一、研究目的

設(shè)計(jì)一種杯子能夠?qū)崿F(xiàn)人們可以根據(jù)自己的需要調(diào)節(jié)所需飲用水的溫度同時(shí)又結(jié)實(shí)耐用不易碎且重量輕，取代現(xiàn)實(shí)生活中杯子只能短時(shí)間保溫或自然冷卻的問(wèn)題。同時(shí)通過(guò)這個(gè)問(wèn)題學(xué)會(huì)運(yùn)用TRIZ理論解決實(shí)際生活中遇到的問(wèn)題。

二、基本思路

最終理想解的確定：

第一步，設(shè)計(jì)的最終目的是什么？設(shè)計(jì)一種杯子能夠?qū)崿F(xiàn)人們可以根據(jù)自己的需要調(diào)節(jié)所需飲用水的溫度同時(shí)又輕便易攜帶。然后將這個(gè)產(chǎn)品推向市場(chǎng)，給人們生活帶來(lái)便利。

第二步，理想解是什么？人們可以隨時(shí)調(diào)節(jié)杯子里面飲品的溫度。

第三步，達(dá)到理想解的障礙是什么？杯子沒有加熱或制冷的裝置結(jié)構(gòu)。

第四步，出現(xiàn)這種障礙的結(jié)果是什么？市面上的杯子多數(shù)只能短時(shí)間保溫，不能隨時(shí)根據(jù)需要調(diào)節(jié)溫度，特別是當(dāng)水很燙時(shí)，不能馬上降溫使能供飲用。

第五步，不出現(xiàn)這種障礙的條件是什么？在杯子的底部設(shè)計(jì)一個(gè)控溫座，里面安裝小型的制冷制熱系統(tǒng)。

三、運(yùn)用TRIZ理論進(jìn)行分析

發(fā)明等級(jí)：小發(fā)明。

資源分析：現(xiàn)有物質(zhì)資源：瓷、玻璃、塑料、金屬等。

現(xiàn)有場(chǎng)資源：重力場(chǎng)。

矛盾分析及解決思路：首先分析此問(wèn)題屬于技術(shù)矛盾還是物理矛盾，經(jīng)過(guò)我的深思熟慮，我覺得我的問(wèn)題包含技術(shù)矛盾和物理矛盾。

物理矛盾的因果分析：因?yàn)橐沟帽咏Y(jié)實(shí)耐用不易碎，一般就要選擇杯子的材料為塑料，但塑料耐熱性能差，容易變形。如果選用金屬，同時(shí)也增加了杯子的重量。

定義理想狀態(tài)：杯子既不易碎重量又輕。

定義的物理矛盾為：杯子應(yīng)該重又不應(yīng)該重。運(yùn)用物理矛盾的分離原理：重量補(bǔ)償原理：將某一物體與另一能提供升力的物體組合以補(bǔ)償其重量。

對(duì)技術(shù)系統(tǒng)中的問(wèn)題進(jìn)行描述：要想實(shí)現(xiàn)杯子能根據(jù)需要制冷制熱，具有兩種功能的效果，需要處理兩個(gè)問(wèn)題：第一個(gè)就是如何合理利用空間，想解決這個(gè)問(wèn)題，那么就要想方設(shè)法去除附加一些組件的體積不然，杯子會(huì)變得又沉又笨重，不便于攜帶；第二個(gè)問(wèn)題的解決方法就是利用一些組件可以加熱制冷杯子里的水。如果解決了這兩個(gè)問(wèn)題，那么我的設(shè)計(jì)基本上就成功了。

四、問(wèn)題解決過(guò)程

原理一：40復(fù)合材料：采用復(fù)合材料代替均質(zhì)材料。例如，飛機(jī)的外殼是用復(fù)合材料做成的，這種復(fù)合材料能夠滿足飛機(jī)的強(qiáng)度要求而且質(zhì)量也輕?？梢赃x出一種復(fù)合材料來(lái)取代傳統(tǒng)杯子的材料。

原理二：26復(fù)制：用簡(jiǎn)單的復(fù)制品代替復(fù)雜、昂貴、不方便、易碎、不易獲得的物體。例如，可以采用廉價(jià)的塑料材料來(lái)取代瓷，玻璃。節(jié)約資源的同時(shí)又可回收利用。

原理三：1分割：把一個(gè)物體分成相互獨(dú)立的部分將物體分成容易組裝和拆卸的部分。例如，可以將杯子的不同部分采用不同的材料：可以用新型復(fù)合材料做杯身，用塑料做杯子的其他部分，用結(jié)實(shí)耐用的碳纖維做杯座。

五、最終解決方案及創(chuàng)新點(diǎn)

杯子包括：杯體、杯底、杯蓋、把手。

1、用新型復(fù)合材料做杯身，用塑料做杯子的其他部分，用結(jié)實(shí)耐用的碳纖維做杯座。

2、杯蓋設(shè)計(jì)成可吸食的。

3、在杯子底部設(shè)計(jì)可伸縮插頭。

4、在杯子壁上加嵌入型杯把，方便需要時(shí)拉開。

5、杯子壁上設(shè)計(jì)各式圖案。

6、杯子壁設(shè)計(jì)里外兩層，以防燙手。

7、冷熱雙用變溫杯座結(jié)構(gòu)：主要包括底座、致冷熱芯片及控制電路等。該底座的容置凹部墊設(shè)有導(dǎo)溫座，該致冷熱芯片與控制電路容置于該底座，致冷熱芯片具有二異性極面，其一極面直接或間接貼合于導(dǎo)溫座，另一極面則結(jié)合一下導(dǎo)溫片，控制電路可有效偵測(cè)底座的導(dǎo)溫座溫度，并依需要控制通過(guò)致冷熱芯片的直流電源，使該致冷熱芯片受一控制開關(guān)控制導(dǎo)入直流電源的極性，而產(chǎn)生預(yù)設(shè)需求的降溫或升溫現(xiàn)象，使該主容器的飲料隨之改變溫度，同時(shí)設(shè)置有溫度控制按鈕和溫度設(shè)置液晶顯示屏。