CN109287927A - 用于灭菌、空气净化和解冻操作的多功能射频系统和方法 - Google Patents

用于灭菌、空气净化和解冻操作的多功能射频系统和方法 Download PDF

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Abstract

本公开提供一种例子系统，该系统具有可以第一频率接收第一RF信号以对负载解冻的解冻系统。空气处理装置可以第二频率接收第二RF信号且执行空气处理过程。RF信号源具有功率输出，且开关布置选择性地将解冻系统和第一空气处理装置电性连接到RF信号源的功率输出。控制器可将解冻系统和第一空气处理装置中的一个电性连接到RF信号源的功率输出。当电性连接解冻系统时，RF信号源以第一频率输出第一RF信号，且当电性连接第一空气处理装置时，RF信号源以第二频率输出第二RF信号。

Description

用于灭菌、空气净化和解冻操作的多功能射频系统和方法
技术领域
本文中所描述的主题的实施例大体上涉及使用单个射频(RF)能量源来选择性地对器具内的不同装置供电的多功能设备和方法。
背景技术
由于存储不当或不充分，每一年都会浪费大量新鲜食物。在保证质量的同时使食物安全地存储一段时间通常可以通过将食物存储在足够低的温度(例如，低于-18摄氏度)下，通过限制可使食物变质的细菌的生长以及通过减少促进食物老化的有机分子(例如，丙酮)的存在来实现。为了使用保存在低温下的食物，例如，在该食物可以被烹饪和/或食用之前，需要时间来通过引入环境热量来解冻。
向装置添加功能，例如与存储和使用食物相关的上述功能可能成本过高，因为单独提供每个功能需要额外的昂贵设备，且增加的设备增加了空间需求。举例来说，在例如制冷机等食物存储器具中，用于设备的空间不能用于食物，且附加设备增加了器具的成本。因此，增加消费者所需功能的装置往往更大且更昂贵。
发明内容
根据本发明的第一方面，提供一种系统，包括：
外壳，所述外壳包括被配置成含有负载的第一空腔；
解冻系统，所述解冻系统至少部分地设置在所述第一空腔中，所述解冻系统被配置成以第一频率接收第一射频(RF)信号以对所述第一空腔内的所述负载解冻；
第一空气处理装置，所述第一空气处理装置与所述外壳流体连通，所述第一空气处理装置被配置成以第二频率接收第二RF信号且响应于所述第二RF信号执行空气处理过程；
RF信号源，其具有用于输出RF信号的功率输出；
开关布置，所述开关布置被配置成将所述解冻系统和所述第一空气处理装置选择性地电性连接到所述RF信号源的所述功率输出；及
控制器，所述控制器被配置成：
使所述开关布置将所述解冻系统和所述第一空气处理装置中的一个电性连接到所述RF信号源的所述功率输出，
当所述解冻系统电性连接到所述RF信号源的所述功率输出时，使所述RF信号源以所述第一频率输出所述第一RF信号，
当所述第一空气处理装置电性连接到所述RF信号源的所述功率输出时，使所述RF信号源以所述第二频率输出所述第二RF信号。
在一个或多个实施例中，所述系统进一步包括：
第二空气处理装置，所述第二空气处理装置与所述外壳流体连通，所述第二空气处理装置被配置成以第三频率接收第三RF信号且响应于所述第三RF信号执行空气处理过程，且其中
所述控制器被进一步配置成使所述开关布置将所述第二空气处理装置电性连接到所述RF信号源的所述功率输出。
在一个或多个实施例中，所述第一和第二空气处理装置选自等离子体发生器和紫外线源。
在一个或多个实施例中，所述系统进一步包括可变阻抗网络，所述可变阻抗网络具有耦合到所述开关布置的第一端和耦合到所述解冻系统的第二端。
在一个或多个实施例中，所述控制器被配置成调整所述可变阻抗网络的阻抗以将所述RF信号源的阻抗与所述解冻系统的阻抗进行匹配。
在一个或多个实施例中，所述控制器被配置成根据预定时间表使所述开关布置将所述第一空气处理装置和所述第二空气处理装置电性连接到所述RF信号源的所述功率输出。
在一个或多个实施例中，所述系统进一步包括用户接口，所述用户接口被配置成响应于用户输入而将控制信号发射到所述控制器，且其中所述控制器被配置成响应于所述控制信号而使所述开关布置将所述解冻系统和所述第一空气处理装置中的一个电性连接到所述RF电源的所述功率输出。
在一个或多个实施例中，所述系统进一步包括与所述外壳流体连通的空气净化腔室，且其中所述第一空气处理装置设置在所述空气净化腔室内。
在一个或多个实施例中，所述系统进一步包括设置在所述空气净化腔室内的风机，所述风机连接到所述控制器且所述控制器被配置成当以所述第二频率将所述第二RF信号供应到所述第一空气处理装置时，启动所述风机。
根据本发明的第二方面，提供一种多功能射频(RF)器具，包括：
RF信号源，其具有用于以多个输出频率供应RF信号的功率输出；
第一装置，其被配置成由第一RF信号以第一频率供电；
第二装置，其被配置成由第二RF信号以第二频率供电；
开关布置，所述开关布置被配置成选择性地将所述第一装置和所述第二装置电性连接到所述RF信号源的所述功率输出；及
控制器，所述控制器被配置成：
使所述开关布置将所述第一装置与所述RF信号源的所述功率输出电性地断开且将所述第二装置电性连接到所述RF信号源的所述功率输出，
确定所述第二RF信号的所述第二频率，及
使所述RF信号源以所述第二频率将所述第二RF信号供应到所述第二装置。
在一个或多个实施例中，所述多功能RF器具进一步包括可变阻抗网络，所述可变阻抗网络具有连接到所述开关布置的第一端和耦合到所述第二装置的第二端。
在一个或多个实施例中，所述控制器被配置成调整所述可变阻抗网络的阻抗以将所述RF电源的阻抗与所述第二装置的阻抗进行匹配。
在一个或多个实施例中，所述控制器被配置成根据预定时间表使所述开关布置将所述第一装置与所述RF信号源的所述功率输出电性地断开且将所述第二装置电性连接到所述RF信号源的所述功率输出。
在一个或多个实施例中，所述多功能RF器具进一步包括用户接口，所述用户接口被配置成响应于用户输入而将控制信号发射到所述控制器，且其中所述控制器被配置成响应于所述控制信号使所述开关布置将所述第一装置与所述RF信号源的所述功率输出电性地断开且将所述第二装置电性连接到所述RF信号源的所述功率输出。
在一个或多个实施例中，所述第二装置选自位于空气净化腔室中的等离子体发生器和紫外线源。
在一个或多个实施例中，所述多功能RF器具进一步包括设置在所述空气净化腔室内的风机，所述风机连接到所述控制器且所述控制器被配置成当以所述第二频率将所述第二RF信号供应到所述第二装置时，启动所述风机。
