CN101310154A - 气液分离器及具有气液分离器的冷冻装置 - Google Patents

Abstract

本发明目的是提供一种气液分离装置，其利用表面张力效果实现进一步的高性能化、小型化。在使气液两相流分离成气相和液相的气液分离装置中，具有气液分离机构，该气液分离机构在气液两相流的入口管尾流中构成以入口分隔体制成的狭小空间，入口分隔体的一部分与带槽面的槽顶部大致相连，在入口分隔体的尾流中设有急剧扩大部，使气液两相流在通过该狭小空间后导入到气液分离室内，在带槽面上由表面张力的效果保持在槽内并在槽内继续流动，气相从液相分离并向槽外排出，给出了能够进行良好的气液分离的两相流质量流量(G)和槽内流路截面积(Sl)及槽宽(b)的关系、槽宽(b)与槽深(h)的比及沿槽将两相流向槽内引导的进行方向赋予的流入条件。

Description

气液分离器及具有气液分离器的冷冻装置

技术领域

[0001]本发明涉及例如冷冻循环和蒸气循环等的热机气液分离器，具体地说，涉及谋求进一步高性能化、小型化及高可靠性的技术。

[0002]例如，作为在冷冻循环中使用的气液分离器，使用依靠重力储存液体的罐，或依靠旋转流的离心力使液相附着在外壁上，并依靠重力回收液体的气液分离器等。另外，也有下述的提案，即，制作湿润性好的一面和差的一面，以使上述气液分离不仅在重力场中，而且在微小重力或无重力的环境中也能够进行气液分离地使得气液分离。但在该方案中没有公开高效分离气液的手段。换言之，气液在混合着的状态下被供给到排出路2(本来是气相主体)。

[0003]在这样构成的气液分离器中，基本上是依靠重力、离心力等体积力分离密度大的液相的结构。由此，在气液分离器的设置位置和方向上自由度少，而且因为使用了罐和旋转流发生装置而成为大型装置。而且也没有公开使气液高效分离的手段。因此，首先，发明者们为了解决上述的课题，申请了以通过使用表面张力效果使气液分离器更高性能化及小型化为目的的发明的基本结构和详细结构的专利。

专利文献1：日本专利公开平11-3722号公报

专利文献2：日本专利公开2003-114293号公报

专利文献3：日本专利公开2002-204905号公报

专利文献4：日本专利申请2004-382493

发明内容

发明所要解决的课题

[0004]现有的气液分离器，由于是依靠重力和离心力等体积力来分离密度大的液相的结构，所以必须协调设置方向和重力方向，使得体积力成为支配力，另外，需要使伴随着旋转流动和曲线流动那样的加速度的流动产生等的办法。

[0005]上述这些分离器必须有在重力方向上确保距离的罐，或在使用旋转流动的情况下必须有旋转叶片。另外，为了发生曲线流动必须依靠分隔板改变流动方向。所以装置成为大型的装置，小型化困难。另外，在利用湿润性的气液分离器中，没有公开高效率地向湿润性好的位置、气体湿润性差的位置供给液体的手段。

[0006]在要使上述的气液分离器实现小型化时，由于对离心力和重力等体积力来说粘性力和表面张力等的影响不能忽视，所以存在着装置自身的气液分离特性下降的问题。另外，为了解决上述课题，先前发明者们申请的以通过使用表面张力效果使气液分离器更高性能化及小型化为目的的发明专利中，没有公开对所要求的运行条件及制冷剂流量提供适当规格的气液分离装置的具体的手段，且没有公开提供廉价、可靠性高的高性能规格的气液分离器的具体的手段。

[0007]本发明进一步发展了先前申请的专利申请2004-382493，是以通过使用表面张力效果，使气液分离器更高性能化及小型化为目的的气液分离器；并且还以作为在各种运行条件下使用的各种冷冻循环和蒸气循环等的热机的气液分离器，对所要求的运行条件及制冷剂流量提供适当规格的气液分离装置，另外，对所求的运行条件提供能确保廉价且效率高的气液分离性的气液分离装置为目的；并且还以作为提供廉价且可靠性高的高性能规格的气液分离器的具体的手段，提供各部件间的相对位置关系及廉价的组装方法为目的，进而，也是对向空调机、冰箱、冷冻库、除湿机、商品陈列柜、自动售货机及车厢空调等冷冻装置等上采用该气液分离器提出方案的发明。

[0008]本发明(1)是一种气液分离器(气液分离装置)，包括：构成外壳的外壳体(外壳体10-1)；可导入气液两相流的入口管(入口管5-1)；与上述入口管(入口管5-1)可导通流体地连接，将上述气液两相流分离成气相和液相的气液分离室(气液分离室1-1)；与上述气液分离室(气液分离室1-1)可导通流体地连接，引导上述分离的气相的气相出口管(气相出口管6-1)；与上述气液分离室(气液分离室1-1)可导通流体地连接，引导上述分离的液相的液相出口管(液相出口管7-1)。上述气液分离室(气液分离室1-1)具有：用于导入来自上述入口管(入口管5-1)的气液两相流的入口空间(狭小空间12-1)；作为被设置在上述入口空间(狭小空间12-1)下游的空间，与上述入口空间(狭小空间12-1)相比流路截面积扩大了的扩大空间(急剧扩大部3-1)；直接引导来自上述入口空间(狭小空间12-1)的气液两相流、朝向上述液相出口管(液相出口管7-1)的带槽部(带槽体4-1)。所述气液分离器(气液分离装置)的特征在于，当设韦伯数为We，流入气液分离器(气液分离装置)的气液两相流的质量流量为G，两相流的密度为ρ，表面张力为σ，槽宽为b，从该入口空间(狭小空间12-1)流入到槽(槽2-1)的槽内流路的截面积为Sl时，使

[数7]

$\mathrm{We}=\frac{1}{\mathrm{\&rho;}}{\left(\frac{G}{\mathrm{Sl}}\right)}^2/\left(\frac{2\&CenterDot;\mathrm{\&sigma;}}{b}\right)<30$

[0009]本发明(2)是一种气液分离器(气液分离装置)，包括：构成外壳的外壳体(外壳体10-1)；可流入气液两相流的入口管(入口管5-1)；与上述入口管(入口管5-1)可导通流体地连接，将上述气液两相流分离成气相和液相的气液分离室(气液分离室1-1)；与上述气液分离室(气液分离室1-1)可导通流体地连接，引导上述分离的气相的气相出口管(气相出口管6-1)；与上述气液分离室(气液分离室1-1)可导通流体地连接，引导上述分离的液相的液相出口管(液相出口管7-1)，上述气液分离室(气液分离室1-1)具有：用于导入来自上述入口管(入口管5-1)的气液两相流的入口空间(狭小空间12-1)；作为被设置在上述入口空间(狭小空间12-1)的下游的空间，与上述入口空间(狭小空间12-1)相比流路截面积扩大了的扩大空间(急剧扩大部3-1)；直接引导来自上述入口空间(狭小空间12-1)的气液两相流、朝向上述液相出口管(液相出口管7-1)的带槽部(带槽体4-1)，所述气液分离器(气液分离装置)的特征在于，上述带槽部是与上述外壳体(外壳体10-1)分体地设置的，具有带槽面的带槽体(带槽体4-1)。

[0010]本发明(3)是上述发明(2)所述的气液分离器(气液分离装置)，其中，具有带槽面的带槽体(带槽体4-1)是将薄板折弯构成的，当设槽宽为b，槽深为h时，使

[数8]

b/h≤0.6。

[0011]本发明(4)是上述发明(1)～(3)中任一个所述的气液分离器(气液分离装置)，其中，槽(槽2-1)的表面被进行了亲水性处理。

[0012]本发明(5)是上述发明(1)～(4)中任一个所述的气液分离器(气液分离装置)，上述气液分离器(气液分离装置)还具有入口分隔体(入口分隔体16-1)，上述入口分隔体(入口分隔体16-1)被设置在上述外壳体(外壳体10-1)内，与此同时，与上述外壳体(外壳体10-1)协同形成上述入口空间(狭小空间12-1)并具有与上述带槽部(带槽体4-1)的槽(槽2-1)的前端卡合的台阶部(台阶部15-1)，当设上述入口分隔体(入口分隔体16-1)的从槽(槽2-1)前端起上游侧的长度为L1，从槽(槽2-1)前端起下游侧的台阶部(台阶部15-1)的长度为L2时，使

[数9]

1.6≤L1/L2≤10。

[0013]本发明(6)是上述发明(1)～(5)中任一个所述的气液分离器(气液分离装置)，上述气液分离器(气液分离装置)还具有入口分隔体(入口分隔体16-1)，上述入口分隔体(入口分隔体16-1)被设置在上述外壳体(外壳体10-1)内，与此同时，与上述外壳体(外壳体10-1)协同形成上述入口空间(狭小空间12-1)并具有与上述带槽部(带槽体4-1)的槽(槽2-1)前端卡合的台阶部(台阶部15-1)，当设上述入口分隔体(入口分隔体16-1)的上游侧外周和外壳体(外壳体10-1)之间的距离为H1，从槽前端起与外壳体之间的距离为H2时，使

[数10]

H1＜H2。

[0014]本发明(7)是上述发明(1)～(6)中任一个所述的气液分离器(气液分离装置)，其中，在上述入口管(入口管5-1)的内面设有内面螺旋槽(内面螺旋槽35-1)。

[0015]本发明(8)是上述发明(1)～(7)中任一个所述的气液分离器(气液分离装置)，其中，设置了将上述入口管(入口管5-1)的出口侧端扩大成末端扩大的扩大部(扩大部38-1)。

[0016]本发明(9)是上述发明(5)～(8)中任一个所述的气液分离器(气液分离装置)，其中，将上述入口分隔体(入口分隔体16-1)的上游部前端做成了圆锥体。

[0017]本发明(10)是上述发明(1)～(9)中任一个所述的气液分离器(气液分离装置)，其中，在槽(槽2-1)的上游侧的流入室的外壳体(外壳体10-1)内面设有深度比槽(槽2-1)的槽深度浅的导入槽(导入槽44-1)。

