CN113195990A - 带有分配量计算的冰箱流体分配器 - Google Patents

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Abstract

一种冰箱(10)和方法，利用第一传感器和第二传感器(108,112)来确定由结合流体储存容器(102)的流体分配器(114)分配的流体量。第一传感器(108)被布置为与流体储存容器(102)处于上游流体连通以产生代表进入流体储存容器的流体量的第一信号，并且第二传感器(112)被布置在第一传感器的下游以产生代表从流体储存容器流出的流体量的第二信号，并且控制器(118)使用由第一传感器和第二传感器输出的第一信号和第二信号确定分配的流体量。

Description

带有分配量计算的冰箱流体分配器
相关申请的交叉引用
本申请要求获得2018年12月10日提交的美国申请第16/214,866号的优先权和利益，该申请的全部内容通过引用纳入本文。
背景技术
为了方便起见，许多家用冰箱包括用于分配流体(例如水)的集成的分配器。另外，一些冰箱结合水箱或者其他流体储存容器，其可以是固定的或可移动的并且被定位在冰箱的冷却隔室内，以在分配或以其他工作之前冷却所容纳的水(例如，在容器是可移动的情况下)。另外，一些冰箱包括流量传感器(例如流量计)，以测量分配的水量，通常向用户显示分配到容器中的水量。此外，在一些设计中，可以使用分配的水量的测量使用户能够选择期望的水量，并在已经达到所需量时自动关闭分配器。然而，仍然需要一种精确测量分配的水量的方式，特别是在分配器结合流体储存容器的应用中。
发明内容
本文描述的实施例通过提供一种冰箱和方法来解决本领域相关的这些和其他问题，该冰箱和方法利用第一传感器和第二传感器来确定由结合流体储存容器的流体分配器分配的流体量。第一传感器被布置为与流体储存容器处于上游流体连通以产生代表进入流体储存容器的流体量的第一信号，并且第二传感器被布置在第一传感器的下游以产生代表从流体储存容器流出的流体量的第二信号，并且控制器使用由第一传感器和第二传感器输出的第一信号和第二信号确定分配的流体量。
因此，与本发明的一个方面相一致，一种冰箱可包括：壳体，其包括冷冻室和冷藏室；一个或多个门，其被附在该壳体上以提供到达冷冻室和冷藏室的途径；储水容器，其具有入口和出口；容器注水阀，其与储水容器的入口处于上游流体连通以控制进入到储水容器中的水的流动；分配阀，其与储水容器的出口处于下游流体连通，以控制来自储水容器的水的分配；流量计，其与储水容器的入口处于上游流体连通，以产生代表进入储水容器的水量的第一信号；水位传感器，其被定位为产生代表储水容器中的水位的第二信号；以及控制器，其被耦接到分配阀、流量计和水位传感器，并被配置为：控制分配阀分配来自储水容器的水并且使用第一和第二信号确定通过分配阀分配的水量。
与本发明的另一方面相一致，一种冰箱可以包括：壳体，其限定至少一个冷藏室；至少一个门，其被附在壳体上；流体储存容器，其具有入口和出口；分配阀，其与流体储存容器的出口处于下游流体连通，以控制来自流体储存容器的流体的分配；第一传感器，其与流体储存容器的入口处于上游流体连通，以产生代表进入流体储存容器的流体量的第一信号；第二传感器，其布置在第一传感器下游，以产生代表从流体储存容器的出口流出的流体量的第二信号；以及控制器，其被耦接到分配阀、第一传感器和第二传感器，并被配置为：控制分配阀分配来自流体储存容器的流体并使用第一信号和第二信号确定通过分配阀分配的流体量。
在一些实施例中，第一传感器包括流量计。而且，在一些实施例中，流量计集成有与流体储存容器的入口处于上游流体连通的容器填充阀，以控制进入到流体储存容器的流体的流动。此外，在一些实施例中，第二传感器包括液位传感器，该液位传感器被定位为感测流体储存容器中的液位。在一些实施例中，液位传感器包括：被定位为检测到流体储存容器中的流体表面的距离的超声传感器，或者被布置在流体储存容器的壁上的电导率传感器。另外，一些实施例还可包括容器填充阀，该容器填充阀与流体储存容器的入口处于上游流体连通，以控制进入到流体储存容器中的流体的流动。
在一些实施例中，控制器被配置为至少部分地通过使用第二信号确定流体储存容器中的液位的变化来确定通过分配阀分配的流体量。另外，在一些实施例中，控制器被配置为至少部分地通过使用第一信号确定进入流体储存容器的流体量来确定通过分配阀分配的流体量。此外，在一些实施例中，控制器被配置为使用以下公式确定通过分配阀分配的流体量：VOUT＝VIN+VΔLEVEL，其中，VOUT是分配的流体量，VIN是进入流体储存容器的流体量，VΔLEVEL是与流体储存容器中的液位变化相对应的流体量。
在一些实施例中，控制器被配置为，当分配阀被致动以从流体储存容器中分配流体时，对经过多个轮询间隔分配的流体量进行累加。此外，在一些实施例中，流体储存容器是通风的。在一些实施例中，控制器还被配置为在显示器上显示已确定的通过分配阀分配的水量，该显示器布置在壳体和至少一个门中的一个之上。另外，在一些实施例中，控制器还被配置为，当已确定的通过分配阀分配的水量达到预定体积时，控制分配阀以中止分配流体。
在一些实施例中，控制器被配置为响应于用户输入来设置预定体积。另外，一些实施例还可以包括布置在壳体和至少一个门中的一个之上的流体分配控件，其中，控制器被配置为响应于由流体分配控件接收的用户输入来控制分配阀。
