用于具有可转换的隔室的制冷器的温度控制的系统和方法与流程

装置是在制冷电器的领域中，且更具体来说是具有被配置成快速改变温度的可转换的隔室的制冷电器的领域中。

技术实现要素：

在至少一个方面中，公开一种制冷电器。所述电器包括多个储存隔室，所述多个储存隔室包括第一隔室，所述第一隔室包括被配置成吸收热能的第一蒸发器。第一加热元件安置于第一隔室中。温度传感器也安置于第一隔室中且被配置成识别温度信号。控制器被配置成控制用于第一隔室的冷却例程。为了控制冷却例程，控制器控制热交换介质到第一蒸发器的流动。控制器还被配置成接收包括设定点的温度设定的指示，且响应于来自温度传感器的温度信号而识别第一隔室的温度。控制器还被配置成响应于设定点大于第一隔室的温度而控制加热例程。加热例程包括其中控制器被配置成激活第一加热元件的第一间隔，以及其中控制器被配置成将第一加热元件去活的第二间隔。控制器被配置成在交替时间周期中激活第一间隔和第二间隔，直到第一隔室的温度大于或等于与设定点相关联的目标温度。

在另一方面中，公开一种用于控制制冷电器的操作的方法。所述方法包括经由热交换介质到第一蒸发器的流动控制用于第一隔室的第一冷却例程。所述方法还包括响应于设定点温度大于第一隔室的温度而控制加热例程。加热例程包括在第一间隔中激活第一隔室中的加热元件和风扇，以及在第二间隔中将加热元件和风扇去活。加热例程通过在交替时间周期中激活第一间隔和第二间隔而继续。响应于第一隔室的温度大于或等于与设定点相关联的目标温度，所述方法可以通过返回到冷却例程来控制电器的操作。

在又一方面中，公开一种制冷电器。所述电器包括多个储存隔室，所述多个储存隔室包括可转换的隔室，所述可转换的隔室包括安置于其中的第一加热元件、第一蒸发器和第一风扇。所述多个隔室还包括邻近于所述可转换的隔室的冷冻器隔室。冷冻器隔室包括安置于其中的第二加热元件、第二蒸发器和第二风扇。至少一个温度传感器安置于所述可转换的隔室中且被配置成识别温度信号。控制器被配置成控制用于第一隔室和第二隔室的冷却例程。控制器选择性地控制热交换介质到第一蒸发器和第二蒸发器的流动以处理冷却例程。控制器还被配置成接收包括可转换的隔室的设定点的温度设定的指示，以及响应于来自温度传感器的温度信号而识别可转换的隔室的温度。

控制器还被配置成响应于设定点大于可转换的隔室的温度而控制加热例程。加热例程包括其中控制器被配置成激活第一加热元件和第一风扇的第一间隔以及其中控制器被配置成将第一加热元件和第一风扇去活的第二间隔。控制器被配置成在交替时间周期中激活第一间隔和第二间隔，直到可转换的隔室的温度大于或等于与设定点相关联的目标温度。

通过研究所附说明书、权利要求书和附图，所属领域的技术人员将进一步理解和了解本发明装置的这些和其它特征、优势和目标。

附图说明

在附图中：

图1是具有各自示出于打开位置的多个可操作面板的制冷电器的前透视图；

图2是示出具有多蒸发器制冷系统的方面的电器的示意图；

图3是演示用于控制制冷电器的加热例程的方法的流程图；以及

图4是根据本公开的与可转换的隔室和冷冻器隔室随时间的温度结合演示的加热例程的加热元件和风扇的激活间隔的图形描绘。

具体实施方式

出于本文中描述的目的，术语“上”、“下”、“右”、“左”、“后”、“前”、“垂直”、“水平”和其派生词应与如图1中定向的装置有关。然而，应理解，装置可采用替代定向和步骤顺序，除非明确地指定为相反情况。还应理解，附图中说明且在下文说明书中描述的具体装置和过程仅仅是所附权利要求书中界定的本发明概念的示例性实施例。因此，除非权利要求书另外明确陈述，否则与本文中所公开的实施例有关的具体尺寸和其它物理特性不应被视为限制性的。

