CN102278794A

CN102278794A - 空气调节装置

Info

Publication number: CN102278794A
Application number: CN2011101609140A
Authority: CN
Inventors: 有贺彻
Original assignee: Sharp Corp
Current assignee: Sharp Corp
Priority date: 2010-06-10
Filing date: 2011-06-09
Publication date: 2011-12-14
Anticipated expiration: 2031-06-09
Also published as: JP5221596B2; US20110303755A1; CA2742191A1; CN102278794B; CA2742191C; JP2011257079A

Abstract

本发明公开了一种空气调节装置(1)，其包括：PTC加热器(55)，其中，在稳定区(S1)中，当PTC加热器(55)的温度上升时电阻减小或基本恒定，而在上升区(S2)中，当温度超过上升温度(T1)时电阻迅速增加；以及送风机(25)，它产生与PTC加热器(55)进行热交换的气流，并且通过将由PTC加热器(55)加热的空气排放到室内来进行供暖操作，当室内温度在包括温度低于设定温度的区域的低温范围内时，占空比设为100％并且在上升区(S2)中驱动PTC加热器(55)，当室内温度在温度高于设定温度的高温范围内时，停止PTC加热器(55)，以及当室内温度在低温范围与高温范围之间的中间温度范围内时，占空比设为预定占空比并且在稳定区(S 1)中驱动PTC加热器(55)。本发明的空气调节装置可以使室内温度均匀并且防止过电流流过PTC加热器。

Description

空气调节装置

技术领域

本发明涉及一种具有PTC加热器的空气调节装置。

背景技术

JP-A-H08-152179中公开了一种常规空气调节装置。该空气调节装置具有一体结构，其中，室内放置的室内部配置在前部，室外放置的室外部配置在后部。在室外部中，配置有运行制冷循环的压缩机以及与压缩机连接的室外热交换器。室内部开设有入口和出口；在室内部的内部配置有送风机、室内热交换器和正温度系数(PTC，positive temperaturecoefficient)加热器。室内热交换器经由制冷剂管与压缩机连接。送风机通过入口吸入空气，然后通过出口排出已经与室内热交换器和PTC加热器进行过热交换的空气。

当开始冷却操作时，压缩机被驱动，从而运行制冷循环，并且室内热交换器用作制冷循环中低温侧的蒸发器，而室外热交换器用作制冷循环中高温侧的冷凝器。室内的空气在送风机的驱动下从入口流入室内部；通过与室内热交换器进行热交换而降低温度的空气从出口被排放到室内。因而，室内被冷却。

当开始供暖操作时，压缩机被驱动，从而运行制冷循环，并且室内热交换器用作制冷循环中高温侧的冷凝器，而室外热交换器用作制冷循环中低温侧的蒸发器。室内的空气在送风机的驱动下从入口流入室内部，然后通过与室内热交换器进行热交换而升高温度。已经在PTC加热器的驱动下流入室内部的空气进一步升高温度。经加热的空气从出口被排放到室内，因而室内被供暖。

通过将具有PTC特性的加热元件夹在电极之间而形成PTC加热器；在两电极之间施加电压而驱动PTC加热器。在稳定区中当加热元件的温度上升时，加热元件的电阻减小或基本恒定，而在上升区中，当温度超过上升温度时电阻迅速增加。

当在上升区中驱动PTC加热器而使其温度上升时，加热元件的电阻迅速增加，并且电流和发热量减小；当其温度下降时，加热元件的电阻迅速减小，并且电流和发热量增加。按此方式，PTC加热器的发热量变为恒定，因而不仅可以容易地产生具有预定温度的暖风，而且还能防止PTC加热器过热。

然而，在上述常规空气调节装置中，当室内温度超过设定温度时，PTC加热器的加热能力降低，而当室内温度下降到低于设定温度时，PTC加热器的加热能力增强。此时，当通过电压改变PTC加热器的加热能力时，由于电压降低而引起的温度下降导致加热元件的电阻迅速减小，并且过电流流过PTC加热器，结果，不利的是会导致超出电源容量。

另一方面，当通过送风机的送风量改变PTC加热器的加热能力时，如果室内温度上升，则送风机的转数减小，而如果室内温度下降，则送风机的转数增加。此时，因为PTC加热器连续产生预定量的热，所以空气调节装置附近的温度上升，结果，不利的是会导致室内温度变为不均匀。