与本发明的另一方面相一致，一种冰箱可以包括：壳体，其包括冷冻室和冷藏室；一个或多个门，其附在壳体上，以提供到达冷冻室和冷藏室的途径；储水容器，其具有入口和出口，其中，入口与供水处于流体连通；分配阀，其与储水容器的出口处于下游流体连通，以控制来自储水容器的水的分配；水位传感器，其被定位为产生代表储水容器中的水位的信号；以及控制器，其被耦接到分配阀和水位传感器，并且被配置为控制分配阀分配来自储水容器的水并且至少部分地基于由水位传感器产生的代表水位的信号来确定通过分配阀分配的水量。
与本发明的另一方面相一致，一种在冰箱中分配水的方法，可以包括：致动与储水容器的出口处于下游流体连通的分配阀，以控制来自储水容器的水的分配；通过与储水容器的入口处于上游流体连通的第一传感器，产生代表进入储水容器的水量的第一信号；通过布置在第一传感器下游的第二传感器，产生代表储水容器的出口流出的水量的第二信号；以及通过控制器，使用第一信号和第二信号确定通过分配阀分配的水量。
而且，在一些实施例中，第一传感器包括流量计，并且第二传感器包括水位传感器，该水位传感器被定位为感测储水容器中的水位。一些实施例还可包括：响应于从第二传感器确定储水容器中的水位低于填充阈值而选择性地致动与储水容器的入口处于上游流体连通的容器填充阀，以控制水进入到储水容器中的水的流动。另外，在一些实施例中，确定通过分配阀分配的水的量包括使用第二信号确定储水容器中的水位的变化，使用第一信号确定进入储水容器的水量，以及使用已确定的储水容器中水位的变化和已确定的进入储水容器的水量来确定通过分配阀分配的水量。
而且，在一些实施例中，确定通过分配阀分配的水量还包括：当分配阀被制动分配来自储水容器的水时，对经过多个轮询间隔的分配的水量进行累加。另外，一些实施例还可以包括在布置在冰箱的壳体和门中的一个之上的显示器上显示已确定的通过分配阀分配的水量。一些实施例还可以包括：当已确定的通过分配阀分配的水量达到预定体积时，控制分配阀以中止分配流体。而且，在一些实施例中，使用第一信号和第二信号确定通过分配阀分配的水量包括：在已经分配了超过流体储存容器的容量的水量之后确定所分配的水量。
表征本发明的这些和其他优点和特性在所附的权利要求书中提出，并构成本发明的另一部分。然而，为了更好地理解本发明以及通过使用本发明而获得的优点和目的，应当参考附图以及所附的描述性内容，在附图中描述了本发明的示例性实施例。提供本发明内容仅仅是为了引入一些概念的选择，这些概念将在下面的详细描述中进一步描述，并且既不旨在标识所要求保护的主题的关键或必要特性，也不旨在用于帮助限制所要求保护的主题的范围。
附图说明
图1是冰箱的一个实施例的放大前视图，该冰箱使用了位于烹饪用具附近的快速注水分配器，其中冰箱和烹饪用具的一部分被剖开。
图2是图1的冰箱中的水分配器的一个实施例的示意性侧视图，其中冰箱的部分被剖开。
图3是图1的冰箱的示例性控制系统的框图。
图4是适合于实施与本发明一致的体积确定的示例性分配器的框图。
图5是示出用于自动填充参照图4的容器的一系列操作的流程图。
图6是示出使用图4的分配系统执行手动分配的一系列操作的流程图。
图7是示出使用图4的分配系统执行测量的分配的一系列操作的流程图。
具体实施例
与本发明相一致的实施例可以利用第一传感器和第二传感器来确定由结合流体储存容器的冰箱流体分配器分配的流体量。第一传感器(例如流量计)可以被布置为与流体储存容器处于上游流体连通，以产生代表进入流体储存容器的流体量的第一信号。第二传感器(例如液位传感器)可以被布置在第一传感器的下游，以产生代表从流体储存容器流出的流体量的第二信号。然后控制器可以使用由第一传感器和第二传感器输出的第一信号和第二信号来确定分配的流体量。在下文中将变得更加明显的其他优点中，即使当分配的体积超过流体储存容器的容量时，使用多个传感器可以准确确定分配的体积。
现参照附图，其中多个附图中相同的编号代表相同的部分，下文讨论的实施例将集中于家用对开门式冰箱(side-by-side refrigerator)(例如在图1和2中示出的冰箱10)中的下文描述的技术和设备的示例性实施方式，诸如可以在单户或多户住宅或其他类似应用中使用的类型。然而，可以理解的是，在一些实施例中，本文描述的技术和设备也可以与其他类型的冰箱结合使用。例如，在一些实施例中，本文描述的技术可以在商业应用中使用。此外，本文描述的技术可以与各种冰箱配置结合使用，例如，在法式门冰箱(Frenchdoor refrigerators)、底部冷冻冰箱、顶部冷冻冰箱、葡萄酒冰箱和饮料中心、小型冰箱等中，因此实施例不限于与本文进一步讨论的对开门式冰箱实施方式。
如上所述的冰箱10是对开门式冰箱，并且因此包括前门12和储藏柜或壳体14，该储藏柜或壳体14提供了到达容纳在储藏柜或壳体14内的冷冻室13(图2)的途径。类似地，相邻的可枢转门16可以提供到达冷藏室(未示出)的途径，并且当其处于打开位置时，食物和饮料物品可以被放入到冷藏室中或从冷藏室中取出。门12通常沿着壳体14的侧边缘或顶边缘设置有铰链17，并且可在图1和图2所示的关闭位置以及打开位置(未示出)之间枢转。当门12处于打开位置时，食物和饮料物品可以通过门12或可选地通过门12中的开口放入到冷冻室13中或从冷冻室13中取出。用户对冰箱10的控制通常通过控制面板18来管理，该控制面板18可以被布置在门(例如门12)上。在另一个实施例中，控制面板18也可以被布置在冷冻室或冷藏室内或者被布置在多个门中，并且可以与冰箱10的用户界面19一起使用。将理解的是，在不同的冰箱设计中，控制面板18可以包括各种类型的输入和/或输出装置，包括各种旋钮、按钮、灯、开关、文本和/或图形显示、触摸屏等，用户可以通过输入和/或输出装置配置一个或多个设置，确定分配器的状态、启动和/或停止分配器、设置流速和/或填充体积等。