大体上参见图1和2，公开用于控制制冷电器10的温度的系统。虽然参看具体实例来论述，但制冷电器10可以对应于可以在各种预定温度下使用的任何形式的制冷器，可以随时间改变所述各种预定温度以支持灵活的使用或储存需要。如在图1中所展示，制冷电器10可以包括多个储存隔室12。储存隔室12可以包含制冷器隔室12a、可转换的储存隔室12b和冷冻器隔室12c。如所描绘，可转换的隔室12b安置于制冷器隔室12a与冷冻器隔室12c之间，但在不脱离本公开的精神的情况下隔室12可以多种表面形态或布置来布置。隔室12中的每一个可以由被配置成隔绝隔室12以用于独立温度控制的竖框或分隔件14划分。另外，可以控制隔室12中的一个或多个以调整温度，使得可以实施隔室12来储存冷冻或新鲜的物品。

虽然可转换的隔室12b在图1中被描绘为定位于制冷器隔室12a与冷冻器隔室12c之间，但是可以多种配置来实施可转换的隔室。举例来说，在一些实例中，可转换的隔室12d可以被布置成冷冻器隔室12的一部分，且可以由竖框14或分隔件中的一个分离或划分以将冷冻器隔室12c二等分或者将其划分为各种比例。大体来说，可以经由一个或多个门16或抽屉18接达隔室12a-12d中的每一个。举例来说，隔室中的每一个可以共享或具有独立的门16或抽屉18，且可以由密封件划分，所述密封件可以与竖框14相互作用以使隔室12彼此隔绝。因此，在不脱离本公开的精神的情况下可以多种配置灵活地实施制冷电器10。

如图2中描绘，关于储存隔室12中的每一个示出制冷控制系统20的示意图。如所描绘，隔室12中的每一个可以包括蒸发器22。蒸发器22可以包含制冷器蒸发器22a、可转换的隔室蒸发器22b和冷冻器蒸发器22c。用来自多向出口阀26的热交换介质24选择性地供应给蒸发器22中的每一个。如图所示，多向出口阀26对应于被配置成向蒸发器22中的每一个选择性地供应热交换介质24的4向阀。热交换介质24通过系统20的流动路径由图2所示的箭头演示。热交换介质24经由冷凝器30从压缩器28供应到多向出口阀26。从多向出口阀26，热交换介质24经由膨胀装置32供应到蒸发器22中的每一个。在此配置中，热交换介质24可以循环通过系统20。

为了控制系统20的操作，控制器40可被并入制冷电器10的一部分中且被配置成控制如本文所论述的系统20的各种操作。确切地说，控制器40可以被配置成控制本文所论述的压缩器28和阀26、44和/或风扇50中的每一个的激活、占空比和操作。另外，控制器40可以被配置成监视经由安置于隔室12中的每一个中的温度传感器42(例如，第一温度传感器42a、第二温度传感器42b、第三温度传感器42c)传送的温度指示。温度传感器42可以对应于多种温度感测装置，包含但不限于热敏电阻、热电偶、二极管半导体传感器等。控制器40可以包括一个或多个逻辑控制装置、集成电路、处理器和/或存储器装置，它们可以被编程和/或被配置成实现本文所论述的各种控制例程和操作方法的操作。

在操作中，控制器40可以控制多向出口阀26以将热交换介质24直接供应到多向入口阀44，所述热交换介质随后可以供应到冷冻器隔室蒸发器22c。因此，充入的热交换介质24可以从多向出口阀26供应到冷冻器隔室蒸发器22c，其绕过制冷器蒸发器22a和/或可转换的隔室蒸发器22b。另外，基于多向出口阀26的控制位置，部分耗费的热交换介质24可以经由多向入口阀44从制冷器蒸发器22a和/或可转换的隔室蒸发器22b供应到冷冻器隔室蒸发器22c。以此方式，系统可以实现隔室12中的每一个的独立冷却。类似于本文所论述的那些的包括多向阀26、44的电器的进一步详细说明在标题为“具有用于向蒸发器递送制冷剂的多向阀的多蒸发器电器”的第15/611,294号美国专利申请中提供，所述美国专利申请的公开以全文引用的方式并入本文中。

在系统20的各种实施方案中，风扇50接近于蒸发器22中的每一个安置，使得隔室中的每一个中的热能被分布且被蒸发器22有效地吸收。以此方式，热能可以在隔室12中的每一个中均匀分布以实现一致的温度和改善的冷却速率。更具体地，制冷器隔室12a可以包括接近于第一蒸发器22a安置的第一风扇50a，且可转换的隔室12b可以包括接近于第二蒸发器22b安置的第二风扇50b。另外，冷冻器隔室12c可以包括接近于第三蒸发器22c安置的第三风扇50c。在此配置中，系统的控制器40可以控制多向阀26和44以控制充入的热交换介质24到蒸发器22中的每一个的路径，以吸收对应隔室12中的每一个中的热能。另外，控制器40可以被配置成响应于隔室12中的每一个的冷却而激活风扇50以分布热能。

