可控制最佳飲水量和飲水溫度的健康保溫杯的制作方法

本發明涉及一種保溫杯，特別是涉及一種可控制最佳飲水量和飲水溫度的健康保溫杯。
背景技術：
：保溫杯是一種具有能保持杯中水溫變化慢的杯子。市場上存在的保溫杯主要利用了真空層不傳導不對流的特點進行保溫，但是普遍存在一個問題，當保溫杯中的水太燙時，飲用者不能馬上飲水解渴，或者經常喝過燙的水，對健康造成威脅。調查顯示，喝白開水的水溫以25-30℃為宜，不宜過高或過低。水溫太低會引起腸胃不適；過高可致口腔、咽部、食管及胃的黏膜燙傷而引起充血和炎癥等，長期發炎可能成為癌變的誘因。因此，普通保溫杯僅有保持水溫的作用，不同時具備快速調整水溫的作用。而且，若在保溫杯里盛放冰飲，難免會有口渴時“牛飲”現象的發生，也同樣不利于健康。調查顯示，千萬別感到口渴了再喝水，要少量喝、多次喝。除了規律性飲水之外，隨意性飲水也是很重要的，因為人體的口渴反應機制不是很靈敏，一般身體缺水量達到2％時，才會感覺到口渴，因此要不時喝口水。一次性飲水不宜超過200ML，但84.6％的人平均每次飲水量要高于200毫升。由此可見，健康的飲水方式非常重要，而當今中國人的生活工作節奏普遍很快，時常是忘記喝水，或者有嚴重錯誤的飲水方式，因此，一個能引導人們培養健康飲水方式的保溫杯顯得尤為重要。在具備快速冷卻和飲水量控制功能的保溫杯方面，現有的公開文獻如下：1、專利CN101756596A：公開了一種保溫杯，其特征是所述保溫杯由杯頂蓋、中杯、保溫杯身組成；所述杯頂蓋裝配在中杯頂端，能與中杯上側壁結合將中杯密封；所述中杯裝配在保溫杯身頂端，為“H”形造型，能以杯底和下側臂將保溫杯密封；保溫杯身由杯底座，杯殼，保溫膽組成，杯殼與中杯下側壁密封配合；將熱水降溫時，杯底離開保溫杯身，將保溫杯倒置，熱水從保溫杯身中通過中杯的中壁與下側壁之間的縫隙流入到中杯，然后正立保溫杯，使中杯杯底重新密封保溫杯身，熱水即可在中杯內冷卻為溫水。這種保溫杯能使熱水局部快速變冷，但是操作時需要將杯底離開保溫杯身，將保溫杯倒置，且需要等待一段時間，或者需要預操作的時間，較為繁瑣。2、專利CN101731904A：公開了一種旋轉調節的速冷保溫杯及其使用方法，其特點是：內杯與外杯之間設置冷卻用鹽水，內杯由不銹鋼構成，其上部設有由外壁和內壁圍成的保溫層，中部設有螺紋套；外杯由可導熱材料構成，其內壁的上部設有隔熱材料構成的螺紋套，該螺紋套與內杯中的螺紋套嚙合。往下旋轉內杯，使內杯與冷卻用鹽水接觸，致內杯中的高溫水得到快速冷卻；冷卻到合適的程度后，向上旋轉內杯，使內杯完全脫離冷卻用鹽水，內杯與外杯之間鹽水退出后的空間成為保溫層，再蓋上杯蓋，以致內杯中的水得到充分保溫；冷卻用鹽水的熱量通過外杯的外壁向外界散熱，為再次冷卻用作準備。本發明選擇冷卻和保溫功能的動作簡便，冷卻用鹽水對外界的散熱時，正好給人暖手。這種保溫杯能使熱水快速變冷，但是需要加冷卻介質鹽水，增加了攜帶的重量，且需要冷卻時要旋轉內杯，操作較麻煩。3、專利CN103027555A：公開了一種能速冷速熱的保溫杯，提供一種使用方便，能無級調節冷熱變化速度的保溫杯。一種能速冷速熱的保溫杯，包括杯體和杯蓋，杯體包括內層、外殼以及內層之外外殼之內的隙層，杯體底部設置有底部孔，底部孔與隙層底部相連通，外殼較高處設置有上部孔，上部孔與隙層較高處相連通，底部孔設置有底部孔蓋或底部孔開關，上部孔設置有上部孔開關。本保溫杯打開底部孔和上部孔就能通過空氣流來冷卻杯中飲水。隙層中灌入冷水或熱水就能更快地冷卻或加熱杯中飲水。還能做到搖搖杯子就能將杯中95℃以上的飲水幾分中內冷下來飲用。本杯冷熱從人使用方便。這種保溫杯能使熱水快速變冷，但是自身結構較為復雜，造價較高。4、專利CN103735115A：公開了一種散熱面積可調式保溫杯，包括金屬杯體，保溫杯蓋，保溫杯套，其特征是，金屬杯體的柱面上設置一段內凹的柱面，在內凹的柱面凹槽內粘貼一塊外弧面半徑和金屬杯體柱面圓弧半徑相等的保溫材料，在保溫杯套上設置一個窗口。這種保溫杯能使熱水變冷，但由于是全部熱水統一變冷，變冷的速度就會相對較慢，而且對熱水的保溫時間也不如普通保溫杯長。