根据本发明的第三方面，提供一种方法，包括：
将解冻系统、等离子体发生器以及紫外线发生器中的一个电性连接到射频(RF)信号源的功率输出，其中：
所述解冻系统被配置成接收来自所述RF信号源的第一RF信号以对负载解冻；
所述等离子体发生器被配置成接收来自所述RF信号源的第二RF信号以产生等离子体；及
所述紫外线发生器被配置成接收来自所述RF信号源的第三RF信号以产生紫外线光；
当所述解冻系统电性连接到所述RF信号源的所述功率输出时，向所述解冻系统提供所述第一RF信号，
当所述等离子体发生器电性连接到所述RF信号源的所述功率输出时，向所述等离子体发生器提供所述第二RF信号，及
当所述紫外线发生器电性连接到所述RF信号源的所述功率输出时，向所述紫外线发生器提供所述第三RF信号。
在一个或多个实施例中，所述方法进一步包括当所述解冻系统由所述RF电源供电时，基于所述解冻系统的输入阻抗来修改所述RF信号源的输出阻抗。
在一个或多个实施例中，所述方法进一步包括：
根据预定时间表用所述RF电源对所述等离子体发生器和所述紫外线发生器供电；及
交换用所述等离子体发生器产生的等离子体和所述紫外线发生器产生的紫外线光处理的空气与空气净化腔室外部的空气。
在一个或多个实施例中，所述方法进一步包括基于预设时间表对所述等离子体发生器和紫外线发生器供电，且在接收到用户输入或中断后，中断所述等离子体发生器和所述紫外线发生器的电源以对所述解冻系统供电。
本发明的这些和其它方面将根据下文中所描述的实施例显而易见，且参考这些实施例予以阐明。
附图说明
可以结合以下图式考虑，通过参考具体实施方式和技术方案得到对主题的更完整理解，其中相似附图标记在各图式中指代相似元件。
图1是包括多功能系统的例子实施例的制冷机/冷冻机器具的透视图；
图2是根据例子实施例的多功能RF系统的简化框图；
图3是根据例子实施例的操作多功能RF系统的方法的流程图；
图4是根据例子实施例的操作具有等离子体发生器、紫外线(UV)源和解冻器的多功能RF系统的方法的流程图；及
图5是根据另一例子实施例的操作具有等离子体发生器、UV源以及解冻器的多功能RF系统的方法的流程图。
具体实施方式
以下详细描述本质上仅为说明性的，且并不意图限制主题的实施例或此类实施例的应用和使用。如本文中所使用，词语“示例性”和“例子”意味着“充当例子、实例或说明”。本文中描述为示例性或例子的任何实施方案未必应被解释为比其它实施方案优选或有利。另外，不希望受先前技术领域、背景技术或以下详细描述中呈现的任何所表达或暗示的理论的限定。
器具通常执行一个功能；例如，制冷机使食物保持冷却。尽管具有额外功能的器具通常是消费者所期望的，但增加功能往往会使器具大体上更大且更昂贵。本文中所描述的主题的实施例涉及并入多个装置的器具，所述装置能够以比使用常规技术可实现的更小的空间和更低的成本执行不同功能。如下文更详细地描述，通过使用一个射频(RF)电源对多个装置供电来实现示例性系统。所述装置可包括，例如：RF解冻器(例如，以实现从低温快速解冻)、紫外线(UV)光源(例如，以限制细菌的生长)以及等离子体源(例如，以分解空气中的有机化合物，从而减缓食物的老化且消除令人不愉快的气味)。控制器调整RF电源的输出以提供所选择装置操作的频率，且开关布置将RF源的输出导向所选择的装置。因此，装置可使用公共设备提供多个功能。用于执行此类功能(即，使用多个装置实施的功能)的设备可体现为独立的器具，或可并入到其它系统(例如，诸如制冷机等器具)中。
在一些实施例中，两个或大于两个装置的集合中的装置中的一个可以是可以使用设置在空腔中的第一电极实现的固态解冻器、放大器布置(包括一个或多个晶体管)、耦合在放大器布置的输出与第一电极之间的阻抗匹配网络以及可检测何时完成解冻操作的测量和控制系统。在实施例中，阻抗匹配网络为可变阻抗匹配网络，所述可变阻抗匹配网络可在解冻操作期间进行调整以改善放大器布置与空腔之间的匹配。如本文中所使用，术语“解冻”意味着通过对负载提供RF功率而增加负载(例如，食物负载或其它类型的负载)的热能或温度的过程。因此，在各种实施例中，可对具有任何初始温度(例如，低于约0摄氏度的任何初始温度)的负载执行“解冻操作”，且可在高于初始温度的任何最终温度(例如，包括高于或低于0摄氏度的最终温度)下停止解冻操作。
设置中的另一可能装置可以是能够产生等离子体的等离子体源。在某些实施例中，可使用例如电容耦合等离子体(CCP)源产生等离子体。CCP源可包括金属电极，所述金属电极通过小距离分隔开，其中一个电极连接到RF电力供应器，且另一电极接地。当电极之间产生电场时，原子被电离且释放出电子。气体中的电子被RF场加速，且可以通过碰撞直接或间接电离气体，从而产生次级电子。当电场足够强时，其可导致所谓的电子崩。电子崩击穿之后，由于大量的自由电子，气体变为导电的。
设置中的第三可能装置可以是通过使用RF功率激发等离子体来产生光的气体放电灯。在此类灯中，波导可用于约束且将电场聚焦到等离子体中。通过电场加速的自由电子与气体和金属原子碰撞。气体和金属原子中的电子通过这些碰撞激发，从而使电子处于较高能态。选择等离子体灯的材料，使得当电子返回到其初始(较低能量)状态时，发射UV辐射。
装置的不同组合可取决于特定应用而并入器具中以实现所需结果。举例来说，在某些实施例中，将UV源和等离子体源与公共RF电源结合可用于空气净化/清洁，因为UV光抑制如细菌等微生物的生长，且等离子体通过分解产生气味的分子来减少令人不愉快的气味。此类空气净化系统可以净化例如房屋、办公楼、医疗机构(例如医院或诊所等)、车辆(个人或商用)等中的空气。在其它实施例中，等离子体源和解冻器(具有RF电源)可并入器具中。这对装置可用于例如制冷机中，从而允许用户使用解冻器对食物解冻，且通过使用等离子体分解有机分子来减缓食物的老化且减少可能由解冻过程引起的气味。在又其它实施例中，UV源可另外并入例如制冷机(或独立器具)中，所述制冷机包括解冻器和共用RF电源的等离子体源，以便通过用UV光照射来提供抗菌功能。
图1是可其中并入有共用RF电力发电机的两个或大于两个装置的制冷机/冷冻机器具100的透视图。更具体地说，多功能系统110示出为并入系统100的冷冻室112内，且多功能系统120示出为并入系统100的冷藏室122内。实际的制冷机/冷冻机器具可能将包括多功能系统110、120中的仅一个，但这两个均在图1中示出以简明地传达这两个实施例。多功能系统110、120中的每一个包括加热空腔(分别在隔室112、122内部)和控制面板114、124。举例来说，空腔可由抽屉的底壁、侧壁、前壁以及后壁的内部表面和在抽屉滑轨下的固定搁架116、126的内部顶表面限定。在抽屉完全在搁架下方滑动的情况下，抽屉和搁架将空腔限定为封闭的空气腔。如本文中所使用，术语“空气腔”可意味着含有空气或其它气体的封闭区域。