在一些实施方案中，隔室12中的一个或多个可以配备有加热元件52或加热器，所述加热元件或加热器可以对应于电阻式电加热元件。举例来说，第一加热元件52a(例如，解冻加热元件)可以在冷冻器隔室12c中接近于第三蒸发器22c和第三风扇50c安置。在此配置中，系统的控制器40可以被配置成选择性地激活第一加热元件52a以增加冷冻器隔室12c的温度。可以在系统20中实施此操作以限制或防止冷冻器隔室12c中的冷冻物质的积累从而实现无霜冻的操作。在此配置中，控制器40可以被配置成从冷冻器隔室12c融化和排放冷冻液体。

可以在可转换的隔室12b中进一步并入第二加热元件52b。类似于第一加热元件52a，第二加热元件52b也可以由控制器40激活以实现可转换的隔室12b的无霜冻操作。加热元件52中的每一个可以接近于风扇50定位以分布相应隔室12中的热能。虽然参看安置于隔室12中的单个风扇和加热元件来论述，但可以结合于或在隔室12中分布若干加热器和/或风扇。因此，系统20可以在隔室12中的一个、两个或每一个中包括加热元件52以实施如本文所论述的温度控制例程和操作。

仍参看图1和2，制冷电器10的控制器40可以被配置成调整隔室12中的一个或多个的温度以实现灵活或可转换的温度控制操作。如稍后参看图3和4论述，系统20可以被配置成通过控制加热元件52和风扇50中的一个或多个以增加选择的隔室的温度而快速调整隔室12中的所述一个或多个的温度，使得可以基于用户输入或设定而调整隔室12的操作。可以经由控制面板或被连接装置(例如，移动电话、平板计算机等)接收用户输入，所述控制面板或被连接装置可以经由作为智能或连接的家庭系统的部分的有线或无线接口与控制器40通信。

如先前论述，电器10的控制器可以被配置成控制可转换的隔室的温度且在设定点范围内快速调整温度，所述范围可以从近似-25℃到15℃变化。此温度范围可以对应于可用于储存多种商品的温度。然而，可以经由本文所描述的控制例程和设备实施和实现其它温度或温度范围。虽然可在隔室12中的一个、两个或每一个中实施此类灵活的温度控制，但出于清楚起见而参看可转换的隔室12b论述示例性操作。因此，在本文中示出和描述的特定装置应被视为提供系统的新颖操作的提供信息的实现描述，且不应被视为局限于本公开的范围。

在示例性实施方案中，系统20可以通过控制第二加热元件52b而实现可转换的隔室12b的快速加热。控制器40可以与多向出口阀26和第二风扇50b协调来控制第二加热元件52b。更具体地，控制器40可以被配置成通过与第二风扇50b的操作协调来选择性地激活第二加热元件52b，同时控制多向出口阀26以抑制或阻止充入的热交换介质24流动通过第二蒸发器22b，来增加可转换的隔室12b的温度。在此配置中，控制器40可为可操作的以增加和减小可转换的隔室12b的温度，以快速实现经由安置于可转换的隔室12b中的第二温度传感器42b来识别和监视的多种设定点温度。虽然参看实施第二风扇50b和第二加热元件52b以控制温度来论述，但可以在隔室12中的每一个中以多种布置并入多个风扇和/或加热元件以适合所需的操作配置。

如参看图3和4进一步详细论述，控制器40可以被配置成与第二风扇50b的操作协调来控制第二加热元件52b以快速增加温度。在一些实施方案中，控制器40可以在多个预定时间间隔中与第二风扇50b协调来激活第二加热元件52b，所述多个预定时间间隔可以对应于具有循环的加热周期和其中第二加热元件52b和/或第二风扇50b不在作用的周期的交替时间周期。以此方式，电器10的控制器40可以提供用于可转换的隔室12b的快速加热的专用加热循环。

为了控制可转换的隔室12b的温度，控制器40可以被配置成监视和控制温度以实现可以由电器10的用户设定或识别的多个预定设定点温度。举例来说，控制器40可以被配置成将可转换的隔室12b的温度控制为多个预定温度设定点(例如，0℃、4℃、10℃)。响应于调整可转换的隔室12b的温度的输入，控制器40可以将可转换的隔室12b的设定点温度与由第二温度传感器42b识别的测得温度进行比较。响应于可转换的隔室12b的温度小于选择的设定点，控制器40可以在第一预定时间的接通周期(例如，1分钟)和随后的第二预定时间(例如，2分钟)的断开周期的交替间隔中激活第二加热元件52b和风扇50b。在每一间隔之后，控制器40可以将可转换的隔室12b中的温度与可以与温度设定点中的每一个相关联的目标温度(例如，2.5℃、6.5℃、12.5℃)进行比较。基于目标温度与由第二温度传感器42b识别的测得温度的比较，控制器40可以发起额外加热循环或结束加热例程。

