Kubek termiczny długo trzymający ciepło – jak działa, budowa i materiały

Kubek termiczny wygląda niepozornie, ale jego współczesna konstrukcja jest efektem ponad stu lat rozwoju techniki próżniowej, metalurgii, technologii szkła, tworzyw sztucznych i systemów uszczelniania. Dobry model nie „grzeje” napoju ani nie wytwarza chłodu. Jego zadaniem jest możliwie mocne spowolnienie wymiany energii pomiędzy zawartością kubka a otoczeniem.

Robi to przez ograniczenie trzech podstawowych mechanizmów transportu ciepła: przewodzenia, konwekcji i promieniowania. W konstrukcji próżniowej szczególnie ważne są podwójne ścianki, przestrzeń o bardzo niskim ciśnieniu pomiędzy nimi, ograniczanie mostków cieplnych i dobrze zaprojektowana pokrywka.

Dzisiejsze kubki termiczne są bezpośrednimi potomkami laboratoryjnego naczynia próżniowego opracowanego pod koniec XIX wieku. Z czasem szklane naczynia Dewara otrzymały ochronne obudowy, później stal pozwoliła wyeliminować kruchy szklany wkład, a klasyczna butelka próżniowa zaczęła ewoluować w stronę mniejszych naczyń wyposażonych w ustnik, pokrywkę i system zamknięcia umożliwiający bezpośrednie picie. Royal Institution przechowuje do dziś oryginalne naczynie Dewara z 1892 roku.

Najważniejsze informacje o kubkach termicznych

W dużym skrócie:

• kubek termiczny próżniowy wykorzystuje tę samą podstawową zasadę co termos – pomiędzy jego ściankami znajduje się przestrzeń o bardzo niskim ciśnieniu;
• podwójna ścianka nie zawsze oznacza próżnię – pomiędzy warstwami może znajdować się również powietrze lub inny materiał izolacyjny;
• stal nierdzewna 304 jest jednym z najczęściej wykorzystywanych materiałów w wyposażeniu mającym kontakt z żywnością; szeroko stosowana jest też stal 316, a inne gatunki mogą pełnić funkcje konstrukcyjne;
• pokrywka jest jednym z najważniejszych elementów całego układu termicznego, ponieważ przez górną część kubka może następować znaczna wymiana ciepła;
• o szczelności decyduje nie tylko uszczelka, ale również geometria pokrywki, gwintu, zaworu i sposób złożenia mechanizmu;
• pojemność warto dobierać do rzeczywistej ilości napoju, a nie wyłącznie według zasady „większy = lepszy”;
• deklaracji typu „utrzymuje ciepło przez 6 godzin” nie można rzetelnie porównywać bez znajomości warunków badania;
• sposób mycia zależy od konkretnego modelu – część kubków można myć w zmywarce, inne wymagają mycia ręcznego;
• często wcześniej niż stalowy korpus zużywają się uszczelki, zamki, przyciski i inne elementy pokrywki;
• uszkodzenie komory próżniowej może bardzo mocno pogorszyć właściwości termiczne nawet wtedy, gdy kubek nadal wygląda prawie normalnie.

Czym jest kubek termiczny?

W potocznym języku określenie „kubek termiczny” obejmuje bardzo różne konstrukcje.

• kubek z pojedynczą izolowaną ścianką,
• kubek z dwiema ściankami oddzielonymi powietrzem,
• konstrukcja z materiałem izolacyjnym,
• kubek z podwójnymi ściankami i izolacją próżniową,
• stalowy tumbler z pokrywką,
• niewielka butelka termiczna przeznaczona do bezpośredniego picia.

Technicznie nie są to produkty równoważne.

W najbardziej zaawansowanych konstrukcjach pomiędzy wewnętrzną i zewnętrzną ścianką usuwa się większość gazu. Powstaje przestrzeń o bardzo niskim ciśnieniu, która silnie ogranicza dwa mechanizmy przenoszenia energii: przewodzenie przez gaz i konwekcję.

Podstawowa zasada jest więc taka sama jak w klasycznym termosie.

Różnica pomiędzy współczesnym kubkiem termicznym i termosem dotyczy częściej formy i sposobu użytkowania niż samej fizyki izolacji. Termos jest zwykle projektowany z myślą o przechowywaniu większej ilości napoju i późniejszym jego nalewaniu. Kubek ma umożliwiać picie bezpośrednio z naczynia.

Kubek termiczny do samochodu – szczelny kubek na kawę do auta

ZAMÓW KUBEK TERMICZNY W PROMOCYJNEJ CENIE

Historia kubka termicznego zaczęła się w laboratorium

James Dewar i początki izolacji próżniowej

Korzeni współczesnego kubka termicznego trzeba szukać nie w kawiarni, lecz w XIX-wiecznej fizyce niskich temperatur.

Szkocki fizyk i chemik James Dewar prowadził badania nad skraplaniem gazów. Uzyskanie bardzo niskiej temperatury było trudne i kosztowne, dlatego potrzebował naczynia, które możliwie wolno pochłaniałoby energię z otoczenia.

Royal Institution przechowuje oryginalne naczynie Dewara z 1892 roku. Składa się ono z dwóch szklanych kolb umieszczonych jedna w drugiej i połączonych przy szyjce. Pomiędzy nimi znajduje się częściowa próżnia. W późniejszych konstrukcjach Dewar zwężał szyjkę i stosował srebrzenie powierzchni, żeby ograniczyć straty wynikające z promieniowania cieplnego.

Sama koncepcja była rozwijana jeszcze wcześniej. Royal Institution wskazuje, że już w 1872 roku Dewar wraz z Peterem Taitem pracował nad próżniowo izolowanym naczyniem służącym do ograniczania wymiany temperatury. Dwadzieścia lat później podobną zasadę wykorzystał do utrzymywania bardzo zimnych substancji.

W 1898 roku Dewar jako pierwszy uzyskał ciekły wodór. Naczynie próżniowe było jednym z narzędzi umożliwiających prowadzenie takich badań. Co ciekawe, sam Dewar nie opatentował konstrukcji, która później stała się podstawą jednego z najbardziej rozpoznawalnych przedmiotów codziennego użytku.

Reinhold Burger – od laboratorium do domu

Naczynia Dewara miały poważną wadę: szklana konstrukcja była delikatna i źle znosiła transport.

Niemiecki producent aparatury laboratoryjnej Reinhold Burger zaczął pracować nad rozwiązaniem lepiej nadającym się do codziennego użytkowania. W 1903 roku Burger zgłosił patent DE170057 dotyczący użytkowej konstrukcji naczynia próżniowego.

Burger testował naczynia gorącą wodą, ponieważ nie dysponował ciekłym powietrzem. W ten sposób zauważył, że konstrukcja stworzona z myślą o bardzo zimnych substancjach równie dobrze może ograniczać stygnięcie gorącego napoju.

