CN108713955A - 一种多功能水杯 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种多功能水杯，包括具有开口的杯体，杯体包括外壳、内胆、底座、温度传感器、水质检测模块、称重传感器、显示终端和提供温度传感器、水质检测模块、称重传感器与显示终端电能而实现运作的蓄电池，内胆包括内胆A和内胆B，内胆A位于内胆B内，内胆A由过滤材料制成，可净化水源；底座与外壳通过螺纹连接，温度传感器、水质检测模块、称重传感器分别设置在内胆B的外底部，温度传感器、水质检测模块、称重传感器分别能实现温度检测，水质检测和重量检测功能并将检测结果显示在显示终端上。本发明能针对现人们需饮用更健康的水巧妙设计而成，能降低水中的重金属离子和氯离子的含量，得到水质更好的水，饮用者能饮用到更健康的水。

Description

一种多功能水杯

【技术领域】

本发明属于生活用品技术领域，特别涉及一种多功能水杯。

【背景技术】

杯子是我们日常生活中使用最多的用具之一。

水是地球上最常见的物质之一，是包括无机化合、人类在内所有生命生存的重要资源，也是生物体最重要的组成部分，对人体而言，水在身体内不但是“运送”各种营养的载体，而且还直接参与人体的新陈代谢因此保证充足的摄水量对人体生理功能的正常运转至关重要，正常人每天至少需要喝1500ml左右，大约8杯左右，所以水杯成了人们生活中常见的生活用品。但是在实际的使用过程中，人们越来越注重对水杯的各种性能和使用感的提升，如何让水杯更好的满足人们对生活品质的追求一直是本领域技术人员不懈追求的目标。

目前市场上，水杯类型多样，各类独特的外观造型，以及众多新型功能的引入，都为人们的生活带来了方便，而其中具备监测提醒的功能更是获得了市场的认可。事实上，使用者的需求不同，工业上的进一步发展也不一样。中国专利申请号201320393447.0，自供电温度显示的智能水杯：中国专利申请号201320683503.4，有通过压力传感器进行杯内水量测算功能的智能水杯等等。

如今，环境污染越来越严重，水源和水质的质量多含有大量对人体有害的物质，人们对于生活饮水的体验质量需求越来越高，现有的多功能呢水杯已经不能满足使用者的精确和更高程度的使用需要。

【发明内容】

本发明针对上述的问题，提供一种多功能水杯，能针对现在人们对生活质量的高需求，需要饮用更加健康的水，使用本申请设计的水杯，能大大降低水中的重金属离子和氯离子的含量，得到水质更好的水，饮用者能饮用到更健康的水，并且该水杯不仅能在饮用开水时候过滤，还可以设计为大容量(例如1-8L)的水杯，能直接过滤水龙头的水作为净化水源的装置。

为达到上述目的，本发明所采用的技术方案是：

一种多功能水杯，包括具有开口的杯体，所述杯体包括外壳、内胆、底座、温度传感器、水质检测模块、称重传感器、显示终端和提供温度传感器、水质检测模块、称重传感器与显示终端电能而实现运作的蓄电池；所述内胆包括内胆A和内胆B，内胆A位于内胆B内，且内胆A的开口与内胆B的开口在同一水平面上，内胆A的一侧胆壁紧贴内胆B的一侧胆壁，内胆A与内胆B的高度比为1:2，内胆A的开口与内胆B的开口面积比为2:1，所述内胆A设有与内胆A的开口相匹配的密封盖，内胆A的底部设有若干个小孔，小孔的直径为1-5mm；所述外壳与内胆B之间设有空腔，外壳与底座通过螺纹连接；所述称重传感器位于内胆B底部，并电连接于显示终端，所述温度传感器5通过设置于内胆B均位于与显示终端连接；所述温度传感器通过检测内胆B内的液体温度后将结果传送显示在显示终端上；所述水质检测模块包括水质检测探头、水质预设对比模块、水质检测结果提示灯，所述水质预设对比模块中包括优、良、差三种分析数据值，所述水质检测结果提示灯分为绿色、黄色、红色，绿色表示水质优、黄色表示水质良、红色表示水质差；所述水质检测探头的上探头位于内胆B内部并高出内胆底部5-10mm，上探头将内胆B内的水质数据提取后与水质预设对比模块中设定的优、良、差三种分析数据值对比得到结果，将结果显示于通过电连接的显示终端上；所述显示终端为一个LED显示屏，LED显示屏上包括温度显示终端、重量显示终端、水质显示终端；所述内胆A是由过滤材料构成，所述过滤材料是由以下重量份的组分制成：石英玻璃载体100-200份、改性聚丙烯酰胺20-45份、半补强炭黑5-10份、白桦脂醇3-10份、特殊处理后根皮苷提取粉5-10份、电气石粉4-8份、甘油脂肪酸酯3-9份。