就具有解冻器的多功能系统而言，第一电极(例如，图2的电极270)可被布置成靠近空腔壁，其中第一电极与其余的空腔壁电隔离，且其余的空腔壁接地。在其它系统实施方案中，多个电极可并入到解冻系统中，其中在多个电极上形成电势以加热其中的食物负载。在此类配置中，解冻器可以简单化的方式建模成电容器，其中第一电极充当一个导电板，接地的空腔壁充当第二导电板(或电极)，且空气腔(包括包含于其中的任何负载)充当第一导电板与第二导电板之间的电介质。根据实施例，在多功能系统100的操作期间，用户(未示出)可将一个或多个负载(例如，食物和/或液体)置放于解冻空腔中，且任选地可通过控制面板114、124提供指定负载的特性(例如负载的大致重量或材料等)的输入。另外，所指定的负载特性可指示形成负载的材料(例如，肉类、面包、液体)。在替代实施例中，可以某一其它方式(例如，通过扫描负载包装上的条形码或从负载上或嵌入负载内的RFID标签接收射频识别(RFID)信号)获得负载特性。无论以哪种方式，关于此类负载特性的信息使得系统控制器(例如，系统控制器230，图2)能够在解冻操作开始时为系统的阻抗匹配网络建立初始状态，其中所述初始状态可相对地接近使得能够将最大RF功率发射到负载中的最佳状态。可替换的是，在解冻操作开始之前可能并不输入或接收负载特性，且系统控制器可建立用于阻抗匹配网络的默认初始状态。
系统控制器使RF信号源(例如，RF信号源240，图2)向第一电极供应RF信号，所述第一电极响应性地将电磁能辐射入多功能系统110、120的解冻空腔中。所述电磁能增加了负载的热能(即，电磁能使负载升温)。在解冻操作期间，负载的阻抗随着负载热能的增加而改变(且因此空腔加负载的总输入阻抗也发生改变)。阻抗变化改变了负载对RF能量的吸收，且因此改变了反射功率的量值。根据实施例，功率检测电路(例如，功率检测电路278，图2)连续或周期性地沿RF信号源(例如，RF信号源240，图2)与第一电极之间的发射路径(例如，发射路径248，图2)测量正向功率和/或反射功率。基于这些测量值，系统控制器(例如，系统控制器230，图2)可检测解冻操作的完成情况。根据另一实施例，阻抗匹配网络是可变的，且基于正向功率和/或反射功率测量值，系统控制器可在解冻操作期间更改阻抗匹配网络的状态以增加负载对RF功率的吸收。
基于本文中的描述，本领域的技术人员将理解，解冻系统的实施例还可并入具有其它配置的多功能系统或器具中。因此，上文所描述的独立器具、冷冻机以及制冷机中的多功能系统的实施方案并不意味着仅将实施例的使用限制于那些类型的系统。尽管多功能系统110、120被示出其组件相对于彼此处于特定相对定向，但应理解，各种组件也可以不同方式定向。另外，各种组件的物理配置可不同。举例来说，控制面板114、124可具有更多、更少或不同的用户接口元件，和/或用户接口元件可以不同方式布置。另外，尽管在图1中指示大体上立方形的空腔，但应理解，在其它实施例中，解冻空腔可具有不同形状(例如，圆柱形，等等)。另外，多功能系统110、120内的解冻系统可包括在图1中或附图中的其它地方未特定描绘的附加组件(例如，风机、固定板或旋转板、托盘、电线，等等)。
各种多功能系统实施例并入有彼此可(或可以不)协同定位的装置。图2是根据例子实施例的多功能系统200(例如，多功能系统110、120，图1)的简化框图。在实施例中，多功能系统200包括解冻空腔210、用户接口220、系统控制器230、RF信号源240、电力供应器和偏置电路250、可变阻抗匹配网络260、电极270以及功率检测电路278。另外，在其它实施例中，多功能系统200可包括在空气净化腔室282中用作等离子体发生器280的部分的等离子体电极。多功能系统200还可以包括用作UV源290的部分的一个或多个UV管，在某些实施例中，所述UV源290还可以位于空气净化腔室282中，或可位于单独的腔室(未描绘)内。在各种实施例中，UV源290可包括设置有透明(例如，玻璃)管的灯丝。此类UV源290可以是无电极的，且因此可以不在透明管的任一端处并入金属接点。根据实施例，在解冻空腔210与空气净化腔室282之间可存在一个或多个开口或挡板开口，以使得可以在空腔210与腔室282之间交换空气。在其它实施例中，系统可配置成使得空气净化腔室282还或替代地可与其它系统空间(例如，冷藏室112和/或冷冻室122的内部)交换空气。
在某些实施例中，一个或多个风机295位于空气净化腔室282和/或空腔210中(或以其它方式与空气净化腔室282和/或空腔210流体连通)。风机295可用于循环空气以在空气净化腔室/空腔与周围的环境空气(例如，内部冷藏室112和/或冷冻室122中的空气)之间实现空气交换。举例来说，可使用等离子体发生器280的等离子体电极产生等离子体，且可使用UV源290的UV管发出UV光，用于将等离子体和UV光施加到空气净化腔室282中的空气。在实施例中，等离子体发生器280和UV源290可共用同一外壳。风机295接着可使经空气净化腔室中的等离子体和/或UV光处理的空气与例如空气净化腔室282外部的空气(例如空腔210中的空气或包括多功能系统200的器具(独立的或另外)中的空气等)进行交换。在各种实施例中，风机295可通过系统控制器230控制(以使得系统控制器230基于例如等离子体产生和/或UV光照射的时间开启风机295或使其速度变化)。在其它实施例中，风机295可以由并入有多功能系统200的器具的控制器(独立地或结合地)控制。举例来说，制冷机的控制器可根据时间表运行风机295，所述时间表可独立于应用等离子体和/或UV光的时间表或与其协调。
应理解，图2是出于解释和方便描述的目的的多功能系统200的简化表示，且其实际实施例可包括其它装置和组件，以提供额外功能和特征，和/或多功能系统200可为较大电气系统的部分。举例来说，在其它实施例中，多功能系统200可具有等离子体发生器280(例如，等离子体发生器280，图2)和UV源290(例如，UV源290，图2)，但不具有解冻器。可替换的是，在一些实施例中，多功能系统200可包括具有等离子体发生器或UV源(但不同时具有这两者)的解冻器。