W komercyjnym rozwoju rozwiązania uczestniczył też Albert Aschenbrenner. Konstrukcja przestała być wyłącznie wyposażeniem laboratorium i zaczęła zmieniać się w przedmiot codziennego użytku.

Skąd wzięła się nazwa Thermos?

W 1904 roku z komercyjnym rozwojem konstrukcji została związana nazwa Thermos, wywodząca się od greckiego słowa thérmē, oznaczającego ciepło.

Nazwa stała się tak rozpoznawalna, że „termos” zaczął funkcjonować w wielu językach jako ogólne określenie izolowanego naczynia służącego do utrzymywania temperatury.

1913 – stal zmienia konstrukcję próżniową

Kolejny przełom nastąpił w 1913 roku.

William Stanley Jr. zaprojektował całkowicie stalową, dwuścienną i próżniowo izolowaną butelkę. Wcześniejsze konstrukcje wykorzystywały metalową obudowę i kruche szklane wnętrze. Zastosowanie stali pozwoliło stworzyć naczynie znacznie lepiej przystosowane do intensywnego użytkowania i transportu. Historię tej konstrukcji dokumentują m.in. archiwa Union College, gdzie przechowywane są materiały Williama Stanleya Jr.

To właśnie ten kierunek rozwoju prowadzi bezpośrednio do konstrukcji współczesnych stalowych termosów i kubków próżniowych:

• wewnętrzna metalowa ścianka,
• zewnętrzna metalowa ścianka,
• przestrzeń o niskim ciśnieniu pomiędzy nimi,
• możliwie ograniczona powierzchnia połączeń przewodzących ciepło.

Stalowe naczynia próżniowe nie są więc wynalazkiem końca XX wieku. Ich historia sięga początku XX stulecia.

Od termosu do travel mug

Klasyczny termos zakładał najczęściej nalewanie napoju do osobnego kubka.

Wraz ze wzrostem mobilności zaczęto rozwijać konstrukcje umożliwiające picie bezpośrednio z izolowanego naczynia.

Patenty z końca XX wieku dobrze pokazują tę ewolucję. W rozwiązaniach określanych już jako travel mug pojawiają się pokrywki ograniczające rozlewanie, otwory umożliwiające picie bez całkowitego zdejmowania zamknięcia i konstrukcje zaprojektowane do częstego użytkowania.

To ważny etap rozwoju: termos przestał być wyłącznie pojemnikiem służącym do przechowywania napoju. Stał się naczyniem, z którego można bezpośrednio pić.

Rozwój stalowych konstrukcji próżniowych

Przejście od szkła do stali nie było jedynie zmianą materiału.

Stal nierdzewna umożliwiła produkowanie naczyń:

• bardziej odpornych na uderzenia,
• pozbawionych kruchego szklanego wkładu,
• lżejszych i łatwiejszych do zabrania w podróż,
• nadających się do formowania w smukłe konstrukcje,
• możliwych do produkowania w dużej skali.

Rozwój pomp próżniowych, technologii spawania cienkich elementów, automatyzacji produkcji i kontroli jakości pozwolił zmniejszać masę konstrukcji i obniżać koszty jej wytwarzania.

Typowy współczesny stalowy kubek próżniowy składa się z:

• wewnętrznej stalowej ścianki,
• zewnętrznej stalowej ścianki,
• hermetycznie zamkniętej przestrzeni pomiędzy nimi,
• próżni technicznej w tej przestrzeni,
• połączenia obu ścianek przy szyjce,
• pokrywki,
• ustnika lub zaworu,
• systemu uszczelnień.

Z czasem pojawiły się też matowe powierzchnie, powłoki proszkowe, struktury poprawiające chwyt i silikonowe elementy stabilizujące podstawę.

Jak działa kubek termiczny? Trzy drogi wymiany ciepła

Każdy kubek termiczny musi ograniczać trzy podstawowe sposoby transportu energii.

Przewodzenie

Przewodzenie polega na przekazywaniu energii poprzez materiał.

Metal jest dobrym przewodnikiem, dlatego pojedyncza stalowa ścianka szybko przenosiłaby energię pomiędzy gorącą kawą a otoczeniem.

W konstrukcji próżniowej obie metalowe ścianki są rozdzielone przestrzenią, z której usunięto większość gazu. Ogranicza to przewodzenie poprzez znajdujące się pomiędzy nimi cząsteczki.

Nie oznacza to jednak, że przewodzenie znika całkowicie.

Wewnętrzna i zewnętrzna część kubka muszą być gdzieś fizycznie połączone. Takie połączenia występują przede wszystkim w rejonie szyjki, spawów czy elementów konstrukcyjnych. Powstają wtedy mostki cieplne.

Konwekcja

Konwekcja wymaga przemieszczania się cieczy lub gazu.

Jeżeli pomiędzy dwiema ściankami znajduje się zwykłe powietrze, ogrzany gaz może się unosić, a chłodniejszy opadać. Powstaje ruch konwekcyjny przenoszący energię.

W przestrzeni, z której usunięto prawie cały gaz, taki mechanizm zostaje bardzo mocno ograniczony.

Konwekcja nadal występuje:

• wewnątrz samego napoju,
• w powietrzu znajdującym się nad jego powierzchnią,
• po zewnętrznej stronie kubka.

Pokrywka ma więc znaczenie również dlatego, że ogranicza ruch ogrzanego powietrza i pary nad cieczą.

Promieniowanie

Próżnia nie zatrzymuje promieniowania elektromagnetycznego.

Każdy obiekt mający temperaturę wyższą od zera bezwzględnego emituje promieniowanie cieplne. Dlatego Dewar w późniejszych konstrukcjach stosował srebrzone powierzchnie mające ograniczać ten mechanizm wymiany energii.

W zaawansowanych układach izolacyjnych znaczenie może mieć emisyjność powierzchni i jej zdolność odbijania promieniowania cieplnego.

Po usunięciu powietrza nadal pozostają więc dwie ważne drogi transportu energii:

• promieniowanie,
• przewodzenie przez elementy konstrukcyjne łączące obie części naczynia.

Podwójne ścianki nie zawsze oznaczają próżnię

To jedno z najważniejszych rozróżnień.

Hasło „podwójne ścianki” bywa stosowane jak synonim „kubka próżniowego”, ale technicznie nie jest to poprawne.

Dlatego sam wygląd kubka lub grubość jego ścianek niewiele mówią o rzeczywistych parametrach.

Czym są mostki cieplne?

W idealnym układzie wewnętrzna gorąca ścianka w ogóle nie dotykałaby zewnętrznej chłodniejszej części kubka.

W prawdziwym produkcie jest to niemożliwe.

Kubek musi mieć:

• szyjkę,
• spawy,
• pierścienie,
• elementy dna,
• gwinty,
• miejsca mocowania pokrywki.

W każdym miejscu, w którym metalowa część wewnętrzna jest fizycznie połączona z zewnętrzną, powstaje droga przewodzenia ciepła.