虽然参看特定设定点和目标温度来论述，但系统20可以包括基于用于系统20的温度设定的所需准确性或分辨率的几乎任何数目的预定温度设定点和对应目标温度。通常，目标温度可以比温度设定点大偏移温度。本文所论述的偏移温度可近似为2.5℃，但可以基于可转换的隔室12b的几何形状和残余冷却性质而变化。如本领域的技术人员可以理解，可转换的隔室12b的残余冷却可以与可转换的隔室12b的内表面区域的比例、形成可转换的隔室12b的罩壳的材料特性、储存于可转换的隔室12b中的食品产品的质量以及可以影响其中热量的耗散或吸收的额外性质有关。因此，偏移温度可以基于温度控制例程的特定应用以及其中施加控制例程的隔室的容量而变化。

出于清楚起见，表1中示出若干温度设定点和对应目标温度的实例，且可以参看如参看图3和4所论述的系统20的示例性操作来参考。

表1.用于加热例程的样本温度设定点和目标温度

因此，对于设定点中的每一个，控制器40可以监视由第二温度传感器42b识别的温度以确定测得温度是否大于或等于设定点(例如，设定点a、设定点b、设定点c等)的目标温度。以此方式，控制器40可以被配置成激活第二加热元件52b和/或第二风扇50b的交替加热间隔和空闲间隔的循环。大体来说，第二加热元件52b的加热间隔(例如，接通周期)的第一持续时间可以小于空闲间隔(例如，断开周期)的第二持续时间。在一些实例中，空闲间隔的第二持续时间可以比加热间隔的第一持续时间长1.5、2、2.5或甚至3倍。在本文所论述的具体实例中，空闲间隔的第二持续时间是加热间隔的第一持续时间的两倍长。

通常，接通周期和断开周期的预定时间周期可以对应于其中对第二加热元件52b供应电流的周期和随后的其中电流被控制器40断开或另外抑制(例如，经由开关电路)的空闲周期。这些时间周期可以与第二风扇50b的激活周期共存，但也可以独立地或在与第二风扇50b的操作不同的时间间隔上应用。举例来说，控制器40可以控制第二风扇50b继续在第二加热元件52b的断开周期的全部或部分中操作。在特定实例中，控制器40可以被配置成在控制器40去活第二加热元件52b之后在第三预定时间周期中维持第二风扇50b的激活。第三预定时间周期可以小于第二预定时间周期，使得风扇在第二预定时间周期的一部分中被去活。出于清楚起见，将参看与第二风扇50b的激活和去活协调的第二加热元件52b的同时激活和去活来论述图3和4中示出的加热例程和结果。

现在参考图3和4，参看样本加热结果论述用于可转换的隔室12b的加热例程的方法60，所述样本加热结果演示冷冻器隔室12c和可转换的隔室12b的温度改变。在操作中，控制器40可以响应于可转换的隔室12b的一个或温度设定的输入或调节而发起方法60。响应于所述输入或调节，控制器40可以通过经由第二温度传感器42b识别可转换的隔室12b的温度(62)而继续进行方法60。基于温度，控制器40可首先确定可转换的隔室的温度是否被设定成与用户界面相关联的设定点(例如，a、b、c等)或由控制器40识别的温度控制状态(64)。如果可转换的隔室12b的温度大于或等于设定点，那么控制器40可以通过控制系统20以冷却可转换的隔室12b(66)来继续。如果可转换的隔室12b的温度小于设定点(68)，那么控制器40可以被配置成激活加热例程(70)。加热例程可以被配置成将可转换的隔室12b的温度快速调整到与设定点相关联的目标温度。

响应于加热例程的激活，控制器40可以控制多向出口阀26以抑制或阻止热交换介质24递送到第二蒸发器22b(72)。另外，控制器40可以控制第二风扇50b和第二加热元件52b激活以根据第二加热元件52b的加热间隔和随后的空闲或不加热间隔的交替序列来加热可转换的隔室12b。如图4中所展示，关于时间示出可转换的隔室12b和冷冻器隔室12c的温度的测得结果的实例。另外，关于第二风扇50b和第二加热元件52b的激活间隔的时序示出温度。因此，图4可以提供对第二风扇50b和第二加热元件52b的控制以及由于升温例程中论述的操作带来的可转换的隔室12b中的所得温度改变的视觉表示。