用户接口220可对应于控制面板(例如，控制面板114、124，图1)，例如所述控制面板使用户能够向系统提供关于解冻操作(例如，待解冻的负载的特性，等等)、等离子体产生操作(例如，等离子体产生的持续时间和定时)、UV源操作(例如，UV光的定时和强度)、启动和取消按钮、机械控件(例如，门/抽屉打开闩锁)等参数的输入。另外，用户接口220可配置成提供指示解冻操作的状态的用户可感知输出(例如，倒数计时器、指示解冻操作的进度或完成的可见标志和/或指示解冻操作的完成的可听音)和其它信息。
系统控制器230可包括一个或多个通用或专用处理器(例如，微处理器、微控制器、专用集成电路(ASIC)等)、易失性和/或非易失性存储器(例如，随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、闪存、各种寄存器等)、一个或多个通信总线以及其它组件。根据实施例，系统控制器230耦合到用户接口220、RF信号源240、可变阻抗匹配网络260、功率检测电路278、等离子体发生器280、UV源290以及风机295。系统控制器230配置成接收指示经由用户接口220所接收的用户输入的信号，且从功率检测电路278接收正向和反射功率测量值。响应于接收到的信号和测量值，系统控制器230将控制信号提供到电力供应器和偏置电路250且提供到RF信号源240的RF信号发生器242。另外，系统控制器230将控制信号提供到可变阻抗匹配网络260，所述控制信号使匹配网络260改变其状态或配置。
开关布置265配置成选择性地将RF信号源240的输出连接到解冻器(例如，连接到电极270)、等离子体发生器280(例如，包括等离子体电极的等离子体发生器280)以及UV源290(例如，包括UV管的UV源290)。使用RF信号源240供电的装置可能需要某些频率(即，被设计成使用具有属于不同频带的频率的RF信号进行操作)，且系统控制器230可以指导RF信号发生器242产生具有适合于使用RF信号源240供电的装置的频率的RF信号。可以指示开关布置260切换到系统控制器230指定的另一装置。在其它实施例中，如果装置以不同频率(例如，在不重叠的频带内)进行操作，那么开关布置可以检测由RF信号源240提供的RF频率(如系统控制器230所指示的)且切换到以该相应频率操作的装置。当在装置(例如，UV源240、等离子体发生器208以及电极270)之间切换RF信号源240时，RF信号源240可配置成减少由RF信号源240输出的RF信号的功率，这反过来可以减少对开关布置的潜在损坏的可能性以及减少在切换时瞬变信号的产生。在开关布置已将所需装置(例如，等离子体发生器208、UV源240或电极270)连接到RF信号源240之后，RF信号源240输出的信号的功率可增加。
在实施例中，第一电极270通过可变阻抗匹配网络260和发射路径248电性耦合到RF信号源240。可变阻抗匹配电路260配置成执行从RF信号源240的阻抗到解冻空腔210的输入阻抗的如由空腔210中的负载修改的阻抗变换。在实施例中，可变阻抗匹配网络260包括无源组件(例如，电感器、电容器、电阻器)的网络。根据更特定实施例，可变阻抗匹配网络260包括位于空腔210内且电性耦合到第一电极270的多个固定值的集总电感器。另外，可变阻抗匹配网络260包括多个可变电感网络，其可位于空腔210内部或外部。使用来自系统控制器230的控制信号建立由可变电感网络中的每一个提供的电感值。在任何情况下，通过在整个解冻操作过程中改变可变阻抗匹配网络260的状态以动态匹配不断改变的空腔输入阻抗，可使负载吸收的RF功率的量保持在高水平，即使在解冻操作期间负载阻抗发生变化。
系统200还为等离子体发生器280的等离子体电极和UV源290的UV管提供阻抗匹配，但这些装置的输入阻抗未必以与解冻器(所述解冻器包括当其被加热时阻抗可能显著变化的负载)相同的方式波动。对于输入阻抗随时间推移相对稳定的装置，可以不需要可变阻抗匹配网络。举例来说，随时间推移，等离子体发生器280的等离子体电极和UV源290的UV管的输入阻抗可以保持相当静态。因此，当要操作相应装置中的一个时，RF信号源240的阻抗与等离子体电极或UV管的阻抗进行匹配。
根据实施例，RF信号源240包括RF信号发生器242和功率放大器(例如，包括一个或多个功率放大器级244、246)。响应于系统控制器230提供的控制信号，RF信号发生器242配置成产生具有所需频率的振荡电信号。在各种实施例中，可控制RF信号发生器242以产生不同功率电平和/或不同频率的振荡信号。举例来说，RF信号发生器242可产生在约3.0兆赫(MHz)到约300MHz范围内振荡的信号。一些合乎需要的频率可为(例如)13.56MHz(+/-5％)、27.125MHz(+/-5％)以及40.68MHz(+/-5％)。在实施例中，等离子体发生器可由(例如)RF信号发生器342产生的具有约13.56MHz的频率且功率电平在约1W到5kW的范围内(但在一些实施例中，功率电平可在1到20W的范围内)的RF信号驱动。举例来说，在另一实施例中，RF信号发生器342可产生在约40.66MHz到约40.70MHz范围内且以约1W到5kW的范围内的功率电平振荡的信号以供解冻器使用。在又一实施例中，可控制例如RF信号发生器342以产生具有在约1W到约20W的范围内或高于这个范围的功率电平的信号以供UV源290的UV管使用。可替换的是，振荡的频率和/或功率电平可更低或更高。举例来说，当仅向UV源和等离子体发生器供应信号时，RF信号发生器342可提供具有在1MHz多达10千兆赫(GHz)范围内的频率的信号。举例来说，当向UV源、等离子体发生器以及加热电极供应信号时，例如RF信号发生器342可提供具有在1MHz多达1GHz范围内的频率的信号。无论以哪种方式，上述例子指示可(例如，由系统控制器230)控制RF信号发生器342和放大器级244、246以向开关布置265提供RF信号，视开关布置265将信号提供到解冻器、提供到等离子体发生器280或提供到UV源290而定，所述RF信号可具有不同频率和/或不同功率电平。
在图2的实施例中，功率放大器包括驱动器放大器级244和最终放大器级246。功率放大器配置成从RF信号发生器242接收振荡信号且放大所述信号以在功率放大器的输出处产生明显更高功率的信号。举例来说，尽管输出信号可具有在约100瓦到约400瓦的范围内的或大于这个范围的功率电平，但输出信号还可具有更低功率电平。可通过将由电力供应器和偏置电路250提供的栅极偏置电压和/或漏极供应电压用于每个放大器级244、246来控制由功率放大器施加的增益。更具体地说，电力供应器和偏置电路250根据从系统控制器230接收的控制信号将偏置电压和供应电压提供到每个RF放大器级244、246。