[0018]本发明(11)是上述发明(1)～(9)中任一个所述的气液分离器(气液分离装置)，其中，在槽(槽2-1)的上游侧的流入室的外壳体(外壳体10-1)内面设有厚度比槽(槽2-1)的槽深度薄的多孔体(多孔体47-1)。

[0019]本发明(12)是上述发明(1)～(11)中任一个所述的气液分离器(气液分离装置)，其中，设有多个液相出口管(液相出口管7-1)。

[0020]本发明(13)是一种具有气液分离器(气液分离装置)的冷冻装置，其特征在于，将上述发明(1)～(12)中任一个所述的气液分离器(气液分离装置)组装到了空调机等的冷冻循环中。

[0021]本发明(14)是一种气液分离器(气液分离装置)，包括：构成外壳的外壳体(外壳体A10-2等)；可导入气液两相流的入口管(入口管5-2)；与上述入口管(入口管5-2)可导通流体地连接，将上述气液两相流分离成气相和液相的气液分离室(气液分离室1-2)；与上述气液分离室(气液分离室1-2)可导通流体地连接，引导上述分离的气相的气相出口管(气相出口管6-2)；与上述气液分离室(气液分离室1-2)可导通流体地连接，引导上述分离的液相的液相出口管(液相出口管7-2)，上述气液分离室(气液分离室1-2)具有：用于导入来自上述入口管(入口管5-2)的气液两相流的入口空间(狭小空间12-2)；作为被设置在上述入口空间(狭小空间12-2)的下游的空间，与上述入口空间(狭小空间12-2)相比流路截面积扩大了的扩大空间(急剧扩大部3-2)；直接引导来自上述入口空间(狭小空间12-2)的气液两相流、朝向上述液相出口管(液相出口管7-2)的带槽部(带槽体4-2)，所述气液分离器(气液分离装置)的特征在于，当以比上述入口空间(狭小空间12-2)扩大了的位置为基准，将从该基准位置向气液分离器(气液分离器)的两相流的流入方向作为正方向，将与该流动方向相反的方向作为负方向，设从该基准位置到气相出口管(气相出口管6-2)的气相流入端位置的距离为L，槽顶点假想圆的直径为Dt时，使气相出口管(气相出口管6-2)的气相流入端位置成为，

[数11]

L/Dt＜0.6。

[0022]本发明(15)是一种气液分离器(气液分离装置)，包括：构成外壳的外壳体(外壳体A10-2等)；能导入气液两相流的入口管(入口管5-2)；与上述入口管(入口管5-2)可导通流体地连接，将上述气液两相流分离成气相和液相的气液分离室(气液分离室1-2)；与上述气液分离室(气液分离室1-2)可导通流体地连接，引导上述分离的气相的气相出口管(气相出口管6-2)；与上述气液分离室(气液分离室1-2)可导通流体地连接，引导上述分离的液相的液相出口管(液相出口管7-2)，上述气液分离室(气液分离室1-2)具有：用于导入来自上述入口管(入口管5-2)的气液两相流的入口空间(狭小空间12-2)；作为被设置在上述入口空间(狭小空间12-2)的下游的空间，与上述入口空间(狭小空间12-2)相比流路截面积扩大了的扩大空间(急剧扩大部3-2)；直接引导来自上述入口空间(狭小空间12-2)的气液两相流、朝向上述液相出口管(液相出口管7-2)的带槽部(带槽体4-2)，所述气液分离器(气液分离装置)的特征在于，还具有入口分隔体(入口分隔体16-2)，所述入口分隔体(入口分隔体16-2)被设置在上述外壳体(外壳体A10-2等)内，与此同时，与上述外壳体(外壳体A10-2等)协同形成上述入口空间(狭小空间12-2)，当设从上述气相出口管(气相出口管6-2)内径部的气相流入端上部的入口分隔体(入口分隔体16-2)位置到气相出口管(气相出口管6-2)的气相流入端内径部的距离为H，气相出口管(气相出口管6-2)的内径为di时，使

[数12]

di/H＜4。

[0023]本发明(16)是一种气液分离器(气液分离装置)，包括：构成外壳的外壳体(外壳体A10-2等)；可导入气液两相流的入口管(入口管5-2)；与上述入口管(入口管5-2)可导通流体地连接，将上述气液两相流分离成气相和液相的气液分离室(气液分离室1-2)；与上述气液分离室(气液分离室1-2)可导通流体地连接，引导上述分离的气相的气相出口管(气相出口管6-2)；与上述气液分离室(气液分离室1-2)可导通流体地连接，引导上述分离的液相的液相出口管(液相出口管7-2)，上述气液分离室(气液分离室1-2)具有：用于导入来自上述入口管(入口管5-2)的气液两相流的入口空间(狭小空间12-2)；作为被设置在上述入口空间(狭小空间12-2)的下游的空间，与上述入口空间(狭小空间12-2)相比流路截面积扩大了的扩大空间(急剧扩大部3-2)；直接引导来自上述入口空间(狭小空间12-2)的气液两相流、朝向上述液相出口管(液相出口管7-2)的带槽部(带槽体4-2)，所述气液分离器(气液分离装置)的特征在于，还具有入口分隔体(入口分隔体16-2)，该入口分隔体(入口分隔体16-2)被设置在上述外壳体(外壳体A10-2等)内，与此同时，与上述外壳体(外壳体A10-2等)协同形成上述入口空间(狭小空间12-2)，在与气液分离室(气液分离室1-2)相对的一侧的入口分隔体(入口分隔体16-2)的下面，设有敞开着的空心部(空心部22)。

[0024]本发明(17)是一种气液分离器(气液分离装置)，包括：构成外壳的外壳体(外壳体A10-2等)；可导入气液两相流的入口管(入口管5-2)；与上述入口管(入口管5-2)可导通流体地连接，将上述气液两相流分离成气相和液相的气液分离室(气液分离室1-2)；与上述气液分离室(气液分离室1-2)可导通流体地连接，引导上述分离的气相的气相出口管(气相出口管6-2)；与上述气液分离室(气液分离室1-2)可导通流体地连接，引导上述分离的液相的液相出口管(液相出口管7-2)，上述气液分离室(气液分离室1-2)具有：用于导入来自上述入口管(入口管5-2)的气液两相流的入口空间(狭小空间12-2)；作为被设置在上述入口空间(狭小空间12-2)的下游的空间，与上述入口空间(狭小空间12-2)相比流路截面积扩大了的扩大空间(急剧扩大部3-2)；直接引导来自上述入口空间(狭小空间12-2)的气液两相流、朝向上述液相出口管(液相出口管7-2)的带槽部(带槽体4-2)，所述气液分离器(气液分离装置)的特征在于，具有出口分隔体(出口分隔体8-2)，所述出口分隔体(出口分隔体8-2)在气液分离室(气液分离室1-2)的下游分离气相和液相的流路，以被气相出口管(气相出口管6-2)贯通的方式与该气相出口管(气相出口管6-2)接合。

[0025]本发明(18)是一种气液分离器(气液分离装置)，包括：构成外壳的外壳体(外壳体A10-2等)；可流入(导入)气液两相流的入口管(入口管5-2)；与上述入口管(入口管5-2)可导通流体地连接，将上述气液两相流分离成气相和液相的气液分离室(气液分离室1-2)；与上述气液分离室(气液分离室1-2)可导通流体地连接，引导上述分离的气相的气相出口管(气相出口管6-2)；与上述气液分离室(气液分离室1-2)可导通流体地连接，引导上述分离的液相的液相出口管(液相出口管7-2)，上述气液分离室(气液分离室1-2)具有：用于导入来自上述入口管(入口管5-2)的气液两相流的入口空间(狭小空间12-2)；作为被设置在上述入口空间(狭小空间12-2)的下游的空间，与上述入口空间(狭小空间12-2)相比流路截面积扩大了的扩大空间(急剧扩大部3-2)；直接引导来自上述入口空间(狭小空间12-2)的气液两相流、朝向上述液相出口管(液相出口管7-2)的带槽部(带槽体4-2)，所述气液分离器(气液分离装置)的特征在于，还具有入口分隔体(入口分隔体16-2)和出口分隔体(出口分隔体8-2)，所述入口分隔体(入口分隔体16-2)被设置在上述外壳体(外壳体A10-2等)内，与此同时，与上述外壳体(外壳体A10-2等)协同形成上述入口空间(狭小空间12-2)；所述出口分隔体(出口分隔体8-2)被设置在上述外壳体(外壳体A10-2等)内，与此同时，在气液分离室(气液分离室1-2)的下游分离气相和液相的流路、以被气相出口管(气相出口管6-2)贯通的方式与该气相出口管(气相出口管6-2)接合；同时，上述带槽部是与上述外壳体(外壳体A10-2等)分体地设置的、具有带槽面的带槽体(带槽体4-2)，通过由外壳体(外壳体A10-2等)和入口分隔体(入口分隔体16-2)及出口分隔体(出口分隔体8-2)夹入带槽体，带槽体(带槽体4-2)被固定在规定位置上。

[0026]本发明(19)是一种气液分离器(气液分离器)，其包括：构成外壳的外壳体(外壳体A10-2等)；可流入(导入)气液两相流的入口管(入口管5-2)；与上述入口管(入口管5-2)可导通流体地连接，将上述气液两相流分离成气相和液相的气液分离室(气液分离室1-2)；与上述气液分离室(气液分离室1-2)可导通流体地连接，引导上述分离的气相的气相出口管(气相出口管6-2)；与上述气液分离室(气液分离室1-2)可导通流体地连接，引导上述分离的液相的液相出口管(液相出口管7-2)，上述气液分离室(气液分离室1-2)具有：用于导入来自上述入口管(入口管5-2)的气液两相流的入口空间(狭小空间12-2)；作为被设置在上述入口空间(狭小空间12-2)的下游的空间，与上述入口空间(狭小空间12-2)相比流路截面积扩大了的扩大空间(急剧扩大部3-2)；直接引导来自上述入口空间(狭小空间12-2)的气液两相流、朝向上述液相出口管(液相出口管7-2)的带槽部(带槽体4-2)，所述气液分离器(气液分离器)的特征在于，上述带槽部是与上述外壳体(外壳体A10-2等)分体设置的具有带槽面的带槽体(槽体4-2)，同时，上述气液分离器(气液分离器)在带槽体(带槽体4-2)的内径侧还具有防止带槽体(带槽体4-2)向槽顶点假想圆的内侧鼓出的内径支持体(内径支持体D37-2)。