To właśnie mostek cieplny.

Projektant musi więc znaleźć kompromis pomiędzy wytrzymałością a izolacyjnością. Połączenie musi być wystarczająco mocne, ale jednocześnie powinno umożliwiać możliwie mały transport energii.

Przekrój współczesnego kubka termicznego

Typowy stalowy kubek próżniowy można rozłożyć funkcjonalnie na kilka części.

Wewnętrzna ścianka ma bezpośredni kontakt z napojem.

Zewnętrzna ścianka tworzy obudowę i odpowiada w dużej mierze za odporność mechaniczną.

Przestrzeń próżniowa ogranicza przewodzenie przez gaz i bardzo silnie ogranicza konwekcję w warstwie izolacyjnej.

Szyjka łączy obie części i stanowi jeden z najważniejszych mostków cieplnych.

Pokrywka zamyka otwór, ale zwykle nie jest izolowana równie dobrze jak stalowy korpus.

Uszczelka ogranicza przepływ płynu i powietrza.

Ustnik lub zawór pozwala pić bez zdejmowania całej pokrywki.

Powłoka zewnętrzna może poprawiać chwyt, wygląd i odporność powierzchni na codzienne użytkowanie.

Dlatego dwa kubki wyglądające niemal identycznie mogą zachowywać temperaturę zupełnie inaczej.

Dlaczego pokrywka jest tak ważna?

Korpus można bardzo dobrze odizolować próżnią, ale na górze kubka nadal pozostaje otwór.

Szeroka szyjka jest wygodna:

• podczas nalewania,
• podczas mycia,
• przy wkładaniu lodu,
• przy bezpośrednim piciu.

Jednocześnie zwiększa jednak powierzchnię, przez którą może następować wymiana energii.

Pokrywka, gwint, ustnik i szyjka tworzą drogę częściowo omijającą izolację próżniową.

Dlatego bardzo dobry korpus nie gwarantuje automatycznie równie dobrego wyniku całego kubka. Znaczenie mają:

• geometria szyjki,
• powierzchnia otworu,
• materiał pokrywki,
• grubość pokrywki,
• kanały przepływu,
• zawory,
• uszczelki,
• częstotliwość otwierania.

Rodzaje zamknięć w kubkach termicznych

Konstrukcja zamknięcia wpływa jednocześnie na szczelność, wygodę i łatwość czyszczenia.

Nakrętka gwintowana

To jedno z najprostszych rozwiązań.

Pokrywka jest odkręcana z gwintu albo posiada mniejszy odkręcany element.

Zaletą jest stosunkowo niewielka liczba ruchomych części.

• sprężyn,
• szczelin,
• kanałów,
• mechanizmów mogących gromadzić osad.

Nie oznacza to jednak automatycznie większej szczelności – ta zależy od konkretnego projektu.

Zamknięcie przyciskowe

Naciśnięcie przycisku uruchamia zawór lub przesuwa element umożliwiający dostęp do napoju.

To wygodne rozwiązanie, ale bardziej skomplikowane technicznie.

• sprężyny,
• zawory,
• ruchome membrany,
• dodatkowe uszczelki,
• kanały przepływu.

Z tego powodu szczególnie ważna jest możliwość dokładnego czyszczenia.

Przykładem takiej konstrukcji są kubki Contigo West Loop, w których zastosowano automatycznie zamykany mechanizm uruchamiany przyciskiem.

Flip-top

Niewielka klapka zamocowana na zawiasie odsłania ustnik. To rozwiązanie może być prostsze od mechanizmu przyciskowego, ale o szczelności nadal decydują docisk i uszczelka.

Pokrywka przesuwna

Przesuwany element odsłania otwór do picia. Często występuje w tumblerach i kubkach biurkowych.

Taka pokrywka może dobrze ograniczać zachlapanie, ale nie każdy model jest przeznaczony do przewożenia poziomo w torbie.

Zamknięcie 360°

Niektóre konstrukcje umożliwiają picie z niemal dowolnego miejsca krawędzi. Są intuicyjne, ponieważ bardziej przypominają zwykły kubek, ale wymagają większej liczby elementów i uszczelnień.

Pokrywka ze słomką

Popularna przede wszystkim w większych tumblerach i naczyniach do chłodnych napojów.

Jeżeli słomka przechodzi przez otwór pokrywki, naczynie może nie być szczelne po przewróceniu. Są też modele projektowane specjalnie z myślą o szczelnym zamknięciu słomki, dlatego trzeba sprawdzać konstrukcję konkretnego produktu.

Rodzaj pokrywki nie przesądza sam w sobie o szczelności produktu.

Silikon – niewielki element o dużym znaczeniu

Uszczelka waży kilka gramów, a może decydować o tym, czy cały kubek nadaje się do przenoszenia.

Jej zadaniem jest dokładne wypełnienie niewielkich szczelin pomiędzy elementami pokrywki.

Silikon jest często stosowany, ponieważ:

• jest elastyczny,
• dopasowuje się do niewielkich nierówności powierzchni,
• zachowuje elastyczność w szerokim zakresie temperatur,
• można go formować w precyzyjne pierścienie i membrany.

Uszczelka starzeje się jednak inaczej niż stalowy korpus. Może:

• odkształcać się,
• twardnieć,
• pękać,
• zbierać osad,
• zatrzymywać aromaty napojów,
• gromadzić zabrudzenia w rowkach.

Dlatego możliwość wyjęcia uszczelki do mycia może być bardzo ważną cechą konstrukcyjną.

Stal nierdzewna w kubkach termicznych

„Stal nierdzewna” nie oznacza jednego konkretnego materiału.

To duża grupa stopów o różnych składach i właściwościach.

W branży spożywczej bardzo szeroko stosowane są stale austenityczne 304 i 316. Stal 430 również ma zastosowania w wyposażeniu związanym z żywnością, szczególnie tam, gdzie wymagania dotyczące odporności korozyjnej są mniejsze.

Stal 304 i oznaczenie 18/8

AISI 304 jest jednym z najpopularniejszych gatunków stali nierdzewnej.

Potoczne określenie 18/8 odnosi się do zawartości około 18% chromu i około 8% niklu.

Stal 304 jest chętnie wykorzystywana ze względu na połączenie:

• odporności na korozję,
• dobrej formowalności,
• spawalności,
• łatwości utrzymywania gładkiej powierzchni.

304L – po co obniża się zawartość węgla?

Litera L oznacza odmianę o obniżonej zawartości węgla.

Takie gatunki stosuje się m.in. tam, gdzie istotne są właściwości materiału w obszarze spawania.

Nie oznacza to jednak, że każdy kubek termiczny wykorzystuje 304L zamiast zwykłej 304. Jeżeli producent nie podaje konkretnego gatunku, nie powinno się go zgadywać.

Stal 316

Stal 316 zawiera dodatkowo molibden.

Dodatek ten zwiększa odporność materiału na niektóre rodzaje korozji, zwłaszcza w środowiskach zawierających chlorki.

