水筒の材質と真空による断熱、保温・保冷について

質問

水筒の購入を考えているのですが、いろいろ種類があって悩んでいます。

水筒の保温・保冷の仕組みは、ステンレスの筒を2重にし、その間に真空部分を作ることで、熱の伝導を妨げるというものが多いそうです。

なぜステンレスなのですか？

最近の水筒の材質には主にステンレス、アルミニウム、プラスチック(PETGなど)があるようなのですが、真空による断熱機能があるのはステンレス製ばかりです(探しましたがステンレスしかありませんでした)。

アルミニウム製のものにも保温・保冷ができるものがありましたが、断熱材を使用したもので、真空による断熱という説明は見当たりません。

▼アルミニウム製で保温できる水筒
http://www.iwatani-primus.co.jp/products/laken/55.html

プラスチック製に関しては保温・保冷ができないものしか見つかりませんでした。

ちなみに、熱伝導率が影響するのかな？と思い調べたところ、ステンレスは15、アルミニウムは237、PETGは0.17でした。(単位はW*m^-1*K^-1)

アルミニウムは熱伝導しすぎるから真空部分をかませても十分な断熱ができないということでしょうか？

なぜ、真空による断熱機能のある水筒はステンレス製ばかりで、アルミニウム製やプラスチック製がないのかを解説していただきたいです。

よろしくお願いします。

回答No.1

rnakamra · ベストアンサー

これは私の推測です。間違っていたらごめんなさい。

真空部分で断熱をするためには、その容器が真空と大気圧との差圧に耐えられる構造になっていないといけません。
たかが大気圧と思うかもしれませんが、1cm^2当たり1kgfもの圧力であり、アルミ缶程度なら簡単にべちゃんこにつぶされてしまいます。

このような力に耐えるためにアルミやプラスチックを使うとかなり厚手の容器にしないと耐えられないと思います。
ステンレスならかなりの強度を持っていますのである程度までなら薄くすることができるのだと思います。

お礼

回答ありがとうございました。
たかが大気圧と思ってました。

回答No.3

MVX250F001

更にステンレスは錆びにくいという特長もありますからね。しかも安価で加工もしやすい

ものすごく高価（何十万円とか！？）になってもかまわないのなら、チタンあるいはカーボン繊維の水筒の方が更に軽くて保温もよりいいでしょう

お礼

チタン製の水筒についても気になっていたのですが、
やはり高価というのが欠点だったのですね。
回答ありがとうございました。

回答No.2

noname#160321

＃１のお答えで正解。
でもステンレスは熱伝導度が高いから、やっぱりガラスが一番ですね。
壊れやすいのが欠点だけど。
だから実験室のデュワー瓶はみんなステンレスになっちゃった。
ガラスのデュワー瓶は良く壊れるし、液体窒素を浴びたくないからね。

お礼

回答ありがとうございました。