因此，当在供暖操作中压缩机停止工作、PTC加热器的平均加热能力保持很高并且仅由PTC加热器进行加热时，会产生过电流或者室内温度变为不均匀。因此，一般是降低PTC加热器的平均加热能力、驱动压缩机并且以辅助方式使用PTC加热器。这样，PTC加热器的能力可能没有被充分利用，并且例如当外部温度很低时，可能会降低加热能力。

发明内容

本发明的目的是提供一种空气调节装置，它可以使室内温度均匀并且防止过电流流过PTC加热器。

为了实现本发明，根据本发明，提供了一种空气调节装置，其包括：PTC加热器，其中，在稳定区中，当所述PTC加热器的温度上升时所述PTC加热器的电阻减小或基本恒定，而在上升区中，当所述PTC加热器的温度超过上升温度时所述PTC加热器的电阻迅速增加；加热器控制部，它控制所述PTC加热器的占空比；温度检测部，它检测室内温度；和送风机，它产生与所述PTC加热器进行热交换的气流。在所述空气调节装置中，通过将由所述PTC加热器加热的空气排放到室内来进行供暖操作，当室内温度在包括温度低于设定温度的区域的低温范围内时，占空比设为100％并且在所述上升区中驱动所述PTC加热器，当室内温度在温度高于设定温度的高温范围内时，停止所述PTC加热器，以及当室内温度在低温范围与高温范围之间的中间温度范围内时，占空比设为预定占空比并且在所述稳定区中驱动所述PTC加热器。

在这种构造中，当开始供暖操作时，驱动PTC加热器和送风机。送风机产生的气流与PTC加热器进行热交换，并且由PTC加热器加热的空气被排放到室内。PTC加热器的占空比由加热器控制部控制；当温度检测部检测的室内温度在包括温度低于设定温度的区域的低温范围内时，以100％的占空比驱动PTC加热器。此时，PTC加热器的温度保持在上升区中的温度，在上升区中电阻随着温度变化而迅速变化。因此，可以使PTC加热器的发热量稳定并且防止PTC加热器过热。

当室内温度上升并达到中间温度范围时，以预定占空比驱动PTC加热器。此时，PTC加热器的温度保持在稳定区中的温度，在稳定区中当温度上升时电阻减小或基本恒定，因而PTC加热器的发热量减小。因为占空比减小，直到室内温度达到稳定区中的温度，所以PTC加热器的电阻减小且电流减小，因而可防止产生过电流。当室内温度进一步升高并达到高温范围时，PTC加热器停止并且降低PTC加热器的温度。

优选的是，在上述构造的本发明的空气调节装置中，所述中间温度范围进一步被分成多个辅助温度范围，并且，当室内温度在高温侧辅助温度范围内时，所述PTC加热器的占空比设为低于在低温侧辅助温度范围时的占空比。在这种构造中，当室内温度达到中间温度范围的低温侧辅助温度范围时，以预定占空比驱动PTC加热器。当室内温度增加达到中间温度范围的高温侧辅助温度范围时，以通过使占空比从低温侧辅助温度范围降低预定量而获得的占空比驱动PTC加热器。

优选的是，在上述构造的本发明的空气调节装置中，当室内温度在高温侧辅助温度范围内时，改变所述送风机的转数使得所述送风机的转数低于在低温侧辅助温度范围时所述送风机的转数。在这种构造中，当由于占空比降低而使PTC加热器的温度在高温侧辅助温度范围内降低时，送风机的转数减小并且防止冷风排放。

优选的是，当室内温度在高温范围内时，改变所述送风机的转数使得所述送风机的转数低于在低温范围时所述送风机的转数。在这种构造中，当由于PTC加热器停止而使温度在高温范围内降低时，送风机的转数减小并且防止冷风排放。可以在高温范围内停止送风机。

优选的是，在上述构造的本发明的空气调节装置中，还设置有电流检测部，它检测流过所述PTC加热器的电流值，其中，重复以下处理，直到占空比达到100％：在室内温度进入低温范围之后的初期，占空比设为高于在中间温度范围时的占空比，并且，当所述电流检测部检测的电流值低于预定值时，占空比增加预定量。

在这种构造中，当室内温度达到低温范围时，加热器控制部例如以50％的占空比向PTC加热器施加电压。电流检测部以预定间隔检测经过PTC加热器的电流值，并且，当经过PTC加热器的电流值低于预定值时，占空比增加例如10％。重复该处理，因而逐渐增加占空比，并且当占空比达到100％时，驱动PTC加热器。

优选的是，在上述构造的本发明的空气调节装置中，在室内温度进入低温范围之后的初期，以第一转数驱动所述送风机，所述送风机的转数从第一转数逐渐减小，直到所述PTC加热器的占空比达到100％，以及当所述PTC加热器的占空比达到100％时，以大于第一转数的第二转数驱动所述送风机。