在实施例中，将每个放大器级244、246实施为具有输入端(例如，栅极或控制端)和两个载流端(例如，源极和漏极端)的功率晶体管，例如场效应晶体管(FET)。在各种实施例中，阻抗匹配电路(未示出)可在驱动器与最终放大器级246之间耦合到驱动器放大器级244的输入(例如，栅极)，和/或耦合到最终放大器级246的输出(例如，漏极端)。在实施例中，放大器级244、246的每个晶体管包括横向扩散的金属氧化物半导体FET(LDMOSFET)晶体管。然而，应注意，晶体管并不意图受限于任何特定半导体技术，且在其它实施例中，每个晶体管可实现为氮化镓(GaN)晶体管、另一类型的MOSFET晶体管、双极结晶体管(BJT)，或利用另一半导体技术的晶体管。
在图2中，功率放大器布置描绘为包括以特定方式耦合到其它电路组件的两个放大器级244、246。在其它实施例中，功率放大器布置可包括其它放大器拓扑和/或放大器布置可包括仅一个放大器级或大于两个放大器级。举例来说，功率放大器布置可包括以下放大器的各种实施例：单端放大器、双端放大器、推挽式放大器、杜赫(Doherty)放大器、开关模式功率放大器(SMPA)或另一类型的放大器。
在各种实施例中，功率检测电路278可沿发射路径248耦合在RF信号源240的输出与开关布置265的输入之间。在替代实施例中，功率检测电路278可沿发射路径249耦合在匹配网络260的输出与第一电极270之间。无论以哪种方式，功率检测电路278配置成监测、测量或以其它方式检测沿发射路径248行进的正向信号(即，从RF信号源240朝向第一电极270)和/或反射信号(即，从第一电极270朝向RF信号源240)的功率。
功率检测电路278将传达正向信号和反射信号功率的量值的信号供应到系统控制器230。系统控制器230反过来可以计算反射信号功率与正向信号功率的比率或S11参数。当反射功率超过阈值或反射与正向功率比超过阈值时，这种情况指示系统200未充分匹配，且通过负载的能量吸收可为次优的。在此种情况下，系统控制器230编排更改可变阻抗匹配网络的状态的过程，直到反射功率或反射与正向功率比减小到所期望水平，由此重新建立可接受的匹配且促使负载进行更佳的能量吸收。
多功能系统200的一些实施例可包括温度传感器、IR传感器和/或重量传感器以将数据提供到系统控制器230。来自传感器的信息(例如，温度信息)使得系统控制器230能够更改由RF信号源240供应的RF信号的功率(例如，通过控制由电力供应器和偏置电路250提供的偏置电压和/或供应电压)，以调整可变阻抗匹配网络260的状态和/或确定应该何时终止操作(例如，解冻)。重量传感器可位于负载下方，且配置成将对负载的重量的估计值提供到系统控制器230，所述系统控制器230可以使用例如重量信息来确定RF信号源240供应RF信号所需的功率电平、确定可变阻抗匹配网络260的初始设置和/或确定解冻操作的大致持续时间。
根据实施例，可变阻抗匹配网络260可包括无源组件的网络，且更具体地说，可包括固定值电感器(例如，集总电感组件)和可变电感器的网络(或可变电感网络)。如本文中所使用，术语“电感器”意味着在不插入其它类型组件(例如，电阻器或电容器)的情况下电性耦合在一起的离散电感器或电感组件集合。
现将结合图3描述操作此类多功能系统的方法的各种实施例。更具体地说，图3是根据例子实施例的操作多功能系统(例如，系统200，图2)的方法的流程图。所述方法可在框302中开始，即当系统控制器(例如，系统控制器230，图2)接收应开始新的操作(例如，解冻、等离子体产生或UV照射)的指示时。举例来说，在用户已将负载放入解冻空腔(例如，空腔210，图2)中，已密封空腔(例如，通过关闭门或抽屉)且已按压启动按钮(例如，用户接口220的按钮，图2)之后，可接收到此类指示。此类指示还可以基于被提供到系统控制器或由系统控制器保存的预定时间表，例如在某些时间或以某一频率(例如，在午夜，一次/小时，等)产生等离子体或UV光。可替换的是，此类指示还可以基于另一触发事件的发生率，例如解冻操作的完成、空腔内空气质量的测量值超过阈值、空腔的温度超过阈值、门或抽屉的打开或关闭等。
在框304中，如果装置当前正在执行操作(即，如果操作“在进程中”)，那么系统控制器可等待进程中的操作完成。举例来说，如果进程中的操作是对负载解冻，那么系统控制器可等待解冻操作完成。可替换的是，系统控制器可等待进程中的操作的子进程完成。举例来说，如果解冻操作涉及在激励电极一段时间(例如，五分钟)的子进程与暂停激励电极一段时间(例如，五分钟)之间交替，那么系统控制器可等待重复激励之间的暂停(例如，系统控制器可等待一个子进程完成)。在其它实施例中，系统控制器可等待预定/预设时间(例如，一分钟)以允许进程中的操作(例如UV照射等)在其停止之前持续一段时间。在其它实施例中，系统控制器可暂停进程中的操作，接着在完成新的操作之后，恢复暂停的操作。可替换的是，系统控制器可在暂停操作与新的操作之间交替。在又其它实施例中，如果要执行新的操作，那么可以取消进程中的操作。随后可根据新的用户命令、预设时间表或触发事件执行取消操作。
在框306中，如果要使用尚未选择被RF电力发电机供电的装置执行新的操作(即，开关布置尚未被配置成将RF信号提供到装置)，那么系统控制器(例如，系统控制器230)可提供控制信号以使开关布置(例如，开关布置265)从空闲状态变化(切换)或将RF信号源(例如，RF信号源240)产生的RF信号提供到用于执行先前/进程中的操作的装置，以将RF信号提供到将用于执行新的操作的另一(新的)装置。这可涉及视需要针对新的装置将RF信号发生器产生的RF频率调整到操作频率。在框308中，连接现在正由RF电源供电的装置(即，现在被提供RF信号的装置)以执行新的操作。更具体地说，可将一个或多个控制信号提供到新的装置以使装置视需要转换或消耗RF信号，从而激发电极(例如，电极270或等离子体发生器280的电极)或管(例如，UV源290的UV管)，以便执行装置的预期功能。操作接着继续直到接收到关于新的操作的启动指示(框304)或直到操作完成(例如，出现超时、检测到操作的完成、中断操作或发生触发操作停止的另一事件)。应理解，与图3中所描绘的框相关联的操作的顺序对应于例子实施例，且不应解释为将操作的序列仅限制于所示出的顺序。替代地，一些操作可以不同顺序进行，和/或一些操作可并行地进行。