5、專利CN104323660A:公開了一種快速冷卻茶杯，包括第一杯體和杯蓋，所述杯蓋為金屬吸熱蓋；在所述金屬吸熱蓋的底部與第一杯體相接處設有隔熱密封墊；在所述金屬吸熱蓋內開設有一冷卻腔，在該冷卻腔內設有多個吸熱球；所述冷卻腔的上方設有一蓋體，在該蓋體上設有一凸起的吸水口；在所述冷卻腔的底部設有一單向閥，在該單向閥的下方設有與其相通的吸管。本發明通過吸水口將保溫杯體內的熱水吸出，并在吸出的過程中通過金屬吸熱蓋和冷卻腔內的金屬吸熱球的吸熱作用進行冷卻。本發明中的金屬吸熱蓋、金屬吸熱球能吸收熱水的溫度，使熱水從第一杯體吸至吸水口的過程中進行冷卻，使熱水迅速冷卻為常溫水，便于飲用，從而節約了熱水冷卻時間。這種保溫杯能使熱水快速變冷，但由于設置了金屬球，保溫杯的重量將大大增加，不利于攜帶。6、專利CN103519639A：公開了一種智能水杯。該智能水杯，包括：杯體、控制器、無線傳輸模塊、移動終端、用于測量飲水量的測量儀；所述控制器、無線傳輸模塊設置在杯體上；所述控制器與所述測量儀電連接；所述無線傳輸模塊與所述控制器電連接且與所述移動終端無線連接。本發明提供的智能水杯，通過用于測量水位的測量儀將獲得的信號傳遞給控制器，控制器將信號轉化成數據并通過無線傳輸模塊傳遞給移動終端。通過移動終端提示飲水者飲水。由于移動終端便于攜帶，同時也是人們生活、工作必不可少的電子產品。所以能隨時提示飲水者飲水。這種水杯能測量飲水量并記錄，但由于使用了測量儀等電子模塊，需要消耗能源，且造價較高。技術實現要素：為了克服現有保溫杯技術中結構過于復雜，操作過于繁瑣，需外加冷卻介質，造價較高，攜帶不便,不便于清洗，功能不全等問題，本發明提供了一種可控制最佳飲水量和飲水溫度的健康保溫杯。本發明解決其技術問題所采用的技術方案是一種可控制最佳飲水量和飲水溫度的健康保溫杯，其特征是所述保溫杯由內、外兩個可單獨拆卸的杯體，上、下杯蓋組成：所述內杯體由被抽真空的真空隔熱層制成，通過旋壓螺紋和下杯蓋相連，是本發明具備保溫功能的部分，所述外杯體和內杯體之間的空間為冷卻層，通過旋壓螺紋和上、下杯蓋相連，所述下杯蓋上設有連通口和連通口開關。內杯體是裝熱水的地方。內杯體是由真空隔熱層制成，提供長時間保溫的功能。內杯體和下杯蓋通過螺紋連接后除了一個連通口和冷卻層相通，其余地方皆為真空隔熱層材質，若關上連通口開關則為密閉結構，保溫性能優異。外杯體和內杯體之間的空間為冷卻層，外杯體采用不銹鋼制成，便于達到冷卻效果。外杯體和內杯都有各自的螺紋和杯蓋相連，可單獨拆卸，方便清洗。內杯體的水通過連通口進入冷卻層，對進入的水量進行下列計算：計算之前假設以下條件：內杯直徑5cm，外杯直徑6cm，杯高20cm，初次灌滿水倒置后剩余的高度為2cm，計算簡圖見附圖4、5。a.初次灌滿水后打開連通口后的水量計算根據內外杯的體積關系可得：y=(14π×62-14π×52)xI4π×52=0.44x---(1)]]>根據理想氣體狀態方程：初始狀態時內杯的氣體壓強為大氣壓P0，體積為V0,壓強平衡狀態時內杯的氣體壓強為P1，體積為V0。P0V0＝P1V1代入數據，得P014π×52×2=P114π×52(2+y)---(2)]]>初始狀態時外杯的氣體壓強為大氣壓P2，體積為V2,壓強平衡狀態時內杯的氣體壓強為P3，體積為V3。P0V0＝P1V1代入數據，得P0(14π×62-14π×52)×20=P3(14π×62-14π×52)(20-x)---(3)]]>又由等壓面方程可得P1+ρg(20-y-2)＝P3+ρgx(4)將式(1)代入(2)、(3)，整理可得P1=2.0219.63(2+y)P2=20.220-x---(5)]]>將式(5)代入(4)，可得方程39.6739.27+8.64x+9800(18-0.44x)=20.220-x+9800x]]>化簡得，121927.68x3-3408459.6x2-14624362.2x+165639600.1＝0解得x＝5.56cm，y＝2.4464cm即第一次的出水量為48.04ml。