[0027]本发明(20)是一种具有气液分离器(气液分离器)的冷冻装置，其特征在于，将上述发明(14)～(19)中任一个所述的气液分离器(气液分离器)组装到空调机等的冷冻循环中。

[0028]本发明(21)是一种冷冻装置，其特征在于，将冷冻循环中的减压器的出口管连接在上述发明(14)～(19)中任一个所述的气液分离器(气液分离器)的两相流入口管(入口管5-2)上，将气液分离器(气液分离器)的液相出口管(液相出口管7-2)与蒸发器连接，另一方面，将气液分离器(气液分离器)的气相出口管(气相出口管6-2)通过旁通路及阻力调整体与压缩机的吸入管连接。

[0029]本发明(22)是一种冷冻装置，其特征在于，将冷冻循环中的压缩机的排出管连接在上述发明(14)～(19)中任一个所述的气液分离器(气液分离器)的两相流入口管(入口管5-2)上，将气液分离器(气液分离器)的液相出口管(液相出口管7-2)通过流量调整节流部与压缩机吸入管连接，另一方面，将气液分离器(气液分离器)的气相出口管(气相出口管6-2)与通到冷冻循环的冷凝器的管路连接。

[0030]本发明(23)是一种冷冻循环，所述冷冻循环是依次连接压缩机、冷凝器、减压器、气液分离器(气液分离装置)及蒸发器构成的，具有向冷凝器输送空气的冷凝器用送风机及向蒸发器输送空气的蒸发器用送风机，将气液分离器(气液分离装置)的液相出口管(液相出口管7-1)与蒸发器连接，将气相出口管(气相出口管6-1)经旁通管与压缩机的吸入侧连接，所述冷冻循环的特征在于，将蒸发器的传热管的一部分作为旁通管使用。

[0031]本发明(24)是一种冷冻循环，所述冷冻循环是依次连接压缩机、冷凝器、减压器、气液分离器(气液分离装置)及蒸发器构成的，具有向冷凝器输送空气的冷凝器用送风机及向蒸发器输送空气的蒸发器用送风机，将气液分离装置的液相出口管(液相出口管7-1)与蒸发器连接，将气相出口管(气相出口管6-1)经旁通管与压缩机吸入侧连接，所述冷冻循环的特征在于，将旁通管配置在由蒸发器用送风机输送的空气流中。

[0032]理想方式1-1是一种气液分离装置，其特征在于，作为气液分离机构，在气液分离室的一部分上设有朝向液相出口管的带槽部，在该气液分离室的上游以外壳体和入口分隔体形成狭小空间，同时，将由入口管引导的气液两相流通过该狭小空间后导入到由急剧扩大部构成的气液分离室内，将上述气液两相流分离成气相和液相，在该气液分离室的下游设有分离气相和液相流路的出口分隔体，使得液相能够通过带槽部向液相出口管引导，气相能够从气液分离室向气相出口管引导，同时，当设韦伯数为We，向气液分离装置流入的气液两相流的质量流量为G，两相流的密度为ρ，表面张力为σ，槽宽为b，从该狭小空间向槽内流入的槽内流路的截面积为Sl时，使

[数13]

$\mathrm{We}=\frac{1}{\mathrm{\&rho;}}{\left(\frac{G}{\mathrm{Sl}}\right)}^2/\left(\frac{2\&CenterDot;\mathrm{\&sigma;}}{b}\right)<30$

[0033]理想方式2-1是一种气液分离装置，其特征在于，作为气液分离机构，在气液分离室的一部分上设有朝向液相出口管的带槽部，在该气液分离室的上游以外壳体和入口分隔体形成狭小空间，同时，将由入口管引导的气液两相流通过该狭小空间后导入由急剧扩大部构成的气液分离室，将上述气液两相流分离成气相和液相，在该气液分离室的下游设有分离气相和液相的流路的出口分隔体，使得液相能够通过带槽部向液相出口管引导，气相能够从气液分离室向气相出口管引导，同时，将具有带槽面的带槽体做成与构成气液分离装置的外壳的外壳体分体的结构。

[0034]理想方式3-1是理想方式1-1或2-1所述的气液分离装置，其特征在于，将槽的表面做成亲水性处理面。

[0035]理想方式4-1是理想方式2-1所述的气液分离装置，其特征在于，具有带槽面的带槽体是通过将薄板折弯构成的，当设槽宽为b，槽深为h时，

[数14]b/h≤0.6。

[0036]理想方式5-1是理想方式1-1至2-1中所述的气液分离装置，其特征在于，当设从入口分隔体的槽前端起上游侧的长度L1，从槽前端起下游侧的台阶部长度为L2时，

[数15]

1.6≤L1/L2≤10。

[0037]理想方式6-1是理想方式1-1至2-1所述的气液分离装置，其特征在于，当设入口分隔体的上游侧外周和外壳体之间的距离为H1，从槽前端起与外壳体之间的距离为H2时，

[数16]

H1＜H2。

[0038]理想方式7-1是理想方式1-1至1-2所述的气液分离装置，其特征在于，在入口管的内面上设有内面螺旋槽。

[0039]理想方式8-1是理想方式1-1至1-2所述的气液分离装置，其特征在于，设有将入口管的出口侧端扩大成末端扩大的扩大部。

[0040]理想方式9-1是理想方式1-1至1-2所述的气液分离装置，其特征在于，将入口分隔体的上游部前端做成了圆锥体。

[0041]理想方式10-1是理想方式1-1至1-2所述的气液分离装置，其特征在于，在槽的上游侧的流入室的外壳体内面上设有深度比槽的深度浅的导入槽。

[0042]理想方式11-1是理想方式1-1至1-2所述的气液分离装置，其特征在于，在槽的上游侧的流入室的外壳体内面上设有厚度比槽的槽深薄的多孔体。

[0043]理想方式12-1是理想方式1-1至1-2所述的气液分离装置，其特征在于，设有多个液相出口管。

[0044]理想方式13-1是一种冷冻循环，所述冷冻循环是依次连接压缩机、冷凝器、减压器、气液分离装置及蒸发器构成的，具有向冷凝器输送空气的冷凝器用送风机及向蒸发器输送空气的蒸发器用送风机，将气液分离装置的液相出口管与蒸发器连接，将气相出口管经旁通管与压缩机的吸入侧连接，所述冷冻循环的特征在于，将蒸发器的传热管的一部分作为旁通管使用。

[0045]理想方式14-1是一种冷冻循环，所述冷冻循环是依次将连接压缩机、冷凝器、减压器、气液分离装置及蒸发器构成的，具有向冷凝器输送空气的冷凝器用送风机及向蒸发器输送空气的蒸发器用送风机，将气液分离装置的液相出口管与蒸发器连接，将气相出口管经旁通管与压缩机的吸入侧连接，所述冷冻循环的特征在于，将旁通管配置在由蒸发器用送风机输送的空气流中。

[0046]理想方式15-1是一种具有气液分离装置的冷冻装置，其特征在于，将理想方式1所述的气液分离装置组装到空调机等的冷冻循环中。

[0047]理想方式16-1是一种具有气液分离装置的冷冻装置，其特征在于，将理想方式2所述的气液分离装置组装到空调机等的冷冻循环中。

[0048]理想方式1-2是一种气液分离装置，其特征在于，作为气液分离机构，在气液分离室的一部分上设有朝向液相出口管的带槽部，在该气液分离室的上游以外壳体和入口分隔体形成狭小空间，同时，将由入口管引导的气液两相流通过该狭小空间后导入到由急剧扩大部构成的气液分离室内，将上述气液两相流分离成气相和液相，在该气液分离室的下游设有分离气相和液相的流路的出口分隔体，使得液相能够通过带槽部向液相出口管引导，气相能够从气液分离室向气相出口管引导，同时，当以急剧扩大部位置为基准，将从该基准位置向气液分离器的两相流流入方向作为正方向，将与该流动方向相反的方向作为负方向，设从该基准位置到气相出口管的气相流入端位置的距离为L，槽顶点假想圆的直径为Dt时，使气相出口管的气相流入端位置成为，

[数17]

L/Dt＜0.6。

[0049]理想方式2-2是一种气液分离装置，其特征在于，作为气液分离机构，在气液分离室的一部分上设有朝向液相出口管的带槽部，在该气液分离室的上游以外壳体和入口分隔体形成狭小空间，同时，将由入口管引导的气液两相流通过该狭小空间后导入到由急剧扩大部构成的气液分离室内，将上述气液两相流分离成气相和液相，在该气液分离室的下游设有分离气相和液相的流路的出口分隔体，使得液相能够通过带槽部向液相出口管引导，气相能够从气液分离室向气相出口管引导，同时，当设从气相出口管内径部的气相流入端上部的入口分隔体位置到气相出口管的气相流入端内径部为止的距离为H，气相出口管的内径为di时，使

[数18]

di/H＜4。

[0050]理想方式3-2是一种气流分离器，其特征在于，作为气液分离机构，在气液分离室的一部分上设有朝向液相出口管的带槽部，在该气液分离室的上游以外壳体和入口分隔体形成狭小空间，同时，将由入口管引导的气液两相流通过该狭小空间后导入到由急剧扩大部构成的气液分离室内，将上述气液两相流分离成气相和液相，在该气液分离室的下游设有分离气相和液相的流路的出口分隔体，使得液相能够通过带槽部向液相出口管引导，气相能够从气液分离室向气相出口管引导，同时，设有与气液分离室相反的一侧的入口分隔体下面敞开着的空心部。