图4是根据例子实施例操作具有等离子体发生器(例如，等离子体发生器280)、UV源(例如，U源290)以及解冻器(例如，包括匹配网络260和电极270)的多功能系统的方法的流程图。在框402中，多功能系统的控制器(例如，系统控制器230)可根据预定时间表(其可由例如工厂预设或用户编程)发送控制信号以操作等离子体发生器和UV源。举例来说，系统控制器可将控制信号发送到开关布置(例如，开关布置265)以将RF信号提供到等离子体发生器(且提供到等离子体电极)，且将控制信号发送到等离子体发生器以在一段时间(例如，每小时一分钟，或基于触发事件的某一其它时间段)内产生等离子体。在不同时间，系统控制器可将控制信号发送到开关布置以将RF信号提供到UV源(且提供到UV管)，且将控制信号发送到UV源以在一段时间(例如，每小时五分钟，或基于触发事件的某一其它时间段)内产生UV光。系统控制器可将暂停调度在等离子体与UV操作之间。在某些实施例中，每次启动等离子体发生器时，将RF信号源(例如，RF信号源240)的频率和阻抗调整成与等离子体发生器的操作频率和阻抗对应，且开关布置将RF信号源的输出连接到等离子体发生器。类似地，在某些实施例中，每次启动UV源时，将RF信号源的频率和阻抗调整成与UV源的操作频率和阻抗对应，且开关布置将RF信号源的输出连接到UV源。在其它实施例中，还可替代地或另外根据用户命令(经由用户接口接收的)或基于另一触发事件来操作等离子体发生器和UV源中的一个或两个。另外，尽管实施例包括在不重叠的时间段期间操作等离子体发生器和UV源，但其它实施例可包括同时操作等离子体发生器和UV源。
在框404中，系统控制器确定是否接收到(例如，通过用户接口从用户或预调度解冻操作的结果)启动解冻操作的命令。在某些实施例中，此确定可在等离子体与UV产生操作之间重复执行，或可基于中断进行。在其它实施例中，可更经常地(例如，在等离子体和UV产生操作期间，在此情况下，可例如暂停或取消等离子体/UV操作，如上文所论述)或不经常地(例如，在周期性基础上每20秒一次，或在等离子体与UV产生操作之间仅每20秒一次)执行检查。如果未接收到解冻开始命令(404)，那么系统控制器继续其调度的等离子体和UV产生操作(402)。当接收到解冻命令时(404)，接着在框406中，系统控制器使开关布置将解冻器(例如，匹配网络260和电极270)连接到RF信号源(例如，RF信号源240)的输出。在框408中，RF信号源用于对解冻器供电，且可变阻抗匹配网络(例如，匹配网络260)用于匹配RF信号源和解冻器阻抗，如上文所论述。在框410中，当已完成解冻操作(其可例如基于负载的温度和/或阻抗来确定)时，系统控制器可恢复提供控制信号以执行等离子体和UV产生操作(402)。当尚未完成解冻操作时，RF信号源继续对解冻器供电，且可变阻抗匹配网络继续匹配阻抗直到解冻操作完成。
在替代性实施例中，可中断(暂停)解冻操作从而允许例如执行调度的等离子体和/或UV操作。在此类实施例中，当针对等离子体操作暂停解冻操作时，对等离子体发生器进行供电直到等离子体操作完成；类似地，当针对UV操作暂停解冻操作时，对UV发生器进行供电直到UV操作完成。在已经执行等离子体/UV操作后，可对解冻器进行供电以恢复解冻操作。
图5是根据另一例子实施例的操作具有等离子体发生器、UV源以及解冻系统的多功能系统的方法的流程图。所述方法涉及默认回路(502)和解冻/烹饪回路(504)。默认回路(502)涉及根据预定时间表使用等离子体发生器和UV源来净化空气，直到空气净化被解冻操作的预设时间表或用户命令中断(505)，在此时执行解冻/烹饪回路(504)直到解冻操作完成、中断，或以其它方式运行该过程。
在框506中，系统控制器将控制信号发送到开关布置以将等离子体发生器连接到RF信号源。接着，在框508中，系统控制器可发送控制信号以启动风机(例如，风机295)，以使得等离子体处理的空气可以通过空气净化腔室/器具循环。在框510中，系统控制器将控制信号发送到RF信号源以将RF信号源产生的输出信号设定为等离子体发生器所需的频率。RF信号源在某一时间段将RF信号提供到等离子体发生器(根据预设时间表)，直到在框512中，系统控制器将控制信号发送到开关布置以使等离子体发生器与RF信号源断开。在框514中，系统控制器将控制信号发送到开关布置以将UV源连接到RF信号源，且在框516中，系统控制器将其它的控制信号发送到RF信号源以将RF信号源产生的输出信号设定为UV源所需的频率。系统控制器可使RF信号源在某一时间段将RF信号提供到UV源(根据预设时间表)，直到在框518中，系统控制器将控制信号发送到开关布置以使UV源与RF信号源断开。接着通过循环返回到框506来重复默认回路过程，从而允许系统控制器再次基于预设时间表操作等离子体发生器。应注意，可替代地，可通过将UV源连接到RF信号源，或通过启动风机，而不是将等离子体发生器连接到RF电源来开始默认回路(502)。换句话说，默认回路的操作顺序可与图5中所描绘的顺序不同。
当出现中断(505)(例如，接收用户命令以执行解冻操作，或达到调度的解冻操作的时间)时，尽管可以或可不执行相应操作，但等离子体发生器或UV源极可连接到RF信号源，因为系统控制器根据预定时间表可等待到达下一调度的等离子体/UV操作时间。当目前正在进行等离子体操作或UV操作时，系统控制器可发送控制信号以停止等离子体发生器或UV源的操作，且以使开关布置将等离子体发生器或UV源与RF信号源断开。可替换的是，在一些实施例中，系统控制器可等待当前执行的等离子体/UV操作完成其当前操作。在其它实施例中，系统控制器可仅在完成的剩余时间低于某个最小时间阈值时允许完成进程中的操作。举例来说，在等离子体或UV操作中剩余不大于一分钟(或某一其它时间段)时，系统控制器可允许在开始解冻操作之前完成操作。在又其它实施例中，系统控制器可继续执行进程中的操作达额外的预设持续时间，例如30秒(或某一其它时间段)等，不论操作是否将在预设持续时间之后完成。可替换的是，系统控制器可仅在操作已进行某一最小时间(例如30秒或某一其它时间段)时停止进程中的操作，以使得在启动之后，装置并不立即(或即刻)停止。举例来说，这在装置将从快速过渡(上电(power-up)和掉电(power-down))中经历过度磨损和耗损(wear-and-tear)的情况下可为有用的。