本发明的技术原理是：本申请的水杯包括两个内胆，先将密封盖打开将水先从内胆A倒入，然后盖上密封盖，等水通过内胆A过滤之后从底部的小孔过滤到内胆B内，内胆A的结构采用的是过滤材料制成的，具有良好的过滤效果去除重金属等对人体有害的物质，当水过滤到内胆B后，内胆B上的水质监测探头将内胆B内的水质数据提取后与水质预设对比模块中设定的优、良、差三种分析数据值对比得到结果，将结果显示于通过电连接的显示终端上，当水质检测结果提示灯分为绿色或黄色表示水质为优或良，可以饮用；当温度传感器5将内胆B内的水的温度显示在LED显示屏上的温度显示终端上，饮用者可以根据显示的温度判断是否适合饮用，防止喝开水被烫水烫到人的嘴巴和舌头，当判断适合饮用的温度后可从内胆B的开口进行饮水，当饮用后，称重传感器将内胆B内的水进行差值计算后在LED显示屏上的重量显示终端上显示饮用者饮用了多少毫升的水，可以提醒饮用者一天的饮用量。

在本发明的技术方案中进一步说明，所述内胆B底部采用半导体制冷材料制成；所述制冷材料按照重量份数计是将碲30-40份、铋18-20份、锑15-20份分别粉碎过2000目筛，然后混合得到混合料，接着在650-750℃熔炼15-25分钟，然后冷却即可得到半导体制冷材料。

在本发明的技术方案中进一步说明，所述底座的底部还设置有防滑胶垫。

在本发明的技术方案中进一步说明，所述改性聚丙烯酰胺是将10-20重量份聚丙烯酰胺、3-8重量份二甲基丙烯酸季胺盐、5-10重量份纳米磷酸钙混合后在温度为350-450℃下煅烧20-35min即可。

在本发明的技术方案中进一步说明，所述特殊处理后根皮苷提取粉是按照如下步骤制备得到的：

(1)将根皮苷提取粉在研钵里研磨过1000目筛，

(2)将研磨过筛后的根皮苷提取粉与硼硅酸按质量比为2:1搅拌均匀，得到混合粉，

(3)将混合粉与钛酸酯偶联剂研磨10min，再加入质量分数为3％的植物油继续研磨15min后即可；

所述混合粉钛酸酯偶联剂植物油的质量比为15:2:1。

在本发明的技术方案中进一步说明，所述内胆A是如下方法制成的：

①：将石英玻璃载体用酒精消毒后，备用；

②：将改性聚丙烯酰胺、半补强炭黑、白桦脂醇、电气石粉、甘油脂肪酸酯混合后在真空条件下加热到200-300℃，搅拌降温至125-150℃后加入特殊处理后根皮苷提取粉，喷雾造粒，压制成型得到过滤颗粒材料；

③：然后将石英玻璃载体与过滤颗粒材料混合放入气氛炉中，在1500-1800℃下烧结，直至过滤颗粒材料镶嵌在石英玻璃载体上，得到过滤材料，再冷却造型即可得到内胆A。