如图1-2中所示，冰箱10可以包括水分配器20，在一些实施例中，水分配器20可以是快速填充分配器，其能够以比通过耦接到冰箱的住宅供水所提供的速度更快的速度分配水。参照图2，分配器20可以包括至少一个定位在冰箱中的流体储存容器，例如储水容器30。与使用水压分配水和/或允许水以与水过滤器相关的受限的流速流过水过滤器60的更典型的水分配器相反，储水容器30快速地给一个或多个下游出口40供水。储水容器30可以处于冰箱10内的各种位置和构造中。更具体地，在一些实施例中，储水容器30可以被定位在壳体14中，或者如图2中的虚线30’所示被定位在门(例如门12)中。在一些实施例中，从储水容器30流出的分配水与一个或多个下游出口40处于流体连通，下游出口40可包括至少一个分配阀42，该分配阀42位于储水容器30的至少一部分的下游和/或位于比储水容器30的至少一部分更低的高度处，以控制被分配的水的各种流速和/或量。在一些实施例中，分配阀42可以是可变阀，以允许变化的流速，而在其他实施例中，分配阀42可以只是开关阀。来自储水容器30和/或出口40的水流速可以被泵送、分配重力和/或加压等以快速地从冰箱10分配水。在一些实施例中，可以使用各种流速，例如用户期望的流速。例如，在一些实施例中，水流速可以在每分钟约1加仑至每分钟约2加仑的范围内。而且，如上所述，流速可以是可调节的。
另外，在一些实施例中，第二分配器15也可以被设置在冰箱10中，例如，用于在门12或壳体14内分配由制冰机产生的冰。在一些实施例中，第二分配器15也能够分配水，例如，以比分配器20所提供的流速更低的流速提供用于饮用玻璃杯/杯子的水。在其他实施例中，除了快速填充分配器20之外，还可以提供单独的冰和水分配器，而在其他实施例中，可以不提供冰分配器。在其他实施例中，分配器20可能既能够快速填充又能够进行标准速率的水分配，由此可以不使用单独的标准速率的水分配器。
此外，可以理解的是，下文讨论的技术可以与其他类型的流体分配器结合使用，包括标准流速水分配器、咖啡分配器、饮料分配器、热水分配器、用于非水流体的快速填充分配器等。因此，本发明不限于与本文讨论的快速填充水分配器一起使用。
如上所述，储水容器30或其一部分可以处在冰箱10内的各种位置上。在一些实施例中，储水容器或储水容器的一些部分可被定位在门中，例如，如图2中的30’所示。在这样的实施例中，供水管线可以从例如从壳体14排布到门12中，例如，邻近门铰链17。在一些实施例中，可以在门12和壳体14之间使用软管连接件(未示出)，以使得一个或多个门12是能够移除的。
选择性地，如图2所示，储水容器30可以被定位在冰箱壳体14中，例如，靠近壳体14的顶部。在所示的实施例中，快速填充分配器20可以包括从储水容器30的出口54经过铰链17延伸到门12的分配器出口或出口40的出口软管43。在一些实施例中，分配器20还可以包括与储水容器30和出口40处于流体连通的泵56。应当理解，可以使用其他方法从储水容器30分配水(例如压力和/或重力)。而且，在一些实施例中，囊状件或导管可以用于壳体14中的储水容器。
在一些实施例中，分配器20还可以包括热/冷板46，以加热和/或冷却储水容器中的水。如果使用热/冷板46，其可以被定位在储水容器30附近，以允许使用者设定其中的水温。在一些实施例中，温度也可以被显示在控制面板18上。用户界面19还可以允许用户选择储水容器30中的水的期望温度。
另外，在一些实施例中，分配器20的出口40可以包括一个或多个联接件44，以能够释放的方式固定一个或多个下游附件2。如图1-2所示，分配阀42和/或出口40可包括联接件44(例如，软管快接件和/或园艺软管螺纹特征)，以允许连接额外的下游附件2(例如，第二软管、延伸件或附件)。在一些实施例中，可以添加附件2作为延伸，以增加被分配的水可以从冰箱10排放到容器或分配目标区域的距离。例如，附件2可以用于在如图1所示的相邻区域1上填充一个锅或容器、厨柜上的咖啡机、大水箱、咖啡壶等。
另外，在各种实施例中，分配器20可以包括一个或多个传感器48，以监测储水容器30(例如水箱32)中的水的特性。水的特性可以包括但不限于状态(例如，满的、空的、再填充、准备分配等)、温度、水位或体积、填充持续时间、流速等。传感器48可以包括用于监控分配器20和/或其中的水的电子和/或机械设备，诸如但不限于浮子、激光眼、水位开关、超声波传感器、电导率传感器、重量传感器(例如称重传感器)、流量传感器(例如流量计)、光学传感器、温度传感器(例如红外传感器、有线或无线接触传感器)、计时器、有线或无线传感器等。在各种实施例中，可以在用户界面19中使用光计量剂或填充计量剂19b或其他指示器突出功能并在分配器20可用时进行通信。
在一些实施例中，例如，一个或多个传感器48可以包括水位传感器，该水位传感器被定位在储水容器30中并且适合于感测储水容器30中的水的高度或水位，这样的传感器可以使用浮子；附在储水容器30的壁上的电导率传感器、电容式或电阻式传感器；放置在容器上方以检测到水面距离的超声波传感器；或其他适合于感测容器中水位的传感器设计。然后，基于容器的已知几何形状，可以确定容器中的当前水量。水位传感器可以生成信号，该信号被传送到控制器，以使控制器能够确定容器中的水位以及确定水位随时间的变化，并因此确定体积随时间的变化。
