通用式可控水温加热装置设计提案

1、通用式可控水温加热装置设计提案目录壹、 创意发想1、 创意缘由2、 发想情境3、 发想 创意发想 发想评估4、 发想小结貳、 专利检索1、 专利检索2、 专利分析3、 小结分析4、 消费者分析叄、 发明细项1、图示及使用方法肆、规格书1、发明名称2、发明人3、功能设计4、架构设计5、界面设计6、材质设计伍、专利申请书（大陆）壹、 创意发想1、创意缘由：1、一位组员习惯喝温水，但是在家中烧开的水用保温杯装会一直很热，喝起来不方便。2、一位喜欢喝冰水的同学希望不用冰箱制冷也能喝到冰水。3、一位组员提出若是能自己控制杯中水的温度将会非常方便。4、变温杯的创意从保温杯衍生而来，经小组讨论一致认为兼具可

2、操作性和实用性。2、发想情境： 1. 女生生理期不能喝凉水，但是没有带保温杯水放一段时间会变凉；2. 保温杯只能最多保温几小时，在保温效果失效后，我们的需求得不到满足。3. 冬天从便利店买了矿泉水，可是太凉了不适合饮用；4. 刚运动完需要补充水份，但保温杯里的水温温度过高；5. 保温杯过重，不想携带保温杯的时候。6. 户外运动后想喝冰水爽一下的时候。7. 冬季外出游玩但带去的水已经放凉了；8. 给小孩倒水喝，担心水温太高会烫到口腔需要适当降温；9. 在学校饮水机取水不小心放太多热水，没办法立即饮用；10. 冬天想要用装热水的杯子或瓶子暖手，但是水凉的很快；11. 肠胃不好需要喝温水，但是便利店

3、只有常温和冰镇的水；12. 感冒需发低烧需要冰敷降温但是没有冰块只有常温的水 13. 要热水冲泡冲剂，但是周围没有提供热水的地方14. 从家里背了沉重的不锈钢保温杯，却只能装不多的水15. 用保温杯装的热水温度太高只能打开盖子放在桌子上晾，却在前桌同学回头时打翻了。16. 想要喝温水，只能在开水机上接一半冷水一半热水，很麻烦并且只能靠经验掌握温度。17. 肚子痛想要喝热水，杯子里已有的冷水只能倒掉，浪费水资源。18. 想喝热果汁，但是自动贩卖机的果汁都是冰镇的。 第一次发想决定概念：主题：运用于调节水温的非电力化学可控变温装置主要功能：可以通过化学试剂，物理改变水温。在不插电的情况下，使冷水变

4、热水，热水变冰水。方便消费者。3、发想创意发想运用于调节水温的可控变温装置情景状况解决方法女生生理期不能喝凉水，但是水放置一段时间后会变凉需要加热水温放太阳下晒、找热水饮水机、用水壶烧、含嘴里热了再咽、带电暖杯、带保温杯、用55°杯、跟别人要热水喝、摩擦生热、设立热水站、用电热棒冬天从便利店买了矿泉水，但太冰不适合饮用同上冬季外出游玩但带的水放置太久变凉了感冒需要热水冲泡药剂直接吞咽不用水、同上想要喝热果汁，可是贩售机里只有冰镇的去买热果汁、放太阳下晒、找热水饮水机、用水壶烧、含嘴里热了再咽、摩擦生热、放热水里面加温、用电热棒冬天想用装热水的杯子暖手，但是水温降得快，倒掉很浪费带热水

5、袋、电暖宝、晒太阳、带手套、把手放口袋里、用嘴哈气、摩擦取暖、跟别人借杯子倒热水、用化学试剂加热、用电热棒运动完补充水分，但保温杯里的水温太高需要降低水温用嘴、空调、风扇吹凉、静置放凉、便利店买凉水、放冰块、放冰箱、自来水冲凉、用两个杯子互相倒、放到大容器里（扩大蒸发面积）往里兑凉水小孩子喝热水担心烫伤口腔需要保温同上感冒发烧需要冰敷买冰袋、使用自来水、化学试剂降水温需要带热水出门用保温杯、55°杯、用杯套、用棉布裹、人体保温、化学试剂外部保温方法评估情景解决办法可行性价值性缘由女生生理期不能喝凉水，但是水放置一段时间后会变凉冬天从便利店买了矿泉水，但太冰不适合饮用冬季外出游玩但带的