在本发明的技术方案中进一步说明，所述蓄电池还电连接有充电器，所述充电器为USB充电接口，所述USB充电接口穿过底座，且USB充电接口向外。

在本发明的技术方案中进一步说明，所述底座底部还设置有防尘盖，所述防尘盖能将USB充电接口密封。

综上所述，本发明具有以下有益效果：

1、在本发明中的内胆A为过滤材料制成，改性聚丙烯酰胺不仅拥有良好的树脂性质，并且抗菌性能增强、更持久，并且能适当的释放定量的钙离子，经过特殊处理后的根皮苷提取粉不仅仅起到杀菌作用，还能使其在高分子的有机相中均匀镶嵌在高分子间，形成网状结构的流延膜，使得在过滤净水时能更流畅的通过过滤材料，使用甘油脂肪酸酯和电气石粉作为表面活性剂主要是改善原料分子之间的HLB值，起到让原料增稠后混合更加均匀分散，提高错率材料的整体性能；白桦脂醇起到抗菌和增强过滤材料的硬度，将上述的原料与石英玻璃载体镶嵌结合之后，能清除水中的氯离子、铅、汞、镍、铬等金属离子。

2、本发明的结构设计巧妙，不仅解决监控水温到适合饮用的温度，还能提高饮用水的水质质量，且通过设计还能控制高温度水能快些降低，能满足急需饮用水的饮用者的需求。

【附图说明】

图1是本发明一实施例水杯的结构示意图：

图2是本发明一实施例水杯的打开内胆A上密封盖后的俯视图：

图3是本发明一实施例的结构示意图；

图4是本发明水质检测模块流程示意图；

主要元件符号说明：

图中，1密封盖，2内胆A、21小孔、3LED显示屏、4电线、5温度传感器、6空腔、7底座，8防滑胶垫，9USB充电接口、10蓄电池、11称重传感器、12水质检测探头、13内胆B、14防尘盖、15外壳、31重量显示终端、32水质显示终端、33温度显示终端、水质预设对比模块23、水质检测结果提示灯22。

如下具体实施方式将结合上述附图进一步说明本发明。

【具体实施方式】

实施例1：

如图1-4所示，一种多功能水杯，包括具有开口的杯体，所述杯体包括外壳15、内胆、底座7、温度传感器5、水质检测模块、称重传感器11、显示终端和提供温度传感器5、水质检测模块、称重传感器11与显示终端电能而实现运作的蓄电池10；所述内胆包括内胆A2和内胆B13，内胆A2位于内胆B13内，且内胆A2的开口与内胆B13的开口在同一水平面上，内胆A2的一侧胆壁紧贴内胆B13的一侧胆壁，内胆A2与内胆B13的高度比为1:2，内胆A2的开口与内胆B13的开口面积比为2:1，所述内胆A2设有与内胆A2的开口相匹配的密封盖1，内胆A2的底部设有若干个小孔21，小孔21的直径为3mm；所述外壳15与内胆B13之间设有空腔6，外壳15与底座7通过螺纹连接；所述内胆B13底部采用半导体制冷材料制成；所述制冷材料按照重量份数计是将碲34份、铋19份、锑17份分别粉碎过2000目筛，然后混合得到混合料，接着在690℃熔炼21分钟，然后冷却即可得到半导体制冷材料。采用该方案相比现有技术，能让温度较高的水快速冷却至适合饮用的温度，节约时间，解决饮用需渴。见图1所示，称重传感器11位于内胆B13底部，并通过电线4电连接于显示终端，所述温度传感器5通过设置于内胆B13均位于与显示终端连接；所述温度传感器5通过检测内胆B13内的液体温度后将结果传送显示在显示终端上；如图4所述，水质检测模块包括水质检测探头12、水质预设对比模块23、水质检测结果提示灯22，所述水质预设对比模块中包括优、良、差三种分析数据值，所述水质检测结果提示灯分为绿色、黄色、红色，绿色表示水质优、黄色表示水质良、红色表示水质差；所述水质检测探头12的上探头位于内胆B13内部并高出内胆底部8mm，上探头将内胆B13内的水质数据提取后与水质预设对比模块中设定的优、良、差三种分析数据值对比得到结果，将结果显示于通过电连接的显示终端上；所述显示终端为一个LED显示屏3，LED显示屏3上包括温度显示终端33、重量显示终端31、水质显示终端32；见图1所示，在底座7底部还设置有防尘盖14，所述防尘盖14能将USB充电接口9密封。采用该方案相比现有技术，可以将USB充电接口9在不使用的时候盖起来，防止灰尘、水进入，使得USB充电接口9保持良好的性能。参见图1所示，底座7的底部还设置有防滑胶垫8，防滑胶垫8位于底座7底部的外围。采用该方案相比现有技术，能防止水杯容易倾倒而使得水杯中的水泼出，造成浪费或者烫伤等。见图1所示，蓄电池10位于底座7内，蓄电池10还电连接有充电器，所述充电器为USB充电接口9，所述USB充电接口9穿过底座7，且USB充电接口9向外。采用该方案相比现有技术，还可以对蓄电池10进行充电，延长蓄电池10的使用时间，防止蓄电池10没电之后，一些需要供电的功能消失。所述内胆A2是由过滤材料构成，所述过滤材料是由以下重量份的组分制成：石英玻璃载体180份、改性聚丙烯酰胺32份、半补强炭黑8份、白桦脂醇7份、特殊处理后根皮苷提取粉9份、电气石粉6份、甘油脂肪酸酯6份。

