防冷凝控制系统和方法
【专利说明】
[0001]背景
技术领域
[0002]本文所公开的实施例涉及用于控制冷凝的系统和方法，并且更特别地涉及用于调整向加热器的供电以防止例如在商用制冷单元的门窗和/或门框上形成冷凝的电子控制系统。
【背景技术】
[0003]在许多商用冷藏柜例如超市内常用的步入式或手取式制冷单元中使用了玻璃门。可以使用电加热器来对玻璃门进行加热以减少或防止在玻璃门上形成冷凝。作为结果，顾客可以更容易看到具有加热玻璃门的商用冷藏柜内的产品。制冷单元可以使用加热器来减少或防止在各种其他表面或部件(例如，通风口和排放管路)上形成冷凝。
[0004]—些加热系统向玻璃门施加了比防止冷凝所需的热量更多的热量，这导致能量浪费。此外，由于施加于玻璃门的一些热量可以被传递到制冷单元的冷藏空间，所以向玻璃门施加比所需热量更多的热量还可能增加由冷藏柜的冷却系统为了保持冷藏柜内的低温而使用的能量，这导致另外的能量浪费。
[0005]—些现有的控制器接收来自玻璃门上(例如，在门上的玻璃窗的表面处或者在表面附近)的一个或更多个传感器的输入，并且基于来自玻璃门上的一个或更多个传感器的输入来调整加热器。玻璃门上的一个或更多个传感器的使用可以导致昂贵且笨重的系统。
【发明内容】
[0006]本文所公开的各种实施例可以涉及如下防冷凝控制系统，该防冷凝控制系统可以包括:第一冷凝单元，其具有第一门窗；第一加热器，其热耦接至第一门窗；第二制冷单元，其具有第二门窗；以及第二加热器，其热耦接至第二门窗。该系统可以包括:环境温度传感器，其被配置成感测第一制冷单元和第二制冷单元外部的环境温度；以及环境湿度传感器，其被配置成感测第一制冷单元和第二制冷单元外部的环境湿度。该系统可以包括控制器，该控制器与环境温度传感器、环境湿度传感器、第一加热器以及第二加热器进行通信。该控制器可以被配置成:接收指示环境温度的环境温度输入；接收指示环境湿度的环境湿度输入；接收目标制冷温度输入，该目标制冷温度输入指示与第一制冷单元和第二制冷单元相关联的目标内部温度；接收门窗结构输入，该门窗结构输入指示第一门窗的结构方面和第二门窗的结构方面；以及接收最大加热功率输入，该最大加热功率输入指示与第一加热器和第二加热器相关联的最大加热功率。该控制器可以被配置成至少部分地基于环境温度输入、环境湿度输入、目标制冷温度输入、门窗结构输入、最大加热功率输入来调整第一加热器和第二加热器。
[0007]控制器可以被配置成至少部分地基于下述环境温度输入来调整第一加热器和第二加热器，所述环境温度输入指示由单个环境温度传感器测量的环境温度。控制器被配置成至少部分地基于下述环境湿度输入来调整第一加热器和第二加热器，所述环境湿度输入指示由单个环境湿度传感器测量的环境湿度。
[0008]控制器可以被配置成接收加热缓冲输入，并且控制器可以被配置成至少部分地基于加热缓冲输入来调整第一加热器和第二加热器。控制器可以被配置成在不从第一制冷单元和第二制冷单元接收任何反馈信息的情况下确定加热器控制信号。该系统可以包括一个或更多个用户输入元件，所述一个或更多个用户输入元件被配置成接收来自用户的输入，并且控制器可以被配置成经由一个或更多个用户输入元件来接收目标制冷温度输入、门窗结构输入以及最大加热功率输入。
[0009]该系统可以包括计算机可读存储器，该计算机可读存储器与控制器进行通信，并且该计算机可读存储器被配置成存储目标制冷温度输入、门窗结构输入以及最大加热功率输入。控制器可以被配置成从计算机可读存储器中接收目标制冷温度输入、门窗结构输入以及最大加热功率输入。
[0010]本文所公开的各种实施例可以涉及如下防冷凝控制系统，该防冷凝控制系统可以包括:环境温度传感器，其被配置成感测一个或更多个制冷单元外部的环境温度；环境湿度传感器，其被配置成感测一个或更多个制冷单元外部的环境湿度；以及控制器，其与环境温度传感器和环境湿度传感器进行通信。控制器可以被配置成:接收指示环境温度的环境温度输入；接收指示环境湿度的环境湿度输入；以及接收目标制冷温度输入，该目标制冷温度输入指示与一个或更多个制冷单元相关联的目标内部温度。控制器可以被配置成至少部分地基于环境温度输入、环境湿度输入以及目标制冷温度输入来确定用于对耦接至一个或更多个制冷单元的一个或更多个加热器进行调整的加热器控制信号。