储水容器30还可以包括入口50和出口54。入口50可以被耦接到上游供给管线52，并且在一些实施例中，供给管线52可以通过过滤器60、传感器64和容器填充阀66耦接到供水62。过滤器60可以被布置在冰箱10中的各个位置，并且在许多情况下被设置在能够使用户定期对其进行更换的位置。传感器64与储水容器30的入口50处于上游流体连通，以感测进入储水容器30的水量并从中产生代表该体积的信号，该信号又可以被传送至控制器，以使控制器能够确定通过供水管线的流量，从而确定进入容器的水量。在一些实施例中，传感器64可以是流量计，尽管在替代方案中可以使用适合于测量进入到容器中的水量或水流的其他传感器。
容器填充阀66还与储水容器30的入口50处于上游流体连通，以调节或控制进入容器的水流。在一些实施例中，阀66可以由控制器控制，例如，响应于传感器48感测的水位；而在其他实施例中，阀66可以独立于控制器而被控制，例如基于被耦接到当水位下降到预定的水位以下时触发的浮子的微动开关。
应当理解，水位传感器或其他传感器可以另外用于确定从储水容器30的出口54流出的水量。这样的传感器可以在传感器66的下游，并且此外，在一些实施例中(例如有一些诸如电导率传感器的水位传感器的情况下)，这样的传感器可以被定位在储水容器30附近或内部，从而在一些实施例中检测水面(例如有一些诸如超声波传感器的水位传感器额情况下)；在其他实施例中(在有流量计的情况下)，这样的传感器被布置在出口54的下游或内部或者其他合适的位置，以生成可以确定流出容器的水量的信号。
在一些实施例中，分配器出口40可以被配置为调节从储水容器30流出的水的流速(例如重力流速)，并且可以包括软管或导管43、层流装置45和/或分配阀42，以允许水流出分配器20。可以调节软管43的尺寸以增加/减少水的流速(例如，类似于厨房水龙头的出水量)。层流装置45(如果使用)可以是用于控制水流特性的各种装置(例如曝气器(aerator))。分配阀42可以被连接到软管43的端部，以控制来自储水容器30的水流，并且在一些实施例中，可以根据通过其分配的期望水量来调节(例如减少和/或增加)来自阀42的流速。从分配器20供给水(例如重力和/或抽水)的持续时间可以由冰箱10手动和/或自动开始和/或结束。用户可以，例如基于被耦接到门12上的操作杆或按钮的触发器和/或微动开关，手动地开始和/或结束水的供给。在其他实施例中，分配(例如重力、泵和/或压力)可以是自动化的。例如，根据预定的持续时间或被分配的量(例如，如使用下面更详细讨论的各种技术所确定的)来分配水或自动终止。而且，在各种实施例中，时间算法可以用于在停止之前分配设定的水量。在一些实施例中，阀42也可以被电子激活。此外，在一些实施例中，阀42或用户界面19可以防止儿童操作的(例如，推动和转动)或具有锁定特征(例如按钮/开关)，以减少未授权的用户(例如儿童)打开阀门和/或任何不需要的分配活动的可能性。
如上所述，各种储水容器30可以被定位在冰箱10内的各种位置。在一些实施例中，储水容器30可以是水箱32、导管和/或囊状件，并且在一些实施例中，水箱32可以是吹模塑料或注模的。如果使用囊状件，则囊状件可以是橡胶或其他适合的材料，其可以基于容纳在其中的流体量而塌陷和/或膨胀。如果使用导管，则该导管可以是盘绕的软管、管子或圆柱体结构。在一些实施例中，通气孔34也可以与储水容器30处于流体连通使用。例如，通气孔34可以被定位在水箱32的顶部，通入一个或多个冰箱隔室，通到一个或多个门内。此外，在一些实施例中，通风口34可以包括防回流装置以减少或防止水逸出。
如图3所示，冰箱10还可以包括一个控制器70，该控制器可以与各种组件连接，包括冷却或制冷系统76；冰和水系统78(除其他制冰和分配组件外，还可以包括以上关于图1-2的分配器20讨论的各种组件)；一个或多个用于接收用户输入的用户控件80(例如，开关、旋钮、按钮、滑块、触摸屏或触敏显示器、麦克风或音频输入设备、图像捕获设备等，包括但不限于控制面板18和用户界面19的各种组合)；一个或多个用户显示器82(包括各种指示器、图形显示器、文本显示器、扬声器等)；以及适用于冰箱的各种附加组件(例如，内部和/或外部照明84)等等。用户控件和/或用户显示器80、82可以例如被布置在一个或多个控制面板上，该一个或多个控制面板被布置在冰箱的内部和/或门上和/或其他外表面上。此外，在一些实施例中，可以经由一个或多个扬声器将音频反馈提供给用户，并且在一些实施例中，可以经由基于口头或基于手势的界面来接收用户输入。还可以在冰箱10上的其他地方，例如在冷藏室和/或冷冻室中，提供额外的用户控件。另外，冰箱10可以例如经由智能电话、平板电脑、个人数字助理或其他网络计算设备(例如，使用网络界面或专用应用)进行远程控制。
控制器70还可与定位为感测冰箱10内部和/或外部的环境条件的各种传感器86连接，例如，一个或多个温度传感器、湿度传感器等。此类传感器可以是在冰箱10的内部或外部，并且在一些实施例中，可以被无线地耦接到控制器70。传感器86还可以包括其他类型的传感器，例如门开关，感测何时已移除冰分配器的一部分的开关以及其他状态传感器，这将在下文中变得更加明显。