Nie oznacza to jednak, że 316 jest zawsze lepszym materiałem do każdego kubka. Dobór gatunku zależy od:

• środowiska,
• projektu,
• jakości wykonania,
• rodzaju połączeń,
• sposobu czyszczenia,
• rzeczywistych warunków eksploatacji.

Stal 304 może być całkowicie odpowiednia dla typowego kubka na kawę czy herbatę.

Stal 430

Stal 430 jest stalą ferrytyczną i ma inną charakterystykę niż austenityczne 304 i 316.

Wykorzystuje się ją m.in. w obudowach, panelach i elementach, dla których wymagania dotyczące odporności korozyjnej są mniejsze.

Dlatego sam napis „stainless steel” nie pozwala jeszcze stwierdzić, z jakiego dokładnie stopu wykonano kubek.

Dlaczego stal nierdzewna jest odporna na korozję?

Kluczową rolę odgrywa chrom.

Na powierzchni stali tworzy się bardzo cienka pasywna warstwa tlenków. Ogranicza ona dalsze utlenianie znajdującego się pod nią materiału.

Jeżeli powierzchnia zostanie lekko naruszona, warstwa może w odpowiednich warunkach odtworzyć się w obecności tlenu.

To zjawisko nazywa się pasywacją.

Nie oznacza to, że stal nierdzewna absolutnie nigdy nie może korodować. Odporność zależy m.in. od gatunku stopu, stanu powierzchni i środowiska.

Szkło borokrzemowe

Szkło było materiałem, od którego zaczęła się cała historia naczyń próżniowych.

Do dziś stosuje się je w:

• termosach,
• dzbankach termicznych,
• szklanych kubkach z podwójnymi ściankami,
• naczyniach laboratoryjnych.

Szczególnie interesujące jest szkło borokrzemowe.

Ma ono niski współczynnik rozszerzalności cieplnej w porównaniu z wieloma zwykłymi szkłami, co zwiększa jego odporność na gwałtowne zmiany temperatury.

Dane dla szkła borokrzemowego Corning 7740 podają współczynnik rozszerzalności około 32,5 × 10⁻⁷/°C w zakresie 0–300°C.

Do jego zalet należą:

• gładka powierzchnia,
• dobra odporność chemiczna,
• możliwość wizualnej kontroli czystości,
• stosunkowo dobra odporność na szok termiczny.

Największą wadą pozostaje kruchość.

W typowym kubku podróżnym stal jest praktyczniejsza tam, gdzie istnieje duże ryzyko upadku.

Nie każdy szklany kubek jest jednak wykonany ze szkła borokrzemowego. Materiał trzeba sprawdzać w specyfikacji produktu.

Tworzywa sztuczne – nawet stalowy kubek ich potrzebuje

Nawet kubek, którego korpus wykonano całkowicie ze stali, zwykle zawiera tworzywa.

Produkuje się z nich między innymi:

• pokrywki,
• ustniki,
• przyciski,
• zawory,
• elementy gwintów,
• uchwyty,
• zewnętrzne osłony.

Spotyka się m.in.:

• polipropylen,
• różne kopoliestry,
• ABS w wybranych elementach konstrukcyjnych,
• inne tworzywa dobrane do konkretnej części produktu.

W przezroczystych elementach naczyń wielorazowych stosuje się również kopoliestry takie jak Tritan.

Nie należy jednak przypisywać konkretnego tworzywa produktowi wyłącznie na podstawie wyglądu.

W Unii Europejskiej materiały i wyroby przeznaczone do kontaktu z żywnością podlegają wymaganiom rozporządzenia (WE) nr 1935/2004. Materiał nie powinien przenosić do żywności składników w ilości zagrażającej zdrowiu ani w niedopuszczalny sposób zmieniać jej składu, smaku czy zapachu.

Dlatego przy konkretnym kubku ważniejsza od ogólnego hasła materiałowego jest deklaracja producenta dotycząca materiałów zastosowanych w danym modelu.

Ceramika i powłoki ceramiczne

Na rynku można spotkać:

• kubki ceramiczne,
• stalowe kubki z wewnętrzną powłoką określaną jako ceramiczna.

Nie są to konstrukcje równoważne.

Klasyczna ceramika może być przyjemnym materiałem do kontaktu z napojem, ale sama w sobie nie zapewnia izolacji próżniowej.

Jeżeli stalowy kubek ma ceramiczną powłokę wewnętrzną, za utrzymywanie temperatury nadal odpowiada głównie:

• stalowy korpus,
• podwójne ściany,
• próżnia.

Powłoka wpływa przede wszystkim na powierzchnię stykającą się z napojem.

Przykładem takiego podejścia konstrukcyjnego są kubki Fellow Carter, w których stalowy korpus z izolacją próżniową łączy się z ceramiczną powierzchnią wewnętrzną.

Powierzchnia stali i powłoki wewnętrzne

W wielu stalowych naczyniach wewnętrzna powierzchnia jest odpowiednio wykańczana. Może być:

• polerowana,
• elektropolerowana,
• pasywowana,
• pokryta dodatkową warstwą przeznaczoną do kontaktu z napojem.

Gładka powierzchnia jest łatwiejsza do czyszczenia i ma mniej mikroskopijnych nierówności, w których mógłby gromadzić się osad.

Nie należy jednak zakładać, że każdy kubek ma elektropolerowaną lub ceramiczną warstwę. Informację tę powinien podawać producent.

Powłoki zewnętrzne

Stalowy korpus może pozostać surowy albo zostać pokryty dodatkową warstwą. Stosuje się m.in.:

• malowanie proszkowe,
• lakiery,
• silikonowe elementy,
• gumowane powierzchnie,
• tekstury zwiększające przyczepność.

Ich główna funkcja dotyczy:

• estetyki,
• chwytu,
• ochrony powierzchni,
• personalizacji produktu.

Za właściwą izolację odpowiada jednak przede wszystkim układ ścianek i próżnia.

Kolor powierzchni może wpływać na pochłanianie promieniowania słonecznego, ale w praktycznym kubku próżniowym jest to zwykle czynnik drugorzędny względem konstrukcji całego naczynia.

Kubek termiczny, termos, butelka termiczna i tumbler

Granice pomiędzy nazwami nie są całkowicie sztywne. Można jednak wskazać typowe różnice.

Kubek termiczny

Najczęściej ma pokrywkę umożliwiającą picie bezpośrednio z naczynia.

Termos

Częściej jest projektowany do przechowywania większej ilości napoju i późniejszego nalewania.

Butelka termiczna

Ma zwykle bardziej butelkowy kształt i węższą szyjkę.

Tumbler

Jest zazwyczaj szeroki, często zwęża się ku podstawie i może mieć słomkę lub prostą pokrywkę. Nie każdy tumbler jest szczelny, podobnie jak nie każdy kubek termiczny wykorzystuje izolację próżniową.

