CN108692116A - 软质不锈钢管 - Google Patents

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Abstract

本发明的实施例的软质不锈钢管由具有奥氏体基体组织的不锈钢构成，并且含有铜成分，其特征在于，具有以颗粒面积为基准的1％以下的δ铁素体基体组织，具有设定的外径，以输送空调机的制冷剂，所述制冷剂使用R410a，具有基于所述制冷剂的饱和压力而确定的最小厚度。

Description

软质不锈钢管
技术领域
本发明涉及软质不锈钢管(Ductile stainless steel pipe)。
背景技术
空调机可以定义为利用制冷剂的相变循环(phase change cycle)来向室内供应暖空气或冷空气的装置。
详细而言，所述制冷剂的相变循环可以包括：压缩机，其用于将低温低压的气相制冷剂压缩成高温高压的气相制冷剂；冷凝器，其用于将被所述压缩机压缩的高温高压的气相制冷剂相变为高温高压的液相制冷剂；膨胀阀，其用于将穿过所述冷凝器的高温高压的液相制冷剂膨胀为低温低压的两相制冷剂；以及蒸发器，其将穿过所述膨胀阀的低温低压的两相制冷剂相变为低温低压的气相制冷剂。
当所述制冷剂的相变循环作为供应冷空气的装置进行工作时，所述冷凝器配置在室外，而所述蒸发器配置在室内。并且，所述压缩机、冷凝器、膨胀阀以及蒸发器经由制冷剂配管相连接，由此构成制冷剂循环的闭合回路。
通常，由铜材料制成的铜(Cu)管被广泛用作所述制冷剂配管，但是所述铜配管存在几个问题。
第一，当所述铜管使用于将水用作制冷剂的电热交换器中时，在配管的内周面积累鳞片(scale)，从而可能会对配管的可靠性产生不良影响。即，若在所述铜管的内周面积累鳞片，则需要进行用于清洗管内周面的清洗作业或管更换作业。
第二，铜管存在不具有足够的耐高压的耐压特性的缺点。尤其，在所述铜管应用于采用被压缩机压缩成高压的制冷剂的制冷剂循环周期的情况下，随着制冷剂循环的运转时间的累积，存在有无法承受高压而被破损的顾虑，所述制冷剂例如为R410a、R22、R32的新型制冷剂。
第三，由于铜管的用于承受配管内部的制冷剂压力的应力裕度值小，因此存在有对从压缩机传递的振动较弱的缺点。以这些理由，为了吸收传递到铜管的振动和基于其的噪音，增加配管的长度，同时将配管向x、y以及z轴方向弯曲而配置。
其结果，由于在空调室外机或者使用热泵的洗衣机的内部用于容纳铜管的设置空间不足，因此难以设置配管。
此外，由于在市场上的铜的价格相对较高且价格波动大，因此难以使用铜管。
为了解决这样的问题，最近出现了用不锈钢管替代铜管的新方法。
不锈钢管由不锈钢材料构成，存在具有与铜管相比强的耐蚀性，且与铜管相比价格低廉的优点。并且，由于不锈钢管的强度和硬度比铜管大，因此存在有振动和噪音的吸收能力优于铜管的优点。
此外，由于不锈钢管的耐压特性优于铜管，因此即使在高压下也不会有破损的顾虑。
但是，由于通常的现有不锈钢管的强度和硬度都比铜管高得多，因此存在不利于适用于管连接的扩管作业或管弯曲作业的缺点。尤其，构成制冷剂循环的配管可以配置成在特定地点以特定曲率弯曲的形式，但在使用现有不锈钢管的情况下，存在不可能弯曲配管的缺点。
发明内容
本发明是为解决如上所述的问题而提出的，其目的在于，提供一种确保铜管水准的软质而改善加工性的软质不锈钢管。
此外，其目的在于，提供一种具备铜管以上的强度和硬度的软质不锈钢管。
此外，其目的在于，提供一种能够防止配管因配管内部的制冷剂压力条件或者配管外部的环境条件等而被腐蚀的软质不锈钢管。
此外，其目的在于，提供一种即使减少配管的厚度也能够将临界压力维持在设定水准以上的软质不锈钢管。
此外，其目的在于，提供一种增加配管的内径而能够减少在配管内部流动的制冷剂的压力损失的软质不锈钢管。
此外，其目的在于，提供一种改善振动吸收能力的软质不锈钢管。尤其，其目的在于，提供一种即使配管的长度变短，也能够有效地吸收从压缩机传递的振动的软质不锈钢管。
为了解决上述课题，本发明的实施例的软质不锈钢管由具有奥氏体基体组织的不锈钢构成，并且含有铜成分，其特征在于，具有以颗粒面积为基准的1％以下的δ铁素体(delta ferrite)基体组织，具有设定的外径以输送空调机的制冷剂，所述制冷剂使用R410a，并且具有基于所述制冷剂的饱和压力而确定的最小厚度。
根据具有如上所述的结构的空调装置，具有如下效果。
详细而言，通过应用奥氏体不锈钢管，来与现有的不锈钢管相比能够确保铜管水准的软质，其结果，存在有在制冷剂循环周期中能够应用弯曲的不锈钢管的优点。即，存在与现有的不锈钢管相比制冷剂配管的成型自由度增加的优点。并且，存在不使用昂贵的铜管而使用相对低廉的软质不锈钢管的优点。
此外，本实施例的软质不锈钢管，确保铜管水准的软质的同时，其强度和硬度大于铜管，因此耐压能力显著高于铜管，从而存在能够将饱和蒸气压较高的各种新型制冷剂使用于制冷剂循环中的优点。另外，存在所谓的增加制冷剂自由度的优点。
并且，由于强度和硬度大于铜管的不锈钢管的应力裕度高于铜管，因此具有振动吸收能力显著高于铜管的优点。也就是说，在不锈钢管的情况下，无需为了吸收振动和噪音而加长配管，因此无需对配管进行多次弯曲。因此，容易确保制冷剂循环的设置空间，从而具有能够获得由缩短配管长度所带来的制造费用削减效果的优点。
此外，由于改善了本实施例的软质不锈钢管的软质，因此能够提高配管的加工性。并且，由于所述软质不锈钢管的耐蚀性优于铜管，因此具有配管寿命延长的优点。
此外，由于能够改善与压缩机相邻配置的吸入配管的强度，因此能够防止吸入配管的振动和破损。并且，由于吸入配管的软质增加，因此能够容易对吸入配管进行加工(弯曲)而设置在有限的空间内。
并且，由于由软质不锈钢管构成的吸入配管能够确保铜管水准的软质的同时其强度大于铜管，因此能够降低配管的厚度。即，即使配管厚度比铜管薄，也能够维持所具备的配管的临界压力，因此能够降低配管厚度。
此外，由于配置于压缩机的吐出侧而能够改善高压制冷剂所流动的吐出配管的强度，因此能够防止吐出配管的振动和破损。并且，由于吐出配管的软质增加，因此能够容易对吸入配管进行加工(弯曲)而设置在有限的空间内。
并且，由于由软质不锈钢管构成的吐出配管能够确保铜管水准的软质的同时强度大于铜管，因此能够降低配管的厚度。即，即使配管厚度比铜管薄，也能够维持所具备的配管的临界压力，因此能够降低配管厚度。
其结果，在与铜管相同的外径条件下吸入/吐出配管的内径增加，存在有因内径的增加而在配管内部流动的制冷剂的压力损失减少的优点。随着配管内部的压力损失减少，存在有会带来制冷剂的流动量增加而提高制冷剂循环周期的性能系数(COP)的结果的优点。
此外，由于设置在空调机中的第一-至第四制冷剂配管的外径和最小厚度能够在最佳范围内形成，因此能够将配管的强度和软质维持在设定水平以上。因此，能够增加配管的设置便利性。
附图说明
图1是与表示应用了本发明实施例的软质不锈钢管的空调机的结构的制冷循环相关的图。
图2是表示应用了本发明实施例的软质不锈钢管的压缩机的吸入配管和吐出配管的状况的图。
图3是具有99％的奥氏体基体组织和1％以下的δ铁素体组织的不锈钢的显微组织的照片。
图4是只具有奥氏体基体组织的不锈钢的显微组织的照片。
图5是表示本发明实施例的制冷剂配管的外径和内径的图。
图6是表示本发明实施例的软质不锈钢管的制造方法的流程图。
图7是概略地表示图6的冷轧工艺的图。
图8是概略地表示图6的切割工艺的图。
图9是概略地表示图6的成型工艺的图。
图10至图13是表示通过图6的制造方法来制造软质不锈钢管的过程的剖视图。
图14是概略地表示图6的光亮退火工艺的图。
图15是能够将本发明实施例的软质不锈钢管和现有铜管的疲劳极限进行比较的S-N曲线(Curve)试验图表。
图16是表示本发明实施例的软质不锈钢管的S-N曲线的试验图。
图17是表示用于测量配管应力的应力测量传感器的安装位置的图。
图18A、图18B和图19A、图19B是表示由图17的应力测量传感器所测量的结果值的试验数据。
图20是在本发明实施例的软质不锈钢管和现有铜管用作燃气管(Gas Pipe)的情况下，对燃气管(Gas Pipe)的管内压力损失进行比较的试验图表。
图21是表示本发明实施例的软质不锈钢管和现有铜管的性能的试验结果的表格。
图22是表示作为耐蚀性试验对象的多个软质不锈钢管、铝(Al)管以及铜管的图。
图23是按照所述图22的配管类别测量了腐蚀深度的结果的表。
图24是图23的结果的图表。
图25是表示本发明实施例的软质不锈钢管构成为弯管的状况的图。
图26是表示所述弯管的一个截面的图。
图27是将基于软质不锈钢管、铜管以及铝管的变形长度的弯曲负载进行比较的试验图表。
图28是与表示应用了本发明的软质不锈钢管的其他实施例的空调机的结构的制冷循环相关的图。
具体实施方式
以下，通过例示性的附图详细说明本发明的一部分实施例。在对各附图的构成要素附加附图标记时，应注意关于相同的构成要素，即使在不同的附图中示出，也尽量使其具有相同的标号。此外，在说明本发明的实施例时，当判断为对于相关的公知结构或者功能的具体说明会妨碍关于本发明的实施例的理解时，省略其详细说明。
此外，在说明本发明的实施例的构成要素时，能够使用第一、第二、A、B、a、b等用语。但这样的用语仅仅是为了将其构成要素与其他构成要素进行区分，对应构成要素的本质或次序或者顺序等不会被该用语所限定。当记载为某构成要素与另一构成要素进行“连接”、“结合”或者“接合”时，虽然该构成要素能够直接与该另一构成要素进行连接或接合，但应理解为能够在各构成要素之间“连接”、“结合”或者“接合”又一构成要素。
图1是与表示应用了本发明实施例的软质不锈钢管的空调机的结构的制冷循环相关的图，图2是表示应用了本发明实施例的软质不锈钢管的压缩机的吸入配管和吐出配管的状况的图。
<室外机的结构>
参照图1，为了使制冷剂循环的制冷剂循环进行运转，本发明实施例的空调机10包括室外机20和室内机160。首先，说明室外机20的结构。
[压缩机]
参照图1，应用了本发明的实施例的软质不锈钢管的空调机10包括对制冷剂进行压缩的压缩机100。
基于所述压缩机100的压缩能力，能够确定所述空调机10的制冷能力、即空调能力。在所述空调能力中，可包括制冷能力或者供热能力。本实施例的空调机10的空调能力可以在7kW以上且8kW以下的范围形成。
所述压缩机100可包括旋转式变频压缩机。作为一例，可包括BLDC双旋转压缩机。并且，所述压缩机100的临界制冷剂量为2500cc，所使用的油量为900cc。
这里，所述压缩机100并不限于所述旋转式变频压缩机，可包括涡旋式压缩机、往复式压缩机以及线性压缩机中的任意一个。
[消声器]
在所述空调机10中，还包括配置于所述压缩机100的出口侧的消声器105。所述消声器105能够降低在从所述压缩机100吐出的高压制冷剂中所产生的噪音。在所述消声器105中，包括使制冷剂的流动截面积增加的腔体，所述腔体形成共鸣腔。