在这种构造中，当室内温度达到低温范围时，送风机以第一转数旋转，并且转数逐渐减小，结果，送风机以低速旋转。然后，当PTC加热器的占空比达到100％时，送风机以第二转数(即，高速)旋转。

优选的是，在上述构造的本发明的空气调节装置中，当所述电流检测部检测的电流值大于预定值时，所述PTC加热器的占空比减小预定量。在这种构造中，当电流检测部检测的电流值大于预定值时，PTC加热器的占空比减小例如10％。因此，可以防止过电流流过PTC加热器。

优选的是，在上述构造的本发明的空气调节装置中，设置有压缩机，它运行制冷循环；和热交换器，它在所述制冷循环的高温部分与所述送风机产生的气流进行热交换，所述空气调节装置能够在通过驱动所述压缩机而进行的供暖操作与通过驱动所述PTC加热器而进行的供暖操作之间切换，以及当通过驱动所述压缩机进行供暖操作并且室内温度低于预定温度时，供暖操作被切换到通过驱动所述PTC加热器而进行供暖操作。

在这种构造中，驱动压缩机和送风机来进行供暖操作，并且驱动压缩机来运行制冷循环。送风机产生的气流与热交换器进行热交换，并且由热交换器加热的空气被排放到室内。在驱动压缩机进行供暖操作之后的预定时间内，温度检测部检测室内温度。当室内温度低于预定温度时，压缩机停止并且驱动PTC加热器，并且已经与PTC加热器进行热交换的空气被排放到室内。

优选的是，在上述构造的本发明的空气调节装置中，当开始供暖操作时，通过驱动所述PTC加热器进行供暖操作，以及当室内温度变为高于预定温度时，供暖操作被切换到通过驱动所述压缩机而进行供暖操作。在这种构造中，当启动空气调节装置来进行供暖操作时，已经通过驱动PTC加热器而与PTC加热器进行热交换的空气被排放到室内。当室内温度变为高于预定温度时，PTC加热器停止并且驱动压缩机，并且已经与热交换器进行热交换的空气被排放到室内。然后，当室内温度变为低于预定温度时，压缩机停止并且驱动PTC加热器。

在本发明中，在低温范围时将占空比设为100％并且在上升区中驱动PTC加热器；在高温范围时停止PTC加热器；在中间温度范围时将占空比设为预定占空比并且在稳定区中驱动PTC加热器。因此，不仅可以在低温范围时稳定PTC加热器的发热量以防止PTC加热器过热，而且可以防止在中间温度范围时产生过电流。因为PTC加热器的温度没有保持在高温，所以可以防止空气调节装置附近的温度上升，并且可以使室内温度均匀。

附图说明

图1是第一实施例的空气调节装置的立体图；

图2是显示第一实施例的空气调节装置的侧面截面图；

图3是显示第一实施例的空气调节装置的结构的框图；

图4显示第一实施例的空气调节装置的PTC加热器的电阻的温度特性；

图5是显示第一实施例的空气调节装置的供暖操作的运转流程图；

图6是显示第二实施例的空气调节装置的供暖操作的运转流程图；

图7是显示第三实施例的空气调节装置的供暖操作的运转流程图；

图8是显示对第三实施例的空气调节装置进行负荷变化处理的运转流程图；

图9是显示对第三实施例的空气调节装置进行负荷变化处理的时序图；和

图10是显示第四实施例的空气调节装置的供暖操作的运转流程图。

附图标记列表

1 空气调节装置 2 室内部

3 底板 4 室外部

5 间隔壁 20 壳体

21 入口 22 出口

23 送风通道 24 送风管道

25 室内风机 26 百叶窗

27 室内热交换器 28 加热部

30 外罩 41 压缩机

42 室外热交换器 43 室外风机

47 制冷剂管 50 控制部

51 操作部 52 存储部

53 电流检测部 54 加热器控制部

55 PTC加热器 56 温度检测部

具体实施例

下面参照附图说明本发明的实施例。图1和图2分别是显示第一实施例的空气调节装置的立体图和侧面截面图。图1显示卸掉了外罩30(参照图2)的状态。空气调节装置1具有一体结构，包括室内放置的室内部2以及与室内部2相邻的室外放置的室外部4。

室内部2的正面设有入口21；外部4的正面设有室外热交换器42。在下面的说明中，将入口21侧称作前侧，将室外热交换器42侧称作后侧(背面侧)。将从入口21正面的相对位置观看的右侧和左侧称作空气调节装置1的右侧和左侧。