在一些实施例中，控制器70还可以被耦接到一个或多个网络接口88，例如，用于经由有线网络和/或诸如以太网、Wi-Fi、蓝牙、NFC、蜂窝网络和其他适合网络的无线网络(在图2中统一用90表示)与外部设备连接。网络90可以在一些实施例中并入家庭自动化网络并且可以支持各种通信协议，包括各种类型的家庭自动化通信协议。在其他实施例中，可以使用其他无线协议，例如Wi-Fi或蓝牙。
在一些实施例中，冰箱10可以通过网络90与一个或多个用户设备92(例如计算机、平板电脑、智能电话、可穿戴设备等)连接，并且可以通过其来控制冰箱10和/或冰箱10可以提供用户反馈。
在一些实施例中，控制器70可以在操作系统的控制下操作，并且可以执行或以其他方式依赖于各种计算机软件应用、组件、程序、对象、模块、数据结构等。此外，控制器70还可以结合硬件逻辑以实现本文公开的一些或全部功能。此外，在一些实施例中，由控制器70执行以实现本文公开的实施例的操作顺序可以使用程序代码来实现，该程序代码包括在不同时间驻留在各种存储器和存储设备中的一个或多个指令，以及在由一个或多个基于硬件的处理器读取和执行时，执行体现所需功能的操作。此外，在一些实施例中，这样的程序代码可以以各种形式作为程序产品来分配，并且本发明同样适用，而与用于实际执行分发的计算机可读介质的特定类型无关，包括例如非暂时性计算机可读存储介质。另外，将理解的是，本文描述的各种操作可以通过本领域中已知的其他技术进行结合、分割、重新排序、反转、变化、省略、并行和/或补充，因此，本发明不限于此本文描述的特定操作顺序。
对图1-3所示的冰箱的许多变型和改进将从下面的描述中而变得显而易见，对本领域的普通技术人员也将是显而易见的。因此，本发明不限于本文讨论的具体实施方式。
带有分配体积计算的冰箱流体分配器
现参照图4，该附图更简要的方式示出了适用于诸如图1-3的冰箱10中的流体分配系统100，并结合了本文描述的分配体积计算。分配系统100包括具有入口和出口的流体储存容器102，其中，入口通过容器填充阀106耦接到流体供给104，该容器填充阀106与容器102的入口处于上游流体连通，以控制进入流体储存容器的流体的流动，并且入口耦接到流量计108，该流量计108与容器102的入口处于上游流体连通，以产生代表进入容器102的流体量的信号。在一些实施例中，阀106和流量计108可以是单独的组件，而在其他实施例中，以及如方框110所示，这些组件可以在同一壳体中彼此集成。
液位传感器112(例如，附在容器102的壁上的电导率传感器)、被定位为感测容器102内的水面的超声传感器或另一个合适的传感器可以位于流量计108的下游并被定位为生成代表如将在下面更详细地讨论的容器中的液位的信号，也可以被用来表示分配期间从流体储存容器的出口流出的流体量。另外，分配阀114可以与流体储存容器102的出口处于下游流体连通，以控制从流体储存容器到分配器出口116的流体分配。
阀106、114和传感器108、112中的每一个被额外地耦接到控制器118，以使控制器能够：控制分配阀114从流体储存容器102中分配流体、控制填充阀106填充容器102并使用由传感器108、112产生的信号确定通过分配阀114分配的流体量。
在所示的实施例中，控制器118可以特别是使用由流量计108和液位传感器112输出的信号的组合来确定通过分配阀114分配的流体量，使用由流量计108输出的信号来确定或计算进入流体储存容器的流体量，并使用液位传感器112输出的信号来确定或计算流体储存容器中的液位变化。例如，在一些实施例中，主要使用液位传感器112确定体积，而流量计108用于补偿或调整使用液位传感器确定的体积，以说明在分配期间通过容器填充阀106流入容器的附加流体的流动。这样，在关闭容器填充阀106时发生分配的情况下，已确定的体积基于容器中液位的变化。
特别地，在一些实施例中，可以使用以下公式来确定通过分配阀114分配的流体量：
VOUT＝VIN+VΔLEVEL
其中，VOUT是分配的流体量，VIN是进入流体储存容器的流体量，并且VΔLEVEL是与流体储存容器中的液位变化相对应的流体量。对应于液位变化的流体量可以例如取决于流体储存容器的已知几何形状，由此保持在容器内的流体量可能取决于容器在不同高度处的尺寸。在一些实施例中，该流体量还可能取决于针对不同高度的经验确定的体积。在一些实施例中，例如，查找表可以用于保存对应于多个液位中的每个液位的体积，使得可以从查找表中检索对应于由液位传感器112感测的特定液位的体积，从而可以通过确定对应于当前液位和先前液位的体积之间的差值来确定对应于液位变化的体积。
可以在分配阀被打开期间计算分配的体积，并且可以在分配阀被制动的同时对经过多个轮询间隔分配的体积进行累加。然后可以将累加量显示给用户(例如，通过门上安装的显示器、通过智能手机显示器等)和/或用于控制何时停用分配阀和中止分配，例如当分配预定体积或受控的体积时(例如，可以由用户通过附在门上的用户控件或通过智能手机控件选择)。
例如，图5-7是示出可由控制器(例如分配系统100的控制器118)执行的、用于确定和利用已确定的分配的流体量的几个程序的流程图。例如，图5示出了填充阀控制程序120的示例性实施方式，其可用于控制填充阀106，以在流体储存容器102中维持所需的液位。在多个轮询间隔的每个轮询间隔期间(方框122)，程序120可以使用液位传感器112确定容器102中的液位(方框124)。方框126可以确定液位是否处于或低于为容器设置的最低液位，如果是，则将控制传递给方框128以打开填充阀106，从而将流体从流体供给104引入到容器102中。然后控制返回至方框122，等待下一个轮询间隔。