[0051]理想方式4-2是一种气液分离装置，其特征在于，作为气液分离机构，在气液分离室的一部分上设有朝向液相出口管的带槽部，在该气液分离室的上游以外壳体和入口分隔体形成狭小空间，同时，将由入口管引导的气液两相流通过该狭小空间后导入到由急剧扩大部构成的气液分离室内，将上述气液两相流分离成气相和液相，在该气液分离室的下游设有分离气相和液相的流路的出口分隔体，使得液相能够通过带槽部向液相出口管引导，气相能够从气液分离室向气相出口管引导，同时，通过将气相出口管穿插在出口分隔体中，并将出口分隔体与气相出口管接合，在被限制的储液高度下作为液相的容积式的缓冲器确保了接近最大的储液容积。

[0052]理想方式5-2是一种气液分离装置，其特征在于，作为气液分离机构，在气液分离室的一部分上设有朝向液相出口管的带槽部，在该气液分离室的上游以外壳体和入口分隔体形成狭小空间，同时，将由入口管引导的气液两相流通过该狭小空间后导入到由急剧扩大部构成的气液分离室内，将上述气液两相流分离成气相和液相，在该气液分离室的下游设有分离气相和液相的流路的出口分隔体，使得液相能够通过带槽部向液相出口管引导，气相能够从气液分离室向气相出口管引导，同时，为了能够将带槽体的位置固定在适当的位置上，由与气相出口管接合的出口分隔体固定带槽体的下部位置，为了入口分隔体能够可靠地与带槽体紧密接触，由外壳体向带槽体按压入口分隔体，固定入口分隔体位置。

[0053]理想方式6-2是一种气液分离装置，其特征在于，在气液分离室的一部分上设有朝向液相出口管的带槽部，在该气液分离室的上游以外壳体和入口分隔体形成狭小空间，同时，将由入口管引导的气液两相流通过该狭小空间后导入由急剧扩大部构成的气液分离室，将上述气液两相流分离成气相和液相，在该气液分离室的下游设有分离气相和液相的流路的出口分隔体，使得液相能够通过带槽部向液相出口管引导，气相能够从气液分离室向气相出口管引导，同时，在带槽体的内径侧设有防止带槽体向槽顶点假想圆的内侧鼓出的内径支持体。

[0054]理想方式7-2是一种冷冻装置，其特征在于，将冷冻循环中的减压器的出口管连接在理想方式1-2至6-2所述的气液分离器的两相流入口管上，将气液分离器的液相出口管与蒸发器连接，另一方面，将气液分离器的气相出口管通过旁通路及阻力调整体与压缩机的吸入管连接。

[0055]理想方式8-2是一种冷冻装置，其特征在于，将冷冻循环中的压缩机排出管连接在理想方式1-2至6-2所述的气液分离器的两相流入口管上，将气液分离器的液相出口管通过流量调整节流部与压缩机吸入管连接，另一方面，将气液分离器的气相出口管与到冷冻循环的冷凝器的管路连接。

[0056]理想方式1-1至8-2，也可以表现为如下的那样。

[0057]理想方式1-1的发明，是对所要求的运行条件及制冷剂流量提供适当的规格的气液分离装置的发明，当设韦伯数为We，向气液分离装置流入的气液两相流的质量流量为G，两相流的密度为ρ，表面张力为σ，槽宽为b，从该狭小空间向槽内流入的槽内流路的截面积为Sl时，使

[数19]

$\mathrm{We}=\frac{1}{\mathrm{\&rho;}}{\left(\frac{G}{\mathrm{Sl}}\right)}^2/\left(\frac{2\&CenterDot;\mathrm{\&sigma;}}{b}\right)<30$

[0058]理想方式2-1的发明是，为了提供廉价且加工性好的槽，将具有带槽面的带槽体与构成气液分离装置的外壳的外壳体以分体的形式构成。

[0059]理想方式3-1的发明是，为了提高气液分离性能，对槽的表面进行了亲水性处理。

[0060]理想方式4-1的发明是理想方式2-1所述的气液分离装置，为了提高气液分离性能，将具有带槽面的带槽体通过将薄板折弯来构成，当设槽宽为b，槽深为h时，使

[数20]

b/h≤0.6。

[0061]理想方式5-1的发明是理想方式1-1或2-1所述的气液分离装置，为了提高气液分离性能，当设从入口分隔体的槽前端起上游侧的长度为L1，从槽前端起下游侧的台阶部的长度为L2时，使

[数21]

1.6≤L1/L2≤10。

[0062]理想方式6-1的发明是理想方式1-1或2-1所述的气液分离装置，为了提高气液分离性能，当设入口分隔体的上游侧外周和外壳体之间的距离为H1，从槽前端起与外壳体之间的距离为H2时，使

[数22]

H1＜H2。

[0063]理想方式7-1的发明是理想方式1-1或2-1所述的气液分离装置，为了提高气液分离性能，在入口管的内面上设有内面螺旋槽。

[0064]理想方式8-1的发明是理想方式1-1或2-1所述的气液分离装置，为了提高气液分离性能，设置了将入口管的出口侧端扩大成末端扩大的扩大部。

[0065]理想方式9-1的发明是理想方式1-1或2-1所述的气液分离装置，为了提高气液分离性能，将入口分隔体的上游部前端做成了圆锥体。

[0066]理想方式10-1的发明是理想方式1-1或2-1所述的气液分离装置，为了提高气液分离性能，在槽的上游侧的流入室的外壳体内面上设有深度比槽的深度浅的导入槽。

[0067]理想方式11-1的发明是理想方式1-1或2-1所述的气液分离装置，为了提高气液分离性能，在槽的上游侧的流入室的外壳体内面上设有厚度比槽的槽深薄的多孔体。

[0068]理想方式12-1的发明是理想方式1-1或2-1所述的气液分离装置，为了附加作为制冷剂分流器的功能，设置了多个液相出口管。

[0069]理想方式13-1的发明是即使在液体从槽溢出的情况下，为了不浪费向旁通管流动的液体，将蒸发器的传热管的一部分作为旁通管使用。

[0070]理想方式14-1的发明是，即使在液体从槽溢出的情况下，为了不浪费向旁通管流动的液体，将旁通管配置在由蒸发器用送风机输送的空气流中。

[0071]理想方式15-1的发明是，为了空调机等的冷冻循环高效率运行，将理想方式1-1中记载的气液分离装置组装在冷冻循环中。

[0072]理想方式16-1的发明是，为了空调机等的冷冻循环高效率运行，将理想方式2-1中记载的气液分离装置组装在冷冻循环中。

[0073]理想方式1-2的发明是，对所要求的运行条件及制冷剂流量提供适当规格的气液分离器，当以急剧扩大部为基准，将从该基准位置向气液分离器的两相流流入方向作为正方向，将与该流动方向相反的方向作为负方向，设从该基准位置到气相出口管的气相流入端位置为止的距离为L，槽顶点假想圆的直径为Dt时，使气相出口管的气相流入端位置成为，

[数23]

L/Dt＜0.6。

[0074]理想方式2-2的发明是，对所要求的运行条件及制冷剂流量提供适当的规格的气液分离器，当设从气相出口管内径部的气相流入端上部的入口分隔体位置到气相出口管内径部的气相流入端的距离为H，气相出口管的内径为di时，使

[数24]

di/H＜4。

[0075]理想方式3-2的发明是，对所要求的运行条件及制冷剂流量提供适当规格的气液分离器，当以急剧扩大部为基准，将从该基准位置向气液分离器的两相流流入方向作为正方向，将与该流动方向相反的方向作为负方向，为了能够使从急剧扩大部位置到气相出口管的气相流入端位置成为负L，设有与气液分离室相对的入口分隔体下面敞开着的空心部。

[0076]理想方式4-2的发明是，通过将出口分隔体做成大致平板状，并穿插在气相出口管上与气相出口管接合，在被限制的储液高度下作为液相容积的缓冲器，确保了接近最大的储液的容积。

[0077]理想方式5-2的发明是提供一种可靠性高的气液分离器，为了能够将带槽体的位置固定在适当的位置上，由与气相出口管接合着的出口分隔体固定带槽体的下部位置，为了入口分隔体可靠地与带槽体紧密接触，由外壳体向带槽体按压入口分隔体，固定入口分隔体位置。

[0078]理想方式6-2的发明是提供一种可靠性高的气液分离器，设有防止通过将薄板折弯构成的带槽体向槽顶点假想圆的内侧的气液分离室鼓出的鼓出防止体。

[0079]理想方式7-2的发明是，为了冷冻循环高效率运行，将冷冻循环中的减压器的出口管连接在理想方式1-2至6-2所述的气液分离器的两相流入口管上，将气液分离器的液相出口管与蒸发器连接，另一方面，将气液分离器的气相出口管通过旁通路及阻力调整体与压缩机的吸入管连接。

[0080]理想方式8-2的发明是，为了冷冻循环高效率、高可靠性地运行，将压缩机排出管连接在理想方式1-2至6-2所述的气液分离器的两相流入口管上，将气液分离器的液相出口管通过流量调整节流部与压缩机的吸入管连接，另一方面，将气液分离器的气相出口管与到冷冻循环的冷凝器的管路连接。

发明的效果

[0081]根据本发明(1)及理想方式1-1的气液分离装置，当设韦伯数为We，向气液分离装置流入的气液两相流的质量流量为G，两相流的密度为ρ，表面张力为σ，槽宽为b，从该狭小空间向槽流入的槽内流路的截面积为Sl时，由于

[数25]

$\mathrm{We}=\frac{1}{\mathrm{\&rho;}}{\left(\frac{G}{\mathrm{Sl}}\right)}^2/\left(\frac{2\&CenterDot;\mathrm{\&sigma;}}{b}\right)<30$

所以能够稳定地确保利用了表面张力效果的气液分离效果，提供效率高的气液分离装置。即，对作为从该狭小空间刚刚流入到槽内之后的流路截面积的槽内流路截面积Sl，如果气液两相流的质量流量G过大，则依靠表面张力效果附着在槽面上的液体被气相流的剪切力拉裂，成为在气相中混入了液相雾沫的喷雾流，液体混杂在气相中，不能获得充分的气液分离效果。因此，通过满足上述的关系，能够稳定地确保利用了表面张力效果的气液分离效果，提供效率高的气液分离装置。