本发明的技术原理是：本申请的水杯包括两个内胆，先将密封盖1打开将水先从内胆A2倒入，然后盖上密封盖1，等水通过内胆A2过滤之后从底部的小孔21过滤到内胆B13内，内胆A2的结构采用的是过滤材料制成的，具有良好的过滤效果去除重金属等对人体有害的物质，当水过滤到内胆B13后，内胆B13上的水质监测探头将内胆B13内的水质数据提取后与水质预设对比模块中设定的优、良、差三种分析数据值对比得到结果，将结果显示于通过电连接的显示终端上，当水质检测结果提示灯分为绿色或黄色表示水质为优或良，可以饮用；当温度传感器5将内胆B13内的水的温度显示在LED显示屏3上的温度显示终端33上，饮用者可以根据显示的温度判断是否适合饮用，防止喝开水被烫水烫到人的嘴巴和舌头，当判断适合饮用的温度后可从内胆B13的开口进行饮水，当饮用后，称重传感器11将内胆B13内的水进行差值计算后在LED显示屏3上的重量显示终端31上显示饮用者饮用了多少毫升的水，可以提醒饮用者一天的饮用量。

其中所述内胆A2是如下方法制成的：

①：将石英玻璃载体用酒精消毒后，备用；

②：将改性聚丙烯酰胺、半补强炭黑、白桦脂醇、电气石粉、甘油脂肪酸酯混合后在真空条件下加热到250℃，搅拌降温至140℃后加入特殊处理后根皮苷提取粉，喷雾造粒，压制成型得到过滤颗粒材料；

③：然后将石英玻璃载体与过滤颗粒材料混合放入气氛炉中，在1600℃下烧结，直至过滤颗粒材料镶嵌在石英玻璃载体上，得到过滤材料，再冷却造型即可得到内胆A2。

所述改性聚丙烯酰胺是将16重量份聚丙烯酰胺、5重量份二甲基丙烯酸季胺盐、7重量份纳米磷酸钙混合后在温度为385℃下煅烧27min即可。改性后的聚丙烯酰胺不仅具有原来的特性，还结合了钙离子，在作为过滤材料之一后，释放的钙离子的稳定性更好，不会因为高温下使得大量钙离子释放，影响水质。

所述特殊处理后根皮苷提取粉是按照如下步骤制备得到的：

(1)将根皮苷提取粉在研钵里研磨过1000目筛，

(2)将研磨过筛后的根皮苷提取粉与硼硅酸按质量比为2:1搅拌均匀，得到混合粉，

(3)将混合粉与钛酸酯偶联剂研磨10min，再加入质量分数为3％的植物油继续研磨15min后即可；

所述混合粉钛酸酯偶联剂植物油的质量比为15:2:1。

实施例2：

与实施例1的工作原理相同，不同点是：

1、小孔21的直径为1mm；

2、所述内胆B13底部采用半导体制冷材料制成；所述制冷材料按照重量份数计是将碲30份、铋18份、锑15份分别粉碎过2000目筛，然后混合得到混合料，接着在650℃熔炼15分钟，然后冷却即可得到半导体制冷材料。