[流量调节阀]
在所述空调机10中还包括流量调节阀110，所述流量调节阀110配置于所述消声器105的出口侧，并且用于切换在所述压缩机100中被压缩的制冷剂的流动方向。
作为一例，在所述流量调节阀110中，可包括四通阀(four-way valve)。详细而言，所述流量调节阀110包括多个端口。所述多个端口包括：第一端口111，其用于使在所述压缩机100中被压缩的高压制冷剂流入；第二端口112，其连接于从所述流量调节阀110向室外热交换机侧延伸的配管；第三端口113，其连接于从所述流量调节阀110向室内机160延伸的配管；以及第四端口114，其从所述流量调节阀110向气液分离器150延伸。
[制冷和供热运转时的流量调节阀的作用]
被所述压缩机100压缩了的制冷剂在穿过所述消声器105之后，可穿过所述流量调节阀110的第一端口111并流入到所述流量调节阀110。
当所述空调机10进行制冷运转时，流入到所述流量调节阀110的制冷剂可流向室外热交换机120。作为一例，制冷剂可以从所述流量调节阀110的第二端口112排出并流入到所述室外热交换机120。
相反，当所述空调机10进行供热运转时，流入到所述流量调节阀110的制冷剂可流向室内机160流动。作为一例，制冷剂可以从所述流量调节阀110的第三端口113排出并流入到所述室内机160。
[室外热交换机和室外风扇]
在所述空调机10中，还包括与外部气体进行热交换的室外热交换机120。所述室外热交换机120配置于所述流量调节阀110的出口侧。
在所述室外热交换机120中，包括用于支撑热交换配管121和所述热交换配管121的支架123。所述支架123可支撑所述热交换配管121的两侧。虽未图示，所述室外热交换机120还包括与所述热交换配管121结合而帮助与外部气体进行热交换的热交换销。
在所述室外热交换机120的一侧，还包括将外部气体吹向所述室外热交换机120的室外风扇125。
[歧管(manifold)和连接管]
在所述空调机10中，还包括与所述流量调节阀110的第一端口相连接的歧管130。所述歧管130设置于所述室外热交换机120的一侧，可理解为，是在制冷运转时使制冷剂流入到所述室外热交换机120的多个路径，或者在供热运转时穿过所述室外热交换机120的制冷剂汇聚的结构。
在所述空调机10中，包括从所述歧管130延伸至所述室外热交换机120的多个连接管135。所述多个连接管135能够从所述歧管130的上部到下部相互隔开间隔而配置。
[分配器(distributor)]
在所述室外热交换机120的一侧设置有分配器140。所述分配器140可理解为，是在制冷运转时穿过所述室外热交换机120的制冷剂汇聚，或者在供热运转时将制冷剂分配并流入到所述室外热交换机120的结构。
[毛细管(capillary)和分支管]
在所述空调机10中，还包括从所述分配器140延伸至所述室外热交换机120的多个毛细管142。各个毛细管142可连接于分支管145。
所述分支管145可与所述室外热交换机120进行结合。作为一例，所述分支管145可构成为Y字型，并且与所述室外热交换机120的热交换配管121进行结合。所述分支管145对应所述多个毛细管142的数量而可具备多个。
[膨胀装置和过滤器]
在所述空调机10中，还包括对在所述室内机160中被冷凝的制冷剂进行减压的主膨胀装置155。作为一例，在所述主膨胀装置130中，还包括可进行开度调节的电子膨胀阀(Electronic Expansion Valve)。
在所述膨胀装置155的一侧，还包括对制冷剂中的异物进行分离的过滤器(strainer)156、158。可提供多个所述过滤器156、158。在所述多个过滤器156、158中，可包括：第一过滤器156，其设置于所述膨胀装置155的一侧；以及第二过滤器158，其设置于所述膨胀装置155的另一侧。
当进行制冷运转时，在所述室外热交换机120中被冷凝的制冷剂穿过所述第一过滤器156之后，可经由所述膨胀装置155而通过所述第二过滤器158。相反，当进行供热运转时，在所述室内机160中被冷凝的制冷剂穿过所述第二过滤器158之后，可经由所述膨胀装置155而通过所述第一过滤器156。
[服务阀和设置配管]
在所述室外机20中，还包括在与室内机160进行组装时与连接配管171、172进行接合的服务阀175、176。所述连接配管171、172可理解为，是用于使所述室外机20和所述室内机160相连接的配管。
在所述服务阀175、176中，包括在所述室外机20的一侧具备的第一服务阀175以及在所述室外机20的另一侧具备的第二服务阀176。
并且，在所述连接配管171、172中，包括：第一连接配管171，其从所述第一服务阀175延伸至所述室内机160；以及第二连接配管172，其从所述第二服务阀176延伸至所述室内机160。作为一例，所述第一连接配管171可连接于所述室内机160的一侧，所述第二连接配管172连接于所述室内机160的另一侧。
[压力传感器]
所述室外机20还包括压力传感器180。所述压力传感器180可设置于从所述流量调节阀110的第三端口113延伸至所述第二服务阀176的制冷剂配管。
当进行制冷运转时，所述压力传感器180可以对在所述室内机160中被蒸发的制冷剂的压力、即低压进行检测。相反，所述压力传感器180可以对在所述压缩机100中被压缩的制冷剂的压力、即高压进行检测。
[气液分离器]
所述室外机20还包括气液分离器150，所述气液分离器150配置于所述压缩机100的吸入侧，从被蒸发的低压制冷剂中分离出气相制冷剂并提供至所述压缩机100。所述气液分离器150可设置于吸入配管210。
所述吸入配管210从所述流量调节阀110的第四端口114延伸至所述压缩机100。在所述气液分离器150中分离出的气相制冷剂，可吸入到所述压缩机100。
<室内机的结构>
所述室内机160包括室内热交换机(未图示)和室内风扇，所述室内风扇设置于所述室内热交换机的一侧，用于对室内空气进行鼓风。并且，在所述室内机160中，还可以包括在进行制冷运转时对冷凝制冷剂进行减压的室内膨胀装置。并且，在所述室内膨胀装置中被减压了的制冷剂，可在所述室内热交换机中蒸发。
所述室内机160可经由第一、第二连接配管171、172连接到所述室外机20。
[制冷剂配管]
上述的室外机20的多个结构和室内机160经由制冷剂配管50相连接，所述制冷剂配管50可引导制冷剂在所述室外机20和室内机160中进行循环。上述的第一、第二连接配管171、172可理解为，是所述制冷剂配管50的一个结构。
所述制冷剂配管50的管径(外径)可基于空调机10的空调能力而确定。作为一例，若所述空调机10的空调能力增加，则所述制冷剂配管50的管径可设计成相对较大。
[制冷运转时的制冷剂流动]
若空调机10进行制冷运转，则在压缩机100中被压缩的制冷剂经由消声器105而流入到流量调节阀110的第一端口111，并且经由第二端口112排出。从所述流量调节阀110排出的制冷剂流入到所述室外热交换机120并被冷凝，并且经由分配器140和第一过滤器150而通过所述主膨胀装置155。此时，不形成制冷剂的减压。
并且，所述减压后的制冷剂经由第二过滤器158从室外机20排出，并且经由第一连接配管171而流入到所述室内机160，而且在室内膨胀装置中被减压之后，在所述室内机160的室内热交换机中被蒸发。所述被蒸发的制冷剂经由所述第二连接配管172而再次流入到所述室外机20。
流入到所述室外机20的制冷剂经由第三端口113流入到所述流量调节阀110，并且经由第四端口114排出到所述流量调节阀110。并且，从所述流量调节阀110排出的制冷剂，在气液分离器150中进行相分离，分离出的气相制冷剂吸入到所述压缩机100。可重复进行这种循环。
[供热运转时的制冷剂流动]
若空调机10进行供热运转，则在压缩机100中被压缩的制冷剂经由消声器105而流入到流量调节阀110的第一端口111，并经由第三端口113排出。从所述流量调节阀110排出的制冷剂经由第二连接配管172流入到所述室内机160，并且在室内热交换机中被冷凝之后从室内机160排出。从所述室内机160排出的制冷剂经由第一连接配管171流入到室外机20，并且经由第二过滤器158在所述主膨胀装置155中进行减压。
并且，所述减压后的制冷剂在穿过第一过滤器150后，穿过所述分配器140和毛细管142分支并流入到所述室外热交换机120。并且，制冷剂在所述室外热交换机120中蒸发，并且经由第二端口112流入到所述流量调节阀110。
并且，制冷剂经由第四端口114排出到所述流量调节阀110，并且在气液分离器150中进行相分离，分离出的气相制冷剂吸入到所述压缩机100。可重复进行这种循环。
[制冷剂]
为了使空调机10进行制冷或者供热运转，制冷剂可在所述室外机20和室内机160中进行循环。作为一例，所述制冷剂作为单一制冷剂可包括R32或者R134a。
所述R32是甲烷基卤化碳化合物，以化学式CH2F2表示。与现有的R22(化学式：CHCLF2)相比，所述R32作为臭氧衰减指数(Ozone Depletion Potential，ODP)低的保护环境的制冷剂，具有压缩机的吐出压力高的特性。
所述R134a是乙烷基卤化碳化合物，以化学式CF3CH2F表示。所述R134a作为替代现有的R12(化学式：CCl2F2)的制冷剂，可应用于空调机。
作为另一例，所述制冷剂可包括作为非共沸混合制冷剂的R410a。
所述R410a是将R32和R125(化学式：CHF2CF3)以50:50的重量比进行混合的物质，具有在蒸发器中进行蒸发(饱和液＝>饱和气体)时温度上升且在冷凝器中进行冷凝(饱和气体＝>饱和液)时温度下降的性质，因此能够带来改善热交换效率的效果。
作为又一例，所述制冷剂可包括作为非共沸混合制冷剂的R407c。所述R407c是将R32和R125以及R134a以23:25:52的重量比进行混合的物质，与现有的R22相比，不仅臭氧衰减指数低，还形成与现有的R22相似的蒸气压，因此能够最低限度地抑制构成现有制冷剂循环的装备的更换，从而能够带来减少费用的效果。
在本实施例中，作为在所述空调机10中进行循环的制冷剂使用R410a。
[制冷剂循环量]
在本实施例的空调机10中，可填充有上述的制冷剂。制冷剂的填充量，可基于构成所述空调机10的制冷剂配管50的长度而确定。作为一例，以7.5m长度的标准配管为基准，可填充2000g的制冷剂，以50m长度的长配管为基准，可填充3400g的制冷剂。针对除此之外追加构成的配管，每一米可填充40g。
并且，基于空调机10的空调能力，确定在所述压缩机100中被压缩的制冷剂的容量。如本实施例那样，以7-8kW的空调能力为基准，所述压缩机100的临界制冷剂量可形成为2500cc。
[油]
本实施例的空调机10包括用于对压缩机进行润滑或者冷却的油。所述油可包括PAG系制冷机油、PVE系制冷机油或者POE系制冷机油。