[0082]根据本发明(2)及理想方式2-1的气液分离装置，通过以与构成气液分离装置的外壳的外壳体分体设置的方式构成具有槽的带槽体；与气液分离装置的使用方法或适用机种相应地只准备多个具有适当的气相截面积Sg、液相截面积Sl的带槽体4，通过对以外壳体为代表的通用部件选择适当的带槽体，能够提供廉价的气液分离装置。另外，通过将具有槽2的带槽体4以分体的形式制造，能够提供无论槽是什么形状都容易加工且廉价的气液分离装置。

[0083]根据本发明(4)及理想方式3-1的气液分离装置，通过在槽表面进行亲水性处理，使附着在槽面上的液滴由于亲水性处理的作用直接形成液膜，与聚集在槽底的液相合流，可以稳定地将液相捕捉到槽内，能够进行良好的气液分离。

[0084]根据本发明(3)及理想方式4-1的气液分离装置，折弯薄板构成具有槽面的带槽体，当设槽宽为b，槽深为h时，由于使

[数26]

b/h≤0.6

所以，可以在容许相对于气相主流路在外侧的槽流路中流动的气相流量的程度上提供能够充分地小的气液分离器。

[0085]根据本发明(5)及理想方式5-1的气液分离装置，当设从入口分隔体的槽前端上游侧的长度为L1，从槽前端下游侧的台阶部的长度为L2时，由于使

[数27]

1.6≤L1/L2≤10

所以，能够将混入到气相出口管内的液相成分抑制在容许值以下、能够提供可确保良好的气液分离性能的气液分离器。

[0086]根据本发明(6)及理想方式6-1的气液分离装置，当设入口分隔体的上游侧外周与外壳体之间的距离为H1，从槽前端起与外壳体之间的距离为H2时，通过使

[数28]

H1＜H2

因为能够将被导入到槽内的气液两相流向槽向外壳体侧，即槽的底部导入，所以能够将从槽部脱离的液相成分抑制在容许值以下、能够提供可确保良好的气液分离性能的气液分离器。

[0087]根据本发明(7)及理想方式7-1的气液分离装置，通过在入口管的内面设置内面螺旋槽，在入口管的出口，两相流变成扩展流并到达外壳体。因此，由于能够进行使液相成分向槽底部流入的方向赋予，所以能够确保良好的气液分离性能。

[0088]根据本发明(8)及理想方式8-1的气液分离装置，通过设置将入口管的出口侧端扩大成末端扩大的扩大部，在入口管的出口中，两相流变成扩展流并到达外壳体。因此，液相成分成为沿外壳体的流动，因为能够进行使液相成分向槽底部流入的方向赋予，所以能够确保良好的气液分离性能。

[0089]根据本发明(9)及理想方式9-1的气液分离装置，通过将入口分隔体的上游部前端做成圆锥体，从入口管流出的两相流顺畅地成为扩展流并到达外壳体。因此，由于液相成分成为沿外壳体的流动，能够进行使液相成分向槽底部流入的方向赋予，所以能够确保良好的气液分离性能。

[0090]根据本发明(10)及理想方式10-1的气液分离装置，通过在槽的上游侧的流入室的外壳体内面上设置深度比槽的槽深度浅的导入槽，能够阻止向外壳体的流动，通过将液摘捕捉到导入槽内并使其向槽的方向流动，能够进行使液相成分向槽底部流入的方向赋予，能够确保良好的气液分离性能。

[0091]根据本发明(11)及理想方式11-1的气液分离装置，通过在槽的上游侧的流入室的外壳体内面上设置厚度比槽的槽深度薄的多孔体，可以阻止向外壳体的流动，通过将液摘捕捉到导入槽内并使其向槽的方向流动，能够进行使液相成分向槽底部流入的方向赋予，能够确保良好的气液分离性能。

[0092]根据本发明(12)及理想方式12-1的气液分离装置，通过设置多个液相出口管，气液分离装置也能够兼作分流器。即，从入口管流入的两相流被分离成气相和液相，气相从气相出口管流向蒸发器旁通管。因此，由于向多个液相出口管流入的制冷剂是液相单相，所以均等地分流制冷剂变得容易，气液分离装置也能够兼作分流器。

[0093]根据本发明(23)及理想方式13-1的气液分离装置，通过将蒸发器的传热管的一部分作为旁通管使用，由于例如即使在旁通管中混入了液制冷剂，液制冷剂也从空气中吸热蒸发，所以能够不浪费液制冷剂，进行高效率的运行。

[0094]根据本发明(24)及理想方式14-1的气液分离装置，通过在蒸发器用送风机输送的空气流中配置旁通管，例如即使在旁通管中混入了液制冷剂，由于液制冷剂也从空气中吸热蒸发，所以能够不浪费液制冷剂，进行高效率的运行。

[0095]根据具有本发明(13)及理想方式15-1所述的气液分离装置的冷冻装置，不仅能够获得本发明(1)及理想方式1-1的效果，而且还能够抑制蒸发器中的压力损失，能够获得节省压缩动力、实现高效率的运行的冷冻装置。

[0096]根据装有本发明(13)及理想方式16-1的气液分离装置的冷冻装置，不仅能够获得本发明(2)及理想方式2-1的效果，而且能够抑制蒸发器中的压力损失，能够获得节省压缩动力、实现高效率的运行的冷冻装置。

[0097]根据本发明(14)及理想方式1-2的气液分离器，由于当以急剧扩大部位置为基准，从该基准位置将两相流流入方向作为正方向，将与该流动方向相反的方向作为负方向，设从该基准位置到气相出口管的气相流入端位置为止的距离为L，槽顶点假想圆的直径为Dt时，使气相出口管的气相流入端位置成为

[数29]

L/Dt＜0.6

所以当气相成分从急剧扩大部向气液分离室流入时，随之流动的细微液滴雾沫很难被气相出口管吸入，能够提供效率高的气液分离器。

[0098]根据本发明(15)及理想方式2-2的气液分离器，当设从气相出口管内径部的气相流入端上部的入口分隔体位置到气相出口管内径部的气相流入端上部的距离为H，气相出口管内径为di时，由于使

[数30]

di/H＜4

所以能够使在气相出口管的入口跟前的流速比气相出口管入口流速低，在气相出口管的入口附近存在的细微液滴雾沫很难被气相出口管吸入，能够提供效率高的气液分离器。

[0099]根据本发明(16)及理想方式3-2的气液分离器，由于通过对入口分隔体设置下面敞开的空心部，可以从急剧扩大部位置起将气相出口管的气相流入端位置作为L，即，由于使气相出口管的气相流入端位置在急剧扩大部位置上方，所以当气相成分从急剧扩大部流入气液分离室时，随之流动的细微液滴雾沫很难被气相出口管吸入，能够提供效率高的气液分离器。

[0100]根据本发明(17)及理想方式4-2的气液分离器，通过将出口分隔体做成大致平板状，并穿插在气相出口管上与气相出口管接合，在被限制的储液高度下作为液相的容积式的缓冲器，能够确保接近最大的储液容积。

[0101]根据本发明(18)及理想方式5-2的气液分磁器，通过由与气相出口管接合的出口分隔体固定带槽体的下部位置，使得带槽体位置固定在适当的位置上；由外壳体向带槽体按压入口分隔体，固定入口分隔体位置，使得入口分隔体能够可靠地与带槽体紧密接触，当两相流从狭小空间向槽内流入时，由于在入口分隔体和带槽体之间无间隙，所以液相成分不会直接向气液分离室内流入，能够提供效率高的气液分离器。

[0102]根据本发明(19)及理想方式6-2的气液分离器，通过设置防止将薄板折弯构成的带槽体向槽顶点假想圆的内侧的气液分离室鼓出的内径支持体，即使有任何冲击性外力作用在气液分离器上，也能够防止带槽体向气液分离室鼓出，能够提供可靠性高的气液分离器。

[0103]根据本发明(20)及理想方式7-2的具有气液分离器的冷冻装置，不仅能够获得本发明(14)～(19)及理想方式1-2～6-2的效果，而且还能够抑制蒸发器中的压力损失，能够获得节省压缩动力、进行高效率的运行的冷冻装置。

[0104]根据本发明(21)及理想方式8-2的具有气液分离器的冷冻装置，不仅能够获得本发明(14)～(19)及理想方式1-2～6-2的效果，而且由于能够防止冷冻机油向冷冻循环流出，所以能够获得能高效率及高可靠性运行的冷冻装置。