6、水放置太久变凉了放太阳下晒高低需要长时间，受气温影响大找热水饮水机一般高饮水机不一定到处都有，手里不一定有空的容器盛放热水，已有的水倒掉浪费用水壶烧低高水壶很难找含嘴里热了再咽高低加温方式太慢，会冻到口腔，有些人觉得恶心带电暖杯低高太重不方便携带，不一定有电可以加热带保温杯高一般保温效果持续时间段，杯子容量小，体积大，沉重不方便用55°杯低低杯子贵，温度只能到达50几度，不能满足需要，体积大，不方便携带，效用并不像广告中理想，化学物质易泄漏污染水跟别人要热水喝高低会麻烦别人，别人可能也没有热水摩擦生热低低靠摩擦产生的热量不能透过杯壁使整瓶水加热，费时没有效果设立热水站低高公共设施投入

7、太大，见效慢不能解决当前问题用电热棒低高携带不便，缺少电源，不安全，不能满足所有容器，不可控温感冒需要热水冲泡药剂同上直接吞咽不用水高低很多人不习惯这种方式，影响药效冬天想用装热水的杯子暖手，但是水温降得快，倒掉很浪费带热水袋高低虽然很容易就能做到，但是水加热的速度过慢。电暖宝高低同上晒太阳高低同上戴手套高低同上把手放在口袋里高低同上用手哈气高低虽然很容易就能做到，但是水加热的速度过慢，且消耗体力摩擦取暖高低同上向别人借东西倒热水高低会麻烦别人，别人可能也没有热水用化学试剂加热一般高需要一定技术量，但是一旦被发明使用起来比较方便用电热棒低高携带不便，缺少电源，不安全，不能满足所有容器，不可控温

8、运动完补充水分，但保温杯里的水温太高用嘴、风扇、空调吹凉高低需要很长时间，消耗体力静置放凉高低需要长时间，受气温影响大去买凉水高高浪费钱放冰块低高冰块很难找放冰箱低高冰箱很难找自来水冲凉高低浪费水用两个杯子互相倒低低需要另外携带杯子，受气温影响放到大容器里（增加空气接触面）低低需要带容器，受气温影响往里面兑凉水低高凉水难找小孩子喝热水担心烫伤口腔同上同上同上同上感冒发烧需要冰敷买冰袋高高需要外出和钱，且比一定能买到使用自来水高低受水温影响大化学试剂降水温一般高需要一定技术量，但是一旦被发明使用起来比较方便需要带热水出门用保温杯高高杯子很重，有时间限制用杯套高低保温效果差用棉布裹低低可行性低，保

9、温效果差人体保温高低保温效果差化学试剂外部保温一般高需要一定技术量，但是一旦被发明使用起来比较方便5、 发想小结 根据前期的创意发想及方法评估，我们放弃了一开始想采用化学制剂反应后通过物理传热加热水温的方法，原因是化学制剂反应难以控制，同时部分化学物品具有毒性，将带有化学制剂的装置放入水内加热难以保证不会污染饮用水造成身体伤害，若放置水杯外部加热可能会造成烫伤事故，并且不适用于任何材质的容器。通过评估后，我们决定采用电力装置达到预期加热或降温的目的。6、 消费者分析目标消费者：需要喝及时热水的消费者。精确消费者：15-35岁的女性消费者。因为由于女性的身理原因，不可以经常饮用冷水或者冰水。所以

10、急需热水时，需要一个装置快速得到热水。而孩子因为肠胃未发育全，也同样需要喝热水，而照顾孩子大都为这个年龄段的女性，所以选择这个年龄段作为精确消费者。潜在消费者：需要喝热水的老人群体，以及注重健康的男性群体。相较于上述群体的需求量，这个群体的需求量略低。但是产品就是需要不断改进，开拓市场。所以确定自己的潜在消费者也很重要。貳、 专利检索1、专利检索检索来源：中华人民共和国国家知识产权局控制 and 水温 and 装置 and 加热 12条资料发明名称: 一种速热式加热装置及其热水温度与热水水量控制方法IPC分类号: A47J36/24; A47J27/21发明名称: 