[0011]控制器可以被配置成:接收门窗结构输入，该门窗结构输入指示一个或更多个制冷单元上的一个或更多个门窗的结构方面；以及至少部分地基于门窗结构输入来确定加热器控制信号。门窗结构输入可以指不一个或更多个门窗是双窗格还是三窗格。
[0012]控制器可以被配置成:接收加热器属性输入，该加热器属性输入指示与一个或更多个加热器相关联的属性；以及至少部分地基于加热器属性输入来确定加热器控制信号。加热器属性输入指示与一个或更多个加热器相关联的最大加热功率。控制器可以被配置成:接收加热缓冲输入；以及至少部分地基于加热缓冲输入来确定加热器控制信号。
[0013]控制器可以被配置成将加热器控制信号直接输出至一个或更多个加热器。控制器可以被配置成将加热器控制信号输出至与一个或更多个加热器耦接的电力分配器。
[0014]环境湿度传感器可以是相对湿度传感器，并且环境湿度输入可以指示一个或更多个制冷单元外部的相对环境湿度。环境湿度传感器可以是绝对湿度传感器，并且环境湿度输入可以指示一个或更多个制冷单元外部的绝对环境湿度。
[0015]该系统可以包括一个或更多个用户输入元件，所述一个或更多个用户输入元件被配置成接收来自用户的输入，其中，控制器被配置成经由一个或更多个用户输入元件来接收目标制冷温度输入。该系统可以包括计算机可读存储器，该计算机可读存储器与控制器进行通信，并且该计算机可读存储器被配置成存储目标制冷温度输入。控制器可以被配置成从计算机可读存储器中接收目标制冷温度输入。
[0016]控制器可以被配置成在不从一个或更多个制冷单元接收任何反馈信息的情况下确定加热器控制信号。加热器控制信号可以被配置成调整一个或更多个加热器的功率级。加热器控制信号可以被配置成调整一个或更多个加热器的目标温度。加热器控制信号可以被配置成调整与一个或更多个加热器相关联的占空比。加热器控制信号可以与输送至一个或更多个加热器的功率的脉宽调制相关联。
[0017]控制器可以被配置成至少部分地基于环境温度输入、环境湿度输入以及目标制冷温度输入来识别查找表中的值，并且加热器控制信号可以至少部分地基于所识别的值。
[0018]控制器可以被配置成确定估计露点，并且加热器控制信号可以至少部分地基于估计露点。控制器可以被配置成确定一个或更多个制冷单元上的一个或更多个受控表面的估计表面温度，并且加热器控制信号可以至少部分地基于估计露点和估计表面温度。一个或更多个受控表面可以包括一个或更多个制冷单元上的一个或更多个门窗。控制器可以被配置成利用单个公式或查找表来确定加热器控制信号。该系统还可以包括一个或更多个制冷单元。
[0019]本文所公开的各种实施例可以涉及一种减少或防止在一个或更多个制冷单元中的一个或更多个受控表面上形成冷凝的方法。该方法可以包括:由包括如下硬件的控制器接收环境温度输入，所述硬件包括一个或更多个计算装置，所述环境温度输入指示一个或更多个制冷单元外部的环境温度；由控制器接收环境湿度输入，该环境湿度输入指示一个或更多个制冷单元外部的环境湿度；以及由控制器接收目标制冷温度输入，该目标制冷温度输入指示与一个或更多个制冷单元相关联的目标内部温度。控制器可以被配置成由控制器至少部分地基于环境温度输入、环境湿度输入以及目标制冷温度输入来确定加热器控制信号，该加热器控制信号被配置成对与一个或更多个制冷单元中的一个或更多个受控表面耦接的一个或更多个加热器进行调整。
[0020]该方法可以包括接收受控表面结构输入，该受控表面结构输入指示一个或更多个受控表面的结构方面，并且加热器控制信号可以至少部分地基于受控表面结构输入。该方法可以包括最大加热功率输入，该最大加热功率输入指示一个或更多个加热器的最大加热功率，并且加热器控制信号可以至少部分地基于最大加热功率输入。该方法可以包括接收加热缓冲输入信号，并且加热器控制信号可以至少部分地基于加热缓冲输入信号。