返回方框126，如果液位不低于最小液位，则方框130接下来确定液位是否处于或高于为容器设置的最高液位，最高液位表明容器已满。如果是这样，则将控制传递至方框132以关闭填充阀，将控制返回方框122以等待下一个轮询间隔。返回到方框130，如果液位不高于最大液位，则控制直接返回到方框122。以这样的方式，程序120将容器102内的液位保持在最低液位和最高液位之间。
接下来，图6示出了手动分配程序140的示例性实施方式，该手动分配程序140可用于从分配系统100手动分配流体，例如，响应于通过按钮、操纵杆或其他用户控制的选择对分配器的激活(方框142)。首先，在方框144中，打开分配阀114，并且将分配体积变量设置为零。然后，方框146启动循环以连续地分配流体并使用分配体积变量并经过多个轮询间隔累加总分配体积。对于每个间隔，例如通过将由传感器112感测到的当前液位与在先前间隔期间感测到的液位进行比较，方框148使用由液位传感器112输出的信号来确定从上一个间隔开始的液位变化。接下来，在方框150中，例如基于当前流速乘以轮询间隔的长度，使用由流量计108输出的信号来确定自上一个间隔以来的填充体积。然后，通过将自上一个间隔以来的填充体积与基于该间隔内的液位的变化而确定的体积的变化相加，方框152确定在该间隔内分配的流体量，然后将确定的体积加至分配体积变量，从而累加为每个间隔计算的确定的体积。接下来，方框154显示当前分配的体积(例如，在用户界面19上或在智能电话显示器上)。
接下来，方框156确定分配器是否已经被停用(例如，通过用户中止按下按钮或操纵杆)，如果没有，则将控制返回到方框146以等待下一个轮询间隔。然而，如果已经被停用，则方框156将控制传递到方框158以关闭分配阀，并且程序140完成。
接下来，图7示出了已测量的分配程序160的示例性实施方式，该分配程序160可以用于从分配系统100以预定的流体量分配流体，例如响应于用户对预定体积的选择以及通过对按钮、操纵杆或其他用户控件的选择的分配器的激活(方框162)。方框164-174以与程序140的方框144-154类似的方式操作。首先，在方框164中，打开分配阀114，并且将分配体积变量设置为零。然后，方框166启动循环以连续分配流体并使用分配体积变量并经过多个轮询间隔累加总分配体积。对于每个间隔，例如通过将由传感器112感测到的当前液位与在先前间隔期间感测到的液位进行比较，方框168使用由液位传感器112输出的信号确定从上一个间隔开始的液位变化。接下来，在方框170中，例如基于当前流速乘以轮询间隔的长度，使用由流量计108输出的信号来确定自上一个间隔以来的填充体积。然后，通过将自上一个间隔以来的填充体积与基于该间隔内的液位的变化而确定的体积的变化相加，方框172确定在该间隔内分配的流体量，然后将确定的体积加至分配体积变量，从而累加为每个间隔计算的确定的体积。接下来，方框174显示当前分配的体积(例如，在用户界面19上或在智能电话显示器上)。
接下来，方框176确定分配的体积是否等于(或超过)针对所测量的填充的预定体积，如果不相等，则将控制传递到方框178，以确定分配器是否已经过早停用(例如，通过用户中止按下按钮或操纵杆)。如果否，则方框178将控制返回至方框166以等待下一个轮询间隔。然而，如果已经达到预定体积或者过早停用了分配器，则控制传递至方框180以关闭分配阀，并且程序160完成。
应当理解的是，每当容器102中的液位高于激活填充阀的最低液位时(如以上结合图5的程序120所讨论的)，在程序140的方框150和程序160的方框170中确定的填充体积通常为零，因为没有流体流过流量计108。因此，在程序140和160的方框152和172中的每一个中对该间隔内分配的体积的计算将等于基于由液位传感器108感测到的液位的变化的体积。只有当容器中的液位下降到最低液位以下并且激活填充阀106时，才将流量计108感测到的填充体积合并到分配的体积计算中，并且以这样的方式，填充体积用作液位传感器的调整因子，以说明以下事实：进入容器的流体导致容器中的液位下降幅度小于填充阀106关闭情况下的下降幅度。
通过这样做，以及特别是关于分配与通风的流体储存容器有关的流体，控制器118不需要基于闭环系统的计算，由此进入容器的流体量等于从容器流出的流体量。取而代之的是，可以分开确定进入和流出容器的流体量，并结合起来确定由分配器分配的流体量。这样，特别是在所分配的流体的总量超过流体储存容器的容量的情况下，即使在分配期间将另外的流体引入到容器中，也可以对所分配的流体量进行准确的确定。
在不脱离本发明的精神和范围的情况下，可以对示出的实施例进行各种修改。例如，在一些实施例中，可以省略用于确定进入容器的水量的流量计或其他传感器，并且可以仅使用被布置在储水容器内的水位传感器来实施体积计算。受益于本公开的其他修改对于本领域普通技术人员将是显而易见的。
尽管本文已经描述和示出了几个实施例，但是本领域普通技术人员将容易想到用于执行功能和/或获得结果和/或本文描述的一个或多个优点的多种其他手段和/或结构，并且，这样的变型和/或修改中的每一个都被视为落入本文描述的实施例的范围内。通常本领域技术人员将容易地理解，本文描述的所有参数、尺寸、材料和构造均是示例性的，并且实际参数、尺寸、材料和/或构造将取决于所使用的教导的一个或多个特定的应用。本领域技术人员将认识到或能够仅使用常规实验确定本文描述的特定实施例的许多等同方案。因此，应当理解，前述实施例仅以示例的方式给出，并且在所附权利要求及其等同物的范围内，可以以不同于具体描述和要求保护的方式来实践实施例。本公开的实施例针对本文描述的每个单独的特征、系统、制品、材料和/或方法。另外，如果这样的特征、系统、物品、材料和/或方法不是相互矛盾的，则两个或更多个这样的特征、系统、物品、材料和/或方法的任何组合都包括在本发明的范围内。