室内部2和室外部4设置在底板3上并被间隔壁5前后隔开。在室内部2，形成有用底板3、间隔壁5和外罩30围住室内部2外侧的壳体20。同样，在室外部4，形成有用底板3、间隔壁5和外罩(未示出)围住室外部4外侧的壳体40。

在室外部4中，在右侧端部处设有用于运行制冷循环的压缩机41。在室外部4的背面，设有经由制冷剂管47与压缩机41连接的室外热交换器42。在左右方向的中央部设有由螺旋桨式风机形成的面对着室外热交换器42的室外风机43，并且该室外风机冷却室外热交换器42。室外风机43和室外热交换器42设置在外壳44内，并且外壳44形成有用于将气流从室外风机43引导至室外热交换器42的管道。外壳44经由支架45被间隔壁5支撑着。

入口21开设于覆盖室内部2的外罩30的前表面中，出口22开设于入口21的上方。在室内部2内部，入口21和出口22通过送风管道24连接起来，从而形成送风通道23。送风管道24的上部具有管道构件29，在卸掉外罩30时管道构件29是可自由拆卸的；管道构件29在送风通道23的出口22附近构成下壁。

在送风通道23内部，设有由横流风机形成的室内风机25(送风机)。在送风通道23内部的出口22附近，设有用于改变气流方向的百叶窗26。在室内风机25与入口21之间，设有室内热交换器27，并且室内热交换器27经由制冷剂管47与压缩机41连接。

在室内风机25与室内热交换器27之间，设有包括多个PTC加热器55(参照图3)的加热部28。室内风机25在送风通道23中形成气流，该气流经过入口21并且与PTC加热器55和室内热交换器27进行热交换。管道构件29覆盖着室内热交换器27和加热部28的上方。当卸掉管道构件29时，加热部28是可自由拆卸的。

图3是显示空气调节装置1的结构的框图。空气调节装置1包括用于控制空气调节装置1的各个部分的控制部50。控制部50与压缩机41、室内风机25、室外风机43、操作部51、存储部52、电流检测部53、加热器控制部54和温度检测部56相连接。加热器控制部54与加热部28的PTC加热器55相连接。

操作部51由设置在壳体20表面上的操作按钮和远程控制器形成；通过操作部51，提供操作空气调节装置1的指令并输入设定。存储部52由ROM和RAM形成；存储部52存储空气调节装置1的操作程序和设定条件等，并在控制部50的计算过程中进行临时存储。虽然存储部52连接在控制部50的外部，但是存储部52也可以设在控制部50的内部。

电流检测部53检测流过PTC加热器55的电流值。加热器控制部54控制PTC加热器55的驱动。温度检测部56检测室内温度。加热器控制部54由双向可控硅电路或者继电器电路形成，并控制PTC加热器55的占空比。加热器控制部54优选由双向可控硅电路形成，这是因为与继电器电路相比双向可控硅电路可以减小切换时产生的切换声音。

通过将具有PTC特性的加热元件夹在电极之间而形成PTC加热器55；通过加热器控制部54在电极间施加驱动电压，从而产生热量。图4显示PTC加热器55的电阻的温度特性。纵轴表示电阻；横轴表示温度。在稳定区S 1中，当PTC加热器55的温度上升时电阻减小或基本恒定，而在上升区S2中，当温度超过上升温度T1时电阻迅速增加。

在上述构造的空气调节装置1中，当开始冷却操作时，压缩机41被驱动，从而运行制冷循环。因此，室内热交换器27用作制冷循环中低温侧的蒸发器，而室外热交换器42用作制冷循环中高温侧的冷凝器。室外热交换器42由室外风机43冷却而放出热量。室内的空气在室内风机25的驱动下从入口21流入送风通道23；通过与室内热交换器27进行热交换而降低温度的空气从出口22被排放到室内。按此方式，室内被冷却。

空气调节装置1能够在通过驱动压缩机41而进行的供暖操作与通过驱动PTC加热器55而进行的供暖操作之间切换，从而进行供暖操作。当驱动压缩机41时，运行制冷循环。因此，室内热交换器27用作制冷循环中高温侧的冷凝器，而室外热交换器42用作制冷循环中低温侧的蒸发器。室外热交换器42通过室外风机43与外部空气进行热交换并且吸收热量。室内的空气在室内风机25的驱动下从入口21流入送风通道23，然后通过与室内热交换器27进行热交换而使空气升高温度。由室内热交换器27加热的空气从出口22被排放到室内。