Popularne marki kubków termicznych – różne podejścia do tej samej technologii

Na rynku dostępne są kubki termiczne wielu producentów. Poszczególne serie różnią się konstrukcją pokrywki, proporcjami naczynia, sposobem wykończenia wnętrza, materiałami i przeznaczeniem.

Stanley

Stanley jest historycznie związany z rozwojem stalowych naczyń próżniowych. William Stanley Jr. stworzył w 1913 roku całkowicie stalową butelkę z podwójną ścianką i izolacją próżniową. Współczesna oferta marki obejmuje termosy, kubki i tumblery, w tym serię Quencher.

Thermos

Thermos jest historycznie związany z komercyjnym rozwojem konstrukcji wywodzącej się z naczynia Dewara. Obecnie pod tą marką występują termosy, kubki, butelki i inne naczynia izolowane.

Contigo

Contigo oferuje kubki podróżne z różnymi systemami zamykania. Wśród modeli tej marki znajduje się West Loop z przyciskowym mechanizmem sterującym otwarciem ustnika.

Kambukka

Kambukka oferuje kubki termiczne i butelki z różnymi konstrukcjami pokrywek. Wśród serii znajdują się m.in. Etna i Olympus.

Zojirushi

Zojirushi oferuje stalowe kubki i butelki próżniowe. W zależności od modelu stosowane są zamykane ustniki, blokady pokrywki i elementy zamknięcia umożliwiające demontaż do czyszczenia.

YETI

YETI oferuje serię Rambler obejmującą kubki, tumblery, butelki i większe kubki podróżne. Poszczególne modele różnią się rodzajem pokrywki, uchwytem, pojemnością i przeznaczeniem.

Hydro Flask

Hydro Flask oferuje stalowe butelki, kubki i tumblery z izolacją próżniową, w tym zarówno niewielkie naczynia do kawy, jak i większe tumblery podróżne.

Fellow

Fellow oferuje m.in. serię Carter. W wybranych modelach stalowy korpus z izolacją próżniową jest połączony z ceramiczną powierzchnią wewnętrzną.

Klean Kanteen

Klean Kanteen oferuje stalowe butelki, kubki i tumblery. W zależności od serii dostępne są różne rodzaje pokrywek i konstrukcji izolowanych.

MiiR

MiiR oferuje kubki, tumblery i butelki z izolacją próżniową. W części modeli stosowane są pokrywki umożliwiające picie z różnych miejsc krawędzi.

Kinto, KeepCup, SIGG, Emsa, CamelBak, Chilly’s i Asobu

W kategorii kubków i naczyń termicznych występują też marki Kinto, KeepCup, SIGG, Emsa, CamelBak, Chilly’s i Asobu.

W obrębie oferty jednego producenta mogą znajdować się różne typy produktów:

• próżniowe kubki podróżne,
• tumblery,
• modele ze słomką,
• konstrukcje biurkowe,
• naczynia przeznaczone głównie do chłodnych napojów,
• klasyczne butelki termiczne.

Przy porównywaniu produktów znaczenie mają konkretna konstrukcja, materiały, zamknięcie i deklarowane przeznaczenie danego modelu.

Jaką pojemność kubka termicznego wybrać?

Nie istnieje jedna idealna pojemność.

W praktyce spotykane są bardzo różne rozmiary.

250–300 ml

Kompaktowa pojemność na pojedynczą porcję napoju. Zaletami są:

• niewielka masa,
• mały rozmiar,
• łatwe przenoszenie.

300–500 ml

Bardzo praktyczny zakres dla:

• kawy,
• herbaty,
• napojów chłodnych,
• codziennych dojazdów,
• pracy i uczelni.

Nie oznacza to jednak, że każdy kubek z tego zakresu będzie pasował do każdego uchwytu samochodowego.

500–750 ml

Większa ilość napoju bez konieczności częstego uzupełniania. Trzeba jednak brać pod uwagę:

• większą masę,
• większą wysokość,
• średnicę,
• ergonomię.

Powyżej 750 ml

Takie naczynia zaczynają funkcjonalnie zbliżać się do dużych tumblerów i butelek termicznych. Współczesne tumblery występują również w pojemnościach przekraczających litr.

Czy większy kubek zawsze dłużej utrzymuje temperaturę?

Nie.

Większa objętość cieczy może mieć korzystny stosunek ilości zgromadzonej energii do powierzchni oddającej ciepło.

Ale wynik zależy również od:

• średnicy szyjki,
• pokrywki,
• jakości próżni,
• mostków cieplnych,
• stopnia napełnienia.

Duży kubek z mniej efektywną konstrukcją pokrywki może tracić temperaturę szybciej niż mniejszy model o innej budowie.

Dlaczego częściowo pusty kubek może zachowywać temperaturę inaczej?

Jeżeli kubek jest tylko częściowo wypełniony, nad powierzchnią napoju znajduje się większa objętość gazu.

Zmienia się też stosunek:

• ilości napoju,
• powierzchni cieczy,
• powierzchni ścianek,
• pojemności całego naczynia.

Dodatkowo przy każdym otwarciu część ogrzanego lub schłodzonego powietrza wewnątrz zostaje wymieniona z otoczeniem.

Dlatego ten sam kubek może zachowywać się termicznie inaczej, gdy jest pełny, a inaczej, gdy pozostaje w nim tylko niewielka ilość napoju. To jeden z powodów, dla których pojemność warto dobierać do rzeczywistego sposobu użytkowania.

Kubek termiczny w pracy, samochodzie i podróży

Ten sam produkt nie musi być najlepszy we wszystkich zastosowaniach.

Kubek termiczny do pracy

Przy biurku szczególnie ważne mogą być:

• stabilna podstawa,
• wygodna pokrywka,
• możliwość szybkiego czyszczenia,
• niewielkie ryzyko zachlapania dokumentów lub klawiatury.

Jeżeli kubek cały czas stoi pionowo, absolutna szczelność po odwróceniu może być mniej istotna niż ergonomia.

Kubek termiczny do samochodu

Znaczenie mają:

• średnica podstawy,
• wysokość,
• dopasowanie do uchwytu,
• stabilność,
• szczelne zamknięcie.

Uchwyty samochodowe nie mają jednego uniwersalnego wymiaru, dlatego zgodność konkretnego kubka trzeba sprawdzać indywidualnie.

Sam kubek najlepiej ustawić stabilnie w uchwycie przed rozpoczęciem jazdy.

Kubek termiczny na uczelnię

Istotne mogą być:

• masa,
• szczelność,
• prostota pokrywki,
• łatwe mycie,
• możliwość przenoszenia w torbie.

Kubek termiczny w podróży

Jeżeli naczynie ma znaleźć się w plecaku lub torbie, koniecznie trzeba sprawdzić, czy producent określa je jako przeznaczone do transportowania w różnych pozycjach.

Pokrywka ograniczająca zachlapanie nie musi być pokrywką całkowicie szczelną.