附图说明

图1是第1-1，第2-1及第3-1实施方式的气液分离装置的剖面图。

图2是图1所示的气液分离装置的A-A剖面图。

图3是图2所示的气液分离装置的槽部详细放大剖面图。

图4是表示喷雾流发生机理的模式图。

图5是表示对于基于Ishii理论的喷雾流迁移界限无量纲速度Ulim，作为例子举出的气液分离装置的无量纲速度U所处位置的坐标图。

图6是用于直接把握不引起喷雾流的制冷剂量的、表示本发明中的U/Ulim相对于韦伯数We的关系的坐标图。

图7是表示气液分离装置的适用例的第一冷冻循环构成图。

图8是表示图7所示的第一冷冻循环的动作状态的莫里尔线图。

图9是表示气液分离装置的适用例的第二冷冻循环构成图。

图10是表示图9所示的第二冷冻循环的动作状态的莫里尔线图。

图11是具有浅槽的带槽体的剖面图。

图12是具有深槽的带槽体的剖面图。

图13是图1所示的气液分离装置的B-B剖面图。

图14是第4-1实施方式的气液分离装置的剖面图。

图15是图14所示的气液分离装置的C-C剖面图。

图16是第5-1实施方式的气液分离装置的剖面图。

图17是图16所示的气液分离装置的A-A剖面图。

图18是第5-1实施方式的气液分离装置的带槽体的立体图。

图19是图17所示的槽部详细剖面图。

图20是表示本发明中的流量比Ggo/Ggi相对于b/h的关系的坐标图。

图21是第6-1实施方式的气液分离装置的剖面图。

图22是通过放在气液流中的板的气液流的物理模型。

图23表示本发明中的液体混合比例相对于L1/L2的关系的坐标图。

图24是表示通过槽顶部30与入口分隔体的台阶部15接触形成的角附着液模型的剖面图。

图25是第7-1实施方式的气液分离装置的剖面图。

图26是第8-1实施方式的气液分离装置的剖面图。

图27是第9-1实施方式的气液分离装置的剖面图。

图28是第10-1实施方式的气液分离装置的剖面图。

图29是第11-1实施方式的气液分离装置的剖面图。

图30是图29所示的气液分离装置的D-D剖面图。

图31是第12-1实施方式的气液分离装置的剖面图。

图32是图31所示的气液分离装置的D-D剖面图。

图33是在第12-1实施方式中使用的多孔体的剖面图。

图34是第13-1实施方式的气液分离装置的剖面图。

图35是一般的多通道蒸发器冷冻循环构成图。

图36是将第13-1实施方式的气液分离装置适用于冷冻循环时的冷冻循环的构成图。

图37是作为第14-1实施方式，表示气液分离装置的适用例的第三冷冻循环构成图。

图38是作为第15-1实施方式，表示气液分离装置的适用例的第四冷冻循环构成图。

图39是第1-2实施方式，第3-2、第4-2及第5-2实施方式的气液分离器的剖面图。

图40是图39所示的气液分离器的A-A剖面图。

图41是图40所示的带槽体的展开立体图。

图42是图39的入口分隔体16的平面放大图。

图43是槽的放大剖面图。

图44是表示第1-2实施方式的气液分离器的说明背景的剖面图。

图45是表示本发明中的gl/Gl相对于L/Dt的关系的坐标图。

图46是表示第2-2实施方式的气液分离器的剖面图。

图47是表示气液分离器组装方面的问题的剖面图。

图48是表示第6-2实施方式的半剖面图。

图49是表示第7-2实施方式的半剖面图。

图50是表示第8-2实施方式的半剖面图。

图51是表示气液分离器可靠性方面的问题的剖面图。

图52是表示第9-2实施方式的剖面图。

图53是在第9-2实施方式中使用的内径支持体B的剖面图。

图54是表示第10-2实施方式的剖面图。

图55是在第10-2实施方式中使用的内径支持体C的俯视图。

图56是表示第11-2实施方式的剖面图。

图57是在第11-2实施方式中使用的内径支持体D的剖面图。

图58是作为第12-2实施方式，在冷冻循环中使用了气液分离器时的第一冷冻循环构成图。

图59是作为第13-2实施方式，在冷冻循环中使用了气液分离器时的第二冷冻循环构成图。

符号说明

[0175]<第1-1实施方式～第15-1实施方式>1-1：气液分离室、2-1：槽、3-1：急剧扩大部  4-1：带槽体  5-1：入口管  6-1：气相出口管  7-1：液相出口管  8-1：出口分隔体  9-1：槽顶点假想圆  10-1：外壳体  11-1：第2外壳体  12-1：狭小空间  13-1：构成槽的板  14-1：槽底部  15-1：台阶部  16-1：入口分隔体17-1：压缩机   18-1：第一缸  19-1：第二缸  20-1：制冷剂排出管  21-1：冷凝器  22-1：冷凝器用送风机  23-1：第一减压器24-1：第二减压器  25-1：蒸发器  26-1：蒸发器用送风机  27-1：蒸发器旁通管  28-1：角部  29-1：与外侧槽2o内接的圆  30-1：槽顶部  31-1：放置在气流中的板  32-1：流线  33-1：气液分离装置  34-1角附着液  35-1：内面螺旋槽  36-1：扩展流  37-1：沿外壳体的流动  38-1：扩大部  39-1：圆锥体  40-1：液滴雾沫41-1：附着在槽面的液滴  42-1：聚集在槽底的液相  43-1：亲水性处理面  44-1：导入槽  45-1：带导入槽体  46-1：向外壳体的流动  47-1：多孔体  48-1：流入室  49-1：通道A  50-1：通道B  51-1：分支点  52-1：分流器  53-1：由蒸发器用送风机输送的空气流

[0176]<第1-2实施方式～第13-2实施方式>1-2：气液分离室2-2：槽  3-2：急剧扩大部  4-2：带槽体  5-2：入口管  6-2：气相出口管  7-2：液相出口管  8-2：出口分隔体  9-2：槽顶点假想圆  10-2：外壳体A  11-2：外壳体B  12-2：狭小空间13-2：下缩管部  14-2：凸缘部  15-2：狭缝  16-2：入口分隔体17-2：凸缘部外周  18-2：外壳体接合部  19-2：流入室  20-2：急剧扩大部气相向量  21-2：气相流入端  22-2：空心部  23-2：假想圆筒面  24-2：间隙  25-2：两相流的一部分  26-2：扩管部27-2：外壳体C  28-2：凸肩(bead)  29-2：上缩管部  30-2：凹口  31-2：内径支持体A  32-2：内径支持体B  33-2：内径支持体B凸缘部  34-2：内径支持体C  35-2：缺口部  36-2：液储部  37-2：内径支持体D  38-2：台阶部  39-2：压缩机  40-2：制冷剂排出管  41-2：冷凝器  42-2：冷凝器用送风机  43-2减压器  44-2：气液分离器  45-2蒸发器  46-2蒸发器用送风机47-2：旁通管  48-2：阻力调整体  49-2：室外单元  50-2：室内单元  51-2：连接配管  52-2：储液罐  53-2：流量调整节流部54-2：压缩机吸入管

具体实施方式

[0105]以下，参照附图对适用本发明的具体的实施方式进行详细说明。

[0106]“第1-1实施方式”图1是表示第1-1实施方式的气液分离装置的剖面图。图2是图1所示的气液分离装置的A-A剖面图。另外图3是图2的槽部详细扩大剖面图。如图1所示，在外壳体10-1内设置了具有朝向液相出口管7-1的槽2-1的带槽体4-1，在带槽体4-1的上游设有入口分隔体16-1，在入口分隔体的尾流设有流路截面积急剧扩大的急剧扩大部3-1，构成了气液分离室1-1。入口分隔体16-1的一部分设有台阶部15-1，通过台阶部15-1大致与槽2-1的槽顶部30-1相接，做成带槽体4-1的中心轴与入口分隔体16-1的中心轴大致一致的结构。另外，上述的大致相接意味着在设计上是设计成相接的，但实际上也包含由加工方面的尺寸公差导致入口分隔体与槽顶部稍微分离，处于接近状态的情况。气液两相流从入口管5-1流入到流入室48-1中，进而，流入到由入口分隔体16-1和外壳体10-1形成的狭小空间12-1中，在急剧扩大部3-1中流路截面积扩大。由于在由入口分隔体16-1形成的狭小空间12-1中，使气液两相流带有沿急剧扩大部3-1尾流的槽2-1供给的倾向，所以气液两相流沿槽流入到槽中。

[0107]在此，如图3所示，当设槽宽为b，液面曲率半径为r，液体密度为ρ，液体表面张力为σ，重力加速度为g时，由于槽被设计成

[数31]

邦德数＝ρgb/(σ/r)＜1    式1-1

所以与重力相比，表面张力处于支配地位，液相由表面张力的作用保持在槽内流动。另外，由于在急剧扩大部3-1中流路截面积急剧扩大，所以流速下降，两相流成为与该条件相应的空穴率β的流动，气相从液相中分离，向槽外排出。两相流的空穴率是指在全流路截面积中所占的气相流路截面积的比例，例如众所周知，若使用著名的Smith式，可以通过用向气液分离装置的槽流入的干度χ和气液体密度比ρ_G/ρ_L的函数表示成式2-1的函数来表示。

[数32]

$\mathrm{\&beta;}={[1+0.4\frac{{\mathrm{\&rho;}}_G}{{\mathrm{\&rho;}}_L}(\frac{1}{\mathrm{\&chi;}}-1)+0.6\frac{{\mathrm{\&rho;}}_G}{{\mathrm{\&rho;}}_L}(\frac{1}{\mathrm{\&chi;}}-1)\sqrt{\frac{{\mathrm{\&rho;}}_L/{\mathrm{\&rho;}}_G+0.4(1/\mathrm{\&chi;}-1)}{1+0.4(1/\mathrm{\&chi;}-1)}}]}^{-1}$ 式2-1

[0108]当设槽顶点假想圆9-1的内侧的气相流路截面积为Sg，槽顶点假想圆9-1的外侧的液相流路截面积为Sl时，通过设计Sg和Sl，满足下列关系：

[数33]

Sg/(Sg+Sl)≤β    式3-1

由于液体不会从槽溢出地继续在槽内流动，气相在槽顶点假想圆9-1的内侧的流路截面积Sg的部分中流动，所以两相流被分离成气液。在通过槽2-1进行了气液分离后，为使被分离的气相和液相不相混合，由出口分隔体8-1分成了气相和液相的流路，气相从气相出口管6-1流出，液相从液相出口管7-1流出。

[0109]以上所述的式1-1及式3-1是为了依靠表面张力的作用使液体不会从槽溢出地在槽内流动、进行气液分离的必要条件，但为了可靠地对两相流进行气液分离，必须有关于两相流的流量的条件。即，相对于从该狭小空间刚刚流入到槽内后的流路剖面(图1所示的B-B剖面)中的槽内流路截面积Sl而言，如果气液两相流的质量流量G过大，则成为非常快的流速，流动的剪切力超过表面张力，依靠表面张力效果附着在槽面上的液体被气相流的剪切力拉裂，成为在气相中混入有液相雾沫的喷雾流，在气相中有液体混入，不能获得充分的气液分离效果。

基于这样的高速气相流的剪切力的喷雾流发生界限，人们熟知的有Ishii(M.Ishii and M.A.G rolmes，Inception Criteria for DropletEntrainment in Two-Phase Concurrent Film Flow，AIChE JournalVol.21，No.2，March，1975)的研究。

即，在图4中，当由气流产生的剪切力拉裂液体的力Fd超过了要保持液面的表面张力Fσ时，就会发生雾沫，成为喷雾流。

[数34]

Fd≥Fσ    式4-1

因此，为了不使雾沫发生，防止迁移成喷雾流，只要满足式5-1即可。

[数35]

Fd＜Fσ    式5-1

式5-1是通过无量纲速度U和膜雷诺数Ref以下式的形式表示的。

[数36]

U≤0.0734·Ref^-1/3    式6-1

[数37]

