在現(xiàn)實(shí)生活中，我們可能會遇到這樣一個(gè)問題:人們在喝茶和用水杯喝水時(shí)，由于自身的需要，很難及時(shí)將水溫調(diào)節(jié)到所需的溫度。特別是當(dāng)孩子或老人急需飲水時(shí)，水溫可能太熱或太冷，使他們感到焦慮和不方便。
二、研究目的
設(shè)計(jì)一個(gè)杯子可以實(shí)現(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)它堅(jiān)固耐用、牢不可破、重量輕，取代了現(xiàn)實(shí)生活中杯子只能短暫保溫或自然降溫的問題。同時(shí)，學(xué)會用TRIZ理論通過這個(gè)問題解決現(xiàn)實(shí)生活中的問題。
三.基本思想
最終理想解決方案的確定:
第一步，設(shè)計(jì)的最終目標(biāo)是什么？設(shè)計(jì)一個(gè)杯子可以實(shí)現(xiàn)人們可以根據(jù)自己的需要來調(diào)節(jié)所需飲用水的溫度，同時(shí)又輕便，便于攜帶。然后把這個(gè)產(chǎn)品推向市場，給人們的生活帶來便利。
二、理想的解決方案是什么？人們可以隨時(shí)調(diào)節(jié)杯子里飲料的溫度。
第三步，實(shí)現(xiàn)理想解決方案的障礙是什么？杯子沒有加熱或冷卻裝置結(jié)構(gòu)。
第四步，這個(gè)障礙的結(jié)果是什么？市面上的杯子大多只能短時(shí)間保溫，溫度不能根據(jù)需要隨時(shí)調(diào)節(jié)，尤其是水很燙的時(shí)候，不能馬上降溫飲用。
第五步，沒有這種障礙的條件是什么？杯底設(shè)計(jì)了溫控座，里面安裝了小型制冷制熱系統(tǒng)。
四.用TRIZ理論分析
發(fā)明水平:小發(fā)明。
分析:現(xiàn)有材料資源:瓷器、玻璃、塑料、金屬等。
現(xiàn)有油田資源:重力場。
分析與解決:首先分析這個(gè)問題是技術(shù)矛盾還是物理矛盾。仔細(xì)考慮后，我覺得我的問題包括技術(shù)矛盾和物理矛盾。
物理矛盾的原因分析:為了讓杯子耐用不碎，一般需要選擇塑料作為杯子的材質(zhì)，但塑料耐熱性差，容易變形。如果使用金屬，也會增加杯子的重量。
定義理想狀態(tài):杯子既不易碎也不輕。
物理矛盾定義為:杯子要重但不要重。物理矛盾的分離原理:重量補(bǔ)償原理:將一個(gè)物體與另一個(gè)可以提供升力的物體結(jié)合，以補(bǔ)償其重量。
描述一下技術(shù)系統(tǒng)中的問題:為了達(dá)到杯子能按要求制冷制熱并具有兩種功能的效果，需要處理兩個(gè)問題:第一個(gè)是如何合理利用空間，想要解決這個(gè)問題，就要想盡一切辦法去掉一些額外部件的體積；否則，杯子會變得越來越重，而且不容易攜帶；第二個(gè)問題的解決方案是使用一些部件來加熱冷卻杯中的水。如果這兩個(gè)問題都解決了，那么我的設(shè)計(jì)就基本成功了。
動詞 （verb的縮寫）問題解決過程：
原理40復(fù)合材料:用復(fù)合材料代替均質(zhì)材料。比如飛機(jī)外殼采用復(fù)合材料，既能滿足飛機(jī)的強(qiáng)度要求，又重量輕。可以選擇復(fù)合材料來代替?zhèn)鹘y(tǒng)杯子的材料。
原理26 Copy:用簡單的副本替換復(fù)雜、昂貴、不方便、易碎、難以獲得的對象。例如，可以使用廉價(jià)的塑料材料來代替瓷器和玻璃。節(jié)約資源，同時(shí)回收利用。
原理1分割:將一個(gè)物體分割成相互獨(dú)立的部分，將物體分割成易于組裝和拆卸的部分。比如杯子的不同部位可以采用不同的材料:杯體可以采用新型復(fù)合材料，杯子的其他部位可以采用塑料，杯架可以采用耐用的碳纖維。
不及物動詞最終解決方案和創(chuàng)新：
包括杯體、杯底、杯蓋和手柄。
1.用新的復(fù)合材料制作杯體，用塑料制作杯子的其他部分，用耐用的碳纖維制作杯架。
2.杯蓋是設(shè)計(jì)用來吸的。
3.在杯子底部設(shè)計(jì)一個(gè)可伸縮的塞子。
4.在杯子的壁上增加一個(gè)嵌入式的杯柄，這樣在需要的時(shí)候可以拉開。
5.在杯子的壁上設(shè)計(jì)各種圖案。
6.杯壁內(nèi)外兩層設(shè)計(jì)，防止燃燒。
7.冷熱兩用變溫杯架結(jié)構(gòu):主要包括底座、冷卻芯片和控制電路等。底座的接收凹墊上設(shè)有導(dǎo)溫座，冷卻芯片和控制電路收容在底座內(nèi)。冷卻芯片具有各向異性的極面，其中一個(gè)極面直接或間接貼附于導(dǎo)溫座，另一個(gè)極面與較低溫度的導(dǎo)流板結(jié)合。控制電路可以有效檢測底座導(dǎo)溫座的溫度，并根據(jù)需要通過冷卻芯片控制DC電源，使冷卻芯片受控制開關(guān)控制導(dǎo)入DC電源的極性，導(dǎo)致出現(xiàn)預(yù)設(shè)要求的降溫或升溫現(xiàn)象。