所述PAG系制冷机油是以环氧丙烷(Propylene Oxide)作为原料制备的合成油，粘度相对较高，因此相对于温度的粘度特性优异。因此，当使用所述PAG系制冷机油时，可降低压缩机的负荷。
所述PVE系制冷机油是以乙烯基醚(Vinyl ether)作为原料制备的合成油，与制冷剂的相容性好，体积电阻率高，因此电稳定性优异。作为一例，所述PVE系制冷机油可应用于使用制冷剂R32、R134a或者R410a的压缩机。
所述POE系制冷机油是将多元醇和羧酸进行脱水缩合而制备的合成油，与制冷剂的相容性好，在空气中也具有优异的氧化稳定性和热稳定性。作为一例，所述POE系制冷机油可应用于使用制冷剂R32或者R410a的压缩机。
在本实施例中，作为制冷机油，可使用PVE系制冷机油，作为一例，可使用FVC68D。
[新材料配管]：软质不锈钢管
所述制冷剂配管50可包括坚硬且加工性优异的新材料配管。详细而言，所述新材料配管可以由不锈钢材料和至少含有铜(Cu)的杂质的材料构成。所述新材料配管具有比铜(Cu)管的强度更大的强度，且可构成为加工性比不锈钢管更好。作为一例，可将所述新材料配管称为“软质不锈钢管”。所述软质不锈钢管，是指由软质不锈钢制造的配管。
当所述制冷剂配管50由铜管构成时，在所述铜管中进行循环的制冷剂的种类可能会被限定。制冷剂根据其种类可形成为工作压力的范围不同。假如，当工作压力的范围大、即可上升的高压制冷剂使用于铜管的情况下，可能会导致所述铜管的破损，由此制冷剂泄漏。
但是，如本实施例那样，当将新材料配管用作软质不锈钢管时，能够防止发生上述问题。
[软质不锈钢的性质]
软质不锈钢具有低于现有不锈钢的强度和硬度，相反具有挠曲性优异的特性。虽然本发明的实施例的软质不锈钢管的强度和硬度低于现有的普通不锈钢，但是至少能够维持铜管的强度和硬度以上，并且具有与铜管的挠曲性相似水准的挠曲性，因此可以说管的弯曲加工性非常好。这里，明确挠曲性和弯曲性作为相同的含义来使用。
其结果，由于所述软质不锈钢的强度高于所述铜管的强度，因此可减少配管破损的顾虑。因此，具有可以在空调机10中使用的制冷剂的种类增加的效果。
[压缩机的吸入配管]
在所述制冷剂配管50中，包括用于引导制冷剂吸入到所述压缩机100的吸入配管210。所述吸入配管210可理解为，是从所述流量调节阀110的第四端口114延伸至所述压缩机100的配管。
在所述吸入配管210中，可包括所述软质不锈钢钢管。并且，由于低压气相制冷剂在所述吸入配管210中流动，因此所述吸入配管210的外径可形成为相对较大的15.80mm-15.95mm。当将两个以上的配管进行接合时，在对任意一个配管进行扩管的情况下，所述吸入配管210的外径包括所述被扩管的配管的管径值。
作为一例，所述吸入配管的外径可以是15.88mm。并且，当考虑到所述吸入配管210的厚度时，所述吸入配管210的内径可以是15.06mm以下。
[压缩机的吐出配管]
在所述制冷剂配管50中，还包括用于吐出在所述压缩机100中被压缩的制冷剂的吐出配管220。所述吐出配管220可理解为，是从所述压缩机100的吐出部延伸至所述流量调节阀110的第一端口111的配管。
所述吐出配管220可包括所述软质不锈钢钢管。并且，由于高压的气相制冷剂在所述吐出配管220中流动，因此所述吐出配管220的外径可形成为相对较小的9.45mm-9.60mm。同样，当将两个以上的配管进行接合时，在对任意一个配管进行扩管的情况下，所述吐出配管220的外径包括所述被扩管的配管的外径值。
作为一例，所述吐出配管220的外径可以是9.52mm。并且，当考虑到所述吐出配管210的厚度时，所述吐出配管210的内径可以是9.04mm以下。
由于高压的气相制冷剂在所述吐出配管220中流动，并且可能会因在压缩机100中产生的振动而产生大的移动，因此要求所述吐出配管220的强度需维持在设定强度以上。通过所述吐出配管220由所述新材料配管构成，来能够使吐出配管220的强度保持为较高，并且能够防止由所述吐出配管220的破损所导致的制冷剂的泄漏。
另一方面，虽然相对较低的低压制冷剂在所述吸入配管210中流动，但作为与所述压缩机100相邻配置的配管，可能会因所述压缩机100的振动而产生大的移动。因此，要求所述吸入配管210的强度要维持在设定强度以上，因此所述吸入配管210可由新材料配管构成。
以下，说明用于定义本发明实施例的软质不锈钢的特性的构成要素，明确以下说明的各个构成要素的构成比是重量比(weight percent，wt.％)。
图3是具有99％的奥氏体基体组织和1％以下的δ铁素体组织的不锈钢的显微组织的照片，图4是只具有奥氏体基体组织的不锈钢的显微组织的照片。
1.不锈钢的成分(composition)
(1)碳(C，carbon)：0.3％以下
本发明的实施例的不锈钢包括碳(C)和铬(Cr，chromium)。碳与铬发生反应而以碳化铬(chromium carbide)析出，因铬在晶界(grain boundary)或者其周边耗尽而成为腐蚀的原因。因此，碳的含量优选维持为较少。
碳是起到与其他元素进行结合而提高抗蠕变强度(creep strength)的作用的元素，当碳的含量超过0.03％时反而会成为降低软质的要因。因此，在本发明中，碳的含量设定为0.03％以下。
(2)硅(Si，silicon)：超过0且1.7％以下
奥氏体组织的屈服强度低于铁素体组织或者马氏体组织的屈服强度。因此，为了使本发明的软质不锈钢具有与铜相似或者同等的水准的挠曲性(或者挠曲自由度)，不锈钢的基体组织优选由奥氏体构成。
但是，由于硅是形成铁素体的元素，因此硅的含量越增加则铁素体在基体组织中的比率越增加，并且铁素体的稳定性越高。虽然硅的含量优选尽可能维持较低，但在制造过程中完全切断硅作为杂质而流入是不可能的。
当硅的含量超过1.7％时，不锈钢难以具有铜材料水准的软质，由此难以确保充分的加工性。因此，在本发明的实施例的不锈钢中的硅的含量设定为1.7％以下。
(3)锰(Mn，manganese)：1.5-3.5％
锰用于抑制不锈钢的基体组织相变为马氏体型，起到扩大奥氏体区域而进行稳定的作用。若锰的含量低于1.5％，则锰的抑制相变效果不充分。因此，为了充分获得基于锰的相变抑制效果，锰的含量的下限值设定为1.5％。
但是，锰的含量越增加，则不锈钢的屈服强度越上升，由此成为降低不锈钢的软质的要因，因此锰的含量的上限值设定为3.5％。
(4)铬(Cr，chromium)：15-18％
铬是提高不锈钢的腐蚀起始阻抗性(Corrosion Initiation Resistance)的元素。腐蚀起始是指，在未腐蚀的基材(base material)中不存在腐蚀的状态下最初产生腐蚀，腐蚀起始阻抗性是指用于抑制在基材最初产生腐蚀的性质。这可解释为与耐蚀性相同的含义。
当铬的含量低于15.0％时不锈钢不具有充分的腐蚀起始阻抗性(或者耐蚀性)，因此在本发明中铬的含量的下限值设定为15.0％。
相反，当铬的含量过多时，在常温下形成为铁素体组织而降低软质，尤其在高温下奥氏体的稳定性消失而脆化，因此导致强度的降低。因此，在本发明中，铬的含量的上限值设定为18.0％。
(5)镍(Ni，nickel)：7.0-9.0％
镍具有提高不锈钢的腐蚀生长阻抗性(Corrosion Growth Resistance)，并且稳定奥氏体组织的性质。
腐蚀生长是指已在基材上产生的腐蚀向更宽的范围扩大的同时生长，腐蚀生长阻抗性是指抑制腐蚀的生长的性质。
当镍的含量低于7.0％时，不锈钢不具有充分的腐蚀生长阻抗性，因此本发明的镍的含量的下限值设定为7.0％。
此外，当镍的含量过剩时，会增加不锈钢的强度和硬度，从而难以确保不锈钢的充分的加工性。除此之外，导致费用的增加，从而在经济上也不优选。因此，在本发明中，镍的含量的上限值设定为9.0％。
(6)铜(Cu，Copper)：1.0-4.0％
铜起到抑制不锈钢的基体组织相变为马氏体组织，并且提高不锈钢的软质的作用。当铜的含量低于1.0％时，不会充分出现基于铜的抑制相变的效果。因此，在本发明中，为了充分获得基于铜的相变抑制效果，铜的含量的下限值设定为1.0％。
尤其，为了使不锈钢具有与铜的挠曲性同等或者相似的水准的挠曲性，铜的含量应为1.0％以上。
铜的含量越增加，则基体组织的相变抑制效果越增加，但其增加幅度逐渐减小。并且，当铜的含量过剩并超过4-4.5％时，其效果饱和，并且会促进产生马氏体，因此是不优选的。并且，由于铜是高价的元素，因此也在经济上产生影响。因此，铜的含量的上限值设定为4.0％，使得铜的相变抑制效果维持在低于饱和水平且可确保经济性。
(7)钼(Mo，molybdenum)：0.03％以下
(8)磷(P，phosphorus)：0.04％以下
(9)硫(S，sulfur)：0.04％以下
(10)氮(N，nitrogen)：0.03％以下
由于钼、磷、硫以及氮作为原本包含在钢铁半成品中的元素，使不锈钢硬化，因此优选维持在尽量较低的含量。
2.不锈钢的基体组织(matrix structure)
若将不锈钢在金属组织(或者基体组织)方面上进行分类，则被分类为：以铬(18％)和镍(8％)作为主成分的奥氏体型(Austenite type)不锈钢：以铬(18％)作为主成分的铁素体型(Ferrite type)不锈钢；以及以铬(8％)作为主成分的马氏体(Martensitetype)不锈钢。
并且，由于奥氏体型不锈钢具有对盐或酸的耐蚀性强且软质大的特性，因此本发明的软质不锈钢的基体组织优选是奥氏体型不锈钢。
此外，奥氏体组织具有屈服强度和硬度低于铁素体组织或马氏体组织的特性。进一步，在相同的条件下使结晶大小生长时，由于奥氏体的平均粒径最大，因此有利于提高软质。
为了提高不锈钢的软质，最优选不锈钢的基体组织仅由奥氏体组织构成。但是，由于将不锈钢的基体组织控制成仅由奥氏体构成是非常苦难的，因此不可避免地还包括其他基体组织。
详细而言，对奥氏体型不锈钢的软质产生影响的其他基体组织，是在热处理过程中产生的δ铁素体(δ-Ferrite)。即，所述δ铁素体的含有量越多，则不锈钢的硬度越高，相反软质越低。
不锈钢具有以颗粒面积为基准的90％以上优选为99％以上的奥氏体基体组织，优选具有1％以下的δ铁素体基体组织。因此，作为用于增大不锈钢的软质的方法之一，可列举减少奥氏体型不锈钢所包含的δ铁素体的量的方法。
颗粒面积可定义为，单位面积内的特定晶粒的大小或晶粒的面积。单位面积内的颗粒是，由以原型状态稳定地存在于单位面积内的颗粒和存在于单位面积的边界(boundary)且其一部分被切断的颗粒构成的。因此，特定晶粒的颗粒面积是指，圆形的颗粒和被切断的颗粒的面积相加的面积。
例如，1％的δ铁素体和99％的奥氏体是指，在单位面积内，δ铁素体所占的颗粒面积(或粒度面积)为1％，奥氏体所占的颗粒面积为99％。
即使在本发明的实施例的软质不锈钢具有1％以下的δ铁素体基体组织的情况下，与所述δ铁素体均匀地分布在晶粒整体相比，局部地密集分布在特定晶粒更有利于软质的增加。