$U=\frac{\mathrm{\&mu;l}\&CenterDot;\mathrm{Jg}}{\mathrm{\&sigma;}}\sqrt{\frac{\mathrm{\&rho;g}}{\mathrm{\&rho;l}}}$ 式7-1

[数38]

$\mathrm{Ref}=\frac{4\&CenterDot;\mathrm{\&rho;l}\&CenterDot;\mathrm{vl}\&CenterDot;\mathrm{\&delta;}}{\mathrm{\&mu;l}}=\frac{4\&CenterDot;\mathrm{Gl}}{\mathrm{Lw}\&CenterDot;\mathrm{\&mu;l}}$ 式8-1

在此，μl：液粘性系数，Jg：气体的速度，σ：表面张力，ρg：气体密度，ρl液体密度，vl液体速度，δ：液膜厚度，Gl：液体质量流量，Lw：湿润边长度。

[0110]即，通过满足式6-1的关系可以防止喷雾流的发生，作为它的一个例子，对表1所示的具体的多个冷冻循环运行条件例和表2所示的多个气液分离装置规格例，将对由式7-1、式8-1所示的无量纲速度U、膜雷诺数Ref进行了计算的结果表示在图5中，另外，6-1所示的喷雾流发生界限的结果也表示在图5中。

表1冷冻循环运行条件例

注：(1)和(2)的室内外温度条件相同，但由于低温处理不同，所以干度、空穴率不同

表2气液分离装置规格例

图5所示的曲线记号，是与按照在表1中所示的各运行条件使用在表2中所示的a到e的各规格的气液分离装置的情况相对应的。在图5中，相对于各规格的气液分离装置的运行条件为从左起(1)、(2)、(3)、(4)的顺序。喷雾流迁移界限无量纲速度U相对于膜雷诺数Ref具有梯度，在此例中可知，规格a、b可以确保喷雾流迁移界限以下的无量纲速度U，但是规格c、d、e则因运行条件而超过喷雾流迁移界限无量纲速度Ulim。

[0111]如图5所示，在按各运行条件使用各气液分离装置时，可以把握相对于喷雾流迁移界限无量纲速度Ulmi的定位。但是，各点表示相对于膜雷诺数Ref的无量纲速度U的分布，不能从此图中直接把握能够流到各规格的气液分离装置内的制冷剂流量。

[0112]因此，作为用于直接把握不引起喷雾流的制冷剂流量的具体的手段，进行了以下的发明。即，为了直接把握不引起喷雾流的制冷剂流量，研究了制冷剂流量和无量纲速度U的关系。由于在此物理模型中制冷剂的运动量和表面张力相关，所以作为与制冷剂流量相关的物理量，选择了韦伯数We。韦伯数We是由制冷剂的运动量、即惯性力与表面张力的比定义的无量纲数，当设两相流的密度为ρ，流速为u，表面张力为σ，液面的曲率半径为r时，成为下式。

[数39]

We＝ρu²(σ/r)    式9-1

在此，液面的曲率半径r，如图3所示，在构成槽的板13-1的顶部具有角的情况下是比较容易求出的，但是，如图19所示，在折弯薄板而构成槽的情况下(图19的详细情况将在后述的第5-1实施方式中详述)，因为构成槽的板的顶部具有曲率，所以为了求出液面的曲率半径r，则成为非常复杂的计算。

在此，如果看图3及图19，可以近似地认为液面的曲率半径r为槽宽b的1/2。因此，式9-1变成下式。另外，槽宽b是用将槽顶点假想圆9-1的圆周除以槽数所得到的圆弧长度来定义的。

[数40]

We＝ρu²/(2σ/b)    式10-1

在此，两相流的流速u，当设两相流的流量为G，两相流的比容积为v，作为刚刚流入到槽内后的流路截面积的槽内流路截面积为Sl时，成为下式。

[数41]

u＝(v·G)/Sl    式11-1

如果将式11-1代入式10-1中，并考虑ρ＝l/v的关系，则韦伯数We可以如式12-1所示的那样，用根据两相流的流量G和气液分离器的形状求出的槽内流路截面积Sl、槽宽b及物理特性值表示。

[数42]

$\mathrm{We}=\mathrm{\&rho;}{\left(\frac{v\&CenterDot;G}{\mathrm{Sl}}\right)}^2/\left(\frac{2\&CenterDot;\mathrm{\&sigma;}}{b}\right)=\frac{1}{\mathrm{\&rho;}}{\left(\frac{G}{\mathrm{Sl}}\right)}^2/\left(\frac{2\&CenterDot;\mathrm{\&sigma;}}{b}\right)$ 式12-1

[0113]在此，与图5的情况同样，根据式7-1来计算按照在表1中所示的各运行条件使用了在表2中所示的a到e的各规格的气液分离器时的无量纲速度U，求出相对于喷雾流迁移界限无量纲速度Ulim的比U/Ulim，在图6中表示相对于韦伯数We而言曲线化的结果。通过将U/Ulim相对于We做成曲线，可以知道在各运行条件下使用了各气液分离装置时的U/Ulim大致骑在一条线上。另外，图6中曲线记号也是与表2中记号对应的。因此，为了使得不超过喷雾流的界限，即，各点的无量纲量速度U比喷雾流迁移界限无量纲速度Ulim小，U/Ulim＜1，根据图6，只要满足下式即可：

[数43]

$\mathrm{We}=\frac{1}{\mathrm{\&rho;}}{\left(\frac{G}{\mathrm{Sl}}\right)}^2/\left(\frac{2\&CenterDot;\mathrm{\&sigma;}}{b}\right)<30$ 式13-1

[0114][第2-1实施方式]用前面说明过的图1及图2来说明第2-1实施方式的气液分离装置。图1是表示第2-1实施方式的气液分离装置的剖面图。图2是图1所示的气液分离装置的A-A剖面图。本实施方式的气液分离装置，如图1及图2所示，在外壳体1-1内设有与外壳体分体设置的具有槽2-1的带槽体4-1，槽顶点假想圆9-1的内侧为气流动的流路截面积Sg，槽顶点假想圆9-1的外侧的槽内为液体流动流路截面积Sl，其构成及作用如前面所说明的那样。

[0115]在将本发明的气液分离装置适用于实际的冷冻循环时，尽管有各种各样的使用方法，但都需要提供与成为使用对象的冷冻循环各自的条件相适应的气液分离装置。作为具体的使用例，在图7中表示在冷冻循环中使用了上述的气液分离装置时的第一冷冻循环构成图。在图7所示的冷冻循环构成图中，表示着为了说明适用例所需要的基本的构成要素。即，压缩机17-1具有第一缸18-1和第二缸19-1，由压缩机吸入的低温低压的气相制冷剂由第一缸18-1和第二缸19-1分二级压缩，成为高温高压气相制冷剂，经过制冷剂排出管20-1，在冷凝器21-1中向由冷凝器用送风机22-1输送的空气放热，成为低温高压液制冷剂。该液制冷剂由第一减压器23-1减压，成为两相流，从入口管5-1流入到气液分离装置33-1内，液相制冷剂从液相出口管7-1起由第二减压器24-1进一步减压，进入到蒸发器25-1内，从由蒸发器用送风机26-1输送的空气夺取热，成为低温低压的气相制冷剂，被压缩机17-1吸入。另一方面，因为由气液分离装置33-1分离的气相制冷剂从气相出口管6-1被吸入到第二缸19-1内，所以在气液分离装置33-1中分离的无助于蒸发的气相制冷剂不必在第一缸18-1中压缩，能够节省压缩动力，能够进行高效率的运行。

[0116]在图7所示的冷冻循环中，流入气液分离装置的制冷剂的状态可以用图8所示的莫里尔线图表示，在点a的状态下流入到第一减压器23-1内的制冷剂，在第一减压器23-1中被减压到中间压力Pm，并且以点b的干度Xm成为气相和液相混合的状态的制冷剂，流入气液分离器33-1。

[0117]图9是在冷冻循环中使用了上述的气液分离装置时的第二冷冻循环构成图。即，压缩机17-1具有第一缸18-1，由压缩机吸入的低温低压的气相制冷剂由第一缸18-1压缩，成为高温高压气相制冷剂，经过制冷剂排出管20-1，在冷凝器21-1中向由冷凝器用送风机22-1输送的空气放热，成为低温高压液制冷剂。该液制冷剂由第一减压器23-1减压，成为两相流，从入口管5-1流入到气液分离装置33-1内，液相制冷剂从液相出口管7-1进入蒸发器25-1，从由蒸发器用送风机26-1输送的空气夺取热，成为低温低压的气相制冷剂，被压缩机17-1吸入。另一方面，由气液分离装置分离的气相制冷剂从气相出口管6-1经过蒸发器旁通管27-1，被压缩机17-1吸入。

[0118]在不用气液分离装置33-1的情况下，因为由减压器23-1减压的两相流的气相制冷剂也流入蒸发器，所以特别是在由蒸发器用送风机26-1输送的空气温度低的情况下，因为蒸发压力下降，气相制冷剂的密度变小，体积流量变大，所以在蒸发器25-1中的压力损失大，蒸发器25-1的出口压力，即压缩机吸入压力下降，所以压缩动力增大，不能进行高效率的运行。与此相对，如图9所示，通过设置气液分离装置33-1，使分离的气相制冷剂从气相出口管6-1经过蒸发器旁通管27-1被压缩机17-1吸入，由于无助于蒸发的气相制冷剂不流入到蒸发器25-1内，所以能够抑制蒸发器25-1中的压力损失，能够节省压缩动力，能够进行高效率的运行。

[0119]图9所示的冷冻循环，是由减压器23-1减压到蒸发压力的，被设定成作为使用对象的蒸发温度。即，此冷冻循环的状态可以用图10所示的莫里尔线图表示，例如(A)是以蒸发温度达到-20℃左右作为对象的低温冷冻循环的例子，(B)是以蒸发温度达到0℃左右作为对象的中温冷冻循环的例子，在各个例中，点a是减压器入口、点b是气液分离装置入口的制冷剂状态，气液分离装置入口的各自的制冷剂干度X1、X2，是因减压器入口的低温处理量Sc1、Sc2及蒸发压力PS1、Ps2改变而不同的值。