Kubek na spacer i wycieczkę

W takim zastosowaniu liczą się:

• masa,
• wielkość,
• odporność na uszkodzenia,
• właściwości termiczne,
• wygoda przenoszenia.

Szczelność – co właściwie oznacza?

Hasła typu:

• „szczelny”,
• „leak-proof”,
• „leak-resistant”,
• „splash-proof”,
• „odporny na zachlapanie”

nie powinny być traktowane jako synonimy.

Kubek może bardzo dobrze ograniczać zachlapanie w pozycji pionowej, ale przeciekać po odwróceniu.

Dlatego określenia dotyczące szczelności trzeba czytać dokładnie i odnosić do konkretnego modelu oraz sposobu użytkowania przewidzianego przez producenta.

Dlaczego kubek może zacząć przeciekać?

Najczęstsze przyczyny nie muszą oznaczać uszkodzenia stalowego korpusu.

Problemem może być:

• źle osadzona uszczelka,
• zabrudzony rowek,
• niedokręcona pokrywka,
• przekrzywiony gwint,
• zużycie silikonowego pierścienia,
• uszkodzenie pokrywki po upadku,
• zanieczyszczenie zaworu,
• nieprawidłowe złożenie mechanizmu po myciu.

Dlatego warto okresowo rozłożyć pokrywkę – oczywiście tylko wtedy, gdy producent przewidział taką możliwość – i dokładnie oczyścić jej elementy.

Jak powstają zapachy w pokrywce?

Kawa, herbata i yerba mate zawierają liczne związki aromatyczne.

Część z nich może pozostawać:

• na silikonowych pierścieniach,
• pod uszczelkami,
• w kanałach przepływu,
• w szczelinach pokrywki.

Dlatego sytuacja, w której stalowe wnętrze jest czyste, ale pokrywka nadal pachnie kawą, nie jest niczym niezwykłym.

Pod względem długoterminowego użytkowania łatwość rozebrania i umycia pokrywki może mieć większe znaczenie niż bardzo skomplikowany system otwierania.

Czy warto wstępnie ogrzać kubek?

Z punktu widzenia fizyki – tak, jeżeli zależy nam na ograniczeniu początkowego spadku temperatury.

Gdy gorący napój trafia do zimnego stalowego wnętrza, część jego energii zostaje zużyta na ogrzanie samego naczynia.

Jeżeli wcześniej ogrzejemy wnętrze gorącą wodą, różnica temperatur będzie mniejsza.

Podobna zasada działa przy zimnych napojach – wcześniejsze schłodzenie naczynia zmniejsza początkową wymianę energii.

Nie zmienia to jednak jakości próżni ani konstrukcji izolacyjnej. Zmienia tylko warunki startowe.

Czy do kubka termicznego można wlać wrzątek?

Nie należy ustalać jednej uniwersalnej temperatury dla wszystkich modeli.

O możliwości użycia bardzo gorącego napoju decydują:

• materiał pokrywki,
• konstrukcja zaworu,
• uszczelki,
• ustnik,
• przeznaczenie konkretnego modelu,
• zalecenia producenta.

Maksymalną dopuszczalną temperaturę należy sprawdzić w instrukcji konkretnego produktu.

Nie ma podstaw, żeby przyjąć uniwersalne „maksymalnie 80–90°C” dla wszystkich kubków termicznych.

Napoje gazowane – problemem jest ciśnienie, nie próżnia

Izolacja próżniowa znajduje się pomiędzy ścianami, a napój wewnątrz kubka znajduje się w innej przestrzeni.

W przypadku napojów gazowanych problem polega na czym innym.

Rozpuszczony dwutlenek węgla może wydzielać się do przestrzeni znajdującej się nad cieczą i zwiększać ciśnienie wewnątrz szczelnego naczynia.

Dlatego część producentów wyklucza napoje gazowane w instrukcjach konkretnych modeli.

Nie oznacza to jednak, że żaden kubek termiczny nie może ich przechowywać. Istnieją konstrukcje projektowane specjalnie do pracy z napojami pod ciśnieniem. Najważniejsza jest instrukcja konkretnego modelu.

Czy kubek można myć w zmywarce?

Nie istnieje jedna zasada dla całej kategorii.

Część kubków jest przystosowana do mycia w zmywarce. W innych producent zaleca ręczne czyszczenie korpusu, a zmywarkę dopuszcza wyłącznie dla pokrywki lub wybranych elementów.

Nie można więc powiedzieć ani „każdy kubek termiczny należy myć ręcznie”, ani „stalowy kubek zawsze można włożyć do zmywarki”.

Kubek nie składa się wyłącznie ze stali. Ma również:

• uszczelki,
• powłoki,
• tworzywa,
• mechanizmy,
• przyciski,
• zawiasy.

Różne materiały mogą inaczej reagować na temperaturę i detergenty.

Najpewniejsza zasada jest prosta: sprawdzić instrukcję konkretnego modelu.

Jak prawidłowo dbać o kubek?

Podstawą jest regularne usuwanie pozostałości napoju.

Warto czyścić:

• wnętrze,
• pokrywkę,
• ustnik,
• uszczelki,
• rowki,
• dostępne kanały przepływu.

Po umyciu dobrze pozostawić elementy otwarte do całkowitego wyschnięcia.

Jeżeli producent pozwala na demontaż pokrywki, okresowe dokładniejsze czyszczenie zmniejsza ryzyko gromadzenia się osadów w trudno dostępnych miejscach.

Co najczęściej zużywa się pierwsze?

Nie zawsze jest to stalowy korpus.

Elementami eksploatacyjnymi są przede wszystkim:

• silikonowe uszczelki,
• zawiasy,
• suwaki,
• przyciski,
• sprężyny,
• mechanizmy blokujące,
• elementy pokrywki.

Korpus próżniowy może działać bardzo długo, podczas gdy niewielka uszczelka zaczyna decydować o możliwości wygodnego i szczelnego transportowania kubka.

Dlatego dostępność:

• zapasowej pokrywki,
• uszczelki,
• innych części zamiennych

może znacząco przedłużyć praktyczny okres użytkowania produktu.

Nie ma jednak uniwersalnej zasady typu „uszczelkę trzeba zmieniać co 6 lub 12 miesięcy”. Decyduje jej rzeczywisty stan i zalecenia producenta.

Co dzieje się po utracie próżni?

Dwie metalowe ścianki tworzą hermetycznie zamkniętą komorę.

Jeżeli zostanie ona rozszczelniona, do środka może dostać się gaz.

Wtedy ponownie możliwe staje się znacznie intensywniejsze przewodzenie przez gaz i konwekcja pomiędzy ściankami.

Właściwości izolacyjne wyraźnie spadają.

Jednym z możliwych objawów jest sytuacja, w której po wlaniu gorącego napoju duża część zewnętrznego stalowego korpusu zaczyna szybko się nagrzewać, mimo że wcześniej pozostawała znacznie chłodniejsza.