11、;热水器及其加热装置、热水器内水温的交替控制方法IPC分类号: F24H9/20; F24H9/18发明名称: 控制水温的方法及装置、控制和加热设备、家庭网关IPC分类号: G05B19/418发明名称: 一种功率反馈辅助的水温加热控制方法及装置IPC分类号: G05D23/19发明名称: 一种汽车空调加热器的水温控制装置及其控制方法IPC分类号: G05D23/20发明名称: 一种汽车空调加热器的水温控制装置IPC分类号: G05D23/20发明名称: 水温控制加热器装置IPC分类号:

12、0;F24D17/00; F24J2/00; F24D19/10发明名称: 一种电加热茶壶水温控制装置IPC分类号: A47J27/21; A47J36/24; A47G19/14; G05D23/30; A47J36/32发明名称: 一种一次加热式热泵热水机出水温度控制装置IPC分类号: F24H9/20发明名称: 内置水温分层水流装置的智能控制加热柜热泵供水系统IPC分类号: F24H4/02; F24H9/00; F24H9/20控制 and 水温 and 装置 and 制冷 3条数据发明名称: 制冷装置和制冷装置的冷

13、水温度控制方法IPC分类号: F25B49/02发明名称: 一种全年制冷空调机组的出水温度控制装置及其控制方法IPC分类号: F24F11/02发明名称: 一种控制冷却循环水流量和水温的装置IPC分类号: H01J9/385; H01J9/38; G05D23/00; G05D7/00; G05D27/00搜索来源：台湾智慧财产局控制AND水温AND加热AND装置 4847笔资料名称：可扩大集收太阳幅射能的太阳能热水器 专利号：1503511饮用水 AND 变温 AND 装置 25笔数据名称：太阳能保温瓶专利号：M473639饮用水 AND 水

14、温 AND 装置 AND 制冷名称：热电式饮用装置及热电式热泵THERMOELECTRIC DRINKING APPARATUS AND THERMOELECTRIC HEAT PUMP专利号：1410595名称：饮水机及其所使用之热电热泵装置DRINKING FOUNTAIN AND THERMOELECTRIC HEAT PUMP APPARATUS THEREOF专利号：1502158名称：真空低温造水冰箱 专利号：M272961名称：真空低温造水冷气机 专利号：M2729532、专利分析发明名称 - 热水器及其加热装置、热水器内水温的交替控制方法申请号CN201410175492IPC

15、分类号F24H9/20; F24H9/18申请（专利权）人芜湖美的厨卫电器制造有限公司;发明人孙殿;王建军;尹忠;摘要本发明公开了一种热水器及其加热装置、热水器内水温的交替控制方法，加热装置包括：第一加热器和第二加热器；与第一加热器和第二加热器同时相连的第一机械温控开关；以及与第二加热器相连的第二机械温控开关，当第一加热器附近的水温低于第一预定阈值时第一温控杆启动第一加热器，当第二加热器附近的水温低于第二预定阈值时第二机械温控开关闭合、且当第一加热器附近的水温等于或高于第一预定阈值时第二加热器启动、第一加热器关闭。根据本发明的用于热水器的加热装置，通过采用第一机械温控开关和第二机械温控开关以机

16、械的手段共同控制第一加热器和第二加热器按照第一加热器优选的原则交替运行，从而控制方便，可靠性高，适应性强，成本低。分析：该专利中使用了多个加热器，以测温装置和机械开关控制多个加热器轮流工作。这种系统有着结构简单和成本低的优势，因此我们的通用式可控水温加热装置对于实现控温功能的设计也借鉴了这种结构。我们的控温系统也包含测温装置、机械开关和多个加热装置，通过测温装置和使用者的机械控制使多个加热装置轮流工作和停止，来达到控温的目的。发明名称： 太阳能保温瓶证书号数：M473439Int. Cl.： F03G6/06 (2006.01)申请案号： 102221866 新型创作人：周德明 (TW) CH