如本文所定义和使用的所有定义应被理解为支配字典定义，通过引用并入的文献中的定义和/或所定义术语的普通含义。
除非明确指出相反的含义，否则本文中在说明书和权利要求书中使用的不定冠词“一个”和“一种”应理解为表示“至少一个”。
在说明书和权利要求书中使用的短语“和/或”，应该理解为是指元素中的“一个或两个”这样结合，即，元素在某些情况下共同存在而在其他情况下不连续存在。用“和/或”列出的多个元素应以相同的方式解释，即，这样结合的元素中的“一个或多个”。除了由“和/或”子句明确标识的元素之外，还可以选择性地存在其他元素，无论与那些具体标识的元素相关还是无关。因此，作为非限制性示例，在一个实施例中，当与诸如“包括”之类的开放式语言结合使用时，对“A和/或B”的引用可以：仅指A(选择性地包括除B以外的元素)；在另一个实施例中，仅指B(选择性地包括除A以外的元素)；在又一个实施例中，既指A又指B(选择性地包括其他元素)等。
如本文在说明书和权利要求书中所使用的，“或”应被理解为具有与如上所定义的“和/或”相同的含义。例如，当分开列表中的项目时，“或”或“和/或”应解释为包含性的，即，包括至少一个，但也包括多个元素或元素列表中的一个以上，以及可选地，其他未列出的项目。只有明确指出相反的术语，例如“…中的仅一个”或“…中的恰好一个”，或当在权利要求书中使用时，“由…组成”是指包括多个元素或元素列表中的恰好一个元素。一般而言，本文中使用的术语“或”，当排他性术语(例如“任一”，“其中之一”，“仅其中之一”或“恰好其中之一”)在其之前时，仅应被解释为表示排他性替代(即，“一个或另一个，但不能同时选择两者”)。当在权利要求书中使用时，“基本上由...组成”应具有在专利法领域中所使用的常规含义。
如在本说明书和权利要求书中所使用的，在提及一个或多个元素的列表时，短语“至少一个”应被理解为是指从该元素列表中的任何一个或多个元素中选择的至少一个元素，但不一定包括元素列表中具体列出的每个元素中的至少一个，并且不排除元素列表中元素的任何组合。该定义还允许除了短语“至少一个”所指代的元素列表中特别识别的元素之外的元素可以选择性地存在，无论与那些特别识别的元素有关还是无关。因此，作为非限制性示例，“A和B中的至少一个”(或等同地，“A或B中的至少一个”，或等同地，“A和/或B中的至少一个”)可以：在一个实施例中，指代至少一个、可选地包括多于一个A，而B不存在(并且可选地包括除B以外的元素)；在另一个实施例中，指代至少一个、可选地包括多于一个B，而A不存在(并且可选地包括除A以外的元素)；在又一个实施例中，指代至少一个、可选地包括多于一个A以及至少一个、可选地包括多于一个B(以及可选地包括其他元素)等。
还应该理解的是，除非有相反的明确说明，否则在本文要求保护的任何方法中，包括多个步骤或动作，该方法的步骤或动作的顺序不一定限制于列举了该方法的步骤或动作的顺序。
在权利要求书以及以上说明书中，所有过渡性短语，诸如“包括”、“携带”、“具有”、“包含”、“涉及”、“持有”、“组成”，等等应理解为开放式的，即，意指包括但不限于。如美国专利局专利审查程序手册第2111.03节所述，仅过渡性短语“由……组成”和“基本上由……构成”应该分别是封闭的或半封闭的过渡性短语。
应当理解，实施例在其应用中不限于说明书中阐述的或在附图中示出的构造细节和部件的布置。本发明能够具有其他实施例并且能够以各种方式被实践或执行。除非另有限制，否则本文中的术语“连接”、“耦接”、“处于连通”和“安装”及其变体被广泛使用，并且涵盖直接和间接连接、耦接和安装。另外，术语“连接”和“耦接”及其变体不限于物理或机械连接或耦接。
出于说明的目的，已经给出了本发明的几个实施例的前述描述。并不旨在穷举本发明或将本发明限制为所公开的精确步骤和/或形式，并且显然可以根据上述教义进行许多修改和变体。

Claims (25)

1.一种冰箱，包括：
壳体，包括冷冻室和冷藏室；
附在所述壳体上的一个或多个门，以提供到达所述冷冻室和所述冷藏室的途径；
具有入口和出口的储水容器；
容器填充阀，其与所述储水容器的所述入口处于上游流体连通，以控制水流进所述储水容器中；
分配阀，其与所述储水容器的所述出口处于下游流体连通，以控制对来自所述储水容器的水的分配；
流量计，其与所述储水容器的所述入口处于上游流体连通，以产生代表进入所述储水容器的水量的第一信号；
水位传感器，其被定位为产生代表所述储水容器中的水位的第二信号；以及
控制器，其被耦接到所述分配阀、所述流量计和所述水位传感器，并被配置为：控制所述分配阀分配来自所述储水容器的水，以及使用所述第一信号和所述第二信号确定通过所述分配阀分配的水量。
2.一种冰箱，包括：
限定至少一个冷藏室的壳体；
附在所述壳体上的至少一个门；
具有入口和出口的流体储存容器；
分配阀，其与所述流体储存容器的所述出口处于下游流体连通，以控制对来自所述流体储存容器的流体的分配；
第一传感器，其与所述流体储存容器的所述入口处于上游流体连通，以产生代表进入所述流体储存容器的流体量的第一信号；