从默认回路(502)到解冻/烹饪回路(504)的中断(505)可将与解冻/烹饪操作有关的某些信息馈送到系统控制器。此信息可基于例如用户通过用户接口输入的表项和/或系统控制器进行的计算。此类信息可包括解冻或烹饪操作的持续时间、食物的类型、食物的量，等等。在框520中，解冻/烹饪回路(504)通过控制器将控制信号发送到开关布置以断开等离子体发生器或UV源(所连接的那个)而开始。在框522中，系统控制器接着可将控制信号发送到开关布置以将解冻器连接到RF信号源，且在框524中，以将RF信号源产生的输出信号设定为解冻器所需的频率。系统控制器可另外设定解冻操作持续时间，其可由用户输入或基于食物的类型和数量计算出。在框526中，当解冻操作使用可变阻抗匹配网络(例如，匹配网络260)进行时，系统控制器可发送控制信号以调节阻抗，如上文所论述。在框528中，在解冻操作已完成或以其它方式中断后，系统控制器将控制信号发送到开关布置以使解冻系统与RF信号源断开，且在框530中，所述方法返回到默认回路(502)。
如所论述，多功能系统的实施例包括被配置成产生RF激发信号的RF激发信号源和被配置成将RF激发信号提供到多个装置中的一个的切换系统或布置。系统可体现在独立器具中，或可并入到较大系统中，例如商用和工业器具(例如，并入有混合式解冻/空气净化/灭菌系统的工作台面和制冷机型器具)等。在某些实施例中，多功能系统可包括解冻系统的组件(例如，匹配网络、电极、接地外壳，等等)、UV源(包括UV管)以及等离子体发生器(包括等离子体电极)，所有组件均选择性地耦合到公共RF信号源。系统还可包括开关布置，其使得能够将RF信号提供到解冻组件(在进行解冻操作时)、提供到UV源(当期望负载的UV灭菌时)或提供到等离子体发生器(当期望空气灭菌时)。对于灭菌过程，来自空腔的空气可通过单独的净化腔室循环。在其它实施例中，多功能系统可替代地并入有RF信号源供电的装置的任何集合。
本文中包含的各图中示出的连接线意图表示各种元件之间的示例性功能关系和/或物理耦合。应注意，主题的实施例中可以存在许多替代或额外的功能关系或物理连接件。此外，本文中还可以仅出于参考的目的使用某些术语，且因此这些术语并不意图具有限制性，且除非上下文清楚地指示，否则指代结构的术语“第一”、“第二”以及其它此类数值术语并不暗示次序或顺序。
以上描述指代元件或节点或特征“连接”或“耦合”在一起。如本文中所使用，除非以其它方式明确地陈述，否则“连接”意味着一个元件直接接合到另一元件(或直接与另一元件通信)，且不必以机械方式。类似地，除非以其它方式明确地陈述，否则“耦合”意味着一个元件直接或间接接合到另一元件(或直接或间接与另一元件通信)，且不必以机械方式接合。因此，虽然图中示出的示意图描绘元件的一个示例性布置，但是另外的介入元件、装置、特征或组件可存在于所描绘主题的实施例中。
尽管先前详细描述中已呈现至少一个示例性实施例，但应了解，存在大量变化。还应了解，本文中所描述的示例性实施例并不意图以任何方式限制所要求的主题的范围、适用性或配置。实际上，以上详细描述将向本领域的技术人员提供用于实施所描述的一个或多个实施例的方便的指南。应理解，可在不脱离技术方案所限定的范围的情况下对元件的功能和布置作出各种改变，技术方案所限定的范围包括在提交本专利申请时的已知等效物和可预见的等效物。
例子
下文提供本文中所公开的技术的说明性例子。所述技术的实施例可包括下文描述的例子中的任何一个或多个和任何组合。
在例子1中，一种系统包括：外壳，所述外壳包括被配置成含有负载的第一空腔；解冻系统，至少部分地设置在第一空腔中，所述解冻系统被配置成以第一频率接收第一射频(RF)信号以对第一空腔内的负载解冻；第一空气处理装置，与外壳流体连通，所述第一空气处理装置被配置成以第二频率接收第二RF信号，且被配置成响应于第二RF信号执行空气处理过程；RF信号源，具有用于输出RF信号的功率输出；开关布置，被配置成选择性地将解冻系统和第一空气处理装置电性连接到RF信号源的功率输出；及控制器，被配置成：使开关布置将解冻系统和第一空气处理装置中的一个电性连接到RF信号源的功率输出，当解冻系统电性连接到RF信号源的功率输出时，使得RF信号源以第一频率输出第一RF信号，且当第一空气处理装置电性连接到RF信号源的功率输出时，使得RF信号源以第二频率输出第二RF信号。
例子2包括例子1的主题，且另外包括：第二空气处理装置，与外壳流体连通，第二空气处理装置被配置成以第三频率接收第三RF信号，且被配置成响应于第三RF信号执行空气处理过程，且其中控制器被另外配置成使开关布置将第二空气处理装置电性连接到RF信号源的功率输出。
例子3包括例子1和/或2的主题，其中第一和第二空气处理装置选自等离子体发生器和紫外线源。
例子4包括例子1、2和/或3的主题，且另外包括具有耦合到开关布置的第一端和耦合到解冻系统的第二端的可变阻抗网络。
例子5包括例子1、2、3和/或4的主题，其中控制器被配置成调整可变阻抗网络的阻抗以将RF信号源的阻抗与解冻系统的阻抗进行匹配。
例子6包括例子1、2、3、4和/或5的主题，其中控制器被配置成使开关布置根据预定时间表将第一空气处理装置和第二空气处理装置电性连接到RF信号源的功率输出。
例子7包括例子1、2、3、4、5和/或6的主题，且另外包括用户接口，其被配置成响应于用户输入将控制信号发射到控制器，其中控制器被配置成响应于控制信号使开关布置将解冻系统和第一空气处理装置中的一个电性连接到RF电源的功率输出。
例子8包括例子1、2、3、4、5、6和/或7的主题，且另外包括与外壳流体连通的空气净化腔室，且其中第一空气处理装置设置在空气净化腔室内。
例子9包括例子1、2、3、4、5、6、7和/或8的主题，且另外包括设置在空气净化腔室内的风机，所述风机连接到控制器且控制器被配置成以第二频率将第二RF信号供应到第一空气处理装置时启动风机。
在例子10中，一种多功能射频(RF)器具包括：RF信号源，具有用于以多个输出频率供应RF信号的功率输出；第一装置，被配置成由第一RF信号以第一频率供电；第二装置，被配置成由第二RF信号以第二频率供电；开关布置，被配置成将第一装置和第二装置选择性地电性连接到RF信号源的功率输出；及控制器，其被配置成：使开关布置将第一装置与RF信号源的功率输出电性地断开且将第二装置电性连接到RF信号源的功率输出，确定第二RF信号的第二频率，且使RF信号源以第二频率将第二RF信号供应到第二装置。
例子11包括例子10的主题，且另外包括具有连接到开关布置的第一端和耦合到第二装置的第二端的可变阻抗网络。
例子12包括例子10和/或11的主题，其中控制器被配置成调整可变阻抗网络的阻抗以将RF电源的阻抗与第二装置的阻抗进行匹配。
例子13包括例子10、11和/或12的主题，其中控制器被配置成根据预定时间表使开关布置将第一装置与RF信号源的功率输出电性地断开且将第二装置电性连接至RF信号源的功率输出。
