯格（Reinhold Burger）对杜瓦瓶进行了改进，并于1903年10月1日申请了德国专利，申请号为DE 170057，名称为《具有封闭真空空腔的双层壁容器》。他同时也申请了美国、英国专利。该专利的改进之处在于，在双壁形成的真空空腔中加入加固件，避免双层真空瓶壁因盛水等压力而爆破。并在说明书中指出该容器作为保温瓶等日常用具使用时应配装像类似军用水瓶这样的外壳。如所提供的该专利说明书附图所示，图1为容器垂直剖视图，图2为图1中沿A-B截面的剖视图，容器a具有镜面涂层c的双瓶壁b，在双瓶壁b形成封闭的真空空腔d中设置有由石棉纸板或类似有弹性导热性差的材料制成的衬垫e，该衬垫e在空腔中与双壁b轻轻相接触，衬垫e由细线f和g穿成串并固定，细线f是环状的，细线g是直线状的。

1904年，伯格和另一德国吹玻璃工匠成立了Thermos公司，该公司的名字来自于对这种真空瓶命名的公开竞标活动；在该活动中，一个慕尼黑居民提出从希腊词therme（hot 热）衍变成thermos来命名这种真空瓶。其后又将“Thermos”注册登记为商标。

1906年，伯格又对上述专利进行了改进，并同时申请了德国、美国和英国专利。美国专利申请的申请日期为1906年10月23日，该申请于1907年12月3日被授予专利，专利号为US 872795，名称为《具有壁间真空空腔的双层壁容器》。改进之处在于设置于双层壁间的加固垫块不再用细线和细线环固定，代之以用壁的不同凹、凸方式或凹、凸环来固定热传导性差的弹性材料，如石棉、软木垫块或环，从而对真空双层容器进行加固。下面结合所提供的该专利附图9、10、11加以进一步说明。图9为一种野外瓶的侧视图，图10为该瓶的垂直剖视图，图11为在设有垫块处截面的剖视图。加固块a由凸出部分i定位，防止该加固块产生位移，从而形成内外壁之间加固作用。凸出部分i是玻璃双层壁容器吹制中形成的。真空双层壁容器具有诸如用金属板或皮革制成的外壳K，该外壳装有提带h，真空双层壁容器的底部坐落在外壳K底面上设置的弹性衬座l上，真空双层壁容器的颈部与外壳K之间围填有弹性环m。真空双层壁容器口设有中空玻璃塞头n,塞头n的上半部的帽o中为热传导差的材料，塞头n可借助于盖P往下压。这个盖P设有内螺纹与外壳K上部的外螺纹吻合连接，通过螺旋调节盖P的下旋位置，从而调节塞头n的下压力，弹性衬垫q使塞头n压紧在真空双层壁容器口的上缘上，使之与外界隔绝。盖P还可作为杯子使用。

在1907年，他们通过授权方式，在美国、英国、加拿大各设立一个公司生产各种保温容器，市场销售非常成功，产品很快销往世界各地；并在英国和很多其他国家登记注册了商标。市场红火也导致了不少诉讼，但是诉讼结果也不总是对他有利的。1962年在美国就“Thermos”商标与一个名叫Aladdin Industries的小同行制造厂发生的商标诉讼中就败诉了，理由是“Thermos”（热水瓶）早已是很多人熟知的名称，通用上品名“Thermos”（热水瓶）不能作为注册商标。而且他们公司管理不到位对他的这次诉讼也不利，他们不经意地在1910年目录把“Thermos”作为日常用品的词汇。1910年，在英国，就专利侵权与Isola公司诉讼中也败诉了。当告Isola公司侵犯了其专利权时，Isola公司反诉其专利无效。法官认为，保温瓶的概念已包含在杜瓦瓶中，当然，随着时间推延，产品一直在不断改进，例如在沙克尔顿（Shackleton）对南极探险和波里（Peary）对北极探险以及莱特（Wright）兄弟早先飞行中都使用过热水瓶。*

杜瓦发明了储存低温液态气体的真空瓶（杜瓦瓶），伯格的专利发明对其进行了改进，形成了不同场合能使用的一种保温瓶，例如，热水瓶、冰瓶等，很快成为人类日常生活不可或缺的生活用品。

* 资料来自2007年美国BARNES & NOBLE 出版的《INVENTING THE 20TH CENTURY》

发明人： 詹姆士.杜瓦爵士

Sir James Dewar(1842-1923)是一位苏格兰化学家及物理学家。出生于福斯河上的坚卡丁。1875年他成为剑桥大学教授，1877年成为英国皇家学会会员。他提出了一种苯的结构设想，即杜瓦苯，并在光谱分析方面作了大量工作。他主要的工作是在低温学研究上。1904年他与皮埃尔.居里一同研究镭衰变成氦的过程，同年被授予爵士。第一次世界大战期间，他发明的无烟火药起到了很大作用，但是他的低温学研究却因为资金缺乏而终止，他开始转向气泡表面张力研究。1923年，他在伦敦离世，享年79岁。