17、OU, TE MING；杨锡凯 (TW) YANG, SHYI KAE；陈世宏 (TW) CHEN, SHIH HUNG；甘宜静 (TW) KAN, YI CHING；周宥辰 (TW)CHON, YU CHEN申 请 人： 远东科技大学 FAR EAST UNIVERSITY台南市新市区中华路 49 号代 理 人： 颜福桢申请专利范围一种太阳能保温瓶，其包括：有一通孔可供加热装置之加热器通过，且通孔一侧形成有一压杆，而外瓶外侧环设有一太阳能板，而外瓶底侧缘向下形成有二定位榫，其定位榫可与凸榫或勾挚榫相扣合，并且在外瓶内又包覆有一内瓶，其内瓶顶侧缘则与一瓶盖相螺合；该加热装置，主要系由底座、按压

18、端、加热器与弹性元件所组成，该底座顶侧缘向内环设有一凸榫，其凸榫则与定位榫相卡挚，使底座可卡挚固定在外瓶底部，而底座侧缘中段处向内形成有二勾挚榫，而各勾挚榫下方于底座上又形成有一按压端可按压变形，另外在底座内部又设置有一加热器，其加热器内设有一蓄电体，该蓄电体则与太阳能板及启动钮相连接，而启动钮系设置在加热器顶侧并可供压杆下沉时按压，另外在底座与外瓶之间设有一弹性元件，使外瓶之定位榫紧密卡挚在凸榫上者。分析： 该专利将太阳能电热板与杯子组装，利用太阳能装置加热水温，以达到保温效果，比起传统保温杯保温时间有限，该设计能时刻达到良好保温的效果，同时使用方便，可靠性较高，具有较高的利用价值及经济价值

19、。专利名称：冷热容器证书号数：M493962 nt. Cl.：A47J41/00(2006.01)A47G19/00(2006.01)名称： 冷热容器申请案号： 103213152新型创作人：邱金益 (TW)申 请 人： 邱金益 摘要：申请专利范围1.一种冷热容器，其包含有：容器主体，该容器主体四周具有封闭的边，容器主体一端具有底，该封闭的边及底间具有一容室，而容器主体另一端具有一开放口，该容室以开放口通向外部；隔板，该隔板系置于该容室中，使该容室隔绝成一第一容室及一第二容室，该隔板系由一第一导热板、一隔热板及一第二导热板所层叠而成，且该隔热板中开设有孔；致冷芯片，该致冷芯片系置于前述隔热板的

20、孔中，且该致冷芯片一面贴附于第一导热板，另一面贴附于第二导热板。2.依据申请专利范围第 1 项所述之冷热容器，其中，该容器主体断面为圆形或多边形。3.依据申请专利范围第 1 项所述之冷热容器，其中，该第一导热板系由铝、铜、铁或其合金材料所制成。4.依据申请专利范围第 1 项所述之冷热容器，其中，该第二导热板系由铝、铜、铁或其合金材料所制成。分析：由该专利我们可以获知，利用特殊金属板的导热功能以及预留的隔热板孔进行容器的热交换，通过冷芯片进行降温处理，从而使得容器内部改变温度。虽然该专利与我小组所希望的发明物有所出入，但是我们还是可以获知，各类金属板的导热效益，对于我们开发的发明物外壳包装有导视

21、作用。但是冷芯片的运用在饮用水中使用略显困难，所以对于降温这个功能，我组需要进行对发明物功能的进一步修正。3、小结分析我们小组根据以上专利技术的分析与研究，对之前发明物的性能，材质以及装置构造等进行了修正。由于在日常生活中，人们对水温的需求更多是保温及加热，对于降温的需求较少，并且从实际的发明中来看，对饮用水进行降温所需的技术要求更高，因此我们在最终发明物的设计发明中，主要针对能够应用于不同容器对水温进行加热，并能够有效控制加热温度，达到可控式加热，且具有较高实用性和便捷性等方面进行产品的开发。首先，考虑到该发明物能适用于不同容器进行加热，由于容器材质不同，若采用外置加热，则有可能受容器影响不

22、利于导热，且可能会造成容器损坏或人员烫伤，因此为了能有效提高加热速度并保证安全性，该发明物将采用可内置加热的装置，并在一端连接线，可随时将其从水中取出，防止直接触碰造成烫伤。其次，由于在太阳能加热，电力加热及化学加热等途径中，化学制剂易造成饮用水污染，而太阳能加热易受环境条件限制，电力加热则需考虑到电源获取方式。综上，排除化学制剂的使用性，太阳能的使用最环保便利，在当今社会电力的获取最为直接简单。为满足人们可随时使用该装置，并且考虑到技术等因素，我们将采用电力加热，此发明物的电力来源则是通过设有USB插口从人们常用的行动电源处获取。最后，要达到可控温的效果，我们在设计中还需要使用控制装置对温度