Nie należy jednak mylić tego z ogrzewaniem pokrywki czy szyjki. W tych miejscach naturalnie znajdują się mostki cieplne.

Czy „chlupanie” oznacza utratę próżni?

Nie.

Sam odgłos słyszany podczas potrząsania nie jest wiarygodnym testem szczelności komory próżniowej.

W kubku mogą poruszać się:

• elementy pokrywki,
• zawór,
• sprężyna,
• inne ruchome części mechanizmu.

Nie powinno się więc diagnozować utraty próżni wyłącznie na podstawie dźwięku.

Lepszym sygnałem jest zauważalna zmiana właściwości termicznych korpusu.

Czy wgnieciony kubek nadal może działać?

Tak.

Samo wgniecenie zewnętrznej ścianki nie oznacza automatycznie rozszczelnienia komory.

Jeżeli nie doszło do:

• przebicia,
• uszkodzenia spoiny,
• naruszenia połączeń,
• rozszczelnienia przestrzeni próżniowej,

kubek może nadal działać. Wgniecenie może być więc wyłącznie uszkodzeniem mechanicznym zewnętrznej ścianki, ale może też towarzyszyć poważniejszemu uszkodzeniu. Bardziej miarodajna niż sam wygląd jest zmiana zachowania termicznego produktu.

Jak naprawdę testuje się kubki termiczne?

„Trzyma ciepło sześć godzin” brzmi jak prosty parametr.

W rzeczywistości wynik zależy od warunków badania.

Znaczenie mają:

• temperatura początkowa napoju,
• temperatura otoczenia,
• ilość cieczy,
• pojemność naczynia,
• stopień wypełnienia,
• wcześniejsze ogrzanie kubka,
• liczba otwarć,
• czas pozostawienia otwartego ustnika,
• konstrukcja pokrywki,
• miejsce wykonywania pomiaru.

Dlatego wyniki dwóch różnych produktów można uczciwie porównywać tylko wtedy, gdy procedura była podobna.

Norma EN 12546-1 – co rzeczywiście obejmuje?

EN 12546-1:2000 dotyczy izolowanych pojemników do użytku domowego. Część pierwsza obejmuje vacuum ware, insulated flasks and jugs, czyli próżniowe naczynia, izolowane butelki i dzbanki.

Norma jest więc ważnym technicznym punktem odniesienia przy rozmowie o próżniowych naczyniach izolowanych.

Nie należy jednak zakładać, że każdy współczesny travel mug automatycznie został przebadany według EN 12546-1.

Jeżeli producent deklaruje badanie produktu zgodnie z konkretną normą, powinien taką informację podać.

To dokładniejsze niż przypisywanie zgodności całej kategorii tylko na podstawie podobnej konstrukcji.

Dlaczego liczba godzin na opakowaniu nie mówi wszystkiego?

Producent może deklarować:

• „6 godzin ciepła”,
• „12 godzin zimna”,
• „24 godziny chłodu”.

Bez metodologii trudno jednak bezpośrednio porównać takie wartości.

Inny wynik otrzymamy dla:

• pełnego kubka,
• kubka napełnionego w połowie,
• temperatury otoczenia 20°C,
• temperatury otoczenia 5°C,
• całkowicie zamkniętej pokrywki,
• kubka otwieranego co kilkanaście minut.

Znaczenie ma nawet definicja tego, co oznacza „utrzymuje ciepło”. Czy chodzi o temperaturę komfortową do picia, konkretną wartość w stopniach, czy wyłącznie różnicę względem temperatury otoczenia?

Dlatego profesjonalny test wymaga kontrolowanych warunków.

Trwałość kubka termicznego

Długowieczność nie zależy wyłącznie od grubości stali.

O trwałości decydują:

• jakość spawów,
• trwałość komory próżniowej,
• konstrukcja szyjki,
• odporność pokrywki,
• materiał uszczelek,
• mechanizm zaworu,
• jakość gwintu,
• powłoka zewnętrzna.

W wielu konstrukcjach to właśnie pokrywka lub jej elementy mogą ograniczać praktyczną żywotność całego produktu.

Dlatego dostępność części zamiennych może być istotnym argumentem technicznym.

Kubek termiczny a wielokrotne użycie

Kubek wielorazowy może ograniczać liczbę jednorazowych kubków zużywanych podczas regularnego korzystania z kawy i innych napojów na wynos.

Nie oznacza to jednak automatycznie, że każdy kubek termiczny w każdych warunkach ma mniejszy całkowity wpływ środowiskowy niż produkt jednorazowy.

Znaczenie mają:

• materiał,
• proces produkcji,
• transport,
• częstotliwość używania,
• sposób mycia,
• długość życia produktu.

Im dłużej sprawny kubek jest używany, tym więcej jednorazowych naczyń może zastąpić.

Dlatego trwałość, naprawialność oraz możliwość wymiany uszczelki czy pokrywki mają znaczenie nie tylko użytkowe.

Kubek termiczny a yerba mate

Kubki termiczne kojarzą się przede wszystkim z kawą i herbatą, ale mogą mieć zastosowanie również przy yerba mate.

Trzeba jednak odróżnić kilka sposobów użycia.

Do przechowywania wody

Kubek lub niewielki termos może służyć jako izolowane naczynie na wodę przeznaczoną do kolejnych dolewek – jeżeli jego konstrukcja pozwala wygodnie ją nalewać.

Do bezpośredniego picia yerba mate

Niektóre szerokie kubki mogą pełnić funkcję naczynia do yerba mate, jeżeli:

• jest w nich wystarczająco dużo miejsca na susz,
• można włożyć bombillę,
• konstrukcja pokrywki nie przeszkadza w piciu,
• wnętrze można dokładnie umyć.

Nie jest to jednak cecha każdego kubka termicznego.

Tereré

Izolacja działa w obu kierunkach.

Tak samo jak spowalnia stygnięcie gorącego napoju, może spowolnić ogrzewanie zimnego.

Dlatego odpowiedni kubek termiczny może przydać się również przy tereré, czyli yerba mate przygotowanej na zimno.

Przy yerba mate szczególnie ważna jest możliwość dokładnego czyszczenia, ponieważ drobiny suszu mogą pozostawać w:

• rowkach,
• ustniku,
• gwincie,
• mechanizmie pokrywki.

Na co patrzeć przy wyborze dobrego kubka termicznego?

Zamiast zaczynać od marki, lepiej zacząć od konstrukcji.

1. Rodzaj izolacji

Czy jest to:

• pojedyncza ścianka,
• podwójna ścianka z powietrzem,
• izolacja próżniowa?

2. Materiał wnętrza

Jeżeli producent podaje gatunek stali, można dokładniej ocenić materiał. Samo „stainless steel” jest informacją znacznie mniej precyzyjną.