[0021]该方法可以包括将加热器控制信号输出至与一个或更多个制冷单元耦接的一个或更多个加热器。加热器控制信号可以被配置成调整一个或更多个加热器的功率级。加热器控制信号可以被配置成调整与一个或更多个加热器相关联的占空比。
[0022]确定加热器控制信号可以包括:至少部分地基于环境温度输入、环境湿度输入以及目标制冷温度输入来识别查找表中的值。
[0023]本文所公开的各种实施例可以涉及一种存储有指令的非暂态计算机可读介质，该指令在由计算硬件执行时使得计算硬件执行如下操作，所述操作包括:接收环境温度输入；接收环境湿度输入；接收目标制冷温度输入，该目标制冷温度输入指示与一个或更多个制冷单元相关联的目标内部温度；以及至少部分地基于环境温度输入、环境湿度输入以及目标制冷温度输入来确定用于对耦接至一个或更多个制冷单元的一个或更多个加热器进行调整的加热器控制信号。
[0024]该操作还可以包括向耦接至一个或更多个制冷单元的一个或更多个加热器输出加热器控制信号。
[0025]非暂态计算机可读介质可以存储如下指令，所述指令使得计算机硬件执行本文所讨论的各种其他操作(例如，与上面提到的或在本申请其他地方提到的方法结合所讨论的各种其他操作)。
[0026]本文所公开的各种实施例可以涉及如下加热器控制系统，该加热器控制系统可以包括:环境湿度接收器，其被配置成接收指示环境湿度的环境湿度信号；环境温度接收器，其被配置成接收指示环境温度的环境温度信号；以及一个或更多个用户输入元件，其被配置成接收目标表面温度输入，该目标表面温度输入指示与受控表面相关联的目标温度。该系统可以包括控制器，其被配置成至少部分地基于环境湿度、环境温度以及目标表面温度输入来确定用于对耦接至受控表面的加热器进行调整的加热器控制信号。
[0027]湿度接收器可以被配置成接收指示相对环境湿度的环境相对湿度信号。湿度接收器可以被配置成接收指示相对的绝对湿度的环境绝对湿度信号。
[0028]该系统还可以包括制冷单元，该制冷单元包括受控表面。受控表面可以包括透明窗。
[0029]该系统还可以包括环境湿度传感器，该环境湿度传感器被配置成将环境湿度信号发送至环境湿度接收器。该系统还可以包括环境温度传感器，该环境温度传感器被配置成将环境温度信号发送至环境温度接收器。
【附图说明】
[0030]图1示出了防冷凝系统的示例实施例。
[0031 ] 图2示出了防冷凝系统的另一示例实施例。
[0032]图3示出了加热器控制系统和环境传感器的示例实施例。
[0033]图4示出了加热器控制系统的示例实施例，该加热器控制系统包括一个或更多个用户输入元件和一个或更多个信息输出元件。
【具体实施方式】
[0034]本文公开的一些实施例提供了一种可以防止或减少在商用制冷单元上的受控表面例如门窗或门框上形成冷凝的防冷凝系统。一些实施例不包括用于对门窗或其他受控表面的温度进行直接测量的传感器。一些实施例包括用于感测冷藏柜外部的周围环境的传感器，并且可以使用这些环境读数来控制与门窗或其他受控表面相关联的加热器。在一些实施例中，可以使用冷藏柜外部的周围环境的读数来确定为了防止在门窗或其他受控表面上形成冷凝而应当向门窗或其他受控表面施加的热量。该系统可以基于测量的环境温度、测量的环境湿度、冷凝单元被设置的目标温度、与门窗的结构(例如双窗格或三窗格)相关的信息、以及与加热器相关联的最大加热功率、或者这些输入的各种组合来控制加热器。这些输入中的一些可以由用户例如通过系统上的用户界面指定。由于环境温度和环境湿度随时间变化，所以系统可以相应地自动地调整加热器，以防止或减少(例如，在制冷单元上的门窗上)形成冷凝。
[0035]虽然引用“制冷单元”或“冷藏柜”提供了各种示例，但是将要理解到:本文所公开的实施例可以用于控制各种其他类型的单元如商用陈列柜和展示柜上的冷凝。如本文所用，“制冷单元”和“冷藏柜”应当指的是被配置成冷却内部腔室的各种类型的展示柜和箱，包括例如商用冷藏柜和商用冷冻柜。
[0036]虽然引用