仍参考图3和4，响应于检测到可转换的隔室12b的温度小于选择的设定点，控制器40可以在第一预定时间的接通周期(例如，1分钟)(74)和随后的第二预定时间的断开周期(例如，2分钟)(76)的交替间隔中激活第二加热元件52b和风扇50b。如图4中描绘，示出用于控制器40将可转换的隔室12b加热到设定点c或10℃的所得温度。在加热和/或空闲间隔中的每一个之后，控制器40可以监视可转换的隔室12b的温度(78)。控制器40可以随后将可转换的隔室12b中的温度与可以与温度设定点中的每一个相关联的目标温度(例如，2.5℃、6.5℃、12.5℃)进行比较(80)。基于目标温度与如第二温度传感器42b识别的测得温度的比较，控制器40可以通过返回到步骤74而发起额外加热循环，或通过继续步骤82而结束加热例程。

如图4中描绘，响应于加热例程，可转换的隔室12b的温度可以逐渐增加直到达到对应设定点(例如，设定点c)的目标温度(例如，12.5℃)。从所述结果，系统20可操作以在180分钟或3小时的周期中将可转换的隔室12b的温度从近似负20℃增加到12℃。在同一时间，控制器40被配置成控制多向阀26和44以控制充入的热交换介质24的路径来维持冷冻器隔室12c的温度。从所述结果，通过减小温度周期而演示用于冷冻器隔室12c的第三蒸发器22c的冷却阶段或间隔，且通过增加温度周期而演示第三蒸发器22c的空闲周期。在同一时间，结果演示了加热例程可操作以稳定地增加可转换的隔室12b的温度直到达到目标温度。以此方式，本公开可以实现快速控制和调整可转换的隔室12b的温度的高效、快速且准确的控制例程。

所属领域的技术人员应理解，所描述的装置和其它组件的构造不限于任何具体材料。除非在本文中另外描述，否则本文中所公开的装置的其它示例性实施例可由各种材料形成。

出于本公开的目的，术语“连接(coupled)”(以其所有形式：couple、coupling、coupled等)通常意味着两个(电的或机械的)部件彼此直接或间接的接合。此接合可以本质上是固定的或本质上是可移动的。此接合可以通过两个组件(电气的或机械的)以及彼此或与所述两个组分一体地形成为单一主体的任何额外中间构件来实现。除非另外说明，否则此类接合本质上可以是永久性的，或本质上可以是可移除或可释放的。

还值得注意的是，如在示例性实施例中展示的装置的元件的构造和布置仅仅是说明性的。尽管本公开已详细地描述了少数实施例，但审阅本公开的所属领域的技术人员将容易了解，许多修改是有可能的(例如，各种元件的大小、尺寸、结构、形状和比例、参数值、安装布置、材料使用、色彩、定向等的变化)，而实质上不背离所述标的物的新颖教示和优点。举例来说，示为一体地形成的元件可由多个部分构成，或示为多个部分的元件可一体地形成，可颠倒或以其它方式改变接口的操作，可改变结构的长度或宽度和/或系统的构件或连接器或其它元件，可改变在元件之间提供的调整位置的性质或数目。应注意，系统的元件和/或组件可以由提供足够强度或耐久性的广泛多种材料中的任一个构成，且可以呈广泛多种色彩、纹理和组合中的任一个。因此，所有此类修改希望包含在本创新的范围内。可在不脱离本创新的精神的情况下在所要和其它示例性实施例的设计、操作条件和布置方面进行其它替代、修改、改变和省略。

应理解，任何所描述的过程或所描述过程内的步骤可与公开的其它过程或步骤组合以形成属于本发明装置的范围内的结构。本文所公开的示例性结构和过程用于说明性目的，而不应理解为具有限制性。

还应理解，在不脱离本发明装置的概念的情况下，可对上述结构和方法做出变化和修改，且另外应理解，此类概念旨在由所附权利要求涵盖，除非这些权利要求的措辞明确说明并非如此。

以上描述仅被视作所说明的实施例的描述。所属领域的技术人员以及制作或使用所述装置的技术人员可对所述装置作出修改。因此，应理解，在图中示出且在上文描述的实施例仅用作说明的目的，并不旨在限制所述装置的范围，其范围由根据专利法的原则和其等同原则来解释的所附权利要求限定。