[软质不锈钢的显微组织]
图3是具有99％的奥氏体基体组织和1％以下的δ铁素体组织的不锈钢的显微组织的照片，图4是只具有奥氏体基体组织的不锈钢的显微组织的照片。具有图3的组织的不锈钢是本发明的实施例的软质不锈钢的显微组织。
图3的不锈钢和图4的不锈钢具有对应于颗粒号码5.0-7.0的平均粒径。关于平均粒径，将在下面重新说明。
下表1是将图3的不锈钢(材料1)和图3的不锈钢(材料2)的机械性能进行比较的表格。
【表1】
参照上述表1可以确认，在强度和硬度上材料2具有比材料1更低的物理性能。此外，可以确认材料2具有比材料1更高的延伸率。由此，可以说为了降低不锈钢的强度和硬度，不锈钢仅由奥氏体基体组织构成是理想的。但是，由于在完全去除δ铁素体基体组织的方面上存在难度，因此优选最低限度地具有δ铁素体基体组织的比率。
此外，如上所述，与δ铁素体组织均匀地分别相比，若密集分布在特定晶粒，则对不锈钢的软质化产生更好的效果。
在图3中，大晶粒101表示奥氏体基体组织，黑色斑点形式的小晶粒102表示δ铁素体基体组织。
3.不锈钢的平均粒径(average diameter)
根据组成和/或热处理的条件，可以确定不锈钢的平均粒径。不锈钢的平均粒径对不锈钢的强度和硬度产生影响。例如，平均粒径越小，则不锈钢的强度和硬度越大，平均粒径越大，则不锈钢的强度和硬度越小。
本发明的实施例的软质不锈钢，通过调整铜的含量和δ铁素体的颗粒面积来获得优异的挠曲性，除此以外，还具有强度和硬度低于现有的普通不锈钢的特性，并且具有强度和硬度高于铜的特性。
为此，将不锈钢的平均粒径限制为30-60μm。普通的奥氏体组织的平均粒径小于30μm。因此，需要通过制造工艺和热处理来将平均粒径生长为30μm以上。
基于美国测试和材料学会(American Society for Testingand Materials，ASTM)的标准，30-60μm的平均粒径对应于5.0-7.0的颗粒号码(Grain size No.)。相反，小于30μm的平均粒径对应于ASTM颗粒号码7.5以上。
若不锈钢的平均粒径小于30μm或者颗粒号码大于7.0，则不能具有本发明所要求的低强度和低硬度的特性。尤其，不锈钢的平均粒径(或者颗粒号码)对应于决定不锈钢的低强度和低硬度特性的关键因素。
参照以下表2，由于现有的铜管具有低强度和低硬度的物理性质，因此常用于构成制冷剂循环周期的制冷剂配管，但是，存在有由腐蚀引起的可靠性问题和针对新型制冷剂的耐压性问题。
并且，由于比较例2至5的不锈钢具有过度大于铜管的强度和硬度，因此即使解决了铜的腐蚀性和耐压性问题，也会存在加工性下降的问题。
与此相反，本发明的实施例的不锈钢的强度和硬度大于现有的铜管，并且具有低于比较例2至5的不锈钢的强度和硬度，因此可消除铜管所具有的耐蚀性和耐压性的问题，适合用作如R32这样的高压的新型制冷剂用配管。
除此之外，由于具有比铜管还高的延伸率，因此还解决了现有不锈钢所具有的加工性问题。
【表2】
总结而言，本发明中所定义的软质不锈钢可以说，是指将如上说明的构成要素含有设定比率，并且具有99％的奥氏体和1％以下的δ铁素体的不锈钢。
图5是表示本发明实施例的制冷剂配管的外径和内径的图。
一同参照图2和图5，当本发明的实施例的压缩机100驱动时，吸入到所述压缩机100的制冷剂在压缩后会伴随着温度变化。根据这样的温度变化，在吸入配管210和吐出配管220侧与其他配管相比产生更大的应力变化。
如图4所示，本实施例的特征在于，将在制冷剂状态发生改变时产生的压力和振动最为严重的吸入配管210和吐出配管220由经过软化过程的软质不锈钢管形成，从而提高容许应力。但是，并不仅限于吸入配管和吐出配管，根据应力的变动状况，可以将用于使室外机和室内机相连接的任意一个以上的配管由所述软质不锈钢管构成。
本实施例的空调机10的空调能力可在2.5kW-15kW范围进行选择。根据所述选择的空调机10的空调能力，可以确定所述软质不锈钢管的外径。
并且，如上所述，可在本发明的空调机10中使用的制冷剂，可包括R32、R134a或者R401a。尤其，在本发明中，根据所述制冷剂的种类，所述软质不锈钢管的厚度可确定为不同。
[软质不锈钢管的厚度设定方法]
所述软质不锈钢管的厚度，可根据如下的数学式来确定。下述的数学式是根据提供关于配管的规格和关于准则的代码的ASME B31.1以及将在气体相关法律法规中规定的设施、技术、检查等技术项目进行了代码化的KGS Code而算出的。
【数学式1】
其中，tm是不锈钢配管的最小厚度，P是设计压力(MPa)，D0是不锈钢配管的外径(mm)，S是容许应力(M/mm2)，Textra是指基于腐蚀、螺纹加工等的余裕厚度。当配管的材质由铜、铝或者不锈钢构成时，所述Textra确定为0.2。
[配管管径的定义]
如图5所示，使用于吸入配管210或者吐出配管220的软质不锈钢管的外径可设为a，其内径可设为b。观察数学式1可知，配管的最小厚度与配管的外径成正比，与容许应力成反比。
[容许应力，S]
容许应力是将基准强度除以安全系数所得到的，是指当对配管施加外力时，不会产生配管的变形或者破损而认定能够承受，从而允许施加重量的应力(变形力)的最大值。
在本实施例中，软质不锈钢管的容许应力基准是以满足ASMESEC.VIIIDiv.1中所记载的代码的方式导出的，容许应力S可设定为将配管的拉伸强度除以3.5所得到的值、或者将配管的屈服强度除以1.5所得到的值中较小的值。容许应力是根据配管的材质而发生变化的值，可基于SMESEC.VIIIDiv.1确定为93.3Mpa。
在对配管施加相同的应力时，由于不锈钢的应力裕度形成为大于铜，因此可增加配管的设计自由度。其结果，可以摆脱为减少传递到配管的应力而将配管长度延长的限制。作为一例，为降低从压缩机100传递的振动，无需将配管在有限的设置空间内进行多次弯曲(bending)而以环(loop)状配置。
[软质不锈钢管的外径]
基于压缩机100的能力，可以确定所述空调机10的空调能力、即制冷能力或者供热能力。并且，基于压缩机的制冷能力，软质不锈钢管的外径可确定其大小。即，压缩机的容量可形成为用于确定所述软质不锈钢管的外径的基准。
作为一例，在具有2.5kW以上且3.5kW以下的空调能力的空调机10中，当用所述软质不锈钢管构成所述吸入配管210和吐出配管220时，吸入配管的外径可以在12.6-12.8mm的范围内形成，吐出配管的外径可在9.45-9.60mm的范围内形成。
作为另一例，在具有3.5kW以上且5kW以下的空调能力的空调机10中，当用所述软质不锈钢管构成所述吸入配管210和吐出配管220时，吸入配管的外径可在12.60-12.80mm的范围内形成，吐出配管的外径可在9.45-9.60mm的范围内形成。
作为又一例，在具有5kW以上且7kW以下的空调能力的空调机10中，当用所述软质不锈钢管构成所述吸入配管210和吐出配管220时，所述吸入配管210的外径可在15.80-16.05mm的范围内形成，吐出配管220的外径可在9.45-9.8mm的范围内形成。
作为又一例，在具有7kW以上且8kW以下的空调能力的空调机10中，当用所述软质不锈钢管构成所述吸入配管210和吐出配管220时，吸入配管210的外径可在15.80-15.95mm的范围内形成，吐出配管220的外径可在9.45-9.60mm的范围内形成。
作为又一例，在具有12kW以上且17kW以下的空调能力的空调机10中，当用所述软质不锈钢管构成所述吸入配管210和吐出配管220时，吸入配管210的外径可在17.40-19.10mm的范围内形成，吐出配管220的外径可在12.60-12.80mm的范围内形成。
本实施例的特征在于，空调机10的空调能力可形成为7kW以上且8kW以下。
[基于制冷剂的种类的设计压力，P]
设计压力是制冷剂的压力，可对应于制冷剂循环的冷凝压力。作为一例，所述冷凝压力可基于在室外热交换机120或者室内热交换机中被冷凝的制冷剂的温度值(以下，冷凝温度)而确定。并且，所述设计压力可以是指，在所述冷凝温度下的制冷剂的饱和蒸气压。通常，空调机的冷凝温度约形成为65℃左右。
表3表示基于制冷剂种类的饱和蒸气压。
【表3】
参照表3，在将R410A用作制冷剂时，在65℃下的饱和蒸气压显示为4.15，因此可以将所述设计压力P确定为4.15(MPa)。
[制冷剂R410a所流动的软质不锈钢管的最小厚度计算]
如上所述，容许应力S基于ASMESEC.VIIIDiv.1形成为93.3MPa，设计压力P在制冷剂为R410a且制冷剂的温度为65℃时确定为4.15MPa。通过如下的表4可确认到，在将确定的容许应力S和设计压力P应用于数学式1中并根据配管的外径计算出的配管的最小厚度。
【表4】
参照表4可确认到，根据ASME B31.1导出的软质不锈钢管的最小厚度和根据JIS B8607导出的软质不锈钢管的最小厚度。这里，实施例应用了软质不锈钢管，而比较例应用了现有的铜管。
JIS B 8607是在日本使用的配管的基准代码，在JIS B 8607的情况下，不同于ASME B31.1，没有考虑到作为基于腐蚀、螺纹加工等的余裕厚度的textra值，因此导出的最小厚度小于ASME B31.1。通常在铜、铜合金、铝、铝合金、不锈钢的情况下，textra值可设定为0.2(mm)。
虽然实施例的软质不锈钢管的最小厚度是根据ASME B31.1而导出的，但其考虑到使用R401a的制冷剂时的压力，具有大约在0.1-0.2mm之间决定的预定的裕度而决定可应用的厚度。即，实施例可理解为，作为一例，具有裕度来建议最小厚度，只要是在计算出的最小厚度以上，所述裕度的大小就可基于安全系数而变化。
具体而言，在表4中观察相同的外径(φ7.94)的情况，可确认到，在实施例中可应用的配管的厚度为0.50mm，而在比较例中为0.622mm。即，意味着在将设计成具有相同外径的配管如实施例那样由软质不锈钢管形成的情况下能够进一步减小配管的厚度，这意味着能够将配管的内径形成得更大。
由于所述吸入配管210的外径在15.80-15.95mm的范围形成，因此若参照表4，则所述吸入配管210的标准配管外径为15.88mm，所述吸入配管210的最小厚度在ASME B31.1的情况下可形成为0.61mm，而在JIS B 8607的情况下可形成为0.41mm，在应用了裕度的实施例的情况下可形成为0.70mm。
因此，在所述的基准中，可应用于所述吸入配管210的临界厚度值基于JIS B 8607形成为0.41mm。其结果，所述吸入配管210的内径可形成为15.06mm(＝15.88-2*0.41)以下。
并且，由于所述吐出配管220的外径在9.45-9.60mm的范围形成，因此若参照表4，则所述吐出配管220的标准配管外径为9.52mm，所述吐出配管220的最小厚度在ASME B31.1的情况下时可形成为0.44mm，而在JIS B 8607的情况下可形成为0.24mm，在应用了裕度的实施例的情况下可形成为0.50mm。
因此，在所述的基准中，可应用于所述吐出配管210的临界厚度值基于JIS B 8607形成为0.24mm。其结果，所述吐出配管220的内径可形成为9.04mm(＝9.52-2*0.24)以下。
[制冷剂R32所流动的软质不锈钢管的最小厚度计算]
如上所述，容许应力S基于ASMESEC.VIIIDiv.1形成为93.3MPa，设计压力P在制冷剂为R32且制冷剂的温度为65℃时确定为4.30MPa。通过如下的表5可确认到，在将确定的容许应力S和设计压力P应用于数学式1中并根据配管的外径计算出的配管的最小厚度。
【表5】
参照表5可确认到，根据ASME B31.1导出的软质不锈钢管的最小厚度和根据JIS B8607导出的软质不锈钢管的最小厚度。这里，实施例应用了软质不锈钢管，而比较例应用了现有的铜管。
JIS B 8607是在日本使用的配管的基准代码，在JIS B 8607的情况下，不同于ASME B31.1，没有考虑到作为基于腐蚀、螺纹加工等的余裕厚度的textra值，因此导出的最小厚度小于ASME B31.1。通常在铜、铜合金、铝、铝合金、不锈钢的情况下，textra值可设定为0.2(mm)。
虽然实施例的软质不锈钢管的最小厚度是根据ASME B31.1而导出的，但其考虑到使用R32的制冷剂时的压力，具有大约在0.1-0.2mm之间决定的预定的裕度而决定可应用的厚度。即，实施例可理解为，作为一例，具有裕度来建议最小厚度，只要是在计算出的最小厚度以上，所述裕度的大小就可基于安全系数而变化。
具体而言，在表5中观察相同的外径(φ7.94)的情况，可确认到，在实施例中可应用的配管的厚度为0.50mm，而在比较例中为0.622mm。即，意味着在将设计成具有相同外径的配管如实施例那样由软质不锈钢管形成的情况下能够进一步减小配管的厚度，这意味着能够将配管的内径形成得更大。
在本实施例中，由于所述吸入配管210的外径在19.00-19.20mm的范围形成，因此若参照表5，则所述吸入配管210的标准配管外径为19.05mm，所述吸入配管210的最小厚度在ASME B31.1的情况下可形成为0.73mm，而在JIS B 8607的情况下可形成为0.53mm，在应用了裕度的实施例的情况下可形成为0.80mm。
因此，在所述的基准中，可应用于所述吸入配管210的临界厚度值基于JIS B 8607形成为0.53mm。其结果，所述吸入配管210的内径可形成为17.99mm(19.05-0.53×2)以下。
并且，由于所述吐出配管220的外径在12.60-12.80mm的范围形成，因此若参照表5，则所述吐出配管220的标准配管外径为12.70mm，所述吐出配管220的最小厚度在ASMEB31.1的情况下可形成为0.56mm，而在JIS B 8607的情况下可形成为0.36mm，在应用了裕度的实施例的情况下可形成为0.60mm。
因此，在所述的基准中，可应用于所述吐出配管220的临界厚度值基于JIS B 8607形成为0.36mm。其结果，所述吐出配管220的内径可形成为11.98mm(12.70-0.36×2)以下。
[制冷剂R134a所流动的软质不锈钢管的最小厚度计算]
如上所述，容许应力S基于ASMESEC.VIIIDiv.1形成为93.3MPa，设计压力P在制冷剂为R134a且制冷剂的温度为65℃时确定为1.79MPa。通过如下的表6可确认到，在将确定的容许应力S和设计压力P应用于数学式1中并根据配管的外径计算出的配管的最小厚度。
【表6】
参照表6可确认到，根据ASME B31.1导出的软质不锈钢管的最小厚度和根据JIS B8607导出的软质不锈钢管的最小厚度。这里，实施例应用了软质不锈钢管，而比较例应用了现有的铜管。
JIS B 8607是在日本使用的配管的基准代码，在JIS B 8607的情况下，不同于ASME B31.1，没有考虑到作为基于腐蚀、螺纹加工等的余裕厚度的textra值，因此导出的最小厚度小于ASME B31.1。通常在铜、铜合金、铝、铝合金、不锈钢的情况下，textra值可设定为0.2(mm)。
虽然实施例的软质不锈钢管的最小厚度是根据ASME B31.1而导出的，但其考虑到使用R134a的制冷剂时的压力，具有大约在0.1-0.2mm之间决定的预定的裕度而决定可应用的厚度。即，实施例可理解为，作为一例，具有裕度来建议最小厚度，只要是在计算出的最小厚度以上，所述裕度的大小就可基于安全系数而变化。
具体而言，在表6中观察相同的外径(φ7.94)的情况，可确认到，在实施例中可应用的配管的厚度为0.40mm，而在比较例中为0.622mm。即，意味着在将设计成具有相同外径的配管如实施例那样由软质不锈钢管形成的情况下能够进一步减小配管的厚度，这意味着能够将配管的内径形成得更大。
在本实施例中，由于所述吸入配管210的外径在19.00-19.20㎜的范围形成，因此若参照表6，则所述吸入配管210的标准配管外径为19.05mm，所述吸入配管210的最小厚度在ASME B31.1的情况下时可形成为0.49mm，在JIS B 8607的情况下可形成为0.29mm，在应用了裕度的实施例的情况下可形成为0.50mm。
因此，在所述的基准中，可应用于所述吸入配管210的临界厚度值基于JIS B 8607形成为0.29mm。其结果，所述吸入配管210的内径可形成为18.47mm(19.05-0.29×2)以下。
并且，由于所述吐出配管220的外径在12.60-12.80mm的范围形成，因此若参照表6，则所述吐出配管220的外径为12.70mm，所述吐出配管220的最小厚度在ASME B31.1的情况下时可形成为0.40mm，在JIS B 8607的情况下可形成为0.20mm，在应用了裕度的实施例的情况下可形成为0.50mm。
因此，在所述的基准中，可应用于所述吐出配管220的临界厚度值基于JIS B 8607形成成为0.20mm。其结果，所述吐出配管220的内径可形成为12.30mm(12.70-0.20×2)以下。
总结而言，在本实施例的压缩机100中所使用的配管的外径，可以根据压缩机的制冷能力或者空调机10的空调能力而确定，设计压力可以根据使用的制冷剂而确定。
如实施例那样，在用软质不锈钢管构成吸入配管和吐出配管的情况下，由于不锈钢的容许应力大于铜的容许应力，因此可知将其应用于数学式1时可减小配管的厚度。即，通过使用强度或者硬度相对较高的软质不锈钢管，来能够增加容许应力，并由此，能够实现在相同的配管外径下的厚度减小。
因此，本实施例的软质不锈钢管，即使设计成具有与现有的铜管相同的外径，也能够将其内径设计成更大，因此能够减少制冷剂的流动阻抗，从而改善制冷剂的循环效率。
图6是表示本发明实施例的软质不锈钢管的制造方法的流程图，图7是概略地表示图6的冷轧工艺S1的图，图8是概略地表示图6的切割工艺S2的图，图9是概略地表示图6的成型工艺S3的图，图10至图13是表示通过图6的制造方法来制造软质不锈钢管的过程的剖视图，图14是概略地表示图6的光亮退火工艺S7的图。
如先前所说明，由于现有的不锈钢具有高于铜的强度和硬度，因此提出了加工性的问题，尤其，存在用不锈钢实施弯曲加工被限制的问题。
[所要求的软质不锈钢管的性质]
为解决这种问题，本发明的软质不锈钢管具有含有铜的成分、由奥氏体构成的基体组织、30-60μm的平均粒径，从而具有与现有的不锈钢管相比低强度和低硬度的物理性质。
尤其，奥氏体具有与铁素体或马氏体相比低屈服强度和低硬度特性。因此，为了制造出具有本发明中所要求的低强度和低硬度的特性的软质不锈钢管，需要具有以软质不锈钢管的颗粒面积作为基准的99％以上的奥氏体基体组织和1％以下的δ铁素体基体组织。
为此，本发明的特征在于，除了软质不锈钢管的成分比之外，还实施追加的热处理，从而具有以软质不锈钢管的颗粒面积作为基准的99％以上的奥氏体基体组织和1％以下的δ铁素体基体组织。
<软质不锈钢管的热处理工艺>
具体说明软质不锈钢管的热处理工艺。
与通过称为拉伸的单一工艺来形成由铜构成的配管不同地，由软质不锈钢构成的配管具有比铜更高的强度和硬度，因此难以以单一工艺进行制造。
本实施例的软质不锈钢管的热处理工艺可包括冷轧工艺S1、切割(Slitting)工艺S2、成型(Forming)工艺S3、焊接(Welding)工艺S4、切削(Cutting)工艺S5、拉伸(Drawing)工艺S6以及光亮退火(Bright Annealing)S7工艺。
[第一工艺：冷轧工艺S1]
冷轧工艺S1可理解为，使在铸造工艺中生产的软质不锈钢以再结晶温度以下的温度穿过旋转中的两个辊之间并进行轧制的工艺。即，被冷轧了的软质不锈钢的薄板表面的凹凸或皱纹等被校正，并且可以对表面赋予金属光泽。
如图7所示，软质不锈钢构成为薄板(sheet)310的形状，薄板310被开卷机(uncoiler)卷绕成线圈(Coil)形状并提供。
所述薄板310在上下配置且旋转中的两个轧辊(Roll)320之间穿过并受到连续的力，从而表面积变宽且其厚度变薄。在本实施例中，软质不锈钢在铸造工艺中提供为具有1.6mm-3mm的厚度的薄板形态，并且通过冷轧工艺S1来薄板的厚度可冷加工为1mm以下。
[第二工艺：切割工艺S2]
切割工艺S2可理解为，利用分切机来将冷加工后的薄板310以所希望的宽度切断为多个的工艺。即，单一的薄板310可经过切割工艺S2而切断为多个并进行加工。
如图8所示，冷加工后的薄板310在以绕圈形态卷绕于开卷机331的外周面的状态下，卷绕的绕线通过开卷机331的旋转来被解开，由此所述薄板310可通过分切机332。
作为一例，所述分切机332可包括：沿着所述薄板310的上下方向配置的轴；以及与所述轴结合的旋转切割器332a。所述旋转切割器332a可在所述轴上沿着所述薄板310的宽度方向隔开间隔而配置多个。所述多个旋转切割器332a的隔开间隔可相互相同，也可以根据情况而不同。
因此，当所述薄板310穿过所述分切机332时，单一的薄板310可被多个旋转切割器332a分为多个薄板310a、310b、310c、310d。通过这样的过程，所述薄片310可具有要应用的制冷剂配管的适当的直径或者宽度。此时，所述薄板310可以被沿着上下方向配置的多个支撑辊333、334施压，以被所述分切机332精确地切割。
另一方面，若切割工艺S2结束，则在所述薄板310的外表面可能会形成毛刺(Bur)，因此需要去除这种毛刺。如果毛刺残留在所述薄板310的外表面，则不仅在加工成所述薄板310的配管焊接到其他配管的过程中可能会发生焊接不良，还可能会导致制冷剂经由焊接不良的部分而泄露的问题。因此，在本发明中，需要在切割工艺S2完成时追加进行用于去除毛刺的抛光工艺。
[第三工艺：成型工艺S3]
成型工艺S3可理解为，将薄板310a形态的软质不锈钢穿过多级成型辊340而使其以配管310e形态成型的工艺。
如图9所示，所述薄板310a在以绕圈形态卷绕于开卷机的外周面的状态下，卷绕的绕线通过开卷机的旋转来被解开，进入到沿着垂直或者水平方向交替配置的多级成型辊340。进入到这样的多级成型辊340的薄板310a依次穿过成型辊340的同时，能够成型为两侧端互相相邻的配管310e的形状。
图10表示对薄板形态的软质不锈钢进行卷绕而成型为配管10e形状的情况。即，薄板10a形态的软质不锈钢可通过成型工艺S3来成型为两侧端311a、311b相互靠近的配管310e。
[第四工艺：焊接工艺S4]
焊接工艺S4可理解为，将在成型工艺S3中卷绕而相互靠近的配管310e的两侧端311a、311b相互接合并制造为焊接管(welded pipe)的工艺。焊接工序S4中的焊接管通过相抵接的两侧端被熔焊机焊接来形成，所述熔焊机例如为通用的电阻焊接机、氩焊接机或者高频焊接机等。
图11表示对由软质不锈钢构成的薄板进行卷绕并进行焊接的配管。具体而言，通过将所述配管310e的两侧端311a、311b沿着配管的长度方向进行焊接，来使所述两侧端311a、311b相互接合。
此时，在焊接过程中，沿着所述配管310e的长度方向形成焊接部(weld zone)313。如图11所示，由于在所述焊接部313形成从配管310e的外周面11和内周面312稍微突出的焊道(bead)313a、313b，因此所述配管的外周面311和内周面312不构成平滑面(smoothsurface)。
因焊接过程中的热量，在所述焊接部313的两侧还可以形成热影响部(HAZ：heat-affected zone)314a、314b。与焊接部313相同地，所述热影响部314a、314b也沿着配管的长度方向形成。
[第五工艺：切削工艺S5]
切削工艺S5可理解为，部分地切割所述焊接部313的焊道313a并将配管的外周面311形成为平滑面的工艺。所述切削工艺S5可以与焊接工艺S4连续地进行。
作为一例，切削工艺S5可包括：通过压珠轧制(press bead rolling)来使配管沿着长度方向进行移动的同时，利用刨刀(bite)来部分地切割焊道313a的过程。
图12表示进行至切削工艺S5的软质不锈钢管。即，通过切削工艺S5来能够去除在所述配管310e的外周面311形成的焊道313a。根据情况，切削工艺S5可与焊接工艺S4一同进行，也可以与其不同地省略切削工艺S5。
[第六工艺：拉伸工艺S6]
拉伸工艺S6可理解为，对所述焊接部313的焊道313b施加外力而将配管310e的内周面312形成为平滑面的工艺。
作为一例，拉伸工艺S6可通过拉伸机(引拔机)来进行，该拉伸机包括：形成有具有比经过成型工艺S3和焊接工艺S4而制造的配管310e的外径小的内径的孔(hole)的模具(dies)；和具有比经过成型工艺S3和焊接工艺S4而制造的所述配管310e的内径小的外径的插头(plug)。
具体而言，经过焊接工艺S4和/或切削工艺S5的配管310e在形成于模具的孔和插头之间穿过，此时，形成于配管310e的外周面311上的焊道313a朝向配管的外周面311的中心外侧突出形成，因此无法穿过模具的孔，从而发生塑性变形的同时被去除。
同样地，形成于所述配管310e的内周面312的焊道313b朝向配管310e的内周面312中心侧突出形成，因此无法穿过插头，从而发生塑性变形的同时被去除。
即，经过如上所述的拉伸工艺S6，能够去除所述配管的内周面312和外周面311上的焊接焊道313a、313b。并且，由于所述配管的内周面312上的焊接焊道313a被去除，因此在用于制冷剂配管的扩管时，从根本上能够防止在配管的内周面312上产生台阶。
图13表示进行至拉伸工艺S6的软质不锈钢管。即，通过拉伸工艺S6来能够留去除在所述配管310e的外周面311和内周面312形成的焊道313a、313b。
通过切削和拉伸来将配管310e的外周面311和内周面312形成为平滑面的原因在于，为了在配管内部形成均匀的内径，并且使与其他配管的连接变得容易。此外，在配管内部形成均匀的内径的原因在于，为了维持流畅的制冷剂的流动和一定的制冷剂的压力。虽未图示，在拉伸工艺S6之后，可以通过机械加工在配管310e的外周面311和内周面312形成凹槽(未图示)。
[第七工艺：光亮退火工艺S7]
光亮退火(Bright Annealing)工艺S7可理解为，对去除了焊接焊道的配管310e进行加热，由此去除在内部残留的热历史和残余应力的工艺。本实施例的特征在于，具有以软质不锈钢的颗粒面积作为基准的99％以上的奥氏体基体组织，并且具有1％以下的δ铁素体基体组织，同时为了将软质不锈钢的平均粒径生长为30-60μm，实施本热处理工艺。
尤其，软质不锈钢的平均粒径(或者颗粒号码)对应于用于确定不锈钢的低强度和低硬度特性的关键因素。具体而言，光亮退火工艺S7是，通过将去除了焊接焊道的配管310e在还原性或非氧化性气体的气流中进行退火，并且在退火之后原样冷却来进行的。
如图14所示，去除了焊接焊道的配管310e以固定速度通过退火炉(annealingfurnace)350。在所述退火炉350内可以填满气氛气体，并且所述退火炉350的内部可以是被电加热器或气体燃烧器等加热成高温的状态。
即，所述配管310e穿过所述退火炉350的同时获得规定的热输入(heat input)，根据这样的热输入，软质不锈钢可形成为具有奥氏体基体组织和30-60μm的平均粒径。
所述热输入是指进入到金属构件的热量，所述热输入对冶金学显微组织的控制起着非常重要的作用。因此，在本实施例中，提出了用于控制所述热输入的热处理方法。
在光亮退火工艺S7中，根据热处理温度、气氛气体或者配管310e的传送速度，能够确定所述热输入。
在本实施例的光亮退火工艺S7的情况下，热处理温度为1050-1100℃，气氛气体为氢气或者氮气，配管310e的传送速度为180-220mm/min。因此，所述配管310e可以在退火炉350的退火热处理温度1050-1100℃下以180-220mm/min的传送速度穿过退火炉350。
这里，当退火热处理温度低于1050℃时，不会生成软质不锈钢的充分的再结晶，不仅得不到细粒组织，还会成为晶粒的平坦(扁平)的加工组织，从而损伤蠕变强度。相反，当退火热处理温度超过1100℃时，会导致高温的晶间裂纹(intercrystalline cracking)或软质降低。
此外，在去除了焊接焊道的配管310e以低于180mm/min的传送速度穿过退火炉350的情况下，存在有因长时间而使生产率下降的问题。相反，在配管310e以超过220mm/min的传送速度穿过退火炉350的情况下，不仅无法充分去除存在于软质不锈钢内的应力，奥氏体基体组织的平均粒径也会形成为30μm以下。即，当配管310e的传送速度过快时，软质不锈钢的平均粒径成为30μm以下，不能具有本发明所要求的低强度和低硬度的特性。
如上所述，经过冷轧工艺S1、切割工艺S2、成型工艺S3、焊接工艺S4、切削工艺S5、拉伸工艺S6以及光亮退火工艺S7而制造的本发明的软质不锈钢，能够在以被线轴(spool)等卷绕的状态临时保管之后发送。
虽未图示，可以在光亮退火工艺S7结束之后追加执行形状校正和表面抛光加工。
<疲劳破坏试验>
图15是能够将本发明实施例的软质不锈钢管和现有铜管的疲劳极限进行比较的S-N曲线(Curve)试验图，图16是表示本发明的实施例的软质不锈钢管的S-N曲线的试验图表。
参照图15和图16，本发明的实施例的软质不锈钢管的疲劳极限(或者耐久极限)约为200.52MPa。这是比现有铜管的疲劳极限25MPa约高出175MPa(8倍)的值。即，与现有铜管相比，所述软质不锈钢管可具有在耐久性、可靠性、预期寿命以及设计自由度上提高的效果。以下，更加详细说明所述软质不锈钢管的效果。
[最大容许应力]
所述软质不锈钢管基于所述疲劳极限值，可以确定最大容许应力值。作为一例，所述软质不锈钢管的最大容许应力在空调机10的启动或者停止时可以设定为200MPa，而在空调机的运转时可以设定为90MPa。在所述空调机的运转时最大容许应力具有小的值的原因可理解为，反映了在运转状态下在配管内部流动的制冷剂的应力。
所述最大容许应力，是指可允许安全地使用配管等的最大限度的应力。作为一例，配管等在使用过程中可能会受到外力，因所述外力在配管的内部产生应力。这里，在所述内部应力成为由固体材料等要因而确定的某临界应力值以上的情况下，所述配管可能会产生永久变形或破坏。因此，通过确定最大容许应力来能够安全地使用所述配管。
[疲劳极限]
当对如钢(Steel)等的固体材料连续地施加重复应力时，所述固体材料可以在比拉伸强度低很多的应力下被破坏。将其称为材料的疲劳(fatigue)，并且将由所述疲劳引起的破坏称为疲劳破坏。在材料受到重复负载时，可产生所述材料的疲劳。并且，当重复负载超过某个限度时，材料最终会被破断，将即使再怎么受到重复负载也不会破断的限度定义为疲劳极限(fatigue limit endurance limit)或者耐久极限。
[疲劳极限和S-N曲线的关系]
S-N曲线表示，在重复了任意应力(Stress)时直至破坏为止的重复次数(N，cycle)。详细而言，固体材料在受到多次重复作用的应力时更快被破坏，直至破坏为止的应力的重复次数会受到被施加的应力的振幅的影响。因此，通过所述S-N曲线，能够分析所述固体材料直至破坏为止受到多大的应力和应力的重复次数的影响。
在图15和图16的S-N曲线试验图表中，纵轴表示应力振幅(Stress)，横轴表示重复次数的对数(Log)值。并且，S-N曲线是根据在施加了应力振幅时直至材料破坏为止的重复次数的对数值而绘制的曲线。通常，在金属材料的S-N曲线中，应力振幅越小，直至破坏为止的重复次数越增加。并且，当应力振幅成为某个值以下时，即使无限重复也不会被破坏。这里，S-N曲线成为水平的临界的应力值，是指上述的材料的疲劳极限或者耐久极限。
[铜管的疲劳极限问题]
若观察图15的基于现有软质铜管的疲劳破坏试验数据的现有铜管的S-N曲线，则可确认现有铜管的疲劳极限约为25MPa。即，所述铜管的最大容许应力为25MPa。但是，根据空调机的运转状态(参照图18)，可能会发生所述空调机的启动或者停止时配管的应力具有约25-30MPa的值的情况。其结果，如上所述，现有铜管存在因疲劳极限以上的应力值而配管的寿命缩短且耐久性下降的问题。
[软质不锈钢管的效果]
若在图15和图16中观察基于所述软质不锈钢管的疲劳破坏试验数据的本发明的S-N曲线，所述软质不锈钢管的疲劳极限约为200.52MPa，具有所述铜管的8倍的值。即，所述软质不锈钢管的最大容许应力约为200MPa。即使考虑到空调机的最大运转负荷，在空调机中设置的配管内的应力也不会超过所述软质不锈钢管的最大容许应力。因此，在所述软质不锈钢管使用于空调机的情况下，具有配管的寿命延长且耐久性和可靠性提高的优点。
与所述铜管的疲劳极限相比，所述软质不锈钢管存在有约175MPa的设计余地。详细而言，所述软质不锈钢管的外径可以与现有铜管的外径相同，并且可以扩大内径。
即，所述软质不锈钢管的最小厚度可小于所述铜管的最小厚度，在该情况下，也能根据相对较高的设计余地而得到高于现有铜管的最大容许应力。其结果，具有所述软质不锈钢管的设计自由度提高的效果。
<应力测量试验>
根据所述空调机的运转条件，在配管内可能会产生现有铜管的疲劳极限以上的应力。相反，在软质不锈钢管使用于空调机的情况下，在所述软质不锈钢管中产生的最大应力值不会达不到所述软质不锈钢管的疲劳极限。以下，对其进行详细说明。
图17是表示用于测量配管应力的应力测量传感器的安装位置的图，图18和图19是表示由图17的应力测量传感器所测量的结果值的试验数据。
详细而言，在图18A中示出，在空调机以标准制冷模式进行动作的情况下，区分所述空调机的启动、运转、停止状态的现有铜管和软质不锈钢管的应力测量值；在图18B中示出，在空调机以标准供热模式进行动作的情况下，区分所述空调机的启动、运转、停止状态的现有铜管和软质不锈钢管的应力测量值。
并且，在图19A中示出，在空调机以超负荷制冷模式进行动作的情况下，与图4同样的应力测量值；在图19B中示出，在空调机以超负荷供热模式动作的情况下，与图4同样的应力测量值。
[应力测量传感器设置位置]
参照图17，多个应力测量传感器可设置于：引导制冷剂吸入到压缩机100的吸入配管210；和将在所述压缩机中被压缩成高温、高压的制冷剂引导至冷凝器的吐出配管220。详细而言，所述吸入配管210可与气液分离器150连接，并且能够引导制冷剂吸入到所述气液分离器150。并且，在穿过所述吸入配管210和吐出配管220的制冷剂中，可包括R32、R134a或者R410a。
在本实施例中，作为制冷剂可以使用R410a。
在空调机循环的侧面上，由于穿过压缩机100的制冷剂是高温高压的气相制冷剂，因此作用于所述吐出配管220的应力高于作用于其他制冷剂配管的应力。
另一方面，所述压缩机100在将低压的制冷剂压缩成高压的制冷剂的过程中可能会产生振动，因所述振动，与压缩机100和气液分离器150连接的配管的应力可能会上升。由此，所述吸入配管210和吐出配管220中的应力与其他连接配管相比相对较高，因此需要在所述吸入配管210和吐出配管220设置应力测量传感器，从而确认是否在最大容许应力以内。
此外，所述吸入配管210和吐出配管220在弯曲的部分其应力最高。因此，所述应力测量传感器需要设置于所述吸入配管210的两个弯曲的部分215a、215b和吐出配管220的两个弯曲的部分225a、225b，从而确认作用于所述吸入配管210和吐出配管220的应力是否在最大容许应力以内。
[现有铜管的应力测量]
参照图18和图19，在所述吸入配管和吐出配管由现有铜管构成的情况下，最大应力值在启动时测量为4.9MPa，在运转时测量为9.6MPa，在停止时测量为29.1MPa。如上所述，停止时的最大应力测量值29.1MPa超过所述铜管的最大容许应力值(25MPa)。由此，可能会导致配管的耐久性和配管寿命的缩短。
[软质不锈钢管的应力测量]
在吸入配管210和吐出配管220由本发明实施例的软质不锈钢管构成的情况下，应力值在启动时测量为19.2MPa，在运转时测量为23.2MPa，在停止时测量为38.7MPa。即，所述软质不锈钢管中的应力测量值是满足作为最大容许应力的200MPa(启动/停止)或者90MPa(运转)以下的值，并且与所述最大容许应力之差也非常大。
因此，所述软质不锈钢管与现有铜管相比耐久性提高，当将所述软质不锈钢管使用于所述吸入配管210和吐出配管220时，能够提供与现有的铜管相比提高了的配管寿命和可靠性。
<性能(COP)的提高>
图20是在本发明实施例的软质不锈钢管和现有铜管用作燃气管(Gas Pipe)的情况下，对燃气管(Gas Pipe)的管内压力损失进行比较的试验图表，图21是表示本发明实施例的软质不锈钢管和现有铜管的性能的试验结果的表格。所述燃气管可理解为，以制冷剂循环作为基准，引导蒸发的低压气相制冷剂或者压缩的高压气相制冷剂的流动的配管。
更详细而言，图20A和图21A是标准配管(5m)中的试验图表，图20B和图21B是长配管(50m)中的试验图表。
[管内压力损失比较]
参照图20A和图20B，图表的纵轴表示燃气管中的压力变化量或者压力损失量(△P＝Pin-Pout，单位为KPa)，横轴表示空调机的制冷模式或者供热模式。
如上所述，本发明实施例的软质不锈钢管的耐久性和设计自由度与现有铜管相比大幅度地提高。因此，所述软质不锈钢管可具有与所述铜管相同的外径，具有与所述铜管相比扩大的内径。根据所述扩大的内径，与所述铜管相比，所述软质不锈钢管能够降低制冷剂的流动阻抗，并且能够使制冷剂的流量增加。并且，与现有的铜管相比，所述软质不锈钢管能够降低管内侧的压力损失。
[标准配管中的管内压力损失比较]
参照图20A，燃气管的管内压力损失在具有5m的长度的标准配管中处于制冷模式时，软质不锈钢管的压力损失量与现有铜管的压力损失量相比低约2.3KPa。详细而言，在制冷模式中，所述软质不锈钢管的压力损失量△P约为6.55KPa，所述铜管的压力损失量△P约为8.85KPa。即，在标准配管(5m)的制冷模式中，所述软质不锈钢管的压力损失量具有与所述铜管的压力损失量相比减少约26％的值。
此外，所述燃气管的管内压力损失在标准配管(5m)中处于供热模式时，软质不锈钢管的压力损失量△P与现有铜管的压力损失量△P相比低约1.2KPa。即，在供热模式中，所述软质不锈钢管的压力损失量△P约为3.09KPa，所述铜管的压力损失量△P约为4.29KPa。即，在标准配管(5m)的供热模式中，所述软质不锈钢管的压力损失量具有与所述铜管的压力损失量相比减少约28％的值。
[长配管中的管内压力损失比较]
参照图20B，燃气管的管内压力损失在具有50m长度的长配管中处于制冷模式时，软质不锈钢管的压力损失量与现有铜管的压力损失量相比低约16.9KPa。详细而言，在制冷模式中，所述软质不锈钢管的压力损失量△P约为50.7KPa，所述铜管的压力损失量△P大为67.6KPa。即，在长配管(50m)的制冷模式中，所述软质不锈钢管的压力损失量具有与所述铜管的压力损失量相比减少约26％的值。
此外，所述燃气管的管内压力损失在长配管(50m)中处于供热模式时，软质不锈钢管的压力损失量△P与现有铜管的压力损失量△P相比低约10.2KPa。即，在供热模式中，所述软质不锈钢管的压力损失量△P约为29.03KPa，所述铜管的压力损失量△P约为39.23KPa。即，在长配管(50m)的供热模式中，所述软质不锈钢管的压力损失量具有与所述铜管的压力损失量相比减少约26％的值。
[性能系数]
在所述燃气管(Gas Pipe)、压缩机100的吸入配管210或者吐出配管220的内部可能会产生制冷剂压力损失。所述制冷剂压力损失会导致制冷剂循环量减少、体积效率减少、压缩机吐出气体的温度上升、每单位制冷能力的动力增加、性能系数(COP)减少这样的恶劣影响。
因此，如所述图20中所示，在由软质不锈钢管构成上述的燃气管、吸入配管或者吐出配管的情况下，与现有的铜管相比能够降低管内压力损失，因此制冷剂流量增加，压缩机的压缩功(例如，功耗(kW))减少，能够增加性能系数(COP)。
所述性能系数(COP)是表示如冰箱(refrigerator)、空调(air conditioner)、热泵(heat pump)等的降低或者提高温度的机构的效率的量度，被定义为输出或者供应的热量(制冷能力或者供热能力)与被投入的功(Work)的量之比。在热泵的情况下，由于是提高温度的机构，因此被称为供热性能系数，记载为COPh；在冰箱或者空调的情况下，由于是降低温度的机构，因此可记载为制冷性能系数COPc。此外，性能系数COP被定义为将从热源(heat source)提取或者对热源供应的热量Q除以机械功(mechanical work)的量(Work)而得到的值。
[标准配管中的性能系数比较]
参照图21A，在标准配管(5m)中处于制冷模式时，铜管的制冷能力约为9.36kW，所述软质不锈钢管的制冷能力约为9.45kW。即，所述软质不锈钢管的热量Q具有增加到所述铜管的约100.9％的值。并且，铜管的功耗约为2.07kW，所述软质不锈钢管的功耗约为2.06kW。因此，所述铜管的效率COP为4.53，所述软质不锈钢管的效率COP为4.58，所述软质不锈钢管具有提高到现有铜管的约100.9％的效率。
此外，在标准配管(5m)中处于供热模式时，铜管的供热能力约为11.28kW，所述软质不锈钢管的制冷能力约为11.31kW。即，所述软质不锈钢管的热量Q具有增加到所述铜管的约100.2％的值。并且，铜管的功耗约为2.55kW，所述软质不锈钢管的功耗约为2.55kW。因此，所述铜管的效率COP为4.43，所述软质不锈钢管的效率COP为4.44，所述软质不锈钢管具有提高到现有铜管的约100.2％的效率。
[长配管中的性能系数比较]
基于所述配管的管内侧压力损失降低的效率(性能系数)的提高，与比所述标准配管(5m)相比在长配管(50m)中更加明显。即，与现有铜管相比，配管的长度越长，改善的软质不锈钢管的性能越提高。
参照图21B，在长配管(50m)中处于制冷模式时，铜管的制冷能力约为7.77kW，本发明的软质不锈钢管的制冷能力约为8.03kW。即，所述软质不锈钢管的热量Q具有增加到所述铜管的约103.4％的值。并且，铜管的功耗约为2.08kW，所述软质不锈钢管的功耗约为2.08kW。因此，所述铜管的效率COP为3.74，所述软质不锈钢管的效率COP为3.86，所述软质不锈钢管具有提高到现有铜管的约103.2％的效率。
此外，在长配管(50m)中处于供热模式时，铜管的供热能力约为8.92kW，所述软质不锈钢管的供热能力约为9.07kW。即，所述软质不锈钢管的热量Q具有增加到所述铜管的约101.7％的值。并且，铜管的功耗约为2.54kW，所述软质不锈钢管的功耗约为2.53kW。因此，所述铜管的效率COP为3.51，所述软质不锈钢管的效率COP为3.58，所述软质不锈钢管效率具有提高到现有铜管的约提高到102％的效率。
<耐蚀性试验>
图22是表示作为用于测试耐蚀性的对象材料的多个软质不锈钢管、铝(Al)管以及铜管的图，图23是按照所述图22的配管类别测量了腐蚀深度的结果的表，图24是图23的结果图表。
耐蚀性是指某种物质抗腐蚀或者侵蚀的性质。其也称为耐腐蚀性。一般，与碳钢相比不锈钢或钛更耐腐蚀，因此耐蚀性强。另一方面，耐蚀性试验有盐水喷雾试验、气体试验等方式。通过所述耐蚀性试验而判断产品对于含有盐分的大气的阻抗性，并能检查耐热性、保护涂层的的质量、均匀性等。
[复合腐蚀试验]
参照图22至图24可确认到，在将本发明的实施例的软质不锈钢管与其他配管比较组(Al、Cu)一同进行了复合腐蚀试验(cyclic corrosion test)的情况下，与比较组相比具有腐蚀深度(μm)最小的值，因此是耐蚀性最好的配管。以下，对其进行详细说明。
所述复合腐蚀试验(cyclic corrosion test)是指，以接近或促进自然环境的目的，反复进行盐水喷雾、烘干和润湿气氛的腐蚀试验法。例如，可将一个循环设为8个小时，盐水喷雾设为2个小时，烘干设为4个小时，润湿设为2个小时，并且可以将试验时间确定为30个循环、60个循环、90个循环、180个循环等，由此实施并进行评价。所述复合腐蚀试验中的盐水喷雾试验作为检查镀金的耐蚀性的加速试验法，最为广泛实施，是在盐水喷雾中暴露样品以检查耐蚀性的试验。
图22中示出进行上述复合腐蚀试验的多个软质不锈钢管S1、S2、S3、多个铝管A1、A2、A3以及多个铜管C1、C2、C3，在各个配管中确定任意的位置D1、D2并测量了腐蚀深度(μm)。
[试验结果和软质不锈钢管的优点]
参照图23和图24，测量出腐蚀深度最深的配管是平均具有95μm的铝管。其次具有耐蚀性好的测量值是铜管平均为22μm，软质不锈钢管平均为19μm。此外，腐蚀深度(μm)的最大值(Max)也是铝管的110μm最深，其次为铜管的49μm，所述软质不锈钢管具有36μm的最低值。
为了替代现有铜管而尝试了使用铝管，但如上所述的试验结果那样容易产生腐蚀等耐蚀性最差，因此产生大的缺点。相反，所述软质不锈钢管的耐蚀性最好，在如上所述的耐久性和性能方面也具有比现有配管更好的效果。
<弯曲性试验>
在根据个别的设置环境而连接配管的空调机设置作业的情况下，所述配管不仅使用直管，还使用通过设置配管的作业人员的外力来弯曲而形成的弯管。并且，所述直管或弯管将室外机和室内机等进行连接。
现有的不锈钢配管的强度与铜管相比非常高。因此，根据现有不锈钢配管的高的强度，难以形成作业人员对配管施加外力而折弯的弯管。因此，存在有为了便于设置作业而必须使用铜管或者铝管的问题。
但是，本发明的实施例的软质不锈钢管的强度可降低到低于现有不锈钢管的强度且高于现有铜管的强度的水平。因此，能够形成上述的弯管等，从而能够解决对现有不锈钢配管的低的成型性。与此关联地，以下详细说明弯曲性试验。
[弯管的形状和曲率半径]
图25是表示本发明实施例的软质不锈钢管构成为弯管的状况的图，图26是表示所述弯管的一个截面的图，图27是将基于软质不锈钢管、铜管以及铝管的变形长度的弯曲负载进行的试验图表。
参照图25，本发明的实施例的软质不锈钢管可通过弯曲力构成为弯管。例如，所述软质不锈钢管可具有图25A中所示的■字形状或者图25B中所示的S字形状。
参照图25A和图25B，所述软质不锈钢管的中心线可包括具有从一个方向向另一方向折弯的曲率的曲线部分。并且，所述曲线具有曲率半径R。
所述曲率半径R定义为用于表示曲线的各个点中的弯曲的程度的值。另一方面，形成所述弯管的软质不锈钢管的曲率半径R可包括即使将直管成型为弯管也不会产生褶皱且也不会产生振动的配管中可使用的最小曲率半径Rmin。并且，最小曲率半径Rmin可在满足最大、最小外径之比的设定基准的弯管中测量。
[软质不锈钢管的最大/最小外径之比]
参照图26，软质不锈钢管可构成为最大外径F和最小外径E之比(E/F)具有超过0.85且小于1的值的弯管。
所述最大、最小外径之比(E/F)是基于ASME(美国机械工程师学会(AmericanSocietyof Mechanical Engineers))以及JIS(日本工业标准(Japanese IndustrialStandards))的基准(表7)保守计算出的基准。
以下表7表示对于最大、最小外径之比的设定基准。
【表7】
ASME (F-E)<0.08*D
JIS 当R>4D时，E>(2/3)*D
设定基准 (E/F)>0.85
在上述表7中，D是直管(标准配管)中的外径值，R是指曲率半径。
[软质不锈钢管、铜管以及铝管的弯曲性比较]
在图27中，示出对满足所述设定基准(最大、最小外径之比)的软质不锈钢管的弯曲性进行了试验的结果。在该弯曲性试验中，所述软质不锈钢管的管径Ф为15.88mm。
另一方面，弯曲(bending)是指在施加了负载时以梁变形的状态向下或者向上弯曲。在所述梁朝向下方弯曲的情况下，张力作用于底部，在梁朝向上方弯曲的情况下，压力作用于底部。
在图27中，示出了根据各个管径Ф为15.88mm的铝管、铜管以及软质不锈钢管的变形长度(mm)而被施加的力(N)。
另一方面，若在所述管径Ф为15.88mm下测量最小曲率半径Rmin，则铜管为85mm，软质不锈钢管为70mm。由此，所述软质不锈钢管具有比铜管小的曲率半径R，因此与所述铜管相比同样弯曲或者弯曲更多。
因此，由于所述软质不锈钢管能够以与所述铜管同等的水准来形成弯管，因此具有与现有的不锈钢配管相比成型性提高的效果。此时，假设作业人员可进行弯曲的力为铜管和铝管的最大弯曲负载。在本实施例中，作业人员可进行弯曲的力可以为900N。
观察弯曲性测试结果图，在变形长度0-2.5mm的区间中所施加的力(N)急剧上升，之后的变形长度中的力在其斜率逐渐减小后再逐渐接近于最大值的力(N)。
此外，若在所述弯曲性测试结果图中对最大弯曲负载进行比较，所述软质不锈钢管的最大弯曲负载为750N，铜管和铝管的最大弯曲负载为900N。即，所述软质不锈钢管的最大弯曲负载与其他现有配管相比形成为最小。
因此，作业人员使用铜管和A铝管的最大弯曲负载的83％以内的力来能够使软质不锈钢管弯曲。其结果，作业人员能够使用比将所述铜管和铝管作成弯管所需的力更小的力而使所述软质不锈钢管作成弯管。
总结而言，本发明的实施例的软质不锈钢管具有不仅比现有的不锈钢配管，还比铜管和铝管成型性提高的效果。因此，具有设置作业的容易度提高的优点。
图28是与表示应用了本发明的软质不锈钢管的其他实施例的空调机的结构的制冷循环相关的图。
[由新材料配管构成的制冷剂配管]
参照图28，本发明的其他实施例的空调机10的空调能力形成7kW以上且8kW以下。在所述空调机10中，可包括用于引导在制冷循环中循环的制冷剂的流动的制冷剂配管50a。所述制冷剂配管50a可包括新材料配管。由于所述新材料配管的热传导率低于铜管，因此可具有制冷剂在所述制冷剂配管50a中流动时与在所述铜管中流动时相比产生少的热损失的效果。
[第一制冷剂配管]
详细而言，在所述制冷剂配管50a中，包括从流量调节阀110的第二端口112向所述歧管130、即室外热交换机120侧延伸的第一制冷剂配管51a。所述第一制冷剂配管51a可以由所述新材料配管构成。
在所述第一制冷剂配管51a中，在制冷运转时流动高压的气相制冷剂，而在供热运转时流动低压的气相制冷剂。所述第一制冷剂配管51a的外径根据所述空调机10的空调能力，可形成为15.80-15.95mm。
作为一例，参照所述表4，所述第一制冷剂配管51a的外径为15.88mm，基于JIS B8607，最小厚度形成为0.41mm。因此，所述第一制冷剂配管51a的内径可形成为15.06mm(＝15.88-2*0.41)以下。
[第二制冷剂配管]
在所述制冷剂配管50a中，还包括从分配器140延伸至主膨胀装置155的第二制冷剂配管52a。所述第二制冷剂配管52a可由所述新材料配管构成。
在所述第二制冷剂配管52a中，在制冷运转时流动高压的液相制冷剂，而在供热运转时流动低压的液相制冷剂。所述第二制冷剂配管52a的外径根据所述空调机10的空调能力，可形成为9.45-9.60mm。
作为一例，参照所述表4，所述第二制冷剂配管52a的外径为9.52mm，基于JIS B8607，最小厚度形成为0.24mm。因此，所述第二制冷剂配管52a的内径可形成为9.04mm(＝9.52-2*0.24)以下。
[第三制冷剂配管]
在所述制冷剂配管50a中，还包括从所述主膨胀装置155延伸至第一服务阀175的第三制冷剂配管53a。所述第三制冷剂配管53a可由所述新材料配管构成。
在所述第三制冷剂配管53a中，在制冷和供热运转时流动高压的液相制冷剂。所述第三制冷剂配管53a的外径根据所述空调机10的空调能力，可形成为9.45-9.60mm。
作为一例，参照所述表4，所述第三制冷剂配管53a的外径为9.52mm，基于JIS B8607，最小厚度形成为0.24mm。因此，所述第三制冷剂配管53a的内径可形成为9.04mm(＝9.52-2*0.24)以下。
[第四制冷剂配管]
在所述制冷剂配管50a中，还包括从所述第二服务阀176延伸至所述流量调节阀110的第三端口113的第四制冷剂配管54a。所述第四制冷剂配管54a可由所述新材料配管构成。
在所述第四制冷剂配管54a中，在制冷运转时流动低压的气相制冷剂，而在供热运转时流动高压的气相制冷剂。所述第四制冷剂配管54a的外径根据所述空调机10的空调能力，可形成为15.80-16.05mm。
作为一例，参照所述表4，所述第四制冷剂配管54a的外径为15.88mm，基于JIS B8607，最小厚度形成为0.41mm。因此，所述第四制冷剂配管54a的内径可形成为15.06mm(＝15.88-2*0.41)以下。

Claims (13)

1.一种软质不锈钢管，其由具有奥氏体基体组织的不锈钢构成，并且含有铜成分，其特征在于，
具有以颗粒面积为基准的1％以下的δ铁素体基体组织，
具有设定的外径，以输送空调机的制冷剂，
所述制冷剂使用R410a，
具有基于所述制冷剂的饱和压力而确定的最小厚度。
2.根据权利要求1所述的软质不锈钢管，其特征在于，
所述钢管的外径为7.00mm且最小厚度为0.18mm。
3.根据权利要求1所述的软质不锈钢管，其特征在于，
所述钢管的外径为7.94mm且最小厚度为0.20mm。
4.根据权利要求1所述的软质不锈钢管，其特征在于，
所述钢管的外径为9.52mm且最小厚度为0.24mm。
5.根据权利要求1所述的软质不锈钢管，其特征在于，
所述钢管的外径为12.70mm且最小厚度为0.33mm。
6.根据权利要求1所述的软质不锈钢管，其特征在于，
所述钢管的外径为15.88mm且最小厚度为0.41mm。
7.根据权利要求1所述的软质不锈钢管，其特征在于，
所述钢管的外径为19.05mm且最小厚度为0.49mm。
8.根据权利要求1所述的软质不锈钢管，其特征在于，
所述钢管的外径为22.20mm且最小厚度为0.57mm。
9.根据权利要求1所述的软质不锈钢管，其特征在于，
所述钢管的外径为25.40mm且最小厚度为0.65mm。
10.根据权利要求1所述的软质不锈钢管，其特征在于，
所述钢管的外径为28.00mm且最小厚度为0.72mm。
11.根据权利要求1所述的软质不锈钢管，其特征在于，
所述钢管的外径为31.80mm且最小厚度为0.81mm。
12.根据权利要求1所述的软质不锈钢管，其特征在于，
所述钢管的外径为34.90mm且最小厚度为0.89mm。
13.根据权利要求1所述的软质不锈钢管，其特征在于，
所述钢管的外径为38.10mm且最小厚度为0.98mm。
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