第二传感器，其布置在所述第一传感器的下游，以产生代表从所述流体储存容器的所述出口流出的流体量的第二信号；以及
控制器，其被耦接到所述分配阀、所述第一传感器和所述第二传感器，并被配置为：控制所述分配阀分配来自所述流体储存容器的流体，并使用所述第一信号和所述第二信号确定通过所述分配阀分配的流体量。
3.根据权利要求2所述的冰箱，其中，所述第一传感器包括流量计。
4.根据权利要求3所述的冰箱，其中，所述流量计集成有与所述流体储存容器的所述入口处于上游流体连通的容器填充阀，以控制流体流进所述流体储存容器中。
5.根据权利要求2或3所述的冰箱，其中，所述第二传感器包括液位传感器，所述液位传感器被定位为感测所述流体储存容器中的液位。
6.根据权利要求5所述的冰箱，其中，所述液位传感器包括：被定位为检测到所述流体储存容器中的流体表面的距离的超声传感器，或者被布置在所述流体储存容器的壁上的电导率传感器。
7.根据权利要求5所述的冰箱，还包括容器填充阀，所述容器填充阀与所述流体储存容器的所述入口处于上游流体连通，以控制流体流进所述流体储存容器中。
8.根据权利要求7所述的冰箱，其中，所述控制器被配置为：至少部分地通过使用所述第二信号确定所述流体储存容器中的液位的变化来确定通过所述分配阀分配的流体量。
9.根据权利要求8所述的冰箱，其中，所述控制器被配置为：至少部分地通过使用所述第一信号确定进入所述流体储存容器的流体量来确定通过所述分配阀分配的流体量。
10.根据权利要求9所述的冰箱，其中，所述控制器被配置为使用以下公式确定通过所述分配阀分配的流体量：
VOUT＝VIN+VΔLEVEL
其中，VOUT是分配的流体量，VIN是进入所述流体储存容器的流体量，以及VΔLEVEL是与所述流体储存容器中的液位变化相对应的流体量。
11.根据权利要求10所述的冰箱，其中，所述控制器被配置为：当所述分配阀被致动以从所述流体储存容器分配流体时，对经过多个轮询间隔分配的流体量进行累加。
12.根据权利要求2-4和6-11中任一项所述的冰箱，其中，所述流体储存容器是通风的。
13.根据权利要求2-4和6-11中任一项所述的冰箱，其中，所述控制器还被配置为在显示器上显示已确定的通过所述分配阀分配的水量，所述显示器布置在所述壳体和所述至少一个门中的一个之上。
14.根据权利要求2-4和6-11中任一项所述的冰箱，其中，所述控制器还被配置为：当已确定的通过所述分配阀分配的水量达到预定量时，控制所述分配阀中止分配流体。
15.根据权利要求14所述的冰箱，其中，所述控制器被配置为响应于用户输入来设置所述预定量。
16.根据权利要求2-4、6-11和15中任一项所述的冰箱，还包括被布置在所述壳体和所述至少一个门中的一个之上的流体分配控件，其中，所述控制器被配置为响应于由所述流体分配控件接收的用户输入来控制所述分配阀。
17.一种冰箱，包括：
壳体，包括冷冻室和冷藏室；
附在所述壳体上的一个或多个门，以提供到达所述冷冻室和所述冷藏室的途径；
具有入口和出口的储水容器，其中，所述入口与供水处于流体连通；
分配阀，其与所述储水容器的所述出口处于下游流体连通，以控制对来自所述储水容器的水的分配；
水位传感器，其被定位为产生代表所述储水容器中的水位的信号；以及
控制器，其被耦接到所述分配阀和所述水位传感器，并且被配置为：控制所述分配阀分配来自所述储水容器的水，以及至少部分地基于由所述水位传感器产生的代表所述水位的信号来确定通过所述分配阀分配的水量。
18.一种在冰箱中分配水的方法，包括：
致动与储水容器的出口处于下游流体连通的分配阀，以控制对来自所述储水容器的水的分配；
通过与所述储水容器的入口处于上游流体连通的第一传感器，产生代表进入所述储水容器的水量的第一信号；
通过布置在所述第一传感器下游的第二传感器，产生代表所述储水容器的所述出口流出的水量的第二信号；以及
通过控制器，使用所述第一信号和所述第二信号确定通过所述分配阀分配的水量。
19.根据权利要求18所述的方法，其中，所述第一传感器包括流量计，并且所述第二传感器包括水位传感器，所述水位传感器被定位为感测所述储水容器中的水位。
20.根据权利要求19所述的方法，还包括：响应于从所述第二传感器确定所述储水容器中的水位低于填充阈值而选择性地致动与所述储水容器的所述入口处于上游流体连通的容器填充阀，以控制水流进所述储水容器中。
21.根据权利要求19所述的方法，其中，确定通过所述分配阀分配的水量包括：
使用所述第二信号确定所述储水容器中水位的变化；
使用所述第一信号确定进入所述储水容器的水量；以及
使用所确定的所述储水容器中水位的变化和所确定的进入所述储水容器的水量，确定通过所述分配阀分配的水量。
22.根据权利要求21所述的方法，其中，确定通过所述分配阀分配的水量还包括：当致动所述分配阀分配来自所述储水容器的水时，对经过多个轮询间隔分配的水量进行累加。
23.根据权利要求18至22中任一项所述的方法，其中，还包括：在布置在所述冰箱的壳体和门中的一个之上的显示器上显示所确定的通过所述分配阀分配的水量。
24.根据权利要求18至22中任一项所述的方法，还包括：当所确定的通过所述分配阀分配的水量达到预定量时，控制所述分配阀以中止分配流体。
25.根据权利要求18所述的方法，其中，使用所述第一信号和所述第二信号确定通过所述分配阀分配的水量包括：在已经分配了超过所述流体储存容器的容量的水量之后确定所分配的水量。
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