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古羅馬時期人們就已經知道，雙層容器能保暖。在龐貝城的廢墟中，人們曾挖出過一個雙層容器。

現代的杜瓦瓶是蘇格蘭物理學家和化學家詹姆斯-杜瓦爵士發明的。1892年，杜瓦吩咐伯格將玻璃吹制一個特殊的玻璃瓶。這是一個雙層玻璃容器，兩層玻璃膽壁都涂滿銀，然后把兩層壁間的空氣抽掉，形成真空。兩層膽壁上的銀可以防止輻射散熱，真空能防止對流和傳導散熱，因此盛在瓶里的液體，溫度不易發生變化。后來，伯格用鎳制造外殼，保護易碎的玻璃瓶膽。起初，這種杜瓦瓶僅在實驗室、醫院和探險隊中使用，以后在野餐或乘火車時也使用起來。

1893 年1 月20 日杜瓦宣布發明了一種特殊的低溫恒溫器（cryostat）——后來稱為杜瓦瓶。1898 年他用杜瓦瓶實現了氫的液化，達到了20.4K。翌年又實現了氫的固化，靠抽出固體氫表面的蒸氣，達到了12K。 杜瓦發明的盛低溫液化氣體的容器，就是雙層中間鍍銀，并抽成真空的玻璃容器，這種容器后來被改造成人人皆知的日用品——熱水瓶。1925年，開始有大眾化的廉價塑料熱水瓶出售。

同時，實驗室中裝運、儲藏液態氣體也需要類似的真空保溫容器。杜瓦于1906年發明了儲藏液態氧的金屬杜瓦瓶。為鐵路運輸而設計的容量為110000升的金屬容器，液態氧每天蒸發率大約是0.1%，液態氫每天蒸發率大約是0.8%。