3、其中所述过滤材料是由以下重量份的组分制成：石英玻璃载体100份、改性聚丙烯酰胺20份、半补强炭黑5份、白桦脂醇3份、特殊处理后根皮苷提取粉5份、电气石粉4份、甘油脂肪酸酯3份。

所述内胆A2是如下方法制成的：

①：将石英玻璃载体用酒精消毒后，备用；

②：将改性聚丙烯酰胺、半补强炭黑、白桦脂醇、电气石粉、甘油脂肪酸酯混合后在真空条件下加热到200℃，搅拌降温至125℃后加入特殊处理后根皮苷提取粉，喷雾造粒，压制成型得到过滤颗粒材料；

③：然后将石英玻璃载体与过滤颗粒材料混合放入气氛炉中，在1500℃下烧结，直至过滤颗粒材料镶嵌在石英玻璃载体上，得到过滤材料，再冷却造型即可得到内胆A2。

所述改性聚丙烯酰胺是将10重量份聚丙烯酰胺、3重量份二甲基丙烯酸季胺盐、5重量份纳米磷酸钙混合后在温度为350℃下煅烧20min即可。

实施例3：

与实施例1的工作原理相同，不同点是：

1、小孔21的直径为5mm；

2、所述内胆B13底部采用半导体制冷材料制成；所述制冷材料按照重量份数计是将碲40份、铋20份、锑20份分别粉碎过2000目筛，然后混合得到混合料，接着在750℃熔炼25分钟，然后冷却即可得到半导体制冷材料。

3、其中所述过滤材料是由以下重量份的组分制成：石英玻璃载体200份、改性聚丙烯酰胺45份、半补强炭黑10份、白桦脂醇10份、特殊处理后根皮苷提取粉10份、电气石粉8份、甘油脂肪酸酯9份；

所述内胆A2是如下方法制成的：

①：将石英玻璃载体用酒精消毒后，备用；

②：将改性聚丙烯酰胺、半补强炭黑、白桦脂醇、电气石粉、甘油脂肪酸酯混合后在真空条件下加热到300℃，搅拌降温至150℃后加入特殊处理后根皮苷提取粉，喷雾造粒，压制成型得到过滤颗粒材料；

③：然后将石英玻璃载体与过滤颗粒材料混合放入气氛炉中，在1800℃下烧结，直至过滤颗粒材料镶嵌在石英玻璃载体上，得到过滤材料，再冷却造型即可得到内胆A2。

所述改性聚丙烯酰胺是将20重量份聚丙烯酰胺、8重量份二甲基丙烯酸季胺盐、10重量份纳米磷酸钙混合后在温度为450℃下煅烧35min即可。

将实施例1-3得到的水杯进行性能检测，具体检测项目和结果见表1，

由上表可知，本申请的内胆A的材质过滤效果优良。

本申请人还做了一个试验：同时将温度为80摄氏度的开水倒入本申请的内胆B中和普通杯子中，在3min、5min后内胆A中的水温为55摄氏度、32摄氏度，而普通杯子中的水温则是70摄氏度、55摄氏度，相比较本申请能使得开水较快降温，且降温率达到20％以上。

上述说明是针对本发明较佳可行实施例的详细说明，但实施例并非用以限定本发明的专利申请范围，凡本发明所提示的技术精神下所完成的同等变化或修饰变更，例如水杯的容量规格、水杯的形状、两个内胆之间的比例等，均应属于本发明所涵盖专利范围。

Claims (5)