3. Konstrukcja pokrywki

Czy można ją rozłożyć? Czy uszczelki są dostępne? Czy mechanizm ma wiele trudno dostępnych kanałów?

4. Szczelność

Czy producent deklaruje pełną szczelność, odporność na przeciekanie czy tylko ochronę przed zachlapaniem?

5. Pojemność

Powinna odpowiadać rzeczywistej ilości napoju.

6. Wymiary

Szczególnie ważne w samochodzie.

7. Masa

Duży stalowy kubek po napełnieniu może ważyć znacznie więcej niż sugeruje jego wygląd.

8. Sposób czyszczenia

Czy można korzystać ze zmywarki? Czy pokrywkę można rozebrać?

9. Części zamienne

Uszczelka kosztująca niewiele może przedłużyć życie produktu, który inaczej trzeba byłoby zastąpić nowym.

10. Warunki testowania parametrów

Im dokładniej producent opisuje metodę badania, tym łatwiej interpretować deklarowany czas utrzymywania temperatury.

11. Przeznaczenie konkretnego modelu

Nie każdy kubek danej marki nadaje się do:

• wrzątku,
• napojów gazowanych,
• transportu poziomo,
• zmywarki,
• napojów gorących.

Nazwa producenta nie zastępuje instrukcji konkretnego produktu.

Kubek termiczny jako system, a nie tylko stalowe naczynie

To najważniejszy techniczny wniosek z całego tematu.

Dwa kubki mogą mieć:

• stal nierdzewną,
• podwójne ściany,
• próżnię,
• podobną pojemność,

a mimo tego zachowywać temperaturę zupełnie inaczej.

O wyniku decyduje cały układ: materiał, geometria korpusu, jakość próżni, szyjka, mostki cieplne, pokrywka, uszczelki, zawór, pojemność i stopień napełnienia.

Dlatego dobry kubek termiczny jest niewielkim systemem izolacyjnym, a nie po prostu metalowym naczyniem.

Od kriogeniki do porannej kawy

Historia kubka termicznego jest niezwykła właśnie dlatego, że jego podstawowa zasada działania praktycznie się nie zmieniła.

James Dewar potrzebował naczynia pozwalającego prowadzić eksperymenty z ekstremalnie zimnymi substancjami.

Reinhold Burger dostrzegł możliwość zastosowania tej technologii w codziennym życiu.

William Stanley połączył próżnię z całkowicie stalową konstrukcją.

Późniejsi projektanci skoncentrowali się na:

• zmniejszeniu rozmiarów,
• szczelności,
• wygodzie picia,
• pokrywkach,
• zaworach,
• ergonomii,
• łatwiejszym czyszczeniu.

Dzisiejszy kubek termiczny jest więc produktem codziennego użytku wykorzystującym fizykę rozwijaną pierwotnie na potrzeby kriogeniki XIX wieku.

Pod kolorową obudową nadal działa ta sama podstawowa zasada: ograniczyć przewodzenie, ograniczyć konwekcję, kontrolować promieniowanie i zminimalizować drogi, którymi energia może ominąć izolację.

Najczęściej zadawane pytania o kubki termiczne

Czy kubek termiczny i termos działają na tej samej zasadzie?

Jeżeli oba wykorzystują podwójne ścianki i izolację próżniową – ich podstawowa zasada działania jest taka sama. Różnią się głównie formą i sposobem użytkowania.

Czy każdy kubek z podwójnymi ściankami jest próżniowy?

Nie. Pomiędzy ściankami może znajdować się:

• powietrze,
• pianka,
• inny materiał,
• próżnia.

Czy stal 18/8 to stal 304?

18/8 jest popularnym określeniem stali zawierającej około 18% chromu i 8% niklu i często odnosi się do materiałów z rodziny 304. Jeżeli producent podaje dokładny gatunek, jego specyfikacja jest bardziej precyzyjna niż samo oznaczenie 18/8.

Czy stal 316 zawsze jest lepsza od 304?

Nie. 316 ma większą odporność na pewne środowiska korozyjne dzięki zawartości molibdenu, ale w typowym kubku 304 może być całkowicie odpowiednim materiałem.

Czy można myć kubek termiczny w zmywarce?

Zależy od konkretnego modelu. Niektóre kubki są przeznaczone do mycia w zmywarce, inne powinny być myte ręcznie, a w części produktów do zmywarki można wkładać tylko pokrywkę.

Dlaczego kubek nagle słabiej trzyma temperaturę?

Możliwe przyczyny to:

• utrata próżni,
• uszkodzenie mechaniczne,
• problem z pokrywką,
• zużyta uszczelka,
• zmiana sposobu użytkowania.

Jeżeli stalowa powierzchnia zewnętrzna nagle zaczęła mocno się nagrzewać, może to wskazywać na problem z izolacją.

Czy wgniecenie oznacza utratę próżni?

Nie. Kubek może być wgnieciony i nadal zachowywać szczelność komory próżniowej.

Czy można wlać do kubka wrzątek?

Zależy od konkretnego produktu. Nie należy przyjmować jednej uniwersalnej temperatury maksymalnej dla wszystkich kubków.

Czy można przechowywać napoje gazowane?

Tylko jeśli producent dopuszcza takie zastosowanie. W zamkniętym naczyniu CO₂ może prowadzić do wzrostu ciśnienia.

Dlaczego kubek pachnie poprzednią kawą?

Aromaty najczęściej pozostają w:

• uszczelkach,
• pokrywce,
• kanałach zaworu.

Dokładne rozłożenie i umycie zamknięcia może być ważniejsze niż samo wypłukanie stalowego wnętrza.

Czy większy kubek zawsze dłużej trzyma ciepło?

Nie. Liczy się cała konstrukcja, a nie tylko pojemność.

Jak samodzielnie sprawdzić izolację?

Można wykonać prosty test porównawczy:

1. zmierzyć temperaturę wody;
2. wlać ją do kubka;
3. zamknąć naczynie;
4. pozostawić w możliwie stałej temperaturze otoczenia;
5. ponownie zmierzyć temperaturę po kilku godzinach.

Taki test pozwala porównać zachowanie własnego kubka w czasie albo sprawdzić, czy jego parametry wyraźnie się pogorszyły. Nie jest jednak równoważny badaniu laboratoryjnemu według konkretnej normy.

Czy kubek termiczny może być używany do zimnych napojów?

Tak, jeżeli producent dopuszcza takie zastosowanie. Izolacja nie działa wyłącznie dla gorących napojów. Jej zadaniem jest ograniczenie wymiany energii, więc równie dobrze może spowalniać ogrzewanie chłodnej zawartości.

Czy można używać kubka do yerba mate?

Zależy od budowy. Jeżeli kubek ma szeroki otwór, łatwe do czyszczenia wnętrze i pozwala wygodnie umieścić bombillę, może sprawdzić się jako naczynie do yerba mate. Nie jest to jednak uniwersalna funkcja każdego kubka termicznego.

Popularne poradniki z bloga YerbaMarket