b.喝過一次水后打開連通口后的水量計算根據內外杯的體積關系可得：n=(14π×62-14π×52)m14π×52=0.44m---(1)]]>根據理想氣體狀態方程：初始狀態時內杯的氣體壓強為大氣壓P1，體積為V1,壓強平衡狀態時內杯的氣體壓強為P4，體積為V4。P1V1＝P4V4代入數據，得P114π×52×4.4464=P414π×52(4.4464+n)---(2)]]>初始狀態時外杯的氣體壓強為大氣壓P6，體積為V6,壓強平衡狀態時內杯的氣體壓強為P5，體積為V5。P6V6＝P5V5代入數據，得P6(14π×62-14π×52)×20=P5(14π×62-14π×52)(20-m)---(3)]]>又由等壓面方程可得P4+ρg(20-4.4464-n)＝P5+ρgm(4)將式(1)代入(2)、(3)，整理可得P4=2.024.4464+nP5=20.220-m---(5)]]>將式(5)代入(4)，可得方程2.024.4464+0.44m+9800(15.5536-n)=20.220-m+9800m]]>化簡得，6174m3-121731.68m2-592793.308x+13555310.58＝0解得m＝11.53cm，n＝5.0732cm即第二次的出水量為99.62ml。按照以上方法算出每次的出水量約為50ml，100ml，150ml，100ml，滿足小于200ml的要求。本發明的有益效果是，如上所述提供一種可控制最佳飲水量和飲水溫度的健康保溫杯，結構簡單輕便，便于攜帶和清洗，造價經濟實惠，能夠控制飲水者喝到溫度適宜的水，且控制每次飲水量在200ml內，利于飲水者培養起健康的飲水方式。附圖說明圖1是本發明所述保溫杯的主視圖。圖2是本發明所述保溫杯的安拆軸測圖。圖3是本發明所述保溫杯下杯蓋的結構圖。圖4是初次灌滿水后打開連通口的水量計算簡圖。圖5是喝完一次水后打開連通口的水量計算簡圖。其中附圖標號：1上杯蓋，2上杯蓋螺紋，3外杯體和上杯蓋相連的螺紋，4真空隔熱層，5內杯體，6外杯體，7內杯體和下杯蓋相連的螺紋，8外杯體和下杯蓋相連的螺紋，9下杯蓋和內杯體相連的螺紋，10下杯蓋和外杯體相連的螺紋，11連通口，12下杯蓋，13連通口開關。下面通過具體實施方式，并結合附圖對本發明進一步說明。具體實施方式如圖1所示，一種可控制最佳飲水量和飲水溫度的健康保溫杯，其特征是所述保溫杯由上杯蓋1，內杯體5，外杯體6，下杯蓋12組成，內杯體5由被抽真空的真空隔熱層制成，通過內杯體和下杯蓋相連的螺紋7和下杯蓋12相連，外杯體6和內杯體5之間的空間為冷卻層，熱水通過連通口11進入冷卻層冷卻，外杯體6通過外杯體和下杯蓋相連的螺紋8和下杯蓋12相連，通過外杯體和上杯蓋相連的螺紋3和上杯蓋1相連。如圖2所示，為所述保溫杯的安拆軸測圖，即安裝使用順序為從上至下的順序。如圖3所示，為所述保溫杯的下杯蓋12的結構圖，其特征是下杯蓋12內設置2個旋壓螺紋，分別為下杯蓋和外杯體相連的螺紋10，下杯蓋和內杯體相連的螺紋9，其中下杯蓋和內杯體相連的螺紋9設置在真空隔熱層4上，連通口11設置在真空隔熱層4上，連通口開關13設置在下杯蓋外側面上,為按壓式的開關。本發明的使用方法是：先將內杯體5倒置，充滿熱水，然后旋轉蓋上下杯蓋12，接著將外杯體6旋轉連接到下杯蓋12上，并且打開連通口開關13，接著將已蓋好下杯蓋12的杯體倒過來正置，蓋上上杯蓋1，關閉連通口開關13即可。需飲水時，旋開上杯蓋1，按正常的飲水方法飲用即可，飲用的出水為溫水，且每次的出水量不大于200ml，飲畢后打開連通口開關13，數秒后關閉連通口開關13，每次飲用時按上述操作即可，如果短時內再次飲用則出水為未經冷卻層冷卻的水，則飲水者會自覺地控制每次飲一次水，這種模式有利于培養起用戶多次少量飲水的習慣。需要清洗時，則將所述保溫杯拆至如圖2程度，即可方便清洗各個部位，不留死角，安全衛生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