1.一种多功能水杯，包括具有开口的杯体，其特征在于：所述杯体包括外壳、内胆、底座、温度传感器、水质检测模块、称重传感器、显示终端和提供温度传感器、水质检测模块、称重传感器与显示终端电能而实现运作的蓄电池；所述内胆包括内胆A和内胆B，内胆A位于内胆B内，且内胆A的开口与内胆B的开口在同一水平面上，内胆A的一侧胆壁紧贴内胆B的一侧胆壁，内胆A与内胆B的高度比为1:2，内胆A的开口与内胆B的开口面积比为2:1，所述内胆A设有与内胆A的开口相匹配的密封盖，内胆A的底部设有若干个小孔，小孔的直径为1-5mm；所述外壳与内胆B之间设有空腔，外壳与底座通过螺纹连接；所述称重传感器位于内胆B的外底部，并电连接于显示终端，所述温度传感器通过设置于内胆B均位于与显示终端连接；所述温度传感器通过检测内胆B内的液体温度后将结果传送显示在显示终端上；所述水质检测模块包括水质检测探头、水质预设对比模块、水质检测结果提示灯，所述水质预设对比模块中包括优、良、差三种分析数据值，所述水质检测结果提示灯分为绿色、黄色、红色，绿色表示水质优、黄色表示水质良、红色表示水质差；所述水质检测探头的上探头位于内胆B内部并高出内胆底部5-10mm，上探头将内胆B内的水质数据提取后与水质预设对比模块中设定的优、良、差三种分析数据值对比得到结果，将结果显示于通过电连接的显示终端上；所述显示终端为一个LED显示屏，LED显示屏上包括温度显示终端、重量显示终端、水质显示终端；

所述内胆A是由过滤材料构成，所述过滤材料是由以下重量份的组分制成：石英玻璃载体100-200份、改性聚丙烯酰胺20-45份、半补强炭黑5-10份、白桦脂醇3-10份、特殊处理后根皮苷提取粉5-10份、电气石粉4-8份、甘油脂肪酸酯3-9份。

所述改性聚丙烯酰胺是将10-20重量份聚丙烯酰胺、3-8重量份二甲基丙烯酸季胺盐、5-10重量份纳米磷酸钙混合后在温度为350-450℃下煅烧20-35min即可；

所述特殊处理后根皮苷提取粉是按照如下步骤制备得到的：

(1)将根皮苷提取粉在研钵里研磨过1000目筛，

(2)将研磨过筛后的根皮苷提取粉与硼硅酸按质量比为2:1搅拌均匀，得到混合粉，

(3)将混合粉与钛酸酯偶联剂研磨10min，再加入质量分数为3％的植物油继续研磨15min后即可；

所述混合粉钛酸酯偶联剂植物油的质量比为15:2:1；

所述内胆B底部采用半导体制冷材料制成；所述制冷材料按照重量份数计是将碲30-40份、铋18-20份、锑15-20份分别粉碎过2000目筛，然后混合得到混合料，接着在650-750℃熔炼15-25分钟，然后冷却即可得到半导体制冷材料。

2.根据权利要求1所述的一种多功能水杯，其特征在于：所述底座的底部还设置有防滑胶垫。

3.根据权利要求1或2所述的一种多功能水杯，其特征在于：所述内胆A是如下方法制成的：

①：将石英玻璃载体用酒精消毒后，备用；

②：将改性聚丙烯酰胺、半补强炭黑、白桦脂醇、电气石粉、甘油脂肪酸酯混合后在真空条件下加热到200-300℃，搅拌降温至125-150℃后加入特殊处理后根皮苷提取粉，喷雾造粒，压制成型得到过滤颗粒材料；

③：然后将石英玻璃载体与过滤颗粒材料混合放入气氛炉中，在1500-1800℃下烧结，直至过滤颗粒材料镶嵌在石英玻璃载体上，得到过滤材料，再冷却造型即可得到内胆A。

4.根据权利要求1所述的一种多功能水杯，其特征在于：所述蓄电池位于底座，且蓄电池还电连接有充电器，所述充电器为USB充电接口，所述USB充电接口穿过底座，且USB充电接口向外。

5.根据权利要求4所述的一种多功能水杯，其特征在于：所述底座底部还设置有防尘盖，所述防尘盖能将USB充电接口密封。