Вакуумні термоси з нержавіючої сталі зберігають тепло в першу чергу завдяки конструкції з нержавіючої сталі з подвійними-стінками в поєднанні з вакуумною технологією. Механізм цього можна пояснити трьома конкретними способами:
1. Вакуумний шар блокує теплопровідність і конвекцію; Основною структурою термоколби є вакуумний шар, розташований між внутрішнім і зовнішнім посудинами. Коли внутрішня ємність містить гарячу воду, тепло передається переважно через три механізми: теплопровідність (пряма передача через тверді тіла або рідини), теплоконвекція (теплопередача, зумовлена рухом рідини) і теплове випромінювання (передача у формі електромагнітних хвиль). Оскільки вакуумний шар практично не містить молекул повітря, теплопровідність і конвекція різко пригнічуються. Так, теплопровідність повітря при кімнатній температурі дорівнює приблизно 0,026 Вт/(м·К), тоді як у вакуумі близька до нуля; оскільки тепло не може передаватися через зіткнення молекул повітря, втрата тепла від внутрішньої посудини до зовнішньої зменшується.
2. Дзеркальне{1}}покриття для відбиття теплового випромінювання: внутрішня стінка посудини зазвичай покривається дзеркальним-покриттям (наприклад, сріблом, алюмінієм або спеціальними сполуками). Теплове випромінювання поширюється у формі електромагнітних хвиль, і ці дзеркало-матеріали мають високу відбивну здатність для теплового випромінювання, включно з інфрачервоними хвилями. Коли гаряча вода всередині посудини втрачає енергію через теплове випромінювання, покриття діє як дзеркало, відбиваючи більшу частину випромінювання назад у посудину. Це створює «термічний бар’єр відбиття», який додатково мінімізує втрати тепла. Цей принцип подібний до колекторних труб у сонячних водонагрівачах, де для підвищення теплової ефективності використовується відбиваючий шар.
3. Двошарова -структура мінімізує вплив зовнішніх температур. Зовнішня оболонка виготовлена з нержавіючої сталі, матеріалу з відносно низькою теплопровідністю (приблизно 15 Вт/(м·К)); крім того, подвійний -шаровий дизайн збільшує площу контакту між зовнішньою оболонкою та зовнішнім середовищем, таким чином розсіюючи тепло, яке втрачається через оболонку з часом. Крім того, поєднання вакуумного шару та зовнішньої оболонки створює подвійний-ізоляційний бар’єр; навіть у низько{7}}температурному середовищі (наприклад, взимку) тепло має спочатку пройти через вакуумний шар, перш ніж повільно розсіюватися через зовнішню оболонку, значно подовжуючи тривалість утримання тепла.