[0120]如上所述，流入气液分离装置的制冷剂状态因气液分离装置的使用方法不同而不同，需要与其对应地提供适合于各自条件的气液分离装置。对各自的条件提供适合的气液分离装置的主要条件如前所述，是相对于制冷剂流量而言具有合适的流路截面积，且使得液体不从槽溢出，依靠表面张力作用将液体保持在槽内，满足式13-1、式3-1及式1-1的关系。

[0121]为了根据气液分离装置的使用方法或适用机种提供合适的气液分离装置，通过改变槽的剖面形状，使得气相截面积Sg、液相截面积Sl满足式13-1、式3-1及式1-1的关系。例如，在流入到气液分离装置的槽中的两相流的液体的比例小的条件情况下，使用图11所示的具有浅槽2-1的带槽体4-1，而在流入到气液分离装置的槽中的两相流的液体比例大的条件情况下，使用图12所示的具有深槽2-1的带槽体4-1。因此，如图1所示，通过设置与外壳体1-1分体设置的具有槽2-1的带槽体4-1，与气液分离装置的使用方法或适用机种相应地只准备多个具有适当的气相截面积Sg、液相截面积Sl的带槽体4-1，相对于以外壳体为代表的通用部件选择适当的带槽体，就可以提供廉价的气液分离装置。另外，通过以分体的形式制造具有槽2-1的带槽体4-1，可以提供无论槽是什么样的形状都容易加工的廉价的气液分离装置。

[0122][第3-1实施方式]用前面说明过的图1及图13来说明第3-1实施方式的气液分离装置。图1是表示第3-1实施方式的气液分离装置的剖面图。图13是图1所示的气液分离装置的B-B剖面图中的槽部详细剖面图。在第3-1实施方式中，将槽2-1的表面做成了亲水性处理面43-1是特征，其它的结构及作用与第1-1实施方式的情况相同。流入到图1所示的气液分离装置的B-B剖面图中的两相流，在气相中含有许多液滴雾沫40-1，这些液滴雾沫40-1附着在槽2-1的表面上，被捕捉到槽内。但是，附着在槽面上的液滴41-1按原来的状态存留时，根据图4所示的喷雾流发生机理的原理，液滴被由高速气流产生的剪切力拉裂容易成为喷雾流。因此，在第3-1实施方式中，通过将槽2-1的表面做成亲水性处理面43-1，使附着在槽2-1的槽面上的液滴41-1依靠亲水性处理的作用立即液膜化，并与聚集在槽底的液相42-1合流，能够稳定地将液相捕捉到槽内；能够进行良好的气液分离。亲水性处理面43-1的加工方法，例如可以采用喷丸等机械性手段或通过化学性处理进行细微凹凸加工，或涂布亲水性材料。

[0123][第4-1实施方式]图14是表示第4-1实施方式的气液分离装置的剖面图。图15是图14所示的气液分离装置的C-C剖面图。本实施方式的气液分离装置是将具有槽2-1的带槽体4-1做成平板状并与其相应地将外壳体1-1做成箱状的，如图14及图15所示，在外壳体1-1内以与外壳体分体的形式设置了具有槽2-1的带槽体4-1，其作用及效果与图1所示的第2-1实施方式相同。

[0124]另外，在图15中，从带槽体4-1的槽顶部30-1到与第2外壳体10-1的上盖接触的第2外壳体11-2的内面的距离H由两相流的空穴率β决定。即，所谓空穴率是指气相截面积占全流路截面积的比例，当设气相截面积为Sg，液相截面积为Sl时，通过以

[数44]

Sg/(Sg+Sl)≤β的方式来决定H，与第2-1实施方式的情况一样，液相被保持在槽内，不发生液体溢出。

[0125][第5-1实施方式]图16是表示第5-1实施方式的气液分离装置的剖面图。图17是图16所示的气液分离装置的A-A剖面图。在图16所示的第5-1实施方式的气液分离装置中，是将薄板折弯来构成具有槽2-1的带槽体4-1的，其A-A剖面如图17所示。通过将薄板折弯构成的带槽体4-1，是首先制造将如图18所示的簿板折弯而成的带槽体4-1，然后将其做成圆形，如图17所示，再被插入到外壳体10-1内。

[0126]一般地，通过切削、烧结加工等，可以加工图11、图12所示那样的浅槽，但是当槽深度变深时，按照基于这些方式的加工方法很难实现深槽，另外，即便可能，加工费也高。进而，在作为不引起喷雾流的条件而表示的式13-1中，通过增大槽内流路截面积Sl，可以不引起喷雾流地使气相质量流量G增大。因此，当构成图2所示的槽面的壁部13-1的厚度t厚时，由于槽内流路截面积Sl变小，所以为了增大Sl，需要减薄壁部13-1的厚度t，或者加大槽深h，从这一点看，基于切削、烧结加工等的方式难以进行槽加工。因此，通过折弯薄板构成带槽体4-1，可以构成廉价的深槽，进而，通过将折弯了图18所示的薄板而成的带槽体4-1做成圆形，如图17所示，插入到外壳体10-1内，可以确保槽内流路截面积Sl，且能够以廉价的方式容易地实现深槽。

[0127]但是，虽然将薄板折弯来构成带槽体4-1的方法可以廉价且容易地实现深槽，但是另一方面还存在必须解决的课题，以下对解决该课题的具体发明进行阐述。

[0128]在将带槽体4-1做成圆形并插入到外壳体10-1内的气液分离装置中，如图16所示，从入口管5-1流入的两相流经过由入口分隔体16-1和外壳体10-1形成的狭小空间12-1，如图16中的箭头所示，流入到槽2-1内。此时，已流入到槽内的两相流向图17所示的内侧的槽2-1i和外侧的槽2-1o的两侧流入。流入到内侧的槽2-1i的两相流的液相由于表面张力的作用而附着在槽内流动，而气相向槽顶点假想圆9-1的内侧的气相流路Sg侧流动。但是，由于流入到外侧的槽2-1o内的两相流是在气相成分不保持原来状态的情况下在外侧的槽2-1o侧持继流动并到达液相出口管7-1，所以可以认为存在着在液相侧混入有气相成分、气液不能很好地分离这样的课题。

[0129]用图19来说明解决上述的课题的具体发明。可以考虑，在外侧的槽2-1o中，有气相和液相以两相流的状态在流动，液相由表面张力的作用附着在外侧的槽2-1o内的角部28-1上流动，其结果，可以认为气相流路狭窄，气相在与外侧的槽2-1o内接的圆29-1内流动。当槽数增多时，由于内接的圆29-1的直径dg变小，在该部分中流动的气相流速相对于在气相主流路、即在槽顶点假想圆9-1的内侧的流路中流动的气相流速而言小，进而，相对于气相主流路截面积而言的全内接圆流路截面积也小，所以考虑到存在着在相对于气相主流路而言的全内接圆流路中流动的气相流量充分地减小的槽宽b和槽深h的关系。因此，为了把握在所有的外侧的槽2-1o整体中流动的气相流量Ggo相对于在气相主流路、即槽顶点假想圆9-1的内侧的流路中流动的气相流量Ggi成为何种程度的比例，按以下的方法计算了Ggo/Ggi。一般地，当设流体密度为ρg，管摩擦系数为λ，流路直径为D，流路长度为L，管内流速为V、重力加速度为g时，圆形流路中的压力损失ΔP由下式表示。

[数45]

$\mathrm{\&Delta;P}={\mathrm{\&rho;}}_g\&CenterDot;g\&CenterDot;\mathrm{\&lambda;}\&CenterDot;\frac{L}{D}\text{\&CenterDot;}\frac{V^2}{2g}$ 式14-1

由于槽顶点假想圆9-1的内侧的流路和在与槽2-1o内接的圆29-1内流动的流路的入口压力和出口压力分别相等，所以如果设内接的圆29-1的直径为dg，其流速为vg，槽顶点假想圆9-1的内侧的流路直径为Dg，其流速为Vg，流路长度为L，气相密度为ρg，则可以得到下式。

[数46]

${\mathrm{\&rho;}}_g\&CenterDot;g\&CenterDot;\mathrm{\&lambda;}\&CenterDot;\frac{L}{\mathrm{dg}}\&CenterDot;\frac{{\mathrm{vg}}^2}{2g}={\mathrm{\&rho;}}_g\&CenterDot;g\&CenterDot;\mathrm{\&lambda;}\&CenterDot;\frac{L}{\mathrm{Dg}}\&CenterDot;\frac{{\mathrm{vg}}^2}{2g}$

在此，如果设流速为V，流路直径为D，动粘性系数为ν，管摩擦系数λ在使用著名的布拉修斯式时，则成为下式。

[数47]

$\mathrm{\&lambda;}=0.3164/{\left(\frac{V\&CenterDot;d}{\mathrm{\&nu;}}\right)}^{1/4}$

由于流路dg和Dg两者的流路的ρg和L相等，所以可以得到下式。

[数48]

$\frac{{\mathrm{vg}}^{1.75}}{{\mathrm{dg}}^{1.25}}=\frac{{\mathrm{Vg}}^{1.75}}{{\mathrm{Dg}}^{1.25}}$

所以

[数49]

$\frac{\mathrm{vg}}{\mathrm{Vg}}={\left(\frac{\mathrm{dg}}{\mathrm{Dg}}\right)}^{0.714}$ 式15-1

因此，相对于在气相主流路Dg中流动的气相流量而言的在全内接圆dg中流动的气相流量的比，当设气相主流路截面积为Sg，全内接圆流路截面积为sg时，相对于气相主流路而言的全内接圆流路的流量比成为下式。

[数50]

$\frac{\mathrm{Ggo}}{\mathrm{Ggi}}=\frac{\mathrm{\&rho;g}\&CenterDot;\mathrm{vg}\&CenterDot;\mathrm{sg}}{\mathrm{\&rho;g}\&CenterDot;\mathrm{Vg}\&CenterDot;\mathrm{Sg}}=\frac{\mathrm{vg}}{\mathrm{Vg}}\&CenterDot;\frac{\mathrm{sg}}{\mathrm{Sg}}={\left(\frