(57)【要約】本発明は空気調和機に関する。本実施例に係る空気調和機の冷凍能力は１１ｋＷ以上１６ｋＷ以下であり、空気調和機を循環する冷媒としては、Ｒ３２が５０％以上含有された混合冷媒が使用され、前記冷媒配管は、粒度面積を基準として１％以下のデルタフェライト基地組織を有する延性のステンレス素材で構成されるので、冷媒配管の強度及び硬度を銅配管以上に維持しながら、加工性を良好に維持できるという利点がある。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
空気調和機であって、
圧縮機、室外熱交換器、メイン膨張装置、及び前記圧縮機、前記室外熱交換器及び前記メイン膨張装置を接続する冷媒配管を備えた室外機と、
室内熱交換器をを備えた室内機と、
前記室外機と前記室内機とを接続する接続配管とを備えてなり、
前記空気調和機の冷凍能力は、１１ｋＷ以上１６ｋＷ以下であり、
前記冷媒としては、Ｒ３２が５０％以上含有された混合冷媒が使用され、
前記冷媒配管は、粒度面積を基準として１％以下のデルタフェライト基地組織を有する延性ステンレス素材で構成され、
前記冷媒配管には、前記圧縮機に冷媒の吸入をガイドし、外径が１９．０５ｍｍである吸入配管が備えられてなる、空気調和機。
【請求項２】
前記冷媒配管には、前記圧縮機で圧縮された冷媒の吐出をガイドし、外径が１２．７０ｍｍである吐出配管が更に備えられてなる、請求項１に記載の空気調和機。
【請求項３】
前記吸入配管の内径は１８．０７ｍｍ以下であり、前記吐出配管の内径は１２．０４ｍｍ以下である、請求項２に記載の空気調和機。
【請求項４】
前記冷媒配管には、前記圧縮機で圧縮された冷媒の吐出をガイドし、外径が９．５２ｍｍである吐出配管が更に備えられてなる、請求項１に記載の空気調和機。
【請求項５】
前記吸入配管の内径は１８．０７ｍｍ以下であり、前記吐出配管の内径は９．０４ｍｍ以下である、請求項４に記載の空気調和機。
【請求項６】
前記冷媒配管には、前記圧縮機で圧縮された冷媒の吐出をガイドし、外径が１５．８８ｍｍである吐出配管が更に備えられてなる、請求項１に記載の空気調和機。
【請求項７】
前記吸入配管の内径は１８．０７ｍｍ以下であり、前記吐出配管の内径は１５．０６ｍｍ以下である、請求項６に記載の空気調和機。
【請求項８】
空気調和機であって、
圧縮機、室外熱交換器、メイン膨張装置、及び前記圧縮機、前記室外熱交換器及び前記メイン膨張装置を接続する冷媒配管が備えられた室外機と、
室内熱交換器を備えた室内機と、
前記室外機と前記室内機とを接続する接続配管とを備えてなり、
前記空気調和機の冷凍能力は、１１ｋＷ以上１６ｋＷ以下であり、
前記冷媒としては、Ｒ３２が５０％以上含有された混合冷媒が使用され、
前記冷媒配管は、粒度面積を基準として１％以下のデルタフェライト基地組織を有する延性ステンレス素材で構成され、
前記冷媒配管には、前記圧縮機に冷媒の吸入をガイドし、外径が１５．８８ｍｍである吸入配管が備えられてなる、空気調和機。
【請求項９】
前記冷媒配管には、前記圧縮機で圧縮された冷媒の吐出をガイドし、外径が１２．７０ｍｍである吐出配管が更に備えられてなる、請求項８に記載の空気調和機。
【請求項１０】
前記吸入配管の内径は１５．０６ｍｍ以下であり、前記吐出配管の内径は１２．０４ｍｍ以下である、請求項９に記載の空気調和機。
【請求項１１】
前記冷媒配管には、前記圧縮機で圧縮された冷媒の吐出をガイドし、外径が９．５２ｍｍである吐出配管が更に備えられてなる、請求項８に記載の空気調和機。
【請求項１２】
前記吸入配管の内径は１５．０６ｍｍ以下であり、前記吐出配管の内径は９．０４ｍｍ以下である、請求項１１に記載の空気調和機。
【請求項１３】
前記冷媒配管には、前記圧縮機で圧縮された冷媒の吐出をガイドし、外径が１５．８８ｍｍである吐出配管が更に備えられてなる、請求項８に記載の空気調和機。
【請求項１４】
前記吸入配管の内径は１５．０６ｍｍ以下であり、前記吐出配管の内径は１５．０６ｍｍ以下である、請求項１３に記載の空気調和機。
【請求項１５】
空気調和機であって、
圧縮機、室外熱交換器、メイン膨張装置、及び前記圧縮機、前記室外熱交換器及び前記メイン膨張装置を接続する冷媒配管を備えた室外機と、
室内熱交換器を備えた室内機と、
前記室外機と前記室内機とを接続する接続配管とを備えてなり、
前記空気調和機の冷凍能力は、１１ｋＷ以上１６ｋＷ以下であり、
前記冷媒としては、Ｒ３２が５０％以上含有された混合冷媒が使用され、
前記冷媒配管は、粒度面積を基準として１％以下のデルタフェライト基地組織を有する延性ステンレス素材で構成され、
前記冷媒配管には、前記圧縮機に冷媒の吸入をガイドし、外径が２２．２０ｍｍである吸入配管が備えられてなる、空気調和機。
【請求項１６】
前記冷媒配管には、前記圧縮機で圧縮された冷媒の吐出をガイドし、外径が１２．７０ｍｍである吐出配管が更に備えられてなる、請求項１５に記載の空気調和機。
【請求項１７】
前記吸入配管の内径は２１．０６ｍｍ以下であり、前記吐出配管の内径は１２．０４ｍｍ以下である、請求項１６に記載の空気調和機。
【請求項１８】
前記冷媒配管には、前記圧縮機で圧縮された冷媒の吐出をガイドし、外径が９．５２ｍｍである吐出配管が更に備えられてなる、請求項１５に記載の空気調和機。
【請求項１９】
前記吸入配管の内径は２１．０６ｍｍ以下であり、前記吐出配管の内径は９．０４ｍｍ以下である、請求項１８に記載の空気調和機。
【請求項２０】
前記冷媒配管には、前記圧縮機で圧縮された冷媒の吐出をガイドし、外径が１５．８８ｍｍである吐出配管が更に備えられてなる、請求項１５に記載の空気調和機。
【請求項２１】
前記吸入配管の内径は２１．０６ｍｍ以下であり、前記吐出配管の内径は１５．０６ｍｍ以下である、請求項２０に記載の空気調和機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、空気調和機に関する。
【背景技術】
【０００２】
空気調和機は、冷媒の相変化サイクルを利用して室内に暖かい空気又は冷たい空気を供給する装置として定義することができる。
【０００３】
詳細には、前記冷媒の相変化サイクルは、低温低圧の気相冷媒を高温高圧の気相冷媒に圧縮する圧縮機と、前記圧縮機によって圧縮された高温高圧の気相冷媒を高温高圧の液相冷媒に相変化させる凝縮機と、前記凝縮機を通過した高温高圧の液相冷媒を低温低圧の２相冷媒に膨張させる膨張弁と、前記膨張弁を通過した低温低圧の２相冷媒を低温低圧の気相冷媒に相変化させる蒸発器とを含むことができる。
【０００４】
前記冷媒の相変化サイクルが冷たい空気を供給する装置として作動する場合、前記凝縮機は室外に配置され、前記蒸発器は室内に配置される。そして、前記圧縮機、凝縮機、膨張弁、及び蒸発器は冷媒配管によって接続されて、冷媒循環閉回路を構成する。
【０００５】
前記冷媒配管は、通常、銅素材の銅（Ｃｕ）配管が多く使用されているが、前記銅配管はいくつかの問題を抱えている。
【０００６】
第一に、冷媒として水が用いられる全熱交換器に前記銅配管が使用される場合、配管の内周面にスケール（ｓｃａｌｅ）が累積して、配管の信頼性に悪影響を与えることがある。すなわち、前記銅配管の内周面にスケールが累積する場合、管の内周面を洗い流す洗管作業が必要となるか、または管の交換作業が必要となることがある。
【０００７】
第二に、銅配管は、高圧に耐えられる耐圧特性を十分に有しないという欠点がある。特に、圧縮機によって高圧に圧縮される冷媒、例えば、Ｒ４１０ａ、Ｒ２２、Ｒ３２のような新冷媒が適用される冷媒循環サイクルに前記銅配管が適用される場合、冷媒サイクルの運転時間が累積するにつれて、高圧に耐えられずに破損するおそれがある。
【０００８】
第三に、銅配管は、配管の内部の冷媒圧力に耐えるための応力マージン値が小さいため、圧縮機から伝達される振動に脆弱であるという欠点がある。このような理由により、銅配管に伝達される振動、及びそれによる騒音を吸収するために、配管の長さを長くし、同時にｘ、ｙ及びｚ軸方向に配管を曲げて配置する。
【０００９】
その結果、エアコン室外機又はヒートポンプを使用する洗濯機の内部には、銅配管を収容できる設置空間が十分ではないため、配管の設置に困難が伴う。
【００１０】
また、市場で銅の価格が相対的に高く、価格変動が激しいため、銅配管を使用するのに困難が伴う。
【００１１】
このような問題点を改善するために、最近は、ステンレス鋼管が、銅配管を代替できる新たな手段として浮上している。
【００１２】
ステンレス鋼管は、ステンレス鋼素材からなり、銅配管に比べて強い耐食性を有し、銅配管よりも安価であるという利点がある。そして、ステンレス鋼管は、銅配管に比べて強度と硬度が大きいため、振動及び騒音の吸収能力が銅配管に比べて優れているという利点がある。
【００１３】
また、ステンレス鋼管は、銅配管に比べて耐圧特性が良いので、高圧にも破損のおそれがない。
【００１４】
しかし、一般的な従来のステンレス鋼管は、銅配管に比べて強度と硬度が過度に高いため、管接続のための拡管作業または管曲げ作業に不利であるという欠点がある。特に、冷媒サイクルを構成する配管は、特定の地点で特定の曲率で曲がる形態で配置され得るが、従来のステンレス鋼管を使用する場合、配管を曲げる作業が不可能であるという欠点がある。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１５】
本発明は、上記のような問題点を解決するために、銅配管レベルの延性を確保して加工性が改善される冷媒配管が備えられる空気調和機を提供することを目的とする。
【００１６】
また、銅配管以上の強度及び硬度を備える冷媒配管が備えられる空気調和機を提供することを目的とする。
【００１７】
また、配管の内部の冷媒圧力条件、または配管の外部の環境条件などによって冷媒配管が腐食することを防止することができる空気調和機を提供することを目的とする。
【００１８】
また、配管の厚さを減少させても限界圧力を設定レベル以上に維持できる冷媒配管が備えられる空気調和機を提供することを目的とする。
【００１９】
また、配管の内径が増加して配管の内部を流れる冷媒の圧力損失が減少できる冷媒配管が備えられる空気調和機を提供することを目的とする。
【００２０】
また、振動吸収能力が改善された冷媒配管が備えられる空気調和機を提供することを目的とする。特に、冷媒配管が圧縮機から伝達される振動を容易に吸収するようにすることによって、冷媒配管の長さを減少させることができる空気調和機を提供することを目的とする。
【００２１】
また、圧縮機の能力に基づいて決定される空調能力に応じて冷媒配管の外径を決定できる空気調和機を提供することを目的とする。
【００２２】
また、前記決定された冷媒配管の外径及び冷媒の種類に応じて決定される配管の厚さに基づいて、冷媒配管の内径を決定できる空気調和機を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００２３】
上記の課題を解決するために、本実施例に係る第１発明は、圧縮機、室外熱交換器、メイン膨張装置、及び前記圧縮機、前記室外熱交換器及び前記メイン膨張装置を接続する冷媒配管が含まれる室外機と、室内熱交換器を含む室内機と、前記室外機と前記室内機とを接続する接続配管とが含まれる空気調和機であって、前記空気調和機の冷凍能力は、１１ｋＷ以上１６ｋＷ以下であり、前記冷媒としては、Ｒ３２が５０％以上含有された混合冷媒が使用され、前記冷媒配管は、粒度面積を基準として１％以下のデルタフェライト基地組織を有する延性ステンレス素材で構成され、前記冷媒配管には、前記圧縮機に冷媒の吸入をガイドし、外径が１９．０５ｍｍである吸入配管が含まれることを特徴とする。
【００２４】
このとき、前記冷媒配管には、前記圧縮機で圧縮された冷媒の吐出をガイドし、外径が１２．７０ｍｍである吐出配管がさらに含まれ、前記吸入配管の内径は１８．０７ｍｍ以下であり、前記吐出配管の内径は１２．０４ｍｍ以下であることを特徴とする。
【００２５】
または、前記冷媒配管には、前記圧縮機で圧縮された冷媒の吐出をガイドし、外径が９．５２ｍｍである吐出配管がさらに含まれ、前記吸入配管の内径は１８．０７ｍｍ以下であり、前記吐出配管の内径は９．０４ｍｍ以下であることを特徴とする。
【００２６】
または、前記冷媒配管には、前記圧縮機で圧縮された冷媒の吐出をガイドし、外径が１５．８８ｍｍである吐出配管がさらに含まれ、前記吸入配管の内径は１８．０７ｍｍ以下であり、前記吐出配管の内径は１５．０６ｍｍ以下であることを特徴とする。
【００２７】
第２発明は、圧縮機、室外熱交換器、メイン膨張装置、及び前記圧縮機、前記室外熱交換器及び前記メイン膨張装置を接続する冷媒配管が含まれる室外機と、室内熱交換器を含む室内機と、前記室外機と前記室内機とを接続する接続配管とが含まれる空気調和機であって、前記空気調和機の冷凍能力は、１１ｋＷ以上１６ｋＷ以下であり、前記冷媒としては、Ｒ３２が５０％以上含有された混合冷媒が使用され、前記冷媒配管は、粒度面積を基準として１％以下のデルタフェライト基地組織を有する延性ステンレス素材で構成され、前記冷媒配管には、前記圧縮機に冷媒の吸入をガイドし、外径が１５．８８ｍｍである吸入配管が含まれることを特徴とする。
【００２８】
このとき、前記冷媒配管には、前記圧縮機で圧縮された冷媒の吐出をガイドし、外径が１２．７０ｍｍである吐出配管がさらに含まれ、前記吸入配管の内径は１５．０６ｍｍ以下であり、前記吐出配管の内径は１２．０４ｍｍ以下であることを特徴とする。
【００２９】
または、前記冷媒配管には、前記圧縮機で圧縮された冷媒の吐出をガイドし、外径が９．５２ｍｍである吐出配管がさらに含まれ、前記吸入配管の内径は１５．０６ｍｍ以下であり、前記吐出配管の内径は９．０４ｍｍ以下であることを特徴とする。
【００３０】
または、前記冷媒配管には、前記圧縮機で圧縮された冷媒の吐出をガイドし、外径が１５．８８ｍｍである吐出配管がさらに含まれ、前記吸入配管の内径は１５．０６ｍｍ以下であり、前記吐出配管の内径は１５．０６ｍｍ以下であることを特徴とする。
【００３１】
第３発明は、圧縮機、室外熱交換器、メイン膨張装置、及び前記圧縮機、前記室外熱交換器及び前記メイン膨張装置を接続する冷媒配管が含まれる室外機と、室内熱交換器を含む室内機と、前記室外機と前記室内機とを接続する接続配管とが含まれる空気調和機であって、前記空気調和機の冷凍能力は、１１ｋＷ以上１６ｋＷ以下であり、前記冷媒としては、Ｒ３２が５０％以上含有された混合冷媒が使用され、前記冷媒配管は、粒度面積を基準として１％以下のデルタフェライト基地組織を有する延性ステンレス素材で構成され、前記冷媒配管には、前記圧縮機に冷媒の吸入をガイドし、外径が２２．２０ｍｍである吸入配管が含まれることを特徴とする。
【００３２】
このとき、前記冷媒配管には、前記圧縮機で圧縮された冷媒の吐出をガイドし、外径が１２．７０ｍｍである吐出配管がさらに含まれ、前記吸入配管の内径は２１．０６ｍｍ以下であり、前記吐出配管の内径は１２．０４ｍｍ以下であることを特徴とする。
【００３３】
または、前記冷媒配管には、前記圧縮機で圧縮された冷媒の吐出をガイドし、外径が９．５２ｍｍである吐出配管がさらに含まれ、前記吸入配管の内径は２１．０６ｍｍ以下であり、前記吐出配管の内径は９．０４ｍｍ以下であることを特徴とする。
【００３４】
または、前記冷媒配管には、前記圧縮機で圧縮された冷媒の吐出をガイドし、外径が１５．８８ｍｍである吐出配管がさらに含まれ、前記吸入配管の内径は２１．０６ｍｍ以下であり、前記吐出配管の内径は１５．０６ｍｍ以下であることを特徴とする。
【発明の効果】
【００３５】
上記のような構成をなす空調装置によれば、次のような効果がある。
【００３６】
第１発明によれば、空気調和機の冷凍能力に合う冷媒を使用することによって、空気調和機の運転効率を改善することができる。
【００３７】
また、オーステナイト系ステンレス鋼管が適用されることによって、従来のステンレス鋼管に比べて銅配管レベルの延性を確保することができ、その結果、冷媒循環サイクルに曲げられたステンレス鋼管を適用できるという利点がある。すなわち、従来のステンレス鋼管に比べて冷媒配管の成形自由度が増加するという利点がある。そして、高価な銅配管を使用せずに、相対的に安価な延性ステンレス鋼管を使用できるという利点がある。
【００３８】
第２発明によれば、本実施例に係る延性ステンレス鋼管は、銅配管レベルの延性が確保されつつ、強度及び硬度は銅配管よりも大きいので、耐圧能力が銅配管に比べて著しく優れ、飽和蒸気圧の高い様々な種類の新冷媒を冷媒サイクルに使用できるという利点がある。いわゆる冷媒の自由度が増加する利点がある。
【００３９】
そして、銅配管に比べて強度及び硬度が大きいステンレス鋼管は、銅配管に比べて応力マージンが高いので、振動吸収能力が銅配管に比べて著しく優れるという利点がある。言い換えると、ステンレス鋼管の場合、振動及び騒音の吸収のために配管を長くする必要がないので、配管を複数回曲げる必要がなくなる。したがって、冷媒サイクルの設置のための空間の確保が容易となり、配管の長さの縮小による製造コストの削減効果を得ることができる利点がある。
【００４０】
また、本実施例に係る延性ステンレス鋼管の延性が改善されるので、配管の加工性が増加することができる。そして、前記延性ステンレス鋼管は、銅配管に比べて耐食性に優れるので、配管の寿命が長くなる利点がある。
【００４１】
第３発明によれば、圧縮機に隣接して配置される吸入配管の強度を改善できるので、吸入配管の振動及び破損を防止することができる。そして、吸入配管の延性が増加するので、吸入配管を加工（曲げ）して制限された空間内に容易に設置することができる。
【００４２】
そして、延性ステンレス鋼管で構成される吸入配管は、銅配管レベルの延性を確保できると共に、強度が銅配管よりも大きいため、配管の厚さを減少させることができる。すなわち、銅配管に比べて配管の厚さが薄くなっても、具備配管の限界圧力を維持できるので、配管の厚さの縮小が可能である。
【００４３】
第４発明によれば、圧縮機の吐出側に配置されて高圧の冷媒が流動する吐出配管の強度を改善できるので、吐出配管の振動及び破損を防止することができる。そして、吐出配管の延性が増加するので、吸入配管を加工（曲げ）して制限された空間内に容易に設置することができる。
【００４４】
そして、延性ステンレス鋼管で構成される吐出配管は、銅配管レベルの延性を確保できると共に、強度が銅配管よりも大きいので、配管の厚さを減少させることができる。すなわち、銅配管に比べて配管の厚さが薄くなっても、具備配管の限界圧力を維持できるので、配管の厚さの縮小が可能である。
【００４５】
その結果、銅配管と同一の外径条件において吸入／吐出配管の内径が増加するようになり、内径の増加により、配管の内部を流れる冷媒の圧力損失が減少するという利点がある。配管の内部の圧力損失が減少することによって、冷媒の流動量が増加して冷媒循環サイクルの成績係数（ＣＯＰ）が向上する結果をもたらす利点がある。
【００４６】
第５〜８発明によれば、空気調和機に備えられる第１〜４冷媒配管の外径及び最小厚さを最適の範囲で提案できるので、配管の強度及び延性を設定レベル以上に維持できるようになる。したがって、配管の設置利便性が増加することができる。
【図面の簡単な説明】
【００４７】
【図１】本発明の第１実施例に係る空気調和機の構成を示す冷凍サイクルに関する線図である。
【図２】本発明の第１実施例に係る圧縮機の吸入配管及び吐出配管の様子を示す図である。
【図３】９９％のオーステナイト基地組織と１％以下のデルタフェライト組織を有するステンレス鋼の微細組織の写真である。
【図４】オーステナイト基地組織のみを有するステンレス鋼の微細組織の写真である。
【図５】本発明の第１実施例に係る冷媒配管の外径及び内径を示す図である。
【図６】本発明の第１実施例に係る延性ステンレス鋼管の製造方法を示すフローチャートである。
【図７】図６の冷間圧延工程を概略的に示す図である。
【図８】図６のスリッティング工程を概略的に示す図である。
【図９】図６のフォーミング工程を概略的に示す図である。
【図１０】図６の製造方法によって延性ステンレス鋼管を製造する過程を示す断面図である。
【図１１】図６の製造方法によって延性ステンレス鋼管を製造する過程を示す断面図である。
【図１２】図６の製造方法によって延性ステンレス鋼管を製造する過程を示す断面図である。
【図１３】図６の製造方法によって延性ステンレス鋼管を製造する過程を示す断面図である。
【図１４】図６の光輝焼鈍工程を概略的に示す図である。
【図１５】本発明の第１実施例に係る延性ステンレス鋼管と従来の銅配管との疲労限度を比較できるＳ−Ｎ曲線（Ｃｕｒｖｅ）実験グラフである。
【図１６】本発明の第１実施例に係る延性ステンレス鋼管のＳ−Ｎ曲線を示す実験グラフである。
【図１７】配管の応力を測定するための応力測定センサの取り付け位置を示す図である。
【図１８】図１７の応力測定センサが測定した結果値を示す実験データである。
【図１９】図１７の応力測定センサが測定した結果値を示す実験データである。
【図２０】本発明の第１実施例に係る延性ステンレス鋼管または従来の銅配管がガス配管（Ｇａｓ  Ｐｉｐｅ）として使用される場合、ガス配管（Ｇａｓ  Ｐｉｐｅ）の管内圧力損失を比較する実験グラフである。
【図２１】本発明の第１実施例に係る延性ステンレス鋼管と従来の銅配管の性能を示す実験結果テーブルである。
【図２２】耐食性を試験するための対象材である複数個の延性ステンレス鋼管、アルミニウム（Ａｌ）配管及び銅配管を示す図である。
【図２３】前記図２２の配管別に腐食の深さを測定した結果テーブルである。
【図２４】図２３の結果グラフである。
【図２５】本発明の実施例に係る延性ステンレス鋼管が曲管で構成される様子を示す図である。
【図２６】前記曲管の一断面を示す図である。
【図２７】延性ステンレス鋼管、銅配管及びアルミニウム配管の変形長さによる曲げ荷重を比較する実験グラフである。
【図２８】本発明の第２実施例に係る空気調和機の構成を示す冷凍サイクルに関する線図である。
【発明を実施するための形態】
【００４８】
以下、本発明の一部の実施例を例示的な図面を参照して詳細に説明する。各図面の構成要素に参照符号を付加するにおいて、同一の構成要素に対しては、たとえ他の図面上に表示されても、可能な限り同一の符号を有するようにしていることに留意しなければならない。また、本発明の実施例を説明するにあたって、かかる公知の構成又は機能についての具体的な説明が本発明の実施例に対する理解を妨げると判断される場合には、その詳細な説明は省略する。
【００４９】
また、本発明の実施例の構成要素を説明するにあたって、第１、第２、Ａ、Ｂ、（ａ）、（ｂ）などの用語を使用することができる。このような用語は、その構成要素を他の構成要素と区別するためのものに過ぎず、その用語によって当該構成要素の本質や順番又は順序などが限定されるものではない。ある構成要素が他の構成要素に「連結」、「結合」又は「接続」されると記載された場合、その構成要素は、その他の構成要素に直接的に連結又は接続されてもよいが、各構成要素の間にまた他の構成要素が「連結」、「結合」又は「接続」されてもよいと理解されるべきである。
【００５０】
図１は、本発明の第１実施例に係る空気調和機の構成を示す冷凍サイクルに関する線図であり、図２は、本発明の第１実施例に係る圧縮機の吸入配管及び吐出配管の様子を示す図である。
【００５１】
＜室外機の構成＞
【００５２】
図１を参照すると、本発明の第１実施例に係る空気調和機１０には、冷媒が循環する冷媒サイクルを運転するために、室外機２０及び室内機１６０が含まれる。まず、室外機２０の構成を説明する。
【００５３】
［圧縮機］
【００５４】
図１を参照すると、本発明の第１実施例に係る空気調和機１０には、冷媒を圧縮する圧縮機１００が含まれる。一例として、前記圧縮機１００にはロータリ圧縮機が含まれる。
【００５５】
前記圧縮機１００の圧縮能力に基づいて、前記空気調和機１０の冷凍能力、即ち空調能力が決定され得る。前記空調能力には、冷房能力または暖房能力が含まれてもよい。本実施例に係る空気調和機１０の空調能力は、１１ｋＷ以上１６ｋＷ以下の範囲で形成され得る。そして、前記圧縮機１００には回転式圧縮機が含まれ得る。一例として、ＢＬＤＣツインロータリ圧縮機が含まれてもよい。そして、前記圧縮機１００の限界冷媒量は１，６００ｃｃであり、オイル量は５７０ｃｃであり得る。
【００５６】
［マフラー］
【００５７】
前記空気調和機１０には、前記圧縮機１００の出口側に配置されるマフラー１０５がさらに含まれる。前記マフラー１０５は、前記圧縮機１００から吐出された高圧の冷媒から発生する騒音を低減させることができる。前記マフラー１０５には、冷媒の流動断面積を増加させるチャンバが含まれ、前記チャンバは共鳴室を形成する。
【００５８】
［流動調節弁］
【００５９】
前記空気調和機１０には、前記マフラー１０５の出口側に配置され、前記圧縮機１００で圧縮された冷媒の流動方向を切り替える流動調節弁１１０がさらに含まれる。
【００６０】
一例として、前記流動調節弁１１０には、四方弁（ｆｏｕｒ−ｗａｙ  ｖａｌｖｅ）が含まれてもよい。詳しくは、前記流動調節弁１１０には、多数のポートが含まれる。前記多数のポートには、前記圧縮機１００で圧縮された高圧の冷媒が流入する第１ポート１１１と、前記流動調節弁１１０から室外熱交換器側に延びる配管に接続される第２ポート１１２と、前記流動調節弁１１０から室内機１６０に延びる配管に接続される第３ポート１１３と、前記流動調節弁１１０から気液分離器１０４，１０３に延びる第４ポート１１４とが含まれる。
【００６１】
［冷暖房運転時、流動調節弁の作用］
【００６２】
前記圧縮機１００で圧縮された冷媒は、前記マフラー１０５を通過した後、前記流動調節弁１１０の第１ポート１１１を介して前記流動調節弁１１０に流入することができる。
【００６３】
前記空気調和機１０が冷房運転するとき、前記流動調節弁１１０に流入する冷媒は室外熱交換器１２０に流動することができる。一例として、冷媒は、前記流動調節弁１１０の第２ポート１１２から排出されて前記室外熱交換器１２０に流入することができる。
【００６４】
その一方で、前記空気調和機１０が暖房運転するとき、前記流動調節弁１１０に流入する冷媒は室内機１６０に流動することができる。一例として、冷媒は、前記流動調節弁１１０の第３ポート１１３から排出されて前記室内機１６０に流入することができる。
【００６５】
［室外熱交換器］
【００６６】
前記空気調和機１０には、外気と熱交換する室外熱交換器１２０がさらに含まれる。前記室外熱交換器１２０は、前記流動調節弁１１０の出口側に配置される。
【００６７】
前記室外熱交換器１２０には、熱交換配管１２１と、前記熱交換配管１２１を支持するホルダー１２３とが含まれる。前記ホルダー１２３は、前記熱交換配管１２１の両側を支持することができる。図示していないが、前記室外熱交換器１２０には、前記熱交換配管１２１に結合されて外気との熱交換を助ける熱交換フィンがさらに含まれる。
【００６８】
［マニホールド及び接続管］
【００６９】
前記空気調和機１０には、前記流動調節弁１１０の第１ポートに接続されるマニホールド１３０がさらに含まれる。前記マニホールド１３０は、前記室外熱交換器１２０の一側に備えられ、冷房運転時に、冷媒を前記室外熱交換器１２０の多数の経路に流入させるか、または暖房運転時に、前記室外熱交換器１２０を通過した冷媒が集まる構成として理解される。
【００７０】
前記空気調和機１０には、前記マニホールド１３０から前記室外熱交換器１２０に延びる多数の接続管１３５が含まれる。前記多数の接続管１３５は、前記マニホールド１３０の上部から下部まで互いに離隔して配置され得る。
【００７１】
［分配器］
【００７２】
前記室外熱交換器１２０の一側には、分配器１４０が備えられる。前記分配器１４０は、冷房運転時に、前記室外熱交換器１２０を通過した冷媒が合わせられるか、または暖房運転時に、冷媒を前記室外熱交換器１２０に分配して流入させる構成として理解される。
【００７３】
［キャピラリ及び分岐管］
【００７４】
前記空気調和機１０には、前記分配器１４０から前記室外熱交換器１２０に延びる多数のキャピラリ１４２がさらに含まれる。各キャピラリ１４２は分岐管１４５に接続され得る。
【００７５】
前記分岐管１４５は前記室外熱交換器１２０に結合され得る。一例として、前記分岐管１４５は、Ｙ字状に構成されて前記室外熱交換器１２０の熱交換配管１２１に結合されてもよい。前記分岐管１４５は、前記多数のキャピラリ１４２の数に対応して、多数個が備えられ得る。
【００７６】
［膨張装置及びストレーナ］
【００７７】
前記空気調和機１０には、前記室内機１６０で凝縮された冷媒を減圧するメイン膨張装置１５５がさらに含まれる。一例として、前記メイン膨張装置１３０には、開度調節が可能な電子膨張弁（Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ  Ｅｘｐａｎｓｉｏｎ  Ｖａｌｖｅ）が含まれてもよい。
【００７８】
前記膨張装置１５５の一側には、冷媒中の異物を分離させるストレーナ１５６，１５８（ｓｔｒａｉｎｅｒ）がさらに含まれる。前記ストレーナ１５６，１５８は多数個が提供され得る。前記多数のストレーナ１５６，１５８には、前記膨張装置１５５の一側に備えられる第１ストレーナ１５６と、前記膨張装置１５５の他側に備えられる第２ストレーナ１５８とが含まれ得る。
【００７９】
冷房運転時に、前記室外熱交換器１２０で凝縮された冷媒は、前記第１ストレーナ１５６を通過した後、前記膨張装置１５５を経由して前記第２ストレーナ１５８を通過することができる。反対に、暖房運転時に、前記室内機１６０で凝縮された冷媒は、前記第２ストレーナ１５８を通過した後、前記膨張装置１５５を経由して前記第１ストレーナ１５６を通過することができる。
【００８０】
［サービス弁及び接続配管］
【００８１】
前記室外機２０には、室内機１６０と組み立てる際に接続配管１７１，１７２が接続されるサービス弁１７５，１７６がさらに含まれる。前記接続配管１７１，１７２は、前記室外機２０と前記室内機１６０とを接続する配管として理解することができる。
【００８２】
前記サービス弁１７５，１７６には、前記室外機２０の一側に備えられる第１サービス弁１７５と、前記室外機２０の他側に備えられる第２サービス弁１７６とが含まれる。
【００８３】
そして、前記接続配管１７１，１７２には、前記第１サービス弁１７５から前記室内機１６０に延びる第１接続配管１７１と、前記第２サービス弁１７６から前記室内機１６０に延びる第２接続配管１７２とが含まれる。一例として、前記第１接続配管１７１は前記室内機１６０の一側に接続され、前記第２接続配管１７２は前記室内機１６０の他側に接続されてもよい。
【００８４】
［圧力センサ］
【００８５】
前記室外機２０には、前記圧力センサ１８０がさらに含まれる。前記圧力センサ１８０は、前記流動調節部１１０の第３ポート１１３から前記第２サービス弁１７６に延びる冷媒配管に設置することができる。
【００８６】
冷房運転時に、前記圧力センサ１８０は、前記室内機１６０で蒸発した冷媒の圧力、即ち、低圧を感知することができる。反面、前記圧力センサ１８０は、前記圧縮機１００で圧縮された冷媒の圧力、即ち、高圧を感知することができる。
【００８７】
［気液分離器］
【００８８】
前記室外機２０には、前記圧縮機１００の吸入側に配置され、蒸発した低圧の冷媒のうち気相冷媒を分離して前記圧縮機１００に提供する第１気液分離器１０４がさらに含まれる。前記第１気液分離器１０４は、前記流動調節部１１０の第４ポート１１４に接続され得る。そして、前記第１気液分離器１０４を経た後、残留する液体状態の冷媒を完全に分離する第２気液分離器１０３をさらに含むことができる。すなわち、前記室外機２０には、前記流動調節部１１０の第４ポート１１４から前記第１及び第２気液分離器１０４，１０３に延びる冷媒配管が含まれ得る。前記第１及び第２気液分離器１０４，１０３で分離された気相冷媒は前記圧縮機１００に吸入され得る。
【００８９】
＜室内機の構成＞
【００９０】
前記室内機１６０には、室内熱交換器（図示せず）と、前記室内熱交換器の一側に備えられて室内の空気を吹き出す室内ファンとが含まれる。そして、前記室内機１６０には、冷房運転時に凝縮冷媒を減圧する室内膨張装置がさらに含まれ得る。そして、前記室内膨張装置で減圧された冷媒は、前記室内熱交換器で蒸発することができる。
【００９１】
前記室内機１６０は、第１及び第２接続配管１７１，１７２を介して前記室外機２０に接続され得る。
【００９２】
［冷媒配管］
【００９３】
前記の室外機２０の多数の構成及び室内機１６０は冷媒配管５０によって接続され、前記冷媒配管５０は、前記室外機２０及び室内機１６０での冷媒循環をガイドすることができる。前記の第１及び第２接続配管１７１，１７２も、前記冷媒配管５０の一構成であるものと理解することができる。
【００９４】
前記冷媒配管５０の管径（外径）は、空気調和機１０の空調能力に基づいて決定され得る。一例として、前記空気調和機１０の空調能力が増加すれば、前記冷媒配管５０の管径は相対的に大きく設計されてもよい。
【００９５】
［冷房運転時の冷媒流動］
【００９６】
空気調和機１０が冷房運転される場合、圧縮機１００で圧縮された冷媒は、マフラー１０５を経て流動調節弁１１０の第１ポート１１１に流入し、第２ポート１１２を介して排出される。前記流動調節弁１１０から排出された冷媒は、前記室外熱交換器１２０に流入して凝縮され、分配器１４０及び第１ストレーナ１５６を経由して前記メイン膨張装置１５５を通過する。このとき、冷媒の減圧は行われない。
【００９７】
そして、前記減圧された冷媒は、第２ストレーナ１５８を経た後、室外機２０から排出され、第１接続配管１７１を介して前記室内機１６０に流入し、室内膨張装置で減圧された後、前記室内機１６０の室内熱交換器で蒸発する。前記蒸発した冷媒は、前記第２接続配管１７２を介して前記室外機２０に再び流入する。
【００９８】
前記室外機２０に流入した冷媒は、第３ポート１１３を介して前記流動調節弁１１０に流入し、第４ポート１１４を介して前記流動調節弁１１０から排出される。そして、前記流動調節弁１１０から排出された冷媒は、第１気液分離器１０４で相分離され、第２気液分離器１０３を経て完全に相分離されて前記圧縮機１００に吸入される。このようなサイクルが繰り返され得る。
【００９９】
［暖房運転時の冷媒流動］
【０１００】
空気調和機１０が暖房運転される場合、圧縮機１００で圧縮された冷媒は、マフラー１０５を経て流動調節弁１１０の第１ポート１１１に流入し、第３ポート１１３を介して排出される。前記流動調節弁１１０から排出された冷媒は、第２接続配管１７２を介して前記室内機１６０に流入して室内熱交換器で凝縮された後、室内機１６０から排出される。前記室内機１６０から排出された冷媒は、第１接続配管１７１を介して室外機２０に流入し、第２ストレーナ１５８を経由して前記メイン膨張装置１５５で減圧される。
【０１０１】
そして、前記減圧された冷媒は、第１ストレーナ１５６を経た後、前記分配器１４０及びキャピラリ１４２を介して前記室外熱交換器１２０に分岐して流入する。そして、冷媒は前記室外熱交換器１２０で蒸発し、第２ポート１１２を介して前記流動調節弁１１０に流入する。
【０１０２】
そして、冷媒は、第４ポート１１４を介して前記流動調節弁１１０から排出され、第１及び第２気液分離器１０４，１０３で相分離され、分離された気相冷媒は前記圧縮機１００に吸入される。このようなサイクルが繰り返され得る。
【０１０３】
［冷媒］
【０１０４】
空気調和機１０の冷房または暖房運転のために、前記室外機２０及び室内機１６０には冷媒が循環することができる。一例として、前記冷媒には、単一冷媒としてＲ３２またはＲ１３４ａが含まれてもよい。
【０１０５】
前記Ｒ３２は、メタン系ハロゲン化炭素化合物であって、化学式ＣＨ2Ｆ2で表される。前記Ｒ３２は、従来のＲ２２（化学式：ＣＨＣＬＦ2）に比べて、オゾン破壊係数（Ｏｚｏｎｅ  Ｄｅｐｌｅｔｉｏｎ  Ｐｏｔｅｎｔｉａｌ、ＯＤＰ）の低い環境に優しい冷媒であって、圧縮機の吐出圧力が高いという特性を有する。
【０１０６】
前記Ｒ１３４ａは、エタン系ハロゲン化炭素化合物であって、化学式ＣＦ3ＣＨ2Ｆで表される。前記Ｒ１３４ａは、従来のＲ１２（化学式：ＣＣｌ２Ｆ2）に代わる冷媒として空気調和機に使用され得る。
【０１０７】
他の例として、前記冷媒には、非共沸混合冷媒としてＲ４１０ａが含まれてもよい。
【０１０８】
前記Ｒ４１０ａは、Ｒ３２とＲ１２５（化学式：ＣＨＦ2ＣＦ3）を５０：５０の重量比で混合した物質であって、蒸発器で蒸発（飽和液→飽和気体）するときに温度が上昇し、凝縮機で凝縮（飽和気体→飽和液）されるときに温度が下降する性質を有するので、熱交換効率が改善される効果を有することができる。
【０１０９】
本実施例では、前記空気調和機１０を循環する冷媒としてＲ４１０ａを使用する。
【０１１０】
［冷媒循環量］
【０１１１】
本実施例に係る空気調和機１０には、前記の冷媒が充填され得る。冷媒の充填量は、前記空気調和機１０を構成する冷媒配管５０の長さに基づいて決定され得る。一例として、長さ７．５ｍで構成される標準配管を基準として２，０００ｇが充填され、長さ５０ｍで構成される長配管を基準として４，０００ｇが充填されてもよい。それ以外に追加で構成される配管に対してはメートル当たり４０ｇが充填されてもよい。
【０１１２】
そして、空気調和機１０の空調能力に基づいて、前記圧縮機１００で圧縮される冷媒の容量が決定され得る。本実施例のように、１１ｋＷ〜１６ｋＷの空調能力を基準として、前記圧縮機１００の冷媒容量は１，６００ｃｃに形成され得る。
【０１１３】
［オイル］
【０１１４】
本実施例に係る空気調和機１０には、圧縮機の潤滑または冷却のためのオイルが含まれる。前記オイルには、ＰＡＧ系冷凍機油、ＰＶＥ系冷凍機油、またはＰＯＥ系冷凍機油が含まれてもよい。
【０１１５】
前記ＰＡＧ系冷凍機油は、プロピレンオキシド（Ｐｒｏｐｙｌｅｎｅ  Ｏｘｉｄｅ）を原料として製造された合成油であって、粘度が相対的に高いので、温度による粘度特性に優れる。したがって、前記ＰＡＧ系冷凍機油が使用される場合、圧縮機の負荷を少なくすることが可能である。一例として、前記ＰＡＧ系冷凍機油は、冷媒Ｒ１３４ａを使用する圧縮機に使用されてもよい。
【０１１６】
前記ＰＶＥ系冷凍機油は、ビニルエーテル（Ｖｉｎｙｌ  ｅｔｈｅｒ）を原料として製造された合成油であって、冷媒との相溶性が良く、体積抵抗率が高いので電気安定性に優れるという特性を有する。一例として、前記ＰＶＥ系冷凍機油は、冷媒Ｒ３２、Ｒ１３４ａまたはＲ４１０ａを使用する圧縮機に使用されてもよい。
【０１１７】
前記ＰＯＥ系冷凍機油は、多価アルコールとカルボン酸を脱水縮合して製造された合成油であって、冷媒との相溶性が良く、空気中での酸化安定性及び熱安定性に優れるという特性を有する。一例として、前記ＰＯＥ系冷凍機油は、冷媒Ｒ３２またはＲ４１０ａを使用する圧縮機に使用されてもよい。
【０１１８】
本実施例において、オイルはＰＶＥ系冷凍機油（ＦＶＣ６８Ｄ）が使用され得る。
【０１１９】
［新素材配管］：延性ステンレス鋼管
【０１２０】
前記冷媒配管５０には、強いながらも加工性に優れる新素材配管が含まれ得る。詳しくは、前記新素材配管は、ステンレス素材と、少なくとも銅（Ｃｕ）が含む不純物を有する物質で構成され得る。前記新素材配管は、銅（Ｃｕ）配管の強度よりは大きい強度を有し、ステンレス鋼管よりは加工性が良く構成され得る。一例として、前記新素材配管を、“延性ステンレス鋼管”と命名することができる。前記延性ステンレス鋼管は、延性ステンレス鋼で製造される配管を意味する。
【０１２１】
前記冷媒配管５０が銅配管で構成される場合、前記銅配管を循環できる冷媒の種類は制限され得る。冷媒は、その種類に応じて作動圧力の範囲が異なって形成され得る。もし、作動圧力の範囲が大きい、すなわち、上昇できる高圧が高い冷媒が銅配管に使用される場合、前記銅配管が破損し、これによって冷媒の漏洩が発生することがある。
【０１２２】
しかし、本実施例のように、新素材配管として延性ステンレス鋼管を使用する場合、前記の問題点が発生することを防止することができる。
【０１２３】
［延性ステンレス鋼の性質］
【０１２４】
延性ステンレス鋼は、従来のステンレス鋼に比べて強度及び硬度が低い一方で、撓み性が良い特徴がある。本発明の実施例に係る延性ステンレス鋼管は、強度及び硬度において、従来の一般的なステンレス鋼よりも低いが、少なくとも銅管の強度及び硬度以上を維持し、銅管の撓み性とほぼ同様のレベルの撓み性を有するため、管の曲げ加工性が非常に良いといえる。ここで、撓み性と曲げ性は同じ意味で使用されることを明らかにしておく。
【０１２５】
結局、前記延性ステンレス鋼の強度は、前記銅配管の強度よりも高いので、配管の破損の恐れが減少することができる。したがって、空気調和機１０に選択できる冷媒の種類が多くなるという効果がある。
【０１２６】
［圧縮機の吸入配管］
【０１２７】
前記冷媒配管５０には、前記圧縮機１００に冷媒の吸入をガイドする吸入配管２１０が含まれる。前記吸入配管２１０は、前記流動調節弁１１０の第４ポート１１４から前記圧縮機１００に延びる配管であるものと理解することができる。
【０１２８】
前記吸入配管２１０には、前記延性ステンレス鋼管が含まれ得る。
【０１２９】
上述したように、前記冷媒配管５０の外径（管径）は、空気調和機１０の空調能力に基づいて決定され得る。したがって、本実施例に係る空気調和機１０の空調能力は１１ｋＷ以上１６ｋＷ以下の範囲で形成されるので、吸入配管２１０の外径も、これに基づいて決定され得る。
【０１３０】
前記吸入配管２１０には低圧の気相冷媒が流動するので、前記吸入配管２１０の外径は、吐出配管よりも相対的に大きく形成され得る。
【０１３１】
本実施例に係る空気調和機１０の空調能力（１１ｋＷ以上１６ｋＷ以下）において、前記吸入配管２１０の外径は、１８．９５〜１９．１５ｍｍ、１５．７８〜１５．９８ｍｍ、及び２２．１０〜２２．３０ｍｍのうち少なくともいずれか１つの範囲に属するように形成することができる。
【０１３２】
一実施例として、前記吸入配管２１０の外径は、１８．９５ｍｍ以上１９．１５ｍｍ以下の範囲に属するように形成されてもよい。このとき、前記吸入配管２１０の外径は１９．０５ｍｍ（後述する表４の標準配管の外径を参照）に形成することができる。
【０１３３】
他の実施例として、前記吸入配管２１０の外径は、１５．７８ｍｍ以上１５．９８ｍｍ以下の範囲に属するように形成されてもよい。このとき、前記吸入配管２１０の外径は１５．８８ｍｍ（後述する表４の標準配管の外径を参照）に形成することができる。
【０１３４】
更に他の実施例として、前記吸入配管２１０の外径は、２２．１０ｍｍ以上２２．３０ｍｍ以下の範囲に属するように形成されてもよい。このとき、前記吸入配管２１０の外径は２２．２０ｍｍ（後述する表４の標準配管の外径を参照）に形成することができる。
【０１３５】
前記吸入配管２１０の管径は、２つ以上の配管を接続するとき、いずれか１つの配管を拡管する場合、前記拡管された配管の管径値を含む。
【０１３６】
［圧縮機の吐出配管］
【０１３７】
前記冷媒配管５０には、前記圧縮機１００で圧縮された冷媒を吐出する吐出配管２２０がさらに含まれる。前記吐出配管２２０は、前記圧縮機１００の吐出部から前記流動調節弁１１０の第１ポート１１１に延びる配管であるものと理解できる。一例として、前記吐出配管２２０は、前記圧縮機１００とマフラー１０５とを接続する第１吐出配管２２０ａ、及び前記マフラー１０５と流動調節弁１１０の第１ポート１１１とを接続する第２吐出配管２２０ｂを含むことができる。
【０１３８】
前記吐出配管２２０には、前記延性ステンレス鋼管が含まれ得る。
【０１３９】
上述したように、前記冷媒配管５０の外径（管径）は、空気調和機１０の空調能力に基づいて決定され得る。したがって、本実施例に係る空気調和機１０の空調能力は１１ｋＷ以上１６ｋＷ以下の範囲で形成されるので、吐出配管２２０の外径も、これに基づいて決定され得る。
【０１４０】
そして、前記吐出配管２２０には高圧の気相冷媒が流動するので、前記吐出配管２２０の外径は、吸入配管よりも相対的に小さく形成され得る。
【０１４１】
本実施例に係る空気調和機１０の空調能力（１１ｋＷ以上１６ｋＷ以下）において、前記吐出配管２２０の外径は、１２．６０〜１２．８０ｍｍ、９．４２〜９．６２ｍｍ、及び１５．７８〜１５．９８ｍｍのうち少なくともいずれか１つの範囲に属するように形成することができる。
【０１４２】
一実施例として、前記吐出配管２２０の外径は、１２．６０ｍｍ以上１２．８０ｍｍ以下の範囲に属するように形成されてもよい。このとき、前記吐出配管２２０の外径は１２．７０ｍｍ（後述する表４の標準配管の外径を参照）に形成することができる。
【０１４３】
他の実施例として、前記吐出配管２２０の外径は、９．４２ｍｍ以上９．６２ｍｍ以下の範囲に属するように形成されてもよい。このとき、前記吐出配管２２０の外径は９．５２ｍｍ（後述する表４の標準配管の外径を参照）に形成することができる。
【０１４４】
更に他の実施例として、前記吐出配管２２０の外径は、１５．７８ｍｍ以上１５．９８ｍｍ以下の範囲に属するように形成されてもよい。このとき、前記吐出配管２２０の外径は１５．８８ｍｍ（後述する表４の標準配管の外径を参照）に形成することができる。
【０１４５】
前記吐出配管２２０の外径は、２つ以上の配管を接続するとき、いずれか１つの配管を拡管する場合、前記拡管された配管の外径値を含む。
【０１４６】
前記吐出配管２２０には、高圧のガス冷媒が流動し、圧縮機１００で発生する振動によって動きが大きく発生し得るので、前記吐出配管２２０の強度は設定強度以上に維持されることが要求される。前記吐出配管２２０が前記新素材配管で構成されることによって、吐出配管２２０の強度が高く維持され、前記吐出配管２２０の破損による冷媒の漏洩を防止することができる。
【０１４７】
一方、前記吸入配管２１０には、相対的に低い低圧の冷媒が流動してはいるが、前記圧縮機１００に隣接して位置した配管であるので、前記圧縮機１００の振動によって動きが大きく発生し得る。したがって、前記吸入配管２１０の強度は設定強度以上に維持されることが要求されるので、前記吸入配管２１０は新素材配管で構成することができる。
【０１４８】
以下では、本発明の実施例に係る延性ステンレス鋼の特性を定義する構成要素について説明し、以下で説明される各構成要素の構成比は重量比（ｗｅｉｇｈｔ  ｐｅｒｃｅｎｔ、ｗｔ．％）であることを明らかにしておく。
【０１４９】
図３は、９９％のオーステナイト基地組織と１％以下のデルタフェライト組織を有するステンレス鋼の微細組織の写真であり、図４は、オーステナイト基地組織のみを有するステンレス鋼の微細組織の写真である。
【０１５０】
１．ステンレス鋼の組成（ｃｏｍｐｏｓｉｔｉｏｎ）
【０１５１】
（１）炭素（Ｃ、ｃａｒｂｏｎ）：０．３％以下
【０１５２】
本発明の実施例に係るステンレス鋼は、炭素（Ｃ）とクロム（Ｃｒ、ｃｈｒｏｍｉｕｍ）を含む。炭素は、クロムと反応してクロム炭化物（ｃｈｒｏｍｉｕｍ  ｃａｒｂｉｄｅ）として析出されるが、粒界（ｇｒａｉｎ  ｂｏｕｎｄａｒｙ）またはその周辺にクロムが枯渇して腐食の原因となる。したがって、炭素の含量は少なく維持されることが好ましい。
【０１５３】
炭素は、他の元素と結合してクリープ強度（ｃｒｅｅｐ  ｓｔｒｅｎｇｔｈ）を高める作用をする元素であり、炭素の含量が０．０３％を超えると、むしろ延性を低下させる要因となる。したがって、本発明では、炭素の含量を０．０３％以下に設定する。
【０１５４】
（２）ケイ素（Ｓｉ、ｓｉｌｉｃｏｎ）：０超１．７％以下
【０１５５】
オーステナイト組織は、フェライト組織またはマルテンサイト組織に比べて低い降伏強度を有する。したがって、本発明の延性ステンレス鋼が、銅と類似または同等のレベルの撓み性（又は撓み自由度）を有するためには、ステンレス鋼の基地組織がオーステナイトからなることがよい。
【０１５６】
しかし、ケイ素はフェライトを形成する元素であるため、ケイ素の含量が増加するほど、基地組織におけるフェライトの比率が増加するようになり、フェライトの安定性が高まるようになる。ケイ素の含量は、可能な限り少なく維持されることが好ましいが、製造過程でケイ素が不純物として流入することを完全に遮断することは不可能である。
【０１５７】
ケイ素の含量が１．７％を超えると、ステンレス鋼が銅素材レベルの延性を有しにくく、十分な加工性を確保することが難しくなる。したがって、本発明の実施例に係るステンレス鋼に含まれるケイ素の含量を１．７％以下に設定する。
【０１５８】
（３）マンガン（Ｍｎ、ｍａｎｇａｎｅｓｓ）：１．５〜３．５％
【０１５９】
マンガンは、ステンレス鋼の基地組織がマルテンサイト系に相変態することを抑制し、オーステナイト区域を拡大させて安定化する作用をする。もし、マンガンの含量が１．５％未満であると、マンガンによる相変態抑制効果が十分に現れない。したがって、マンガンによる相変態抑制効果を十分に得るためには、マンガンの含量の下限を１．５％に設定する。
【０１６０】
しかし、マンガンの含量が増加するほど、ステンレス鋼の降伏強度が上昇し、ステンレス鋼の延性を低下させる要因となるので、マンガンの含量の上限を３．５％に設定する。
【０１６１】
（４）クロム（Ｃｒ、ｃｈｒｏｍｉｕｍ）：１５〜１８％
【０１６２】
マンガンは、ステンレス鋼の腐食開始抵抗性（Ｃｏｒｒｏｓｉｏｎ  Ｉｎｉｔｉａｔｉｏｎ  Ｒｅｓｉｓｔａｎｃｅ）を向上させる元素である。腐食開始とは、腐食していない母材（ｂａｓｅ  ｍａｔｅｒｉａｌ）に腐食が存在しない状態から初めて腐食が発生することを意味し、腐食開始抵抗性とは、母材に初めて腐食が発生することを抑制する性質を意味する。これは、耐食性と同じ意味で解釈できる。
【０１６３】
クロムの含量が１５．０％よりも低いと、ステンレス鋼が十分な腐食開始抵抗性（又は耐食性）を有することができないので、本発明では、クロムの含量の下限を１５．０％に設定する。
【０１６４】
反対に、クロムの含量が過度に多くなると、常温でフェライト組織になってしまい、延性が減少するようになり、特に、高温でオーステナイトの安定性がなくなって脆化するため、強度の低下をもたらす。したがって、本発明では、クロムの含量の上限を１８．０％に設定する。
【０１６５】
（５）ニッケル（Ｎｉ、ｎｉｃｋｅｌ）：７．０〜９．０％
【０１６６】
ニッケルは、ステンレス鋼の腐食成長抵抗性（Ｃｏｒｒｏｓｉｏｎ  Ｇｒｏｗｔｈ  Ｒｅｓｉｓｔａｎｃｅ）を向上させ、オーステナイト組織を安定化させる性質を有している。
【０１６７】
腐食成長とは、既に母材に発生した腐食が広い範囲に広がりながら成長することを意味し、腐食成長抵抗性とは、腐食の成長を抑制する性質を意味する。
【０１６８】
ニッケルの含量が７．０％よりも低いと、ステンレス鋼が十分な腐食成長抵抗性を有することができないので、本発明のニッケルの含量の下限を７．０％に設定する。
【０１６９】
また、ニッケルの含量が過剰になると、ステンレス鋼の強度と硬度を増加させ、ステンレス鋼の十分な加工性を確保することが難しくなる。それだけでなく、コストの増加をもたらし、経済的な面でも好ましくない。したがって、本発明において、ニッケルの含量の上限を９．０％に設定する。
【０１７０】
（６）銅（Ｃｕ、Ｃｏｐｐｅｒ）：１．０〜４．０％
【０１７１】
銅は、ステンレス鋼の基地組織がマルテンサイト組織に相変態することを抑制して、ステンレス鋼の延性を高める作用をする。銅の含量が１．０％未満であると、銅による相変態抑制効果が十分に現れない。したがって、本発明では、銅による相変態抑制効果を十分に得るために、銅の含量の下限を１．０％に設定する。
【０１７２】
特に、ステンレス鋼が銅の撓み性と同等または類似のレベルの撓み性を有するようにするためには、銅の含量が１．０％以上でなければならない。
【０１７３】
銅の含量が増加するほど、基地組織の相変態抑制効果が増加するが、その増加幅は次第に小さくなる。そして、銅の含量が過剰になって４〜４．５％を超えると、その効果は飽和し、マルテンサイトの発生を促進するため好ましくない。そして、銅が高価の元素であるため、経済性にも影響を与えるようになる。したがって、銅の相変態抑制効果が飽和レベル未満に維持され、経済性を確保できるように、銅の含量の上限を４．０％に設定する。
【０１７４】
（７）モリブデン（Ｍｏ、ｍｏｌｙｂｄｅｎｕｍ）：０．０３％以下
【０１７５】
（８）リン（Ｐ、ｐｈｏｓｐｈｏｒｕｓ）：０．０４％以下
【０１７６】
（９）硫黄（Ｓ、ｓｕｌｆｅｒ）：０．０４％以下
【０１７７】
（１０）窒素（Ｎ、ｎｉｔｒｏｇｅｎ）：０．０３％以下
【０１７８】
モリブデン、リン、硫黄、及び窒素は、鋼鉄の半製品に元々含まれている元素であって、ステンレス鋼を硬化させるので、可能な限り低い含量に維持することが好ましい。
【０１７９】
２．ステンレス鋼の基地組織（ｍａｔｒｉｘ  ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ）
【０１８０】
ステンレス鋼を金属組織（又は基地組織）の面で分類すると、クロム（１８％）及びニッケル（８％）を主成分とするオーステナイト系（Ｏｓｔｅｎｉｔｅ  ｔｙｐｅ）ステンレス鋼と、クロム（１８％）を主成分とするフェライト系（Ｆｅｒｒｉｔｅ  ｔｙｐｅ）ステンレス鋼と、クロム（８％）を主成分とするマルテンサイト系（Ｍａｒｔｅｎｓｉｔｅ  ｔｙｐｅ）ステンレス鋼とに分類される。
【０１８１】
そして、オーステナイト系ステンレス鋼が塩分や酸に対する耐食性に優れ、延性が大きい特徴を有しているので、本発明の延性ステンレス鋼は、基地組織がオーステナイト系ステンレス鋼がよい。
【０１８２】
また、オーステナイト組織は、フェライト組織やマルテンサイト組織に比べて降伏強度及び硬度が低い特性を有する。さらに、同じ条件で結晶の大きさを成長させたとき、オーステナイトの平均粒度の大きさが最も大きいので、延性を高めるのに有利である。
【０１８３】
ステンレス鋼の延性を高めるためには、ステンレス鋼の基地組織がオーステナイト組織のみからなることが最も好ましい。しかし、ステンレス鋼の基地組織をオーステナイトのみに制御することが非常に難しいため、他の基地組織を含まざるを得ない。
【０１８４】
詳細には、オーステナイト系ステンレス鋼の延性に影響を与える他の基地組織は、熱処理過程で発生するデルタフェライト（δ−Ｆｅｒｒｉｔｅ）である。すなわち、前記デルタフェライトの含量が多いほど、ステンレス鋼の硬度は高くなる反面、延性は低下するようになる。
【０１８５】
ステンレス鋼が、粒度面積を基準として９０％以上、好ましくは９９％以上のオーステナイト基地組織を有し、１％以下のデルタフェライト基地組織を有することがよい。したがって、ステンレス鋼の延性を大きくするための方法の一つとして、オーステナイト系ステンレス鋼に含まれたデルタフェライトの量を減少させることが挙げられる。
【０１８６】
本発明の実施例に係る延性ステンレス鋼が１％以下のデルタフェライト基地組織を有する場合にも、前記デルタフェライトが結晶粒全体に均一に分布するより、局部的に特定の結晶粒に密集して分布する方が延性の増加に有利である。
【０１８７】
［延性ステンレス鋼の微細組織］
【０１８８】
図３は、９９％のオーステナイト基地組織と１％以下のデルタフェライト組織を有するステンレス鋼の微細組織の写真であり、図４は、オーステナイト基地組織のみを有するステンレス鋼の微細組織の写真である。図３の組織を有するステンレス鋼が、本発明の実施例に係る延性ステンレス鋼の微細組織である。
【０１８９】
図３のステンレス鋼及び図４のステンレス鋼は、粒度番号５．０〜７．０に該当する平均粒度の大きさを有する。平均粒度の大きさについては、以下で再び説明する。
【０１９０】
下記の表１は、図３のステンレス鋼（素材１）と図４のステンレス鋼（素材２）との機械的物性を比較したグラフである。
【０１９１】
【表１】
2020510808.tif 000003
【０１９２】
前記表１を参照すると、素材２が、素材１に比べて強度及び硬度においてさらに低い物性を有することが分かる。また、素材２が、素材１に比べて高い延伸率を有することが分かる。これから、ステンレス鋼の強度及び硬度を低下させるためには、ステンレス鋼がオーステナイト基地組織のみからなるのが理想的であるといえる。しかし、デルタフェライト基地組織を完全に除去するには困難が多いので、デルタフェライト基地組織の比率を最小限にすることがよい。
【０１９３】
また、上述したように、デルタフェライト組織が均一に分布するより、特定の結晶粒に密集して分布すれば、ステンレス鋼の軟質化にさらに良いという効果がある。
【０１９４】
図３において、大きな結晶粒１０１はオーステナイト基地組織を示し、黒色斑点状の小さな結晶粒１０２がデルタフェライト基地組織を示す。
【０１９５】
３．ステンレス鋼の平均粒度の大きさ（ａｖｅｒａｇｅ  ｄｉａｍｅｔｅｒ）
【０１９６】
ステンレス鋼の平均粒度の大きさは、組成及び／又は熱処理条件に応じて決定され得る。ステンレス鋼の平均粒度の大きさは、ステンレス鋼の強度及び硬度に影響を及ぼす。例えば、平均粒度の大きさが小さいほど、ステンレス鋼の強度及び硬度は大きくなり、平均粒度の大きさが大きいほど、ステンレス鋼の強度及び硬度は小さくなる。
【０１９７】
本発明の実施例に係る延性ステンレス鋼は、銅の含量及びデルタフェライトの粒度面積を調節することで撓み性が良い特性以外に、従来の一般的なステンレス鋼に比べて強度及び硬度が低い特性を有し、銅の強度及び硬度よりは高いという特性を有する。
【０１９８】
このためには、ステンレス鋼の平均粒度の大きさを３０〜６０μｍに制限する。一般的なオーステナイト組織の平均粒度の大きさは３０μｍよりも小さい。したがって、製造工程及び熱処理を通じて平均粒度の大きさを３０μｍ以上に成長させなければならない。
【０１９９】
米国材料試験協会（Ａｍｅｒｉｃａｎ  Ｓｏｃｉｅｔｙ  ｆｏｒ  Ｔｅｓｔｉｎｇ  ａｎｄ  Ｍａｔｅｒｉａｌｓ、ＡＳＴＭ）の基準によると、３０〜６０μｍの平均粒度の大きさは５．０〜７．０の粒度番号（Ｇｒａｉｎ  ｓｉｚｅ  Ｎｏ．）に該当する。これに反して、３０μｍよりも小さい平均粒度の大きさはＡＳＴＭ粒度番号７．５以上に該当する。
【０２００】
ステンレス鋼の平均粒度の大きさが３０μｍより小さいか、または粒度番号が７．０より大きい場合、本発明で要求する低強度及び低硬度の特性を有することができない。特に、ステンレス鋼の平均粒度の大きさ（又は粒度番号）は、ステンレス鋼の低強度及び低硬度の特性を決定する核心因子に該当する。
【０２０１】
下記の表２を参照すると、従来の銅配管は低強度及び低硬度の物性を有するので、冷媒循環サイクルを構成する冷媒配管として商用化されているが、腐食による信頼性の問題及び新冷媒に対する耐圧力性の問題を抱えている。
【０２０２】
そして、比較例２〜５のステンレス鋼は、銅配管に比べて過度に大きい強度及び硬度を有するため、銅の腐食性及び耐圧力性の問題は解決しても、加工性が低下するという問題を抱えている。
【０２０３】
これに反して、本発明の実施例に係るステンレス鋼は、従来の銅配管よりも強度及び硬度が大きく、かつ比較例２〜５のステンレス鋼よりも低い強度及び硬度を有するので、銅配管が有する耐食性及び耐圧力性の問題を解消することができ、Ｒ３２のような高圧新冷媒用配管に使用するに好適である。
【０２０４】
それだけでなく、銅配管よりも高い延伸率を有するので、既存のステンレス鋼が有する加工性の問題も解決される利点がある。
【０２０５】
【表２】
2020510808.tif 000004
【０２０６】
まとめると、本発明で定義される延性ステンレス鋼は、前記で説明したような構成要素が設定比率だけ含有され、９９％のオーステナイトと１％以下のデルタフェライトを有するステンレス鋼を意味するといえる。
【０２０７】
図５は、本発明の第１実施例に係る冷媒配管の外径及び内径を示す図である。
【０２０８】
図２及び図５を共に参照すると、本発明の第１実施例に係る圧縮機１００が駆動すると、前記圧縮機１００に吸入された冷媒は、圧縮後、温度の変化を伴うようになる。このような温度の変化により、吸入配管２１０及び吐出配管２２０側において、応力の変化が他の配管に比べて激しく発生する。
【０２０９】
本実施例は、図４に示すように、冷媒の状態変化時に圧力及び振動が最も激しく発生する吸入配管２１０及び吐出配管２２０を、軟質化過程を経た延性ステンレス鋼管で形成して許容応力を高める点に特徴がある。しかし、吸入配管及び吐出配管のみに限定されるものではなく、応力の変動状況に応じて、室外機及び室内機を接続するいずれか１つ以上の配管を前記延性ステンレス鋼管で構成することができる。
【０２１０】
本実施例に係る空気調和機１０の空調能力は、１１ｋＷ〜１６ｋＷの範囲で選択され得る。前記選択された空気調和機１０の空調能力に基づいて、前記延性ステンレス鋼管の外径が決定され得る。
【０２１１】
そして、本発明の空気調和機１０で使用できる冷媒には、上述したように、Ｒ３２、Ｒ１３４ａ、またはＲ４０１ａが含まれてもよい。特に、本発明において、前記延性ステンレス鋼管の厚さは、前記冷媒の種類に応じて異なって決定され得る。
【０２１２】
［延性ステンレス鋼管の厚さ設定方法］
【０２１３】
前記延性ステンレス鋼管の厚さは、次のような数式によって決定され得る。下記の数式は、配管に関する規格及び指針に関するコードを提供するＡＳＭＥ  Ｂ３１．１、及びガス関係法令で定めた施設、技術、検査などの技術的事項をコード化したＫＧＳ  Ｃｏｄｅに基づいて算出されたものである。
【０２１４】
【数１】
2020510808.tif 000005
【０２１５】
ここで、ｔmは、ステンレス配管の最小厚さ、Ｐは設計圧力（ＭＰａ）、Ｄ0は、ステンレス配管の外径（ｍｍ）、Ｓは許容応力（Ｍ／ｍｍ2）、Ｔextraは、腐食、ねじ山加工などによる余裕厚さを意味する。前記Ｔextraは、配管の材質が銅、アルミニウムまたはステンレス鋼で構成される場合、０．２と決定される。
【０２１６】
［配管の管径の定義］
【０２１７】
図５に示したように、吸入配管２１０または吐出配管２２０に使用される延性ステンレス鋼管の外径はａ、その内径はｂと定義することができる。数式１を説明すると、配管の最小厚さは、配管の外径には比例し、許容応力には反比例することが分かる。
【０２１８】
［許容応力、Ｓ］
【０２１９】
許容応力は、基準強度を安全率で割ったもので、配管に外力が加えられる場合、配管の変形又は破損が発生せずに耐えられるほどであると認められて重量を加えるように許容されている応力（変形力）の最大値を意味する。
【０２２０】
本実施例において、延性ステンレス鋼管の許容応力の基準は、ＡＳＭＥ  ＳＥＣ．ＶＩＩＩ  Ｄｉｖ．１に記載されたコードを満足するように導出されたものであって、許容応力（Ｓ）は、配管の引張強度を３．５で割った値、または配管の降伏強度を１．５で割った値の中で小さい値に設定され得る。許容応力は、配管の材質によって変化する値であり、ＡＳＭＥ  ＳＥＣ．ＶＩＩＩ  Ｄｉｖ．１を基準として９３．３Ｍｐａに決定され得る。
【０２２１】
配管に同じ応力が加えられる場合、銅に比べてステンレスは、応力のマージンが大きく形成され得るので、配管の設計自由度が増加することができる。結局、配管に伝達される応力を減少させるために、配管の長さを長く形成しなければならない制限から解放され得る。一例として、圧縮機１００から伝達される振動を低減するために、制限された設置空間内で、ループ（ｌｏｏｐ）状に配管を複数回折り曲げて（ｂｅｎｄｉｎｇ）配置する必要がなくなる。
【０２２２】
［延性ステンレス鋼管の外径］
【０２２３】
圧縮機１００の能力に基づいて、前記空気調和機１０の空調能力、すなわち、冷房能力又は暖房能力が決定され得る。そして、延性ステンレス鋼管の外径は、圧縮機の冷凍能力に応じてその大きさが決定され得る。すなわち、圧縮機の容量が、前記延性ステンレス鋼管の外径を決定する基準となり得る。
【０２２４】
一例として、１１ｋＷ以上１６ｋＷ以下の空調能力を有する空気調和機１０において、前記吸入配管２１０及び吐出配管２２０を前記延性ステンレス鋼管で構成する場合、吸入配管２１０の外径は、１８．９５〜１９．１５ｍｍ、１５．７８〜１５．９８ｍｍ、及び２２．１０〜２２．３０ｍｍのうち少なくともいずれか１つの範囲に属するように形成されてもよく、吐出配管２２０の外径は、１２．６０〜１２．８０ｍｍ、９．４２〜９．６２ｍｍ、及び１５．７８〜１５．９８ｍｍのうち少なくともいずれか１つの範囲に属するように形成されてもよい。
【０２２５】
本実施例は、空気調和機１０の空調能力が１１ｋＷ以上１６ｋＷ以下に形成されることを特徴とする。
【０２２６】
［冷媒の種類による設計圧力、Ｐ］
【０２２７】
設計圧力は、冷媒の圧力であって、冷媒サイクルの凝縮圧力に対応することができる。一例として、前記凝縮圧力は、室外熱交換器１２０または室内熱交換器で凝縮される冷媒の温度値（以下、凝縮温度）に基づいて決定されてもよい。そして、前記設計圧力は、前記凝縮温度で冷媒の飽和蒸気圧を意味することができる。通常、空気調和機の凝縮温度は、約６５℃前後に形成される。
【０２２８】
冷媒の種類による飽和蒸気圧は表３に開示される。
【０２２９】
【表３】
2020510808.tif 000006
【０２３０】
表３を参照すると、Ｒ４１０ａを冷媒として使用した場合、６５℃での飽和蒸気圧が４．１５と示されるので、前記設計圧力（Ｐ）は４．１５（ＭＰａ）と決定され得る。
【０２３１】
Ｒ１３４ａを冷媒として使用した場合、６５℃での飽和蒸気圧は１．７９と示されるので、前記設計圧力（Ｐ）は１．７９（ＭＰａ）と決定され得る。
【０２３２】
また、Ｒ３２を冷媒として使用した場合の飽和蒸気圧は４．３０と示されるので、前記設計圧力（Ｐ）は４．３０（ＭＰａ）と決定され得る。
【０２３３】
［延性ステンレス鋼管の最小厚さの計算］
【０２３４】
前記したように、許容応力（Ｓ）は、ＡＳＭＥ  ＳＥＣ．ＶＩＩＩ  Ｄｉｖ．１を基準として９３．３ＭＰａであり、設計圧力（Ｐ）は、冷媒がＲ４１０ａであり、冷媒の温度が６５℃であるとき、４．１５ＭＰａと決定される。決定された許容応力（Ｓ）及び設計圧力（Ｐ）を数式１に適用して配管の外径に応じて計算された配管の最小厚さを、次のような表４を通じて確認できる。
【０２３５】
【表４】
2020510808.tif 000007
【０２３６】
表４を参照すると、ＡＳＭＥ  Ｂ３１．１に基づいて導出された延性ステンレス鋼管の最小厚さ、及びＪＩＳ  Ｂ  ８６０７に基づいて導出された延性ステンレス鋼管の最小厚さを確認することができる。ここで、実施例は、延性ステンレス鋼管を適用したものであり、比較例は、既存の銅配管を適用したものである。
【０２３７】
ＪＩＳ  Ｂ  ８６０７は、日本で使用される配管の基準コードであって、ＪＩＳ  Ｂ  ８６０７の場合には、ＡＳＭＥ  Ｂ３１．１とは異なり、腐食、ねじ山加工などによる余裕厚さであるｔextra値を考慮しないので、最小厚さがＡＳＭＥ  Ｂ３１．１より小さく導出される。ｔextra値は、通常、銅、銅合金、アルミニウム、アルミニウム合金、ステンレスの場合、０．２（ｍｍ）に設定され得る。
【０２３８】
実施例に係る延性ステンレス鋼管の最小厚さは、ＡＳＭＥ  Ｂ３１．１に基づいて導出されたものであるが、Ｒ４０１ａの冷媒を使用する場合の圧力を考慮して、約０．１〜０．２ｍｍの間で決定される所定のマージンをおいて適用可能な厚さを決定したものである。すなわち、実施例は、一つの例としてマージンをおいて最小厚さを提案するものと理解され、計算された最小厚さ以上であれば、前記マージンの大きさは、安全率に基づいて変動可能である。
【０２３９】
具体的には、表４において、同じ外径（φ７．９４）の場合を説明すると、実施例は、適用可能な配管の厚さが０．５０ｍｍであり、比較例は０．６２２ｍｍであることを確認できる。すなわち、同じ外径を有するように設計された配管を、実施例のように延性ステンレス鋼管で形成した場合には、配管の厚さをさらに減少させることができることを意味し、これは、配管の内径をさらに大きく形成できることを意味する。
【０２４０】
本実施例において、前記吸入配管２１０の外径は、１８．９５〜１９．１５ｍｍ、１５．７８〜１５．９８ｍｍ、及び２２．１０〜２２．３０ｍｍのうち少なくともいずれか１つの範囲に属するように形成することができる。
【０２４１】
前記吸入配管２１０の外径が１８．９５〜１９．１５ｍｍの範囲で形成される場合、表４を参照すると、前記吸入配管２１０の標準配管の外径は１９．０５ｍｍであり、前記吸入配管２１０の最小厚さは、ＡＳＭＥ  Ｂ３１．１の場合に０．６９ｍｍ、ＪＩＳ  Ｂ  ８６０７の場合に０．４９ｍｍであり、マージンを適用した実施例の場合に０．８０ｍｍに形成することができる。したがって、前記の基準のうち、前記吸入配管２１０に適用できる限界厚さ値は、ＪＩＳ  Ｂ  ８６０７を基準として、０．４９ｍｍとなる。結局、前記吸入配管２１０の内径は、１８．０７ｍｍ（＝１９．０５−２×０．４９）以下に形成され得る。
【０２４２】
他の実施例として、前記吸入配管２１０の外径が１５．７８〜１５．９８ｍｍの範囲で形成される場合、表４を参照すると、前記吸入配管２１０の標準配管の外径は１５．８８ｍｍであり、前記吸入配管２１０の最小厚さは、ＡＳＭＥ  Ｂ３１．１の場合に０．６１ｍｍ、ＪＩＳ  Ｂ  ８６０７の場合に０．４１ｍｍであり、マージンを適用した実施例の場合に０．７０ｍｍに形成することができる。したがって、前記の基準のうち、前記吸入配管２１０に適用できる限界厚さ値は、ＪＩＳ  Ｂ  ８６０７を基準として、０．４１ｍｍとなる。結局、前記吸入配管２１０の内径は、１５．０６ｍｍ（＝１５．８８−２×０．４１）以下に形成され得る。
【０２４３】
更に他の実施例として、前記吸入配管２１０の外径が２２．１０〜２２．３０ｍｍの範囲で形成される場合、表４を参照すると、前記吸入配管２１０の標準配管の外径は２２．２０ｍｍであり、前記吸入配管２１０の最小厚さは、ＡＳＭＥ  Ｂ３１．１の場合に０．７７ｍｍ、ＪＩＳ  Ｂ  ８６０７の場合に０．５７ｍｍであり、マージンを適用した実施例の場合に１．００ｍｍに形成することができる。したがって、前記の基準のうち、前記吸入配管２１０に適用できる限界厚さ値は、ＪＩＳ  Ｂ  ８６０７を基準として、０．５７ｍｍとなる。結局、前記吸入配管２１０の内径は、２１．０６ｍｍ（＝２２．２０−２×０．５７）以下に形成され得る。
【０２４４】
本実施例において、前記吐出配管２２０の外径は、１２．６０〜１２．８０ｍｍ、９．４２〜９．６２ｍｍ、及び１５．７８〜１５．９８ｍｍのうち少なくともいずれか１つの範囲に属するように形成することができる。
【０２４５】
まず、前記吐出配管２２０の外径が１２．６０〜１２．８０ｍｍの範囲で形成される場合、表４を参照すると、前記吐出配管２２０の標準配管の外径は１２．７０ｍｍであり、前記吐出配管２２０の最小厚さは、ＡＳＭＥ  Ｂ３１．１の場合に０．５３ｍｍ、ＪＩＳ  Ｂ  ８６０７の場合に０．３３ｍｍであり、マージンを適用した実施例の場合に０．６０ｍｍに形成することができる。したがって、前記の基準のうち、前記吐出配管２２０に適用できる限界厚さ値は、ＪＩＳ  Ｂ  ８６０７を基準として０．３３ｍｍとなる。結局、前記吐出配管２２０の内径は、１２．７０ｍｍ（＝１２．０４−２×０．３３）以下に形成され得る。
【０２４６】
他の実施例として、前記吐出配管２２０の外径が９．４２〜９．６２ｍｍの範囲で形成される場合、表４を参照すると、前記吐出配管２２０の標準配管の外径は９．５２ｍｍであり、前記吐出配管２２０の最小厚さは、ＡＳＭＥ  Ｂ３１．１の場合に０．４４ｍｍ、ＪＩＳ  Ｂ  ８６０７の場合に０．２４ｍｍであり、マージンを適用した実施例の場合に０．５０ｍｍに形成することができる。したがって、前記の基準のうち、前記吐出配管２２０に適用できる限界厚さ値は、ＪＩＳ  Ｂ  ８６０７を基準として、０．２４ｍｍとなる。結局、前記吐出配管２２０の内径は、９．０４ｍｍ（＝９．５２−２×０．２４）以下に形成され得る。
【０２４７】
更に他の実施例として、前記吐出配管２２０の外径が１５．７８〜１５．９８ｍｍの範囲で形成される場合、表４を参照すると、前記吐出配管２２０の標準配管の外径は１５．８８ｍｍであり、前記吐出配管２２０の最小厚さは、ＡＳＭＥ  Ｂ３１．１の場合に０．６１ｍｍ、ＪＩＳ  Ｂ  ８６０７の場合に０．４１ｍｍであり、マージンを適用した実施例の場合に０．７０ｍｍに形成することができる。したがって、前記の基準のうち、前記吐出配管２２０に適用できる限界厚さ値は、ＪＩＳ  Ｂ  ８６０７を基準として、０．４１ｍｍとなる。結局、前記吐出配管２２０の内径は、１５．０６ｍｍ（＝１５．８８−２×０．４１）以下に形成され得る。
【０２４８】
まとめると、本実施例に係る圧縮機１００に使用される配管の外径は、圧縮機の冷凍能力または空気調和機１０の空調能力によって決定され、設計圧力は、使用される冷媒に応じて決定され得る。
【０２４９】
実施例のように、吸入配管及び吐出配管を延性ステンレス鋼管で構成する場合、ステンレスの許容応力が銅の許容応力に比べて大きいので、数式１にこれを適用すれば、配管の厚さを減少させることができることが分かる。すなわち、強度または硬度が相対的に高い延性ステンレス鋼管を使用することによって許容応力が増加することができ、これによって、同じ配管外径での厚さの減少を実現することができる。
【０２５０】
したがって、本実施例に係る延性ステンレス鋼管は、従来の銅配管と同じ外径を有するように設計されても、内径がさらに大きくなるように設計できるので、冷媒の流動抵抗を減少させることができ、冷媒の循環効率を改善することができる。
【０２５１】
図６は、本発明の第１実施例に係る延性ステンレス鋼管の製造方法を示したフローチャートであり、図７は、図６の冷間圧延工程（Ｓ１）を概略的に示した図であり、図８は、図６のスリッティング工程（Ｓ２）を概略的に示した図であり、図９は、図６のフォーミング工程（Ｓ３）を概略的に示した図であり、図１０乃至図１３は、図６の製造方法によって延性ステンレス鋼管を製造する過程を示した断面図であり、図１４は、図６の光輝焼鈍工程（Ｓ７）を概略的に示した図である。
【０２５２】
上述したように、従来のステンレス鋼は、銅よりも高い強度及び硬度を有するので加工性の問題が提起され、特に、ステンレス鋼で曲げ加工を行うことが制限されるという問題があった。
【０２５３】
［要求される延性ステンレス鋼管の性質］
【０２５４】
このような問題を解決するために、本発明に係る延性ステンレス鋼管は、銅を含む組成、オーステナイトからなる基地組織、３０〜６０μｍの平均粒度の大きさを有することによって、従来のステンレス鋼よりも低強度及び低硬度の物性を有する。
【０２５５】
特に、オーステナイトは、フェライトやマルテンサイトに比べて低降伏強度及び低硬度の特性を有する。したがって、本発明で要求する低強度及び低硬度の特性を有する延性ステンレス鋼管を製造するためには、延性ステンレス鋼管の粒度面積を基準として９９％以上のオーステナイト基地組織を有し、１％以下のデルタフェライト基地組織を有しなければならない。
【０２５６】
このために、本発明では、延性ステンレス鋼管の組成比だけでなく、追加的な熱処理を行うことで、延性ステンレス鋼管の粒度面積を基準として９９％以上のオーステナイト基地組織を有し、１％以下のデルタフェライト基地組織を有することを特徴とする。
【０２５７】
＜延性ステンレス鋼管の熱処理工程＞
【０２５８】
延性ステンレス鋼管の熱処理工程について具体的に説明する。
【０２５９】
銅からなる配管が引き抜きという単一の工程により形成できるのとは異なり、延性ステンレス鋼からなる配管は、銅よりも高い強度及び硬度を有するので、単一の工程では製造しにくい。
【０２６０】
本実施例に係る延性ステンレス鋼管の熱処理工程は、冷間圧延工程（Ｓ１）、スリッティング（Ｓｌｉｔｔｉｎｇ）工程（Ｓ２）、フォーミング（Ｆｏｒｍｉｎｇ）工程（Ｓ３）、溶接（Ｗｅｌｄｉｎｇ）工程（Ｓ４）、切削（Ｃｕｔｔｉｎｇ）工程（Ｓ５）、引き抜き（Ｄｒａｗｉｎｇ）工程（Ｓ６）、及び光輝焼鈍（Ｂｒｉｇｈｔ  Ａｎｎｅａｌｉｎｇ）（Ｓ７）工程を含むことができる。
【０２６１】
［第１工程：冷間圧延工程（Ｓ１）］
【０２６２】
冷間圧延工程（Ｓ１）は、鋳造工程で生産された延性ステンレス鋼を、再結晶温度以下で回転する２つのロールの間を通過させて圧延する工程として理解できる。すなわち、冷間圧延された延性ステンレス鋼は、薄板の表面凹凸やしわなどが矯正され、表面に金属光沢が付与され得る。
【０２６３】
図７に示されたように、延性ステンレス鋼は、シート（ｓｈｅｅｔ）３１０形状からなり、シート３１０は、アンコイラ（ｕｎｃｏｉｌｅｒ）によってコイル（Ｃｏｉｌ）状に巻かれて提供され得る。
【０２６４】
前記シート３１０は、上下に配置されて回転する２つの圧延ロール（Ｒｏｌｌ）３２０の間を通過して連続的な力を受けることによって、表面積は広くなり、その厚さは薄くなり得る。本実施例において、延性ステンレス鋼は、鋳造工程で１．６ｍｍ〜３ｍｍの厚さを有するシート状に提供され、冷間圧延工程（Ｓ１）を通じて、シートの厚さが１ｍｍ以下に冷間加工され得る。
【０２６５】
［第２工程：スリッティング工程（Ｓ２）］
【０２６６】
スリッティング工程（Ｓ２）は、冷間加工されたシート３１０を、スリッタを用いて所望の幅に多数個に切断する工程として理解できる。すなわち、単一のシート３１０は、スリッティング工程（Ｓ２）を経て多数個に切断されて加工され得る。
【０２６７】
図８に示されたように、冷間加工されたシート３１０は、アンコイラ３３１の外周面にコイル状に巻かれた状態で、アンコイラ３３１の回転によって、巻かれたコイルが巻きほぐされながら前記シート３１０がスリッタ３３２を通過することができる。
【０２６８】
一例として、前記スリッタ３３２は、前記シート３１０の上下方向に配置される軸、及び前記軸に結合される回転カッター３３２ａを含むことができる。前記回転カッター３３２ａは、前記軸において前記シート３１０の幅方向に多数個が離隔して配置され得る。前記多数個の回転カッター３３２ａの離隔間隔は、互いに同一であってもよく、場合によっては互いに異なってもよい。
【０２６９】
したがって、前記シート３１０が前記スリッタ３３２を通過すると、単一のシート３１０は、多数個の回転カッター３３２ａによって多数個のシート３１０ａ，３１０ｂ，３１０ｃ，３１０ｄに分離され得る。このような過程を通じて、前記シート３１０は、適用される冷媒配管の好適な直径または幅を有することができる。このとき、前記シート３１０は、前記スリッタ３３２によって精密に切断されるように、上下方向に配置される多数の支持ローラ３３３，３３４によって加圧され得る。
【０２７０】
一方、スリッティング工程（Ｓ２）が完了すると、前記シート３１０の外面にまくれ（Ｂｕｒ）が形成され得るが、このようなＢｕｒは除去される必要がある。もし、前記シート３１０の外面にＢｕｒが残存する場合、前記シート３１０から加工された配管が他の配管と溶接される過程で溶接不良が発生するだけでなく、溶接が不良な部分を介して冷媒が漏洩する問題をもたらすことがある。したがって、本発明では、スリッティング工程（Ｓ２）が完了すると、Ｂｕｒの除去のための研磨工程をさらに行う必要がある。
【０２７１】
［第３工程：フォーミング工程（Ｓ３）］
【０２７２】
フォーミング工程（Ｓ３）は、シート３１０ａ状の延性ステンレス鋼を複数の段階の成形ロール３４０を通過させて配管３１０ｅの形状に成形する工程として理解できる。
【０２７３】
図９に示されたように、前記シート３１０ａは、アンコイラの外周面にコイル状に巻かれた状態で、アンコイラの回転によって、巻かれたコイルが巻きほぐされながら垂直又は水平方向に交互に配置された多段の成形ロール３４０に進入する。このような多段の成形ロール３４０に進入したシート３１０ａは、順次に成形ロール３４０を通過しながら、両側端が互いに隣接した配管３１０ｅの形状に成形され得る。
【０２７４】
図１０は、シート状の延性ステンレス鋼を巻いて配管１０ｅの形状に成形されたことを示している。すなわち、シート３１０ａ状の延性ステンレス鋼は、フォーミング工程（Ｓ３）を通じて、両側端３１１ａ，３１１ｂが互いに近接している配管３１０ｅに成形され得る。
【０２７５】
［第４工程：溶接工程（Ｓ４）］
【０２７６】
溶接工程（Ｓ４）は、フォーミング工程（Ｓ３）によって巻かれて互いに近づいた配管３１０ｅの両側端３１１ａ，３１１ｂを互いに接合して継ぎ目パイプ（ｗｅｌｄｅｄ  ｐｉｐｅ）にする工程として理解できる。溶接工程（Ｓ４）での継ぎ目パイプは、溶融溶接機、例えば、通常の電気抵抗溶接機、アルゴン溶接機、または高周波溶接機などによって、突き合わせられた両側端が溶接されることによって具現され得る。
【０２７７】
図１１は、延性ステンレス鋼からなるシートを巻いて溶接した配管を示したものである。具体的には、前記配管３１０ｅの両側端３１１ａ，３１１ｂを配管の長手方向に溶接することによって前記両側端３１１ａ，３１１ｂを互いに接合させる。
【０２７８】
このとき、溶接過程において、前記配管３１０ｅの長手方向に沿って溶接部（ｗｅｌｄ  ｚｏｎｅ）３１３が形成される。図１１に示されたように、前記溶接部３１３には、配管３１０ｅの外周面３１１及び内周面３１２から少し突出したビード３１３ａ，３１３ｂが形成されるため、前記配管の外周面３１１及び内周面３１２は平滑面（ｓｍｏｏｔｈ  ｓｕｒｆａｃｅ）を構成しない。
【０２７９】
前記溶接部３１３の両側には、溶接過程での熱によって熱影響部（ＨＡＺ：ｈｅａｔ−ａｆｆｅｃｔｅｄ  ｚｏｎｅ）３１４ａ，３１４ｂがさらに形成され得る。前記熱影響部３１４ａ，３１４ｂも、溶接部３１３と同様に配管の長手方向に沿って形成される。
【０２８０】
［第５工程：切削工程（Ｓ５）］
【０２８１】
切削工程（Ｓ５）は、前記溶接部３１３のビード３１３ａを部分的に切り出して配管の外周面３１１を平滑面にする工程として理解できる。前記切削工程（Ｓ５）は、溶接工程（Ｓ４）に連続して行われ得る。
【０２８２】
一例として、切削工程（Ｓ５）は、プレスビードローリング（ｐｒｅｓｓ  ｂｅａｄ  ｒｏｌｌｉｎｇ）を通じて配管を長手方向に移動させながら、バイト（ｂｉｔｅ）を用いてビード３１３ａを部分的に切り出す過程を含むことができる。
【０２８３】
図１２は、切削工程（Ｓ５）まで終えた延性ステンレス鋼管を示す。すなわち、切削工程（Ｓ５）を通じて、前記配管３１０ｅの外周面３１１に形成されたビード３１３ａが除去され得る。場合によって、切削工程（Ｓ５）は、溶接工程（Ｓ４）と共に行われてもよく、これとは異なり、切削工程（Ｓ５）は省略されてもよい。
【０２８４】
［第６工程：引き抜き工程（Ｓ６）］
【０２８５】
引き抜き工程（Ｓ６）は、前記溶接部３１３のビード３１３ｂに外力を加えて配管３１０ｅの内周面３１２を平滑面にする工程として理解できる。
【０２８６】
一例として、引き抜き工程（Ｓ６）は、フォーミング工程（Ｓ３）及び溶接工程（Ｓ４）を経て製造された配管３１０ｅの外径よりも小さい内径を有する孔（ｈｏｌｅ）が形成されたダイス（ｄｉｅｓ）と、フォーミング工程（Ｓ３）及び溶接工程（Ｓ４）を経て製造された前記配管３１０ｅの内径よりも小さい外径を有するプラグ（ｐｌｕｇ）とを含む引抜機によって行われてもよい。
【０２８７】
具体的には、溶接工程（Ｓ４）及び／又は切削工程（Ｓ５）を経た配管３１０ｅは、ダイスに形成された孔とプラグとの間を通過し、このとき、配管３１０ｅの外周面３１１に形成されたビード３１３ａは、配管の外周面３１１の中心外側に突出して形成されるため、ダイスの孔を通過できずに塑性変形しながら除去され得る。
【０２８８】
同様に、前記配管３１０ｅの内周面３１２に形成されたビード３１３ｂは、配管３１０ｅの内周面３１２の中心部側に突出して形成されるため、プラグを通過できずに塑性変形しながら除去され得る。
【０２８９】
すなわち、上述したような引き抜き工程（Ｓ６）を経ながら前記配管の内周面３１２及び外周面３１１上の溶接ビード３１３ａ，３１３ｂが除去され得る。そして、前記配管の内周面３１２上の溶接ビード３１３ａが除去されるので、冷媒配管のための拡管時に、配管の内周面３１２上に段部が発生することを根本的に防止することができる。
【０２９０】
図１３は、引き抜き工程（Ｓ６）まで終えた延性ステンレス鋼管を示す。すなわち、引き抜き工程（Ｓ６）を通じて、前記配管３１０ｅの外周面３１１及び内周面３１２に形成されたビード３１３ａ，３１３ｂが除去され得る。
【０２９１】
切削及び引き抜きを通じて配管３１０ｅの外周面３１１と内周面３１２を平滑面にする理由は、配管の内部の均一な内径を形成し、他の配管との接続を容易にするためである。また、配管の内部の均一な内径を形成する理由は、円滑な冷媒の流れ、及び一定の冷媒の圧力を維持させるためである。図示していないが、引き抜き工程（Ｓ６）の後に、機械加工を通じて配管３１０ｅの外周面３１１と内周面３１２にグルーブ（図示せず）を形成することができる。
【０２９２】
［第７工程：光輝焼鈍工程（Ｓ７）］
【０２９３】
光輝焼鈍（Ｂｒｉｇｈｔ  Ａｎｎｅａｌｉｎｇ）工程（Ｓ７）は、溶接ビードが除去された配管３１０ｅを加熱して内部に残っている熱履歴及び残留応力を除去する工程として理解できる。本実施例では、延性ステンレス鋼の粒度面積を基準として、９９％以上のオーステナイト基地組織を有し、１％以下のデルタフェライト基地組織を有するようにすると同時に、延性ステンレス鋼の平均粒度の大きさを３０〜６０μｍに成長させるために、本熱処理工程を行うことを特徴とする。
【０２９４】
特に、延性ステンレス鋼の平均粒度の大きさ（又は粒度番号）は、ステンレス鋼の低強度及び低硬度の特性を決定する核心因子に該当する。具体的には、光輝焼鈍工程（Ｓ７）は、溶接ビードが除去された配管３１０ｅを還元性や非酸化性ガスの気流内で焼鈍を行い、焼鈍の後にそのまま冷却させることによって行われる。
【０２９５】
図１４に示されたように、溶接ビードが除去された配管３１０ｅは、一定の速度で焼鈍炉（ａｎｎｅａｌｉｎｇ  ｆｕｒｎａｃｅ）３５０を通過する。前記焼鈍炉３５０内には雰囲気ガスが充填され、前記焼鈍炉３５０の内部は、電気ヒータまたはガスバーナーなどによって高温に加熱された状態であり得る。
【０２９６】
すなわち、前記配管３１０ｅは、前記焼鈍炉３５０を通過しながら所定の入熱量（ｈｅａｔ  ｉｎｐｕｔ）を得るようになり、このような入熱量によって、延性ステンレス鋼は、オーステナイト基地組織、及び３０〜６０μｍの平均粒度の大きさを有するように形成され得る。
【０２９７】
前記入熱量は、金属部材に入った熱量を意味し、前記入熱量は、金属学的微細組織の調節に非常に重要な役割を果たす。したがって、本実施例では、前記入熱量を制御するための熱処理方法を提示する。
【０２９８】
光輝焼鈍工程（Ｓ７）において、前記入熱量は、熱処理温度、雰囲気ガス、または配管３１０ｅの移送速度に応じて定められ得る。
【０２９９】
本実施例に係る光輝焼鈍工程（Ｓ７）の場合、熱処理温度は１０５０〜１１００℃であり、雰囲気ガスは水素又は窒素であり、配管３１０ｅの移送速度は１８０〜２２０ｍｍ／ｍｉｎである。したがって、前記配管３１０ｅは、焼鈍炉３５０の焼鈍熱処理温度１０５０〜１１００℃で１８０〜２２０ｍｍ／ｍｉｎの移送速度で焼鈍炉３５０を通過することができる。
【０３００】
ここで、焼鈍熱処理温度が１０５０℃未満であると、延性ステンレス鋼の十分な再結晶が起こらず、細粒組織が得られないだけでなく、結晶粒が扁平な加工組織となってクリープ強度を損傷させるようになる。反対に、焼鈍熱処理温度が１１００℃を超えると、高温粒界割れ（ｉｎｔｅｒｃｒｙｓｔａｌｌｉｎｅ  ｃｒａｃｋｉｎｇ）や延性の低下をもたらすようになる。
【０３０１】
また、溶接ビードが除去された配管３１０ｅが焼鈍炉３５０を１８０ｍｍ／ｍｉｎ未満の移送速度で通過する場合、長時間により生産性が低下するという問題がある。反対に、配管３１０ｅが焼鈍炉３５０を２２０ｍｍ／ｍｉｎを超える移送速度で通過する場合、延性ステンレス鋼内に存在する応力が十分に除去されないだけでなく、オーステナイト基地組織の平均粒度の大きさが３０μｍ以下に形成される。すなわち、配管３１０ｅの移送速度が速すぎると、延性ステンレス鋼の平均粒度の大きさが３０μｍ以下となり、本発明で要求する低強度及び低硬度の特性を有することができなくなる。
【０３０２】
上述したように、冷間圧延工程（Ｓ１）、スリッティング工程（Ｓ２）、フォーミング工程（Ｓ３）、溶接工程（Ｓ４）、切削工程（Ｓ５）、引き抜き工程（Ｓ６）及び光輝焼鈍工程（Ｓ７）を経て製造された本発明に係る延性ステンレス鋼は、スプール（ｓｐｏｏｌ）などによってコイリングされた状態で臨時に保管された後、出荷され得る。
【０３０３】
図示していないが、光輝焼鈍工程（Ｓ７）が完了した後に、形状矯正及び表面研磨加工がさらに行われ得る。
【０３０４】
＜疲労破壊試験＞
【０３０５】
図１５は、本発明の第１実施例に係る延性ステンレス鋼管と従来の銅配管との疲労限度を比較できるＳ−Ｎ曲線（Ｃｕｒｖｅ）実験グラフであり、図１６は、本発明の第１実施例に係る延性ステンレス鋼管のＳ−Ｎ曲線を示す実験グラフである。
【０３０６】
図１５及び図１６を参照すると、本発明の第１実施例に係る延性ステンレス鋼管の疲労限度（又は耐久限度）は、約２００．５２ＭＰａである。これは、従来の銅（Ｃｕ）配管の疲労限度２５ＭＰａに比べて約１７５ＭＰａ（８倍）高い値である。すなわち、前記延性ステンレス鋼管は、従来の銅配管よりも耐久性、信頼性、期待寿命、設計自由度の面で向上した効果を有することができる。以下では、前記延性ステンレス鋼管の効果についてより詳細に説明する。
【０３０７】
［最大許容応力］
【０３０８】
前記延性ステンレス鋼管は、前記疲労限度値に基づいて、最大許容応力値を決定することができる。一例として、前記延性ステンレス鋼管の最大許容応力は、空気調和機１０の起動または停止時に２００ＭＰａに設定することができ、空気調和機の運転時には９０ＭＰａに設定することができる。前記空気調和機の運転時に最大許容応力が小さい値を有する理由は、運転状態で配管の内部を流動する冷媒による応力を反映したものと理解することができる。
【０３０９】
前記最大許容応力は、配管などを安全に使用するのに許容できる最大限度の応力を意味する。一例として、配管などは使用中に外力を受けることがあり、前記外力によって配管の内部には応力が発生する。ここで、前記内部応力が、固体材料などの要因によって定められるある限界応力値以上となる場合、前記配管は、永久変形を起こしたり、破壊されたりすることがある。したがって、最大許容応力を定めることによって、前記配管を安全に使用できるようにする。
【０３１０】
［疲労限度］
【０３１１】
鋼（Ｓｔｅｅｌ）などのような固体材料に繰り返し応力が連続して加えられると、前記固体材料は、引張強度よりも遥かに低い応力で破壊され得る。これを材料の疲労（ｆａｔｉｇｕｅ）といい、前記疲労による破壊を疲労破壊という。前記材料の疲労は、材料が繰り返し荷重を受けると発生する。そして、繰り返し荷重によってある限度を超えると、終局的に材料が破断し得るが、いくら繰り返し荷重を受けても破断しない限度を疲労限度（ｆａｔｉｇｕｅ  ｌｉｍｉｔ  ｅｎｄｕｒａｎｃｅ  ｌｉｍｉｔ）または耐久限度と定義する。
【０３１２】
［疲労限度とＳ−Ｎ曲線の関係］
【０３１３】
Ｓ−Ｎ曲線は、ある応力（Ｓｔｒｅｓｓ）を繰り返した場合、破壊するまでの繰り返し回数（Ｎ、ｃｙｃｌｅ）を示したものである。詳しくは、固体材料は、複数回繰り返して作用する応力を受けると、さらに早く破壊され、破壊されるまでの応力の繰り返し回数は、加えられる応力の振幅に影響を受ける。したがって、前記Ｓ−Ｎ曲線を通じて、前記固体材料が破壊されるまでどのくらいの大きさの応力及び応力の繰り返し回数に影響を受けるかを分析することができる。
【０３１４】
図１５及び図１６のＳ−Ｎ曲線実験グラフにおいて、縦軸は応力振幅（Ｓｔｒｅｓｓ）を示し、横軸は繰り返し回数のログ（Ｌｏｇ）値を示す。そして、Ｓ−Ｎ曲線は、応力振幅を加えたときに材料が破壊されるまでの繰り返し回数のログ値に従って引かれる曲線である。一般的に、金属材料のＳ−Ｎ曲線は、応力振幅が小さいほど、破壊までの繰り返し回数は増加する。そして、応力振幅がある値以下になると、無限に繰り返しても破壊されない。ここで、Ｓ−Ｎ曲線が水平になる限界の応力値は、上述した材料の疲労限度または耐久限度を意味する。
【０３１５】
［銅配管の疲労限度の問題点］
【０３１６】
図１５の従来の軟質の銅（Ｃｕ）配管の疲労破壊の実験データに基づく従来の銅（Ｃｕ）配管のＳ−Ｎ曲線を説明すると、従来の銅配管の疲労限度は約２５ＭＰａであることを確認できる。すなわち、前記銅配管の最大許容応力は２５ＭＰａである。しかし、空気調和機の運転状態に応じて（図１８参照）、前記空気調和機の起動または停止時には、配管の応力が約２５〜３０ＭＰａの値を有する場合が発生し得る。結局、従来の銅配管は、上述したように、疲労限度以上の応力値により、配管の寿命が短縮され、耐久性が低下するという問題がある。
【０３１７】
［延性ステンレス鋼管の効果］
【０３１８】
図１５及び図１６において、前記延性ステンレス鋼管の疲労破壊の実験データに基づく本発明のＳ−Ｎ曲線を説明すると、前記延性ステンレス鋼管の疲労限度は約２００．５２ＭＰａであり、前記銅配管に対し８倍の値を有する。すなわち、前記延性ステンレス鋼管の最大許容応力は約２００ＭＰａである。空気調和機の最大運転負荷を考慮しても、空気調和機に備えられる配管内の応力は、前記延性ステンレス鋼管の最大許容応力を超えない。したがって、前記延性ステンレス鋼管が空気調和機に使用される場合、配管の寿命が延び、耐久性及び信頼性が向上するという利点がある。
【０３１９】
前記延性ステンレス鋼管は、前記銅配管の疲労限度に比べて約１７５ＭＰａの設計余裕が存在する。詳しくは、前記延性ステンレス鋼管の外径は従来の銅配管の外径と同一であり、内径は拡張されるように形成することができる。
【０３２０】
すなわち、前記延性ステンレス鋼管の最小厚さは、前記銅配管の最小厚さよりも小さく、このような場合にも、相対的に高い設計余裕により、従来の銅配管よりも高い最大許容応力を有することができる。結局、前記延性ステンレス鋼管の設計自由度が向上する効果がある。
【０３２１】
＜応力測定実験＞
【０３２２】
前記空気調和機の運転条件に応じて、従来の銅配管の疲労限度以上の応力が配管内に発生することがある。その一方で、延性ステンレス鋼管が空気調和機に使用される場合、前記延性ステンレス鋼管で発生する最大応力値は、前記延性ステンレス鋼管の疲労限度に達しない。以下では、これに関連して詳細に説明する。
【０３２３】
図１７は、配管の応力を測定するための応力測定センサの取り付け位置を示す図であり、図１８及び図１９は、図１７の応力測定センサが測定した結果値を示す実験データである。
【０３２４】
詳しくは、図１８の（ａ）は、空気調和機が標準冷房モードで動作する場合、前記空気調和機の起動、運転、停止状態を区分して従来の銅配管と延性ステンレス鋼管の応力測定値を示し、図１８の（ｂ）は、空気調和機が標準暖房モードで動作する場合、前記空気調和機の起動、運転、停止状態を区分して従来の銅配管と延性ステンレス鋼管の応力測定値を示す。
【０３２５】
そして、図１９の（ａ）は、空気調和機が過負荷冷房モードで動作する場合に、図４（ａ）と同様の応力測定値を示し、図１９の（ｂ）は、空気調和機が過負荷暖房モードで動作する場合に、図４（ｂ）と同様の応力測定値を示す。
【０３２６】
［応力測定センサの取り付け位置］
【０３２７】
図１７を参照すると、複数の応力測定センサは、圧縮機１００に冷媒が吸入されるように案内する吸入配管２１０と、前記圧縮機で高温・高圧に圧縮された冷媒を凝縮機に案内する吐出配管２２０とに取り付けることができる。詳しくは、前記吸入配管２１０は、第１気液分離器１０４と接続され、前記第１気液分離器１０４に冷媒が吸入されるように案内することができる。前記第１及び第２気液分離器１０４，１０３、そして、前記吸入配管２１０及び吐出配管２２０を通過する冷媒には、Ｒ３２、Ｒ１３４ａまたはＲ４１０ａが含まれてもよい。
【０３２８】
本実施例では、冷媒としてＲ４１０ａを使用することができる。
【０３２９】
空気調和機のサイクルの面で、圧縮機１００を通過した冷媒は高温・高圧の気相冷媒であるので、前記吐出配管２２０に作用する応力は他の冷媒配管に作用する応力よりも高い。
【０３３０】
一方、前記圧縮機１００は、低圧の冷媒を高圧の冷媒に圧縮する過程で振動が発生し得、前記振動に起因して圧縮機１００及び第１及び第２気液分離器１０４，１０３と接続される配管の応力が上昇し得る。したがって、前記吸入配管２１０及び吐出配管２２０での応力は、他の接続配管に比べて相対的に高いので、前記吸入配管２１０及び吐出配管２２０に応力測定センサを取り付けて最大許容応力以内であるか否かを確認する必要がある。
【０３３１】
また、前記吸入配管２１０と吐出配管２２０は、折り曲げられる部分で応力が最も高く形成され得る。したがって、前記応力測定センサは、前記吸入配管２１０の２つの折り曲げられた部分２１５ａ，２１５ｂと吐出配管２２０の２つの折り曲げられた部分２２５ａ，２２５ｂに取り付け、前記吸入配管２１０及び吐出配管２２０に作用する応力が最大許容応力以内であるか否かを確認する必要がある。
【０３３２】
［従来の銅配管の応力の測定］
【０３３３】
図１８及び図１９を参照すると、前記吸入配管及び吐出配管が従来の銅配管で構成される場合、最大応力値は、起動時に４．９ＭＰａ、運転時に９．６ＭＰａ、停止時に２９．１ＭＰａと測定される。上述したように、停止時の最大応力測定値２９．１ＭＰａは、前記銅配管の最大許容応力値（２５ＭＰａ）を超える。これによれば、配管の耐久性の低下及び配管の寿命の短縮を引き起こし得る。
【０３３４】
［延性ステンレス鋼管の応力の測定］
【０３３５】
吸入配管２１０及び吐出配管２２０が本発明の実施例に係る延性ステンレス鋼管で構成される場合、応力値は、起動時に１９．２ＭＰａ、運転時に２３．２ＭＰａ、停止時に３８．７ＭＰａと測定される。すなわち、前記延性ステンレス鋼管での応力測定値は、最大許容応力である２００ＭＰａ（起動／停止）または９０ＭＰａ（運転）以下を満足させる値であり、前記最大許容応力との差も非常に大きく形成される。
【０３３６】
したがって、前記延性ステンレス鋼管は、従来の銅配管に比べて耐久性が向上し、前記延性ステンレス鋼管を前記吸入配管２１０及び吐出配管２２０として使用する場合、既存の銅配管よりも向上した配管寿命及び信頼性を提供することができる。
【０３３７】
＜性能（ＣＯＰ）の向上＞
【０３３８】
図２０は、本発明の第１実施例に係る延性ステンレス鋼管または従来の銅配管がガス配管（Ｇａｓ  Ｐｉｐｅ）として使用される場合、ガス配管（Ｇａｓ  Ｐｉｐｅ）の管内圧力損失を比較する実験グラフであり、図２１は、本発明の第１実施例に係る延性ステンレス鋼管と従来の銅配管の性能を示す実験結果テーブルである。前記ガス配管は、冷媒サイクルを基準として、蒸発した低圧の気相冷媒または圧縮された高圧の気相冷媒の流動をガイドする配管として理解できる。
【０３３９】
より詳しくは、図２０の（ａ）及び図２１の（ａ）は、標準配管（５ｍ）での実験グラフであり、図２０の（ｂ）及び図２１の（ｂ）は、長配管（５０ｍ）での実験グラフである。
【０３４０】
［管内圧力損失の比較］
【０３４１】
図２０の（ａ）及び図２０の（ｂ）を参照すると、グラフの縦軸は、ガス配管での圧力変化量または圧力損失量（△Ｐ＝Ｐｉｎ−Ｐｏｕｔ、単位ＫＰａ）を示し、横軸は、空気調和機の冷房モードまたは暖房モードを示す。
【０３４２】
本発明の実施例に係る延性ステンレス鋼管は、上述したように、従来の銅配管よりも耐久性及び設計自由度が大幅に向上する。したがって、前記延性ステンレス鋼管は、前記銅配管と同じ外径を有し、かつ前記銅配管よりも拡大された内径を有することができる。前記拡大された内径によって、前記延性ステンレス鋼管は、前記銅配管よりも冷媒の流動抵抗が減少し、冷媒の流量が増加することができる。そして、前記延性ステンレス鋼管は、従来の銅配管よりも管内側の圧力損失を低減させることができる。
【０３４３】
［標準配管での管内圧力損失の比較］
【０３４４】
図２０の（ａ）を参照すると、ガス配管の管内圧力損失は、５ｍの長さを有する標準配管に対して、冷房モードであるとき、延性ステンレス鋼管の圧力損失量が従来の銅配管の圧力損失量よりも約２．３ＫＰａ小さく形成される。詳しくは、冷房モードで、前記延性ステンレス鋼管の圧力損失量（△Ｐ）は約６．５５ＫＰａであり、前記銅配管の圧力損失量（△Ｐ）は約８．８５ＫＰａと示される。すなわち、標準配管（５ｍ）の冷房モードで、前記延性ステンレス鋼管の圧力損失量は、前記銅配管の圧力損失量よりも約２６％減少した値を有する。
【０３４５】
また、前記ガス配管の管内圧力損失は、標準配管（５ｍ）で暖房モードであるとき、延性ステンレス鋼管の圧力損失量（△Ｐ）が従来の銅配管の圧力損失量（△Ｐ）よりも約１．２ＫＰａ小さい。すなわち、暖房モードで、前記延性ステンレス鋼管の圧力損失量（△Ｐ）は約３．０９ＫＰａであり、前記銅配管の圧力損失量（△Ｐ）は約４．２９ＫＰａである。すなわち、標準配管（５ｍ）の暖房モードで、前記延性ステンレス鋼管の圧力損失量は、前記銅配管の圧力損失量よりも約２８％減少した値を有する。
【０３４６】
［長配管での管内圧力損失の比較］
【０３４７】
図２０の（ｂ）を参照すると、ガス配管の管内圧力損失は、５０ｍの長さを有する長配管で冷房モードであるとき、延性ステンレス鋼管の圧力損失量が従来の銅配管の圧力損失量よりも約１６．９ＫＰａ小さい。詳しくは、冷房モードで、前記延性ステンレス鋼管の圧力損失量（△Ｐ）は約５０．７ＫＰａであり、前記銅配管の圧力損失量（△Ｐ）は約６７．６ＫＰａである。すなわち、長配管（５０ｍ）の冷房モードで、前記延性ステンレス鋼管の圧力損失量は、前記銅配管の圧力損失量よりも約２６％減少した値を有する。
【０３４８】
また、前記ガス配管の管内圧力損失は、長配管（５０ｍ）で暖房モードであるとき、延性ステンレス鋼管の圧力損失量（△Ｐ）が従来の銅配管の圧力損失量（△Ｐ）よりも約１０．２ＫＰａ小さい。すなわち、暖房モードで、前記延性ステンレス鋼管の圧力損失量（△Ｐ）は約２９．０３ＫＰａであり、前記銅配管の圧力損失量（△Ｐ）は約３９．２３ＫＰａである。すなわち、長配管（５０ｍ）の暖房モードで、前記延性ステンレス鋼管の圧力損失量は、前記銅（Ｃｕ）配管の圧力損失量よりも約２６％減少した値を有する。
【０３４９】
［性能係数］
【０３５０】
前記ガス配管（Ｇａｓ  Ｐｉｐｅ）、圧縮機１００の吸入配管２１０又は吐出配管２２０の内部では、冷媒圧力損失が発生し得る。前記冷媒圧力損失は、冷媒循環量の減少、体積効率の減少、圧縮機吐出ガスの温度上昇、単位冷凍能力当たりの動力の増加、性能係数（ＣＯＰ）の減少という悪影響をもたらす。
【０３５１】
したがって、前記図２０に示されるように、上述したガス配管、吸入配管又は吐出配管を延性ステンレス鋼管で構成する場合、従来の銅配管よりも管内圧力損失を低減させることができるので、冷媒流量が増加し、圧縮機の圧縮仕事（例えば、消費電力（ｋＷ））が減少し、性能係数（ＣＯＰ）を増加させることができる。
【０３５２】
前記性能係数（ＣＯＰ）は、冷蔵庫（ｒｅｆｒｉｇｅｒａｔｏｒ）、エアコン（ａｉｒ  ｃｏｎｄｉｔｉｏｎｅｒ）、熱ポンプ（ｈｅａｔ  ｐｕｍｐ）などのように、温度を下げたり上げたりする機構の効率を示す尺度であって、投入された仕事（Ｗｏｒｋ）の量に対し、出力又は供給した熱量（冷房能力又は暖房能力）の比として定義される。熱ポンプの場合、温度を上げる機構であるので、暖房性能係数といい、ＣＯＰｈと表記することができ、冷蔵庫やエアコンの場合は温度を下げる機構であるので、冷房性能係数ＣＯＰｃと表記することができる。また、性能係数（ＣＯＰ）は、熱源（ｈｅａｔ  ｓｏｕｒｃｅ）から取り出すか、または熱源に供給した熱量（Ｑ）を機械的な仕事（ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ  ｗｏｒｋ）の量（Ｗｏｒｋ）で割った値として定義される。
【０３５３】
［標準配管での性能係数の比較］
【０３５４】
図２１の（ａ）を参照すると、標準配管（５ｍ）で冷房モードであるとき、冷房能力は、銅配管が約９．３６（ｋＷ）であり、前記延性ステンレス鋼管が約９．４５（ｋＷ）である。すなわち、前記延性ステンレス鋼管の熱量（Ｑ）は、前記銅配管の約１００．９％増加した値を有する。そして、消費電力は、銅配管が約２．０７（ｋＷ）であり、前記延性ステンレス鋼管が約２．０６（ｋＷ）である。したがって、効率（ＣＯＰ）は、前記銅配管で４．５３であり、前記延性ステンレス鋼管で４．５８であるので、前記延性ステンレス鋼管が、従来の銅配管の約１００．９％向上した効率を有する。
【０３５５】
また、標準配管（５ｍ）で暖房モードであるとき、暖房能力は、銅配管が約１１．２８（ｋＷ）であり、前記延性ステンレス鋼管が約１１．３１（ｋＷ）である。すなわち、前記延性ステンレス鋼管の熱量（Ｑ）は、前記銅（Ｃｕ）配管の約１００．２％増加した値を有する。そして、消費電力は、銅配管が約２．５５（ｋＷ）であり、前記延性ステンレス鋼管が約２．５５（ｋＷ）である。したがって、効率（ＣＯＰ）は、前記銅配管で４．４３であり、前記延性ステンレス鋼管で４．４４であるので、前記延性ステンレス鋼管が、従来の銅配管の約１００．２％向上した効率を有する。
【０３５６】
［長配管での性能係数の比較］
【０３５７】
前記配管の管内側の圧力損失の低減による効率（性能係数）の向上は、前記標準配管（５ｍ）よりも長配管（５０ｍ）においてさらに確実に現れる。すなわち、配管の長さが長くなるほど、従来の銅配管に比較して改善される延性ステンレス鋼管の性能がさらに向上することができる。
【０３５８】
図２１の（ｂ）を参照すると、長配管（５０ｍ）で冷房モードであるとき、冷房能力は、延性ステンレス鋼管が約８．０３（ｋＷ）であり、前記銅配管が約７．７７（ｋＷ）である。すなわち、前記延性ステンレス鋼管の熱量（Ｑ）は、前記銅配管の約１０３．４％増加した値を有する。そして、銅配管の消費電力は約２．０８（ｋＷ）であり、前記延性ステンレス鋼管の消費電力は約２．０８（ｋＷ）である。したがって、効率（ＣＯＰ）は、前記銅配管で３．７４であり、前記延性ステンレス鋼管で３．８６であるので、前記延性ステンレス鋼管が、従来の銅配管の約１０３．２％向上した効率を有する。
【０３５９】
また、長配管（５０ｍ）で暖房モードであるとき、銅配管の暖房能力は約８．９２（ｋＷ）であり、前記延性ステンレス鋼管の暖房能力は約９．０７（ｋＷ）である。すなわち、前記延性ステンレス鋼管の熱量（Ｑ）は、前記銅配管の約１０１．７％増加した値を有する。そして、消費電力は、銅（Ｃｕ）配管が約２．５４（ｋＷ）であり、前記軟質化ＳＴＳ配管が約２．５３（ｋＷ）である。したがって、効率（ＣＯＰ）は、前記銅配管で３．５１であり、前記延性ステンレス鋼管で３．５８であるので、前記延性ステンレス鋼管の効率は、従来の銅配管の効率に対し約１０２％向上する。
【０３６０】
＜耐食性試験＞
【０３６１】
図２２は、耐食性を試験するための対象材である複数個の延性ステンレス鋼管、アルミニウム（Ａｌ）配管及び銅配管を示す図であり、図２３は、前記図２２の配管別に腐食深さを測定した結果テーブルであり、図２４は、図２３の結果グラフである。
【０３６２】
耐食性は、ある物質が腐食や侵食によく耐える性質を意味する。これは、耐腐食性ともいう。一般的に、ステンレス鋼やチタンは、炭素鋼より腐食しにくいため、耐食性が強い。一方、耐食性試験は、塩水噴霧試験、ガス試験などの方式がある。前記耐食性試験を通じて、塩分を含む大気に対する製品の抵抗性を判断し、耐劣化性、保護被膜の品質、均一性などを調べることができる。