当驱动PTC加热器55时，送风通道23内的空气由PTC加热器55升高温度。由PTC加热器55加热的空气从出口22被排放到室内。

虽然与通过驱动PTC加热器55而进行的供暖操作相比，通过驱动压缩机41而进行的供暖操作可以降低能量消耗，但是因为室外热交换器42在外部空气温度很低时不能充分吸收热量，所以降低了加热能力。因此，当外部空气温度很高时进行驱动压缩机41的供暖操作，而当外部空气温度很低时进行驱动PTC加热器55的供暖操作。

图5是显示通过驱动PTC加热器55而进行的供暖操作的运转流程图。分别在将室内温度划分成的低温范围、中间温度范围和高温范围内对PTC加热器55和室内风机25进行不同类型的控制。低温范围由包括温度低于室内温度的设定温度的区域的预定温度范围形成。高温范围由温度高于室内温度的设定温度的预定温度范围形成。中间温度范围由低温范围与高温范围之间的温度范围形成。

例如，低温范围与中间温度范围之间的边界温度设置在室内温度的设定温度，中间温度范围与高温范围之间的边界温度设置在比室内温度的设定温度高2℃的温度。因此，低温范围是等于或低于设定温度的温度范围，中间温度范围是从设定温度到设定温度+2℃的温度范围，高温范围是等于或高于设定温度+2℃的温度范围。低温范围与中间温度范围之间的边界温度可以设置成高于室内温度的设定温度。相对于温度上升时的边界温度，温度下降时的边界温度可以降低预定温度(例如，1℃)。这样，可以使PTC加热器55的运转在边界温度附近稳定。

在步骤#21中，温度检测部56检测室内温度。在步骤#22中，判断室内温度是否在低温范围内。如果室内温度在低温范围内，则在步骤#23中将PTC加热器55的占空比设为100％并且驱动PTC加热器55。在步骤#36中，驱动室内风机25而产生强气流(例如，1140RPM)，并且处理返回至步骤#21。

此时，PTC加热器55的温度保持在上升区S2(参照图4)中的温度。因此，当PTC加热器55的温度上升时，加热元件的电阻迅速增加，并且电流和发热量减小，而当其温度下降时，加热元件的电阻迅速减小，并且电流和发热量增加。这样，PTC加热器55的发热量变为恒定，因而不仅可以容易地产生具有预定温度的暖风，而且还能防止PTC加热器55过热。

如果在步骤#22中，判断室内温度不在低温范围内，则处理转至步骤#31。在步骤#31中，判断室内温度是否在中间温度范围内。如果室内温度在中间温度范围内，则在步骤#35中，将PTC加热器55的占空比设为40％并且驱动PTC加热器55。在步骤#36中，驱动室内风机25而产生强气流，并且处理返回至步骤#21。

此时，PTC加热器55的温度保持在稳定区S1(参照图4)中的温度，并且PTC加热器55的发热量减小。因为占空比降低而达到稳定区S1内的温度，所以PTC加热器55的电阻减小且电流减小。因此，可防止过电流流过PTC加热器55。

如果在步骤#31中，判断室内温度不在中间温度范围内，则室内温度在高温范围内，因而处理转至步骤#41。在步骤#41中，PTC加热器55停止(占空比为0％)。在步骤#42中，驱动室内风机25而产生弱气流(例如，300RPM)，并且处理返回至步骤#21。因此，可防止排放由于PTC加热器55的温度降低而产生的冷风。

在步骤#42中，室内风机25可以停止。此时，优选的是，在PTC加热器55停止预定时间(例如，30秒)之后，停止室内风机25，因为这样热量不会留在室内部2内。

在本实施例中，在低温范围时将占空比设为100％并且在上升区S2中驱动PTC加热器55；在高温范围时停止PTC加热器55；在中间温度范围时将占空比设为预定占空比并且在稳定区S1中驱动PTC加热器55。因此，不仅可以在低温范围时稳定PTC加热器55的发热量以防止PTC加热器55过热，而且可以防止在中间温度范围时产生过电流。因为PTC加热器55的温度没有保持在高温，所以可以防止空气调节装置1的室内部2附近的温度上升，并且可以使室内温度均匀。

由此，压缩机41停止，仅驱动PTC加热器55，并因而可以进行供暖操作。因此，充分利用PTC加热器55的能力，并因而例如当外部空气温度很低时，可以防止加热能力降低。