例子14包括例子10、11、12和/或13的主题，且另外包括用户接口，该用户接口被配置成响应于用户输入将控制信号发射到控制器，且其中控制器被配置成响应于控制信号而使开关布置将第一装置与RF信号源的功率输出电性地断开且将第二装置电性连接到RF信号源的功率输出。
例子15包括例子10、11、12、13和/或14的主题，其中第二装置选自位于空气净化腔室中的等离子体发生器和紫外线源。
例子16包括例子10、11、12、13、14和/或15的主题，且另外包括设置在空气净化腔室内的风机，所述风机连接到控制器且控制器被配置成以第二频率将第二RF信号供应到第二装置时启动风机。
在例子17中，一种方法包括：将解冻系统、等离子体发生器以及紫外线发生器中的一个电性连接到射频(RF)信号源的功率输出，其中：解冻系统被配置成接收来自RF信号源的第一RF信号以解冻负载；等离子体发生器被配置成接收来自RF信号源的第二RF信号以产生等离子体；及紫外线发生器被配置成接收来自RF信号源的第三RF信号以产生紫外线光；当解冻系统电性连接到RF信号源的功率输出时，向解冻系统提供第一RF信号，当等离子体发生器电性连接到RF信号源的功率输出时，向等离子体发生器提供第二RF信号，且当紫外线发生器电性连接到RF信号源的功率输出时，向紫外线发生器提供第三RF信号。
例子18包括技术方案17的主题，且另外包括当解冻系统正由RF电源供电时，基于解冻系统的输入阻抗修改RF信号源的输出阻抗。
例子19包括技术方案17和/或18的主题，且另外包括：根据预定时间表用RF电源对等离子体发生器和紫外线发生器供电；及交换用等离子体发生器产生的等离子体和紫外线发生器产生的紫外线光处理的空气与空气净化腔室外部的空气。
例子20包括技术方案17、18和/或19的主题，且另外包括基于预设时间表对等离子体发生器和紫外线发生器供电，且在接收到用户输入或中断后，中断等离子体发生器和紫外线发生器的电源以对解冻系统供电。

Claims (10)

1.一种系统，其特征在于，包括：
外壳，所述外壳包括被配置成含有负载的第一空腔；
解冻系统，所述解冻系统至少部分地设置在所述第一空腔中，所述解冻系统被配置成以第一频率接收第一射频(RF)信号以对所述第一空腔内的所述负载解冻；
第一空气处理装置，所述第一空气处理装置与所述外壳流体连通，所述第一空气处理装置被配置成以第二频率接收第二RF信号且响应于所述第二RF信号执行空气处理过程；
RF信号源，其具有用于输出RF信号的功率输出；
开关布置，所述开关布置被配置成将所述解冻系统和所述第一空气处理装置选择性地电性连接到所述RF信号源的所述功率输出；及
控制器，所述控制器被配置成：
使所述开关布置将所述解冻系统和所述第一空气处理装置中的一个电性连接到所述RF信号源的所述功率输出，
当所述解冻系统电性连接到所述RF信号源的所述功率输出时，使所述RF信号源以所述第一频率输出所述第一RF信号，
当所述第一空气处理装置电性连接到所述RF信号源的所述功率输出时，使所述RF信号源以所述第二频率输出所述第二RF信号。
2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，进一步包括：
第二空气处理装置，所述第二空气处理装置与所述外壳流体连通，所述第二空气处理装置被配置成以第三频率接收第三RF信号且响应于所述第三RF信号执行空气处理过程，且其中
所述控制器被进一步配置成使所述开关布置将所述第二空气处理装置电性连接到所述RF信号源的所述功率输出。
3.根据权利要求2所述的系统，其特征在于，所述第一和第二空气处理装置选自等离子体发生器和紫外线源。
4.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，进一步包括可变阻抗网络，所述可变阻抗网络具有耦合到所述开关布置的第一端和耦合到所述解冻系统的第二端。
5.根据权利要求4所述的系统，其特征在于，所述控制器被配置成调整所述可变阻抗网络的阻抗以将所述RF信号源的阻抗与所述解冻系统的阻抗进行匹配。
6.根据权利要求2所述的系统，其特征在于，所述控制器被配置成根据预定时间表使所述开关布置将所述第一空气处理装置和所述第二空气处理装置电性连接到所述RF信号源的所述功率输出。
7.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，进一步包括用户接口，所述用户接口被配置成响应于用户输入而将控制信号发射到所述控制器，且其中所述控制器被配置成响应于所述控制信号而使所述开关布置将所述解冻系统和所述第一空气处理装置中的一个电性连接到所述RF电源的所述功率输出。
8.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，进一步包括与所述外壳流体连通的空气净化腔室，且其中所述第一空气处理装置设置在所述空气净化腔室内。
9.一种多功能射频(RF)器具，其特征在于，包括：
RF信号源，其具有用于以多个输出频率供应RF信号的功率输出；
第一装置，其被配置成由第一RF信号以第一频率供电；
第二装置，其被配置成由第二RF信号以第二频率供电；
开关布置，所述开关布置被配置成选择性地将所述第一装置和所述第二装置电性连接到所述RF信号源的所述功率输出；及
控制器，所述控制器被配置成：
使所述开关布置将所述第一装置与所述RF信号源的所述功率输出电性地断开且将所述第二装置电性连接到所述RF信号源的所述功率输出，
确定所述第二RF信号的所述第二频率，及
使所述RF信号源以所述第二频率将所述第二RF信号供应到所述第二装置。
10.一种方法，其特征在于，包括：
将解冻系统、等离子体发生器以及紫外线发生器中的一个电性连接到射频(RF)信号源的功率输出，其中：
所述解冻系统被配置成接收来自所述RF信号源的第一RF信号以对负载解冻；
所述等离子体发生器被配置成接收来自所述RF信号源的第二RF信号以产生等离子体；及
所述紫外线发生器被配置成接收来自所述RF信号源的第三RF信号以产生紫外线光；
当所述解冻系统电性连接到所述RF信号源的所述功率输出时，向所述解冻系统提供所述第一RF信号，
当所述等离子体发生器电性连接到所述RF信号源的所述功率输出时，向所述等离子体发生器提供所述第二RF信号，及
当所述紫外线发生器电性连接到所述RF信号源的所述功率输出时，向所述紫外线发生器提供所述第三RF信号。
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