23、进行把握，以满足人们对不同水温的需求。叄、 发明细项1、图示及使用方法控制装置：图示为关闭状态。开启需先将usb口通电。当需要加温至30摄氏度时，将滑块右移一格（即一档状态），使电阻A通电。测温装置探测到水温达到30摄氏度时将使电阻A断电，完成加温过程。当需要加温至60摄氏度时，将滑块右移两格（即二档状态），使电阻A、B通电。测温装置探测到水温达到30摄氏度时将使电阻A断电，电阻B仍在工作。当测温装置探测到水温达到60摄氏度时将使电阻B断电，此时完成加温过程。当需要加温至100摄氏度时，将滑块右移三格（即三档状态），使电阻A、B、C通电。测温装置探测到水温达到30摄氏度时将使电阻A断电，电阻B

24、、C仍在工作。当测温装置探测到水温达到60摄氏度时将使电阻B断电，电阻C继续工作。而测温装置探测到水温达到100摄氏度时将使电阻C断电，完成加温过程。肆、规格书1、发明名称 通用式可控水温加热装置2、发明人 盛雨薇 郝雨阳 董荣蓉3、功能设计应用学科：热敏电阻探测温度式加热棒1、设备用途及基本要求：该产品可应用于日常可承受至少90以上的容器内部水温的加热；需使用移动电源作为电力供应发热，使用时容器内液体必须没过发热体部分；盛水容器内部高度不能低于12cm。4、架构设计 1、加热部分 加热介质：饮用水、牛奶、果汁等饮品 加热温度：3090 加热棒：高：5cm 半径：1.5cm 体积：35.34c

25、m3 材质：热敏电阻2、连接线：长：5cm 3、供电方式：1.0A 5.1V 2.1A 5.1V5、界面设计1、开关部分： 外形尺寸： 6、材质设计开关部分：1. 开关外壳：:PP塑胶2. 连接线外包：绝缘硅胶3. 电路连接线：国际标准电线4. 内部元件：USB界面；传电导体加热部分：5. 外包装：PSU（聚砜类塑胶）耐高温，无毒，在潮湿的环境下依旧能够 与电绝缘的一种耐水解性塑胶6. 内部电子元件：三枚加热电阻以及微型测温计7. 电路连接线：国际标准电线伍、专利申请书（大陆）请按照“注意事项”正确填写本表各栏此框由国防知识产权局填写发明名称通用式可控水温加热装置申请号分案提交日发明人 盛雨薇

26、 郝雨阳 董荣蓉申请日费减审批第一发明人居民身份证件号码 32068731409384875密级 机密 秘密申请人申请人(1)姓名或名称 盛雨薇居民身份证件号码或组织机构代码32932958345667909电常居所地或营业所所在地 浙江下沙高新技术区352号邮政编码310018详细地址 浙江下沙高新技术区352号申请人(2)姓名或名称 郝雨阳电民身份证件号码或组织机构代码 18293948237590079经常居所地或营业所所在地 浙江下沙高新技术区352号邮政编码310018详细地址 浙江下沙高新技术区352号申请人(3)姓名或名称 董荣

27、蓉电话民身份证件号码或组织机构代码 23847939598048698经常居所地或营业所所在地 浙江下沙高新技术区352号邮政编码310018详细地址 浙江下沙高新技术区352号联系人姓 名 盛雨薇电话要通信地址 浙江下沙高新技术区352号代表人为非第一署名申请人时声明 特声明第 署名申请人为代表人 国防专利代理机构名称机构代码代理人(1)姓 名代理人(2)姓 名执业证号执业证号电 话电 话分案申请原申请号针对的分案申请号原申请日 年 月 日生物材料样品保藏单位 地址保藏日期 年月日保藏编号分类命名序列表本专利申请涉及核苷酸或氨基酸序列表遗传