因为与低温范围相比，室内风机25(送风机)的转数在高温范围时减小，所以可以防止由于PTC加热器55的停止而排放冷风，并且防止给使用者带来不舒适的感觉。

图6是显示根据第二实施例通过驱动空气调节装置1的PTC加热器55而进行供暖操作的运转流程图。除了当室内温度在中间温度范围内时使用的控制方法不同以外，本实施例的空气调节装置1的构造与前述图1～5所示的第一实施例的构造相同。在本实施例中，将通过划分室内温度而获得的中间温度范围进一步分成两个辅助温度范围，并且对PTC加热器55和室内风机25进行不同类型的控制。在附图中，因为步骤#21～#23和步骤#41与前述图5所示的步骤相同，所以不再重复说明。

如果在步骤#31中，判断室内温度在中间温度范围内，则处理转至步骤#32。在步骤#32中，判断室内温度是否在低温侧辅助温度范围内。如果室内温度在低温侧辅助温度范围内，则在步骤#35中将PTC加热器55的占空比设为40％，并且驱动PTC加热器55。在步骤#36中，驱动室内风机25而产生强气流，并且处理返回至步骤#21。

如果在步骤#32中，判断室内温度不在低温侧辅助温度范围内，则室内温度在高温侧辅助温度范围内，并且处理转至步骤#37。在步骤#37中，将PTC加热器55的占空比设为30％并且驱动PTC加热器55。在步骤#42中，驱动室内风机25而产生弱气流，并且处理返回至步骤#21。

在本实施例中，中间温度范围进一步分成多个辅助温度范围，在高温侧辅助温度范围时占空比设为30％，低于在低温侧辅助温度范围时的占空比，并且驱动PTC加热器55。因此，可以根据室内温度来更精细地调节供应至室内的热量，并且可以更稳定地维持室内温度。

因为与低温侧辅助温度范围相比，室内风机25(送风机)的转数在高温侧辅助温度范围时减小，所以可以防止由于PTC加热器55的温度下降而排放冷风，并且可以防止给使用者带来不舒适的感觉。当占空比设为30％而室内温度上升时，在步骤#41中PTC加热器55停止。此时，室内风机25可以停止。

在本实施例中，虽然中间温度范围被分成两个辅助温度范围，但是中间温度范围可以被分成三个以上的辅助温度范围，并且可以不同的占空比驱动PTC加热器55。

图7是显示根据第三实施例通过驱动空气调节装置1的PTC加热器55而进行供暖操作的运转流程图。除了当室内温度在低温范围内时使用的控制方法不同以外，本实施例的空气调节装置1的运行方式与前述图6所示的第二实施例相同。在附图中，因为步骤#21和#22以及步骤#31～#42与前述图6所示的步骤相同，所以不再重复说明。

如果在步骤#22中，判断室内温度在低温范围内，则处理转至步骤#25以进行图8所示的负荷变化处理。图9是当进行负荷变化处理时的时序图。图9(a)显示PTC加热器55的驱动电压的占空比(单位：％)。图9(b)显示电流检测部53检测的电流值(在附图中由“I”表示)和PTC加热器55的温度(在附图中由“T”表示)。

在步骤#51中，在负荷变化处理的初期，以第一转数(例如，600RPM)驱动室内风机25而产生弱气流。在步骤#52中，PTC加热器55开始以高于中间温度范围时占空比的50％占空比被驱动(时间t0)。因此，PTC加热器55的温度上升，并且流过PTC加热器55的电流增加，直到加热元件的温度达到上升温度T1(参照图4)。

加热器控制部54以预定时间间隔(在本实施例中为1秒)获得电流检测部53的检测结果；在步骤#53中，加热器控制部54处于待机，直到经过预定时间。在经过预定时间之后，在步骤#54中，获得电流检测部53检测的电流值。在步骤#55中，判断从电流检测部53获得的电流值是否高于预定电流值I1。基于电源容量设定电流值I1；当电流值超过电流值I1时，产生大量电流流过PTC加热器55并且可能超出电源容量的过电流状态。

如果在步骤#53中作为电流检测部53获得检测结果的间隔的预定时间太短，则会造成控制负担。另一方面，如果预定时间太长，则在待机期间，流过PTC加热器55的电流可能过度增加或可能过度减少。因此，在本实施例中，预定时间设为1秒。优选的是，通过对应于空气调节装置1构造的实验来确定适宜的时间。

如果从电流检测部53获得的电流值高于电流值I1，则在步骤#56中PTC加热器55的占空比仅减小10％(指相对于100％的10％)。因此，可以从过电流状态脱离，并且处理返回至步骤#53。

如果从电流检测部53获得的电流值不高于电流值I1，则在步骤#57中判断电流值是否低于预定电流值I2。电流值I2低于电流值I1。如果从电流检测部53获得的电流值低于预定电流值I2，则处理转至步骤#58。

当PTC加热器55的温度上升并且加热元件的温度超过上升温度T1时，加热元件的电阻增加，并且经过PTC加热器55的电流值达到局部极大值P(参照图9(b))。因此，如果从电流检测部53获得的电流值变为低于前一回合获得的电流值，则判断电流达到局部极大值P并且处理转至步骤#59。如果从电流检测部53获得的电流值不低于前一回合获得的电流值，则处理返回至步骤#53。

在步骤#59中，PTC加热器55的占空比仅增加10％(指相对于100％的10％)。因为占空比增加，所以经过PTC加热器55的电流再次增加。PTC加热器55的占空比可以增加10％以外的数值。

在步骤#60中，判断PTC加热器55的占空比是否达到100％。如果PTC加热器55的占空比没有达到100％，则处理返回至步骤#53并且重复步骤#53～#60。然后，如上所述，当PTC加热器55的温度上升时，电阻增加，并且经过PTC加热器55的电流达到局部极大值P。按此方式，PTC加热器55的占空比在处理进行到步骤#59时每次增加10％，并且电流值逐渐增加。

如果PTC加热器55的占空比达到100％，则处理返回至图7的流程图。在图7的步骤#36中，以大于第一转数的第二转数(例如，1140RPM)驱动室内风机25而产生强气流。此时，PTC加热器55的冷却量增加，并且PTC加热器55的温度T略微降低。

如果在步骤#57中，判断从电流检测部53获得的电流值不低于电流值I2，则处理返回至步骤#53。换句话说，维持PTC加热器55的占空比，无论是否出现局部极大值P。因此，占空比在电流值I1与电流值I2之间既不增加也不减小，并因而可以防止产生过电流状态。

在本实施例中，在进入低温范围之后的初期，以高于中间温度范围时占空比的占空比进行驱动；并且，当经过PTC加热器55的电流值低于预定电流值I2时，占空比仅增加预定量，并且重复，直到占空比达到100％。因此，即使当PTC加热器55的温度很低时，例如当启动PTC加热器55时，电流也会逐渐增加，因而可以防止产生过电流并且防止电流值超出电源容量。

因为当经过PTC加热器55的电流值达到局部极大值P时占空比增加，所以要防止占空比增加的时机过早，并因而例如在启动PTC加热器55时能够可靠地防止产生过电流。

在负荷变化处理的初期，以第一转数(例如，600RPM)驱动室内风机25，并且当PTC加热器55的占空比达到100％时，以大于第一转数的第二转数(例如，1140RPM)驱动室内风机25。在初期，减少室内风机25的送风量，并因而促进了PTC加热器55与空气之间的热交换。因此，可以增加PTC加热器55的升温速度。

因为如果从电流检测部53获得的电流值高于电流值I1，则在步骤#56中降低占空比，所以可以从PTC加热器55的过电流状态脱离并且能够更可靠地防止电流值超出电源容量。

图10是显示根据第四实施例的空气调节装置1进行的供暖操作的运转流程图。本实施例的空气调节装置1能够在通过驱动压缩机41而进行的供暖操作与通过驱动PTC加热器55而进行的供暖操作之间切换。通过驱动PTC加热器55而进行的供暖操作的方式与前述图7～9的第三实施例中所述的方式相同；因为步骤#21～#42与图7所示的步骤相同，所以不再重复说明。

当开始供暖操作时，在步骤#11中，驱动室内风机25而产生强气流。在步骤#12中，温度检测部56检测室内温度。在步骤#13中，判断室内温度是否在高温范围内。如果室内温度不在高温范围内，则在步骤#14中将PTC加热器55的占空比设为100％并且驱动PTC加热器55。按此方式，通过驱动PTC加热器55进行供暖操作。然后，处理返回至步骤#11，并且重复步骤#11～#14。

如果室内温度进入高温范围，则处理转至停止PTC加热器55的步骤#15。在步骤#16中，驱动压缩机41。因此，通过驱动压缩机41进行供暖操作。在步骤#17中，温度检测部56检测室内温度。在步骤#18中，判断室内温度是否在低温范围内。

如果室内温度不在低温范围内，则重复步骤#17和步骤#18。根据室内温度改变压缩机41的能力，并且驱动压缩机41使得室内温度保持在设定温度附近。此时，因为室内温度在设定温度附近变化，所以为了防止室内温度频繁进入低温范围，低温范围与中间温度范围之间的边界温度被设置成从室内温度的设定温度降低预定温度(例如，1℃)。

如果室内温度进入低温范围，则在步骤#19中停止压缩机41。然后，在步骤#21～#42中，操作被切换到通过驱动PTC加热器55而进行的供暖操作。如果在驱动PTC加热器55的同时室内温度进入高温范围，则通过在步骤#31中进行的判断而使处理转至步骤#15。因此，PTC加热器55停止，并且操作被切换到通过驱动压缩机41而进行的供暖操作。

在本实施例中，因为当室内温度低于预定温度时，通过驱动压缩机41而进行的供暖操作被切换到通过驱动PTC加热器55而进行的供暖操作，所以可以通过在设定温度附近驱动压缩机41进行供暖操作来降低能量损耗。当室内温度不能通过驱动压缩机41而保持在设定温度时，驱动PTC加热器55，并因而可以将温度保持在设定温度。

当开始供暖操作时，通过驱动PTC加热器55进行供暖操作，并且当室内温度变为高于预定温度时，操作被切换到通过驱动压缩机41而进行的供暖操作。因此，在启动空气调节装置1时以低温驱动PTC加热器55，并因而可以迅速升高室内温度。

本发明可以应用于具有PTC加热器的空气调节装置。

Claims

1.一种空气调节装置，其包括：

正温度系数加热器，其中，在稳定区中，当所述正温度系数加热器的温度上升时所述正温度系数加热器的电阻减小或基本恒定，而在上升区中，当所述正温度系数加热器的温度超过上升温度时所述正温度系数加热器的电阻迅速增加；

加热器控制部，它控制所述正温度系数加热器的占空比；

温度检测部，它检测室内温度；和

送风机，它产生与所述正温度系数加热器进行热交换的气流，

其中，通过将由所述正温度系数加热器加热的空气排放到室内来进行供暖操作，

当室内温度在包括温度低于设定温度的区域的低温范围内时，占空比设为100％并且在所述上升区中驱动所述正温度系数加热器，

当室内温度在温度高于设定温度的高温范围内时，停止所述正温度系数加热器，以及

当室内温度在低温范围与高温范围之间的中间温度范围内时，占空比设为预定占空比并且在所述稳定区中驱动所述正温度系数加热器。

2.根据权利要求1所述的空气调节装置，

其中，所述中间温度范围进一步被分成多个辅助温度范围，并且，当室内温度在高温侧辅助温度范围内时，所述正温度系数加热器的占空比设为低于在低温侧辅助温度范围时的占空比。

3.根据权利要求2所述的空气调节装置，

其中，当室内温度在高温侧辅助温度范围内时，改变所述送风机的转数使得所述送风机的转数低于在低温侧辅助温度范围时所述送风机的转数。

4.根据权利要求1所述的空气调节装置，

其中，当室内温度在高温范围内时，改变所述送风机的转数使得所述送风机的转数低于在低温范围时所述送风机的转数。

5.根据权利要求1所述的空气调节装置，还包括：

电流检测部，它检测流过所述正温度系数加热器的电流值，

其中，重复以下处理，直到占空比达到100％：在室内温度进入低温范围之后的初期，占空比设为高于在中间温度范围时的占空比，并且，当所述电流检测部检测的电流值低于预定值时，占空比增加预定量。

6.根据权利要求5所述的空气调节装置，

其中，在室内温度进入低温范围之后的初期，以第一转数驱动所述送风机，

所述送风机的转数从第一转数逐渐减小，直到所述正温度系数加热器的占空比达到100％，以及

当所述正温度系数加热器的占空比达到100％时，以大于第一转数的第二转数驱动所述送风机。

7.根据权利要求5所述的空气调节装置，

其中，当所述电流检测部检测的电流值大于预定值时，所述正温度系数加热器的占空比减小预定量。

8.根据权利要求1所述的空气调节装置，还包括：

压缩机，它运行制冷循环；和

热交换器，它在所述制冷循环的高温部分与所述送风机产生的气流进行热交换，

其中，所述空气调节装置能够在通过驱动所述压缩机而进行的供暖操作与通过驱动所述正温度系数加热器而进行的供暖操作之间切换，以及

当通过驱动所述压缩机进行供暖操作并且室内温度低于预定温度时，供暖操作被切换到通过驱动所述正温度系数加热器而进行供暖操作。

9.根据权利要求8所述的空气调节装置，

其中，当开始供暖操作时，通过驱动所述正温度系数加热器进行供暖操作，以及

当室内温度变为高于预定温度时，供暖操作被切换到通过驱动所述压缩机而进行供暖操作。