【０３６３】
［複合腐食試験］
【０３６４】
図２２乃至図２４を参照すると、本発明の実施例に係る延性ステンレス鋼管、他の配管比較群（Ａｌ，Ｃｕ）と共に複合腐食試験（ｃｙｃｌｉｃ  ｃｏｒｒｏｓｉｏｎ  ｔｅｓｔ）を行った場合、腐食深さ（μｍ）が、比較群に比べて最も小さい値を有するので、耐食性が最も優れた配管であることを確認できる。以下では、これに関連して詳細に説明する。
【０３６５】
前記複合腐食試験（ｃｙｃｌｉｃ  ｃｏｒｒｏｓｉｏｎ  ｔｅｓｔ）は、自然環境に近似または促進させる目的で、塩水噴霧、乾燥、湿潤の雰囲気を繰り返して行う腐食試験法を意味する。例えば、１サイクルを８時間とし、塩水噴霧２時間、乾燥４時間、湿潤２時間として、３０サイクル、６０サイクル、９０サイクル、１８０サイクルなど、試験時間を定めて実施して評価することができる。前記複合腐食試験のうち塩水噴霧試験は、めっきの耐食性を調べる促進試験法として最も広く実施され、食塩水の噴霧中に試料を暴露させて耐食性を調べる試験である。
【０３６６】
図２２を参照すると、前記複合腐食試験を行う複数個の延性ステンレス鋼管Ｓ1，Ｓ2，Ｓ3、複数個のアルミニウム配管Ａ1，Ａ2，Ａ3、及び複数個の銅配管Ｃ1，Ｃ2，Ｃ3を示し、それぞれの配管において任意の位置Ｄ1，Ｄ2を定めて腐食深さ（μｍ）を測定した。
【０３６７】
［試験の結果及び軟質化ＳＴＳ配管の利点］
【０３６８】
図２３及び図２４を参照すると、腐食深さが最も深いと測定された配管は、平均９５μｍを有するアルミニウム配管である。その次に、銅配管が平均２２μｍであり、延性ステンレス鋼管は平均１９μｍと最も耐食性に優れた測定値を有する。また、腐食深さ（μｍ）の最大値（Ｍａｘ）も、アルミニウム配管が１１０μｍと最も深く、その次に銅配管が４９μｍであり、前記延性ステンレス鋼管は３６μｍと最下値を有する。
【０３６９】
従来の銅配管を代替するためにアルミニウム配管の使用を試みたが、上述した実験結果のように、腐食が容易に起こるなど、耐食性が最も劣るので、大きな欠点が存在する。その一方で、前記延性ステンレス鋼管は耐食性が最も優れ、上述した耐久性及び性能の面でも従来の配管よりも優れるという効果がある。
【０３７０】
＜曲げ性試験＞
【０３７１】
個別的な設置環境に応じて配管を接続する空気調和機の設置作業の場合、前記配管は、直管だけでなく、配管を設置する作業者の外力により曲げを与えて形成する曲管も使用する。そして、前記直管または曲管は、室外機と室内機などを接続する。
【０３７２】
従来のステンレス配管は、銅配管よりも強度が非常に高い。したがって、従来のステンレス配管の高い強度により、作業者が配管に外力を加えて曲がる曲管を形成することは非常に難しい。したがって、設置作業の利便性のために、銅配管またはアルミニウム配管を使用しなければならないという問題があった。
【０３７３】
しかし、本発明の実施例に係る延性ステンレス鋼管は、強度が、従来のステンレス鋼よりは低く、従来の銅配管よりは高いレベルに低くなり得る。したがって、上述した曲管などを形成できるので、従来のステンレス配管に対する低い成形性を解決することができる。これに関連して、以下で曲げ性実験について詳細に説明する。
【０３７４】
［曲管の形状及び曲率半径］
【０３７５】
図２５は、本発明の実施例に係る延性ステンレス鋼管が曲管で構成される様子を示す図であり、図２６は、前記曲管の一断面を示す図であり、図２７は、延性ステンレス鋼管、銅配管及びアルミニウム配管の変形長さによる曲げ荷重を比較する実験グラフである。
【０３７６】
図２５を参照すると、本発明の実施例に係る延性ステンレス鋼管は、曲げ力によって曲管として構成され得る。例えば、前記延性ステンレス鋼管は、図２５の（ａ）に示される‘┐’形状、または図２５の（ｂ）に示される‘Ｓ’字状を有することができる。
【０３７７】
図２５の（ａ）及び図２５の（ｂ）を参照すると、前記延性ステンレス鋼管の中心線は、一方向から他方向に折り曲げられるように曲率を有する曲線部分を含むことができる。そして、前記曲線は曲率半径Ｒを有する。
【０３７８】
前記曲率半径Ｒは、曲線の各点において湾曲の程度を表す値として定義される。一方、前記曲管を形成する延性ステンレス鋼管の曲率半径Ｒは、直管を曲管に成形してもしわが発生せず、振動が発生しない配管において使用可能な最小曲率半径（Ｒｍｉｎ）を含むことができる。そして、最小曲率半径（Ｒｍｉｎ）は、最大、最小外径の比に対する設定基準を満足する曲管から測定することができる。
【０３７９】
［延性ステンレス鋼管の最大／最小外径の比］
【０３８０】
図２６を参照すると、延性ステンレス鋼管は、最大外径Ｆと最小外径Ｅとの比（Ｅ／Ｆ）が０．８５を超え、１より小さい値を有するように、曲管で構成され得る。
【０３８１】
前記最大、最小外径の比（Ｅ／Ｆ）は、ＡＳＭＥ（Ａｍｅｒｉｃａｎ  Ｓｏｃｉｅｔｙ  ｏｆ  Ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ  Ｅｎｇｉｎｅｅｒｓ）及びＪＩＳ（Ｊａｐａｎｅｓｅ  Ｉｎｄｕｓｔｒｉａｌ  Ｓｔａｎｄａｒｄｓ）の基準（表５）に基づいて保守的に算定した基準である。
【０３８２】
以下、表５は、最大、最小外径の比に対する設定基準を示す。
【０３８３】
【表５】
2020510808.tif 000008
【０３８４】
前記表５において、Ｄは、直管（基準配管）での外径値であり、Ｒは曲率半径を意味する。
【０３８５】
［延性ステンレス鋼管、銅配管及びアルミニウム配管の曲げ性の比較］
【０３８６】
図２７では、前記設定基準（最大、最小外径の比）を満足する延性ステンレス鋼管の曲げ性を試験した結果を示す。本曲げ性試験において、前記延性ステンレス鋼管の管径（Ф）は１５．８８（ｍｍ）である。
【０３８７】
一方、曲げ（ｂｅｎｄｉｎｇ）は、荷重がかかったとき、梁が変形する状態で下又は上に曲がることを意味する。前記梁が下方に曲がる場合、下部分は引張力が作用し、梁が上方に曲がる場合、下部分は圧縮力が作用する。
【０３８８】
図２７を参照すると、それぞれ管径（Ф）が１５．８８（ｍｍ）である、アルミニウム配管、銅配管及び延性ステンレス鋼管の変形長さ（ｍｍ）に応じて加えられる力（Ｎ）が示される。
【０３８９】
一方、前記管径（Ф）が１５．８８（ｍｍ）で最小曲率半径（Ｒｍｉｎ）を測定すると、銅配管は８５ｍｍであり、延性ステンレス鋼管は７０ｍｍである。これによれば、前記延性ステンレス鋼管は、銅配管よりも小さい曲率半径Ｒを有するので、前記銅配管に比べて同等またはそれ以上に曲げられ得る。
【０３９０】
したがって、前記延性ステンレス鋼管は、前記銅配管と同等レベルに曲管を形成できるので、従来のステンレス配管に比べて成形性が向上する効果がある。このとき、作業者の曲げ可能な力は、銅配管及びアルミニウム配管の最大曲げ荷重と仮定する。本実施例において、作業者の曲げ可能な力は９００Ｎであり得る。
【０３９１】
曲げ性試験の結果グラフを説明すると、変形長さ０〜２．５ｍｍの区間では、加えられる力（Ｎ）が急激に上昇し、その後、変形長さでの力は、次第に傾きが小さくなった後、最大値の力（Ｎ）に漸近していく。
【０３９２】
また、前記曲げ性試験の結果グラフにおいて最大曲げ荷重を比較してみると、前記延性ステンレス鋼管の最大曲げ荷重は７５０Ｎであり、銅配管及びアルミニウム配管の最大曲げ荷重は９００Ｎである。すなわち、前記延性ステンレス鋼管の最大曲げ荷重が、他の従来の配管よりも最も小さく示される。
【０３９３】
したがって、作業者は、銅配管及びＡアルミニウム配管の最大曲げ荷重の８３％以内の力を使用して延性ステンレス鋼管を曲がるように成形することができる。結局、作業者は、前記銅配管及びアルミニウム配管を曲管にするために加える力より少ない力を加えて前記延性ステンレス鋼管を曲管にすることができる。
【０３９４】
まとめると、本発明の実施例に係る延性ステンレス鋼管は、従来のステンレス配管だけでなく、銅配管及びアルミニウム配管に比べて成形性が向上する効果がある。したがって、設置作業の容易性も向上するという利点がある。
【０３９５】
＜第２実施例＞
【０３９６】
以下では、本発明の第２実施例について説明する。本実施例は、新素材配管で構成される冷媒配管において第１実施例と相違点を有するところ、相違点を中心に説明し、第１実施例と同一の部分に対しては第１実施例の説明と図面符号を援用する。
【０３９７】
図２８は、本発明の第２実施例に係る空気調和機の構成を示す冷凍サイクルに関する線図である。
【０３９８】
［新素材配管で構成される冷媒配管］
【０３９９】
図２８を参照すると、本発明の第２実施例に係る空気調和機１０の空調能力は、１１ｋＷ以上１６ｋＷ以下を形成する。前記空気調和機１０には、冷凍サイクルを循環する冷媒の流動をガイドする冷媒配管５０ａが含まれ得る。前記冷媒配管５０ａには新素材配管が含まれ得る。前記新素材配管は、銅配管に比べて熱伝導率が低く形成されるので、冷媒が前記冷媒配管５０ａを流動する場合、前記銅配管を流動する場合よりも熱損失が少なく発生する効果を奏することができる。
【０４００】
［第１冷媒配管］
【０４０１】
詳細には、前記冷媒配管５０ａには、流動調節弁１１０の第２ポート１１２から前記マニホールド１３０、すなわち、室外熱交換器１２０側に延びる第１冷媒配管５１ａが含まれる。前記第１冷媒配管５１ａは前記新素材配管で構成され得る。
【０４０２】
前記第１冷媒配管５１ａには、冷房運転時に高圧の気相冷媒が流動し、暖房運転時に低圧の気相冷媒が流動することができる。前記第１冷媒配管５１ａの外径は、前記空気調和機１０の空調能力に基づいて、１５．８８ｍｍに形成され得る。
【０４０３】
一例として、前記表４を参照すると、前記第１冷媒配管５１ａの標準配管の外径は１５．８８ｍｍであり、前記第１冷媒配管５１ａの最小厚さは、ＡＳＭＥ  Ｂ３１．１の場合に０．６１、ＪＩＳ  Ｂ  ８６０７を基準として０．４１ｍｍであり、マージンを適用した実施例の場合に０．７ｍｍに形成することができる。したがって、前記の基準のうち、第１冷媒配管５１ａに適用できる限界厚さ値はＪＩＳ  Ｂ  ８６０７を基準として０．４１ｍｍとなる。したがって、前記第１冷媒配管５１ａの内径は、１５．０６ｍｍ（＝１５．８８−２×０．４１）以下に形成され得る。
【０４０４】
［第２冷媒配管］
【０４０５】
前記冷媒配管５０ａには、分配器１４０からメイン膨張装置１５５に延びる第２冷媒配管５２ａがさらに含まれる。前記第２冷媒配管５２ａは前記新素材配管で構成され得る。
【０４０６】
前記第２冷媒配管５２ａには、冷房運転時に高圧の液冷媒が流動し、暖房運転時に低圧の液冷媒が流動することができる。前記第２冷媒配管５２ａの外径は、前記空気調和機１０の空調能力に基づいて、９．５２ｍｍに形成され得る。
【０４０７】
一例として、前記表４を参照すると、前記第２冷媒配管５２ａの標準配管の外径は９．５２ｍｍであり、前記第２冷媒配管５２ａの最小厚さは、ＡＳＭＥ  Ｂ３１．１の場合に０．４４、ＪＩＳ  Ｂ  ８６０７を基準として０．２４ｍｍであり、マージンを適用した実施例の場合に０．５ｍｍに形成することができる。したがって、前記の基準のうち、第２冷媒配管５２ａに適用できる限界厚さ値はＪＩＳ  Ｂ  ８６０７を基準として０．２４ｍｍとなる。したがって、前記第２冷媒配管５２ａの内径は、９．０４ｍｍ（＝９．５２−２×０．２４）以下に形成され得る。
【０４０８】
［第３冷媒配管］
【０４０９】
前記冷媒配管５０ａには、前記メイン膨張装置１５５から第１サービス弁１７５に延びる第３冷媒配管５３ａがさらに含まれる。前記第３冷媒配管５３ａは前記新素材配管で構成され得る。
【０４１０】
前記第３冷媒配管５３ａには、冷房及び暖房運転時に高圧の液冷媒が流動することができる。前記第３冷媒配管５３ａの外径は、前記空気調和機１０の空調能力に基づいて、９．５２ｍｍに形成され得る。
【０４１１】
一例として、前記表４を参照すると、前記第３冷媒配管５３ａの標準配管の外径は９．５２ｍｍであり、前記第３冷媒配管５３ａの最小厚さは、ＡＳＭＥ  Ｂ３１．１の場合に０．４４、ＪＩＳ  Ｂ  ８６０７を基準として０．２４ｍｍであり、マージンを適用した実施例の場合に０．５ｍｍに形成することができる。したがって、前記の基準のうち、第３冷媒配管５３ａに適用できる限界厚さ値はＪＩＳ  Ｂ  ８６０７を基準として０．２４ｍｍとなる。したがって、前記第３冷媒配管５３ａの内径は、９．０４ｍｍ（＝９．５２−２×０．２４）以下に形成され得る。
【０４１２】
［第４冷媒配管］
【０４１３】
前記冷媒配管５０ａには、前記第２サービス弁１７６から前記流動調節弁１１０の第３ポート１１３に延びる第４冷媒配管５４ａがさらに含まれる。前記第４冷媒配管５４ａは前記新素材配管で構成され得る。
【０４１４】
前記第４冷媒配管５３ａには、冷房運転時に低圧の気相冷媒が流動し、暖房運転時に高圧の気相冷媒が流動することができる。前記第４冷媒配管５４ａの外径は、前記空気調和機１０の空調能力に基づいて、１５．８８ｍｍに形成され得る。
【０４１５】
一例として、前記表４を参照すると、前記第４冷媒配管５４ａの標準配管の外径は１５．８８ｍｍであり、前記第４冷媒配管５４ａの最小厚さは、ＡＳＭＥ  Ｂ３１．１の場合に０．６１、ＪＩＳ  Ｂ  ８６０７を基準として０．４１ｍｍであり、マージンを適用した実施例の場合に０．７ｍｍに形成することができる。したがって、前記の基準のうち、第４冷媒配管５４ａに適用できる限界厚さ値はＪＩＳ  Ｂ  ８６０７を基準として０．４１ｍｍとなる。したがって、前記第４冷媒配管５４ａの内径は、１５．０６ｍｍ（＝１５．８８−２×０．４１）以下に形成され得る。
【産業上の利用可能性】
【０４１６】
本実施例に係る空気調和機の冷凍能力は１１ｋＷ以上１６ｋＷ以下であり、空気調和機を循環する冷媒としては、Ｒ４１０ａが５０％以上含有された混合冷媒が使用され、前記冷媒配管は、粒度面積を基準として１％以下のデルタフェライト基地組織を有する延性のステンレス素材で構成されるので、冷媒配管の強度及び硬度を銅配管以上に維持しながら、加工性を良好に維持できるので、産業的な利用可能性が高いと期待される。
【図１】
2020510808.tif 000009
【図２】
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【図３】
2020510808.tif 000011
【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
2020510808.tif 000017
【図１０】
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【図１１】
2020510808.tif 000019
【図１２】
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【図１３】
2020510808.tif 000021
【図１４】
2020510808.tif 000022
【図１５】
2020510808.tif 000023
【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【国際調査報告】
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