CN112603136B - 一种多功能水杯 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种多功能水杯，包括中心筒、内壳、外壳、杯盖。在杯盖上有吸管，吸管上有定位装置和长度刻度，吸管的长度刻度与水杯侧面的温度—液位刻度显示屏对应，内筒与外壳、内壳之间的腔体用4个两两对称布置的纵向分隔部将其分隔成4个纵向空腔，其中两个对称的纵向空腔内有阻止热对流的孔板，另外两个对称的纵向空腔底部有防冲隔离。本发明提供的多功能水杯，既能盛装白开水，又能泡茶，并且能让水杯内的水快速地进行温度分层，按需求吸出不同温度的水。同时在续水时，无论是加开水，还是加凉水，都对杯内剩余的水的温度分层不会造成较大的影响。

Description

一种多功能水杯

技术领域

本发明属于餐具技术领域，涉及一种多功能水杯。

背景技术

水是人体完成新陈代谢、维持生理机能必不可少的物质，有的人喜欢喝开水、有的人喜欢喝糖水、有的人喜欢喝茶水，总之个体需求存在差异。另外，人们在饮水时，水温太高则容易造成口腔烫伤，水温太低则可能引起身体不适，对水温的要求也存在个体差异。

发明专利201710040489.9设计了一种可调出水温度的水杯，水杯的下部是导热层，上部是隔热层，当水杯内注入热水时，靠近水杯下部导热层的水快速降温，而水杯上部靠近隔热层的水则保持较高温度。此后，如果杯中的水保持静置状态，会维持水的热分层。内胆内部有抗对流隔层，抗对流隔层将所述内胆内的空间分隔为若干竖直狭长的小室，来阻止上层水和下层水产生热对流。抗对流隔层上的小孔起到连通各竖直狭长的小室的作用。吸水时观察温度显示器数值，上下抽动吸管，调节吸管下端的高度，即可吸出相应温度的水。该专利很好地解决了对出水温度的调节功能，但同时也存在以下不足：

（1）因水杯内是若干竖直狭长的小室，空间受限，只能盛装白水、冲泡好的茶水等液体，不能在水杯内泡茶；

（2）人在握住水杯时，不可避免的会握到水杯的下部，但是该专利为了让下部的水快速降温，水杯的下部是导热性能较好的材料，当倒入水杯内的水的温度较高时，可能会造成手被烫伤；

（3）按照该专利，当需要吸取不同温度的水时，需要通过观察温度显示器的数值，通过抽动吸管来调节吸管下端的高度来实现的，但是人们在抽动吸管时，是很难准确地将吸管的下端处于某个特定水温区，即该过程是一个试差的过程；

（4）如果杯中的水喝掉一部分后，需要续水时，不管注入的是开水还是凉水，注入水流对竖直狭长小室内的水形成强制搅拌作用，会搅乱原来的热分层。

发明内容

为了克服现有技术中出水温度可调的水杯的功能单一、烫手、吸取的水的温度不可控、不能中途续水等不足，本发明提供了一种多功能水杯，可以用于盛装白开水、泡茶等，整个杯体采用绝热材料包覆，吸水管的抽取高度与水温能够准确对应，并且可以随时续水而不破坏原有的热分层。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种多功能水杯，包括绝热壳、外壳、内壳、中心筒、环形孔板和杯盖，所述绝热壳包覆在外壳上的外圆周面及杯底外壳，所述外壳在杯底有一孔洞，且孔洞的周边与内壳之间完全封闭，该孔洞用于在内壳上安装检测装置，所述检测装置有PH值、糖分浓度、茶浓度检测模块。

所述外壳在杯底还设置有旋塞孔并配套旋塞，所述旋塞的底面低于绝热壳杯底的底面。

所述内壳的直径小于外壳的直径且大于中心筒的直径，所述内壳在所述外壳下部与外壳无缝连接成整体，内壳与外壳之间有环形空腔。内壳底面与外壳底面之间有空腔，且与环形空腔连通，空腔与旋塞孔连通。

所述外壳和内壳在所述环形空腔段设置有柔性结构。所述中心筒上端面与外壳上端面齐平，下端低于内壳上端面且与内壳下端面留一段距离。

所述中心筒外表面与所述外壳内表面及所述内壳内表面之间有4个两两对称的纵向分隔部将所述中心筒外部空腔分隔成4个纵向空腔，纵向分隔部上端面与中心筒上端面齐平，其中两个对称的纵向分隔部下端面与中心筒下端面齐平，另外两个对称的纵向分隔部下端面与内壳上端面齐平或略低于内壳上端面。

所述4个纵向空腔的其中两个对称空腔在轴向分层设置水平的分隔孔板，每两相邻孔板之间的孔位在水平投影面上是完全错开的。所述水平分隔孔板的内圆与中心筒连接成整体，水平分隔孔板的外圆与外壳及内壳连接成整体。所述4个纵向空腔的另外两个对称空腔下端设置有防冲隔离部，所述防冲隔离部与中心筒的下端面齐平，防冲隔离部的内圆与中心筒连接成整体，防冲隔离部的外圆与内壳连接成整体。具有防冲隔离部的纵向空腔对应的杯口边缘有特殊标记。

所述内壳在两相对称位置有纵向突出部，纵向突出部的外圆与外壳的外圆齐平，其中一个突出部的沿着突出部的纵向设置有温度显示条，温度显示条为可逆温致变色涂料，与突出部紧密贴合，另外一个突出部纵向设置有温度—液位刻度对照显示屏。所述中心筒上端内圆靠近端面处设置有环形凸出部，所述环形凸出部可以搁置滤篮。

所述滤篮在圆周上有一凹陷，所述凹陷位置用于通过吸管。所述杯盖上设置有电子元件集成部、吸管，所述吸管穿过杯盖并沿着滤篮凹陷处伸到内壳底部。所述电子元件集成部有PH值显示、糖分浓度显示、茶浓度显示，电子元件集成部还包括PH值、糖分浓度值、茶浓度值设定功能和对应的提示元件，以及PH值、糖分浓度、茶浓度检测模块开关。所述吸管在杯盖上设置有吸管定位装置，确保吸管伸入杯内的长度与杯的深度相同。所述吸管上有长度刻度，长度刻度与液位刻度一致。

本发明的有益效果是内壳外壁的空腔内注入较低温度的水，当开水注入杯中后，下部的水被迅速冷却，下部的水被降温后，其密度大于上部的水，并保持热分层。再向杯中续水时，通过不同的通道注入，防止水流造成杯中的水发生强制对流。杯中的多层孔板能阻止杯中的水发生热对流、进一步维持热分层。

所述杯盖上的吸管上有与温度—液位刻度显示屏一致的刻度，与温度—液位刻度显示屏对照，可以通过抽动吸管吸取到需要温度的水。

水杯外壁有可逆温致变色图层，并有温度与颜色对照图，能直观的观察杯中水的温度分层情况。

温度—液位刻度显示屏既能检测到突出部上任一高度的温度并将其转换成数字显示在温度—液位刻度显示屏上，温度—液位刻度显示屏上的液位刻度沿水杯轴向自下而上增量标识，液位和长度的单位增量相同。吸管上有长度刻度，长度刻度沿着吸管轴向自上而下增量标识，吸管长度刻度的起点与液位刻度的终点在同一水平面上，吸管长度刻度的终点与液位刻度的起点在同一水平面上。

可以根据需要打开/关闭检测装置的PH值、糖分浓度、茶浓度检测模块，其检测结果采用无线信号传送给杯盖上的电子元件集成部的PH值、糖分浓度、茶浓度显示屏，并可以进行PH值、糖分浓度值、茶浓度值设定，当达到设定值时，会进行声、光提示，满足了人们对水杯的通用性、多功能和个性化需求。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

图1为本发明示意图；

图2为图1的俯视示意图；

图3为沿着图2中A-A线的剖面示意图。

图中1.绝热壳，2.外壳，3.内壳，4.中心筒，5.吸管，6.分隔部，7.内壳突出部，8.温度—液位刻度显示屏，9.内壳突出部，10.温度显示条，11.杯盖，12.环形凸出部，13.滤篮，14.孔板，15.外壳柔性结构，16. 防冲隔离部，17.内壳柔性结构，18.旋塞，19.检测装置，20.小孔，21.吸管定位装置，22.电子元件集成部。

具体实施方式

【实施例1】

下面通过具体的实施例结合附图对本发明作进一步详细描述，但本发明的实施方式不限于此。

在图1、图2、图3中，本发明设计了一种多功能水杯，包括绝热壳1、外壳2、内壳3、中心筒4、吸管5、分隔部6、内壳突出部7、温度—液位刻度显示屏8、内壳突出部9、温度显示条10、杯盖11、环形凸出部12、滤篮13、孔板14、外壳柔性结构15、防冲隔离部16、内壳柔性结构17、旋塞18、检测装置19、小孔20、吸管定位装置21、电子元件集成部22。

所述绝热壳1包覆在外壳2的外圆周面及外壳杯底，所述外壳2在杯底有一孔洞，且孔洞的周边与内壳之间完全封闭，该孔洞用于在内壳上安装检测装置19，所述检测装置19有PH值、糖分浓度、茶浓度检测模块。所述外壳2在杯底还设置有旋塞孔并配套旋塞18，所述旋塞18的底面低于绝热壳1杯底的底面。

所述内壳3的直径小于外壳2的直径且大于中心筒4的直径，所述内壳3在所述外壳2下部与外壳2无缝连接成整体，内壳3与外壳2之间有环形空腔。内壳3底面与外壳2底面之间有空腔，且与环形空腔连通，空腔与旋塞孔连通。所述外壳2在所述环形空腔段处设置有柔性结构15。所述中心筒4上端面与外壳2上端面齐平，下端低于内壳3上端面且与内壳3下端面有一段距离。

所述中心筒4外表面与所述外壳2内表面及所述内壳3内表面之间有4个两两对称的纵向分隔部6将所述中心筒4外部空腔分隔成4个纵向空腔，纵向分隔部6上端面与中心筒4上端面齐平，其中两个对称的纵向分隔部6下端面与中心筒4下端面齐平，另外两个对称的纵向分隔部6下端面与内壳3上端面齐平或略低于内壳3上端面。

所述4个纵向空腔的其中两个对称空腔在轴向分层设置有水平的分隔孔板14，每两相邻孔板14之间的孔位在水平投影面上是完全错开的。所述水平分隔孔板14的内圆与中心筒4连接成整体，水平分隔孔板14的外圆与外壳2、内壳3连接成整体。所述4个纵向空腔的另外两个对称空腔下端设置有防冲隔离部16，所述防冲隔离部16与中心筒4的下端面齐平，防冲隔离部16的内圆与中心筒4连接成整体，防冲隔离部16的外圆与内壳3连接成整体。具有防冲隔离部16的纵向空腔对应的杯口边缘有特殊标记。

所述内壳3在两相对位置有内壳突出部7、9，突出部7、9的外圆与外壳2的外圆齐平，其中一个突出部9的内表面沿着纵向设置有温度显示条10，温度显示条10为可逆温致变色涂料，与突出部9紧密贴合，另外一个突出部7纵向设置有温度—液位刻度显示屏8，温度—液位刻度显示屏8既能检测到突出部7上任一高度的温度并将其转换成数字显示在温度—液位刻度显示屏8上，温度—液位刻度显示屏8上的液位刻度沿水杯轴向自下而上增量标识。

所述中心筒4上端内圆靠近端面处设置有环形凸出部12，所述环形凸出部12可以搁置滤篮13。所述滤篮13在圆周有一凹陷，所述凹陷位置用于通过吸管5。所述杯盖11上设置有电子元件集成部22、吸管5，所述吸管5穿过杯盖11并沿着滤篮13凹陷处伸到内壳3底部。

所述电子元件集成部22用于PH值显示、糖分浓度显示、茶浓度显示，所述电子元件集成部22还包括PH值、糖分浓度值、茶浓度值设定功能和对应的提示元件，以及PH值、糖分浓度、茶浓度检测模块开关。所述吸管5在杯盖11上设置有吸管定位装置21，所述吸管5上有长度刻度，长度刻度沿着吸管5轴向自上而下增量标识，吸管5长度刻度的起点与液位刻度的终点在同一水平面上，吸管5长度刻度的终点与液位刻度的起点在同一水平面上。

外壳柔性结构15、内壳柔性结构17的作用在于吸收因存在温差而导致的轴向变形。

可以根据需要开启/关闭位于电子元件集成部22上的PH值、糖分浓度、茶浓度检测模块开关。

可以根据需要设定位于电子元件集成部22上的PH值，或糖分浓度值，或茶浓度值，当开启了PH值检测模块，或糖分浓度检测模块，或茶浓度检测模块，并设定了PH值，或糖分浓度值，或茶浓度值，相应模块的声光提示则相应被启动。

【实施例2】

当需要在水杯内泡茶时，打开旋塞孔将冷却水全部放尽，同时可以开启电子元件集成部22上的茶浓度检测模块，根据个人爱好设置茶浓度值，将茶叶放入滤篮13中，将开水注入水杯，盖合杯盖11开水泡茶，等茶的浓度达到设定值后，会有声光提示，这时可以打开杯盖11，将滤篮13取出后盖和杯盖11。如果这时就需要喝温度较低的茶水，可以从旋塞孔中注入凉水，然后将水杯静置，一段时间后，下部的茶水温度被降低，可以从水杯侧面的观察温度显示条10，以观察茶水的温度分层情况。也可以从温度—液位刻度显示屏8观察需要的茶水温度处于什么液位刻度，然后通过抽动吸管5长度吸取需要的茶水。

如果需要增加开水，则从有特殊标记的通道加入，由于防冲隔离部16的缓冲作用使得加入的开水改变为横向流动，加入的热水经防冲隔离部16缓冲后进入具有孔板的纵向空腔，多层孔板14限制了底部温度降低的茶水的扰动，阻止了热对流，维持了茶水的热分层，最终4个纵向空前的水位保持一致。

【实施例3】

当需要盛装白开水时，打开旋塞孔注入冷却水后旋紧旋塞18，同时可以开启电子元件集成部22上的PH值检测模块，将开水倒入水杯，盖合杯盖11，然后将水杯静置，一段时间后，PH值的检测值会显示在杯盖11上，下部的水温度被降低，可以从水杯侧面的观察温度显示条10，以观察水的温度分层情况。也可以从温度—液位刻度显示屏8观察需要的水温度处于什么液位刻度，然后通过抽动吸管5长度吸取需要的水。

如果需要续加开水，则从有特殊标记的通道加入，由于防冲隔离部16的缓冲作用使得加入的开水改变为横向流动，加入的热水经防冲隔离部16缓冲后进入具有孔板14的纵向空腔，多层孔板14限制了底部温度降低的茶水的扰动，阻止了热对流，维持了茶水的热分层，最终4个纵向空腔的水位保持一致。

如果需要续加凉水，则从中心筒4内加入，加入的凉水经多层孔板14后向上流动，限制加入的凉水对上部的热水造成扰动，止了热对流，维持了茶水的热分层，最终4个纵向空腔的水位保持一致。

以上所述实施例仅表达了本发明的优选实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形、改进及替代，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (5)

1.一种多功能水杯，包括绝热壳(1)、外壳(2)、内壳(3)、中心筒(4)、吸管(5)、分隔部(6)、内壳突出部(7)、温度—液位刻度显示屏(8)、内壳突出部(9)、温度显示条(10)、杯盖(11)、环形凸出部(12)、滤篮(13)、孔板(14)、外壳柔性结构(15)、防冲隔离部(16)、内壳柔性结构(17)、旋塞(18)、检测装置(19)、小孔(20)、吸管定位装置(21)、电子元件集成部(22)，其特征在于，绝热壳(1)包覆在外壳(2)的外圆周面及外壳杯底，外壳(2)在杯底有一孔洞，且孔洞的周边与内壳之间完全封闭，该孔洞用于在内壳上安装检测装置(19)，检测装置(19)有PH值、糖分浓度、茶浓度检测模块，外壳(2)在杯底还设置有旋塞孔并配套旋塞（18），所述旋塞（18）的底面低于绝热壳(1)杯底的底面，内壳(3)的直径小于外壳(2)的直径且大于中心筒(4)的直径，内壳(3)在所述外壳(2)下部与外壳(2)无缝连接成整体，内壳(3)与外壳(2)之间有环形空腔，内壳(3)底面与外壳（2）底面之间有空腔，且与环形空腔连通，空腔与旋塞孔连通，外壳(2)在所述环形空腔段处设置有柔性结构(15) ，外壳柔性结构（15）、内壳柔性结构（17）的作用在于吸收因存在温差而导致的轴向变形，中心筒(4)上端面与外壳(2)上端面齐平，下端低于内壳(3)上端面且与内壳(3)下端面有一段距离，中心筒(4)外表面与外壳(2)内表面及内壳(3)内表面之间有4个两两对称的纵向分隔部(6)将所述中心筒(4)外部空腔分隔成4个纵向空腔，纵向分隔部(6)上端面与中心筒(4)上端面齐平，其中两个对称的纵向分隔部(6)下端面与中心筒(4)下端面齐平，另外两个对称的纵向分隔部(6)下端面与内壳(3)上端面齐平或低于内壳(3)上端面，4个纵向空腔的其中两个对称空腔在轴向分层设置有水平的分隔孔板(14)，每两相邻孔板(14)之间的孔位在水平投影面上是完全错开的，4个纵向空腔的另外两个对称空腔下端设置有防冲隔离部(16)，防冲隔离部(16)与中心筒(4)的下端面齐平；

水平分隔孔板(14)的内圆与中心筒(4)连接成整体，水平分隔孔板(14)的外圆与外壳（2）及内壳（3）连接成整体，防冲隔离部(16)的外圆与内壳(3)连接成整体，具有防冲隔离部(16)的纵向空腔对应的杯口边缘有特殊标记；

如果需要续加开水时，则从有特殊标记的通道加入，由于防冲隔离部（16）的缓冲作用使得加入的开水改变为横向流动，加入的热水经防冲隔离部（16）缓冲后进入具有孔板（14）的纵向空腔，多层孔板（14）限制了底部温度降低的茶水的扰动，阻止了热对流，维持了茶水的热分层，最终4个纵向空腔的水位保持一致；

如果需要续加凉水时，则从中心筒（4）内加入，加入的凉水经多层孔板（14）后向上流动，限制加入的凉水对上部的热水造成扰动，阻止了热对流，维持了茶水的热分层，最终4个纵向空腔的水位保持一致。

2.根据权利要求1所述的一种多功能水杯，其特征还在于，内壳(3)在两相对位置有内壳突出部(7，9)，突出部(7，9)的外圆与外壳(2)的外圆齐平，其中一个突出部(9)的内表面沿着纵向设置有温度显示条(10)，温度显示条(10)为可逆温致变色涂料，与突出部(9)紧密贴合，另外一个突出部(7)纵向设置有温度—液位刻度显示屏(8)，温度—液位刻度显示屏(8)既能检测到突出部（7）上任一高度的温度并将其转换成数字显示在温度—液位刻度显示屏(8)上，温度—液位刻度显示屏(8)上的液位刻度沿水杯轴向自下而上增量标识。

3.根据权利要求1所述的一种多功能水杯，其特征还在于，中心筒(4)上端内圆靠近端面处设置有环形凸出部(12)，所述环形凸出部(12)搁置滤篮(13) ，所述滤篮(13)在圆周有一凹陷，所述凹陷位置用于通过吸管（5），所述杯盖（11）上设置有电子元件集成部（22）、吸管(5)，所述吸管(5)穿过杯盖(11)并沿着滤篮(13)凹陷处伸到内壳(3)底部。

4.根据权利要求1所述的一种多功能水杯，其特征还在于，电子元件集成部(22)用于PH值显示、糖分浓度显示、茶浓度显示，所述电子元件集成部(22)还包括PH值、糖分浓度值、茶浓度值设定功能和对应的提示元件，以及PH值、糖分浓度、茶浓度检测模块开关，所述吸管(5)在杯盖(11)上设置有吸管定位装置(21)，所述吸管(5)上有长度刻度，长度刻度沿着吸管(5)轴向自上而下增量标识，吸管(5)长度刻度的起点与液位刻度的终点在同一水平面上，吸管(5)长度刻度的终点与液位刻度的起点在同一水平面上。

5.根据权利要求4所述的一种多功能水杯，其特征还在于，设定位于电子元件集成部(22)上的PH值，或糖分浓度值，或茶浓度值，当开启了PH值检测模块，或糖分浓度检测模块，或茶浓度检测模块，并设定了PH值，或糖分浓度值，或茶浓度值，相应模块的声光提示则相应被启动。

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