28、资源遗传资源本专利申请涉及的发明是依赖于遗传资源完成的要求优先权声明原受理机构 名称在先申请日在先申请号不丧失新颖性宽限期声明在国务院有关主管部门、中国人民解放军有关主管部门举办的内部展览会上首次展出的在国务院有关主管部门、中国人民解放军有关主管部门召开的内部学术会议或者技术会议上首次发表的他人未经国防专利申请人同意而泄露其内容的 申请文件清单1请求书 页2说明书摘要 页3摘要附图 页4权利要求书 页5说明书 页6说明书附图 页7国防专利申请密级证明 页8. 核苷酸或氨基酸序列表 页 9计算机可读形式的序列表 份权利要求的项数 项附加文件清单费用减缓请求书 共页费用减缓请求证明 共页审查参考资

29、料 共页优先权转让证明 共页定密授权证明或文件备案编号 国防专利代理委托书 共页总委托书（编号_） 共页其他证明文件（名称_） 共页 全体申请人或国防专利代理机构签字或者盖章年月日国防知识产权局审核意见年月日注意事项一、申请国防专利，应当提交国防专利请求书、权利要求书、说明书、说明书摘要、国防专利申请密级证明，有附图的应当同时提交说明书附图及摘要附图。应当提交申请文件一式一份。二、本表应当使用国家公布的中文简化汉字填写，表中文字应当打字或者印刷，字迹为黑色。三、本表中方格供填表人选择使用，若有方格后所述内容的，应当在方格内作标记。四、本表中所有详细地址栏应当包括省（自治区）、市（自治州）、区、

30、街道门牌号码，或者省（自治区）、县（自治县）、镇（乡）、街道门牌号码，或者直辖市、区、街道门牌号码。其中申请人、国防专利代理机构、联系人的详细地址应当符合邮件能够迅速、准确投递的要求。五、填表说明1本表第、栏由国防知识产权局填写。2本表第栏发明名称应当简短、准确，一般不得超过25个字。3本表第栏发明人应当是个人。发明人有两个以上的应当自左向右顺序填写，发明人姓名之间应当用中文分号或者顿号隔开。发明人可以请求国防知识产权局不公布其姓名。若请求不公布姓名，应当在此栏所填写的相应发明人后面注明“（不公布姓名）”。4本表第栏应当填写居民身份证件号码。5本表第栏申请人是个人的，应当填写本人真实姓名，不得

31、使用笔名或者其他非正式的姓名；申请人是单位的，应当填写组织机构代码证上的名称；没有组织机构代码的，使用公开名称，并与所使用的公章上的单位名称一致。申请人是军队单位的，院校填写到大学或学院，系和教研室不得作为申请人；研究机构填写到研究院或研究所，研究室不得作为申请人；部队应填写到师（含独立团），番号不涉密的，单位名称应填写部队番号；一般情况下，军以上的机关不得作为申请人。申请人应当填写其名称或者姓名、地址、邮政编码、组织机构代码或者居民身份证件号码。6本表第栏，申请人是单位的，应当填写联系人，联系人应当是本单位工作人员并填写联系电话；未委托国防专利代理机构的，还应当填写机要通信地址。7本表第栏，

32、申请人指定非第一署名申请人为代表人时，应当在此栏指明被确定的代表人。8本表第栏，申请人委托国防专利代理机构的，应当填写此栏。9本表第栏，申请是分案申请的，应当填写此栏。申请是再次分案申请的，还应当填写所针对的分案申请的申请号。10本表第栏，申请涉及生物材料的发明专利，应当填写此栏，并自申请日起四个月内提交生物材料样品保藏证明和存活证明。11本表第栏，发明申请涉及核苷酸或氨基酸序列表的，应当填写此栏。12本表第栏，发明的完成依赖于遗传资源的，应当填写此栏。13本表第栏，申请人要求优先权的，应当填写此栏。14本表第栏，申请人要求不丧失新颖性宽限期的，应当填写此栏，并自申请日起两个月内提交证明文件。15本表第、栏，申请人应当按实际提交的文件名称、份数、页数及权利要求项数正确填写。16本表第栏，委托国防专利代理机构的，应当由国防专利代理机构加盖公章。未委托国防专利代理机构的，申请人为个人的应当由本人签字或者盖章，申请人为单位的应当加盖单位公章；有多个申请人的由全体申请人签字或者盖章。17本表第、栏，发明人、申请人、要求优先权声明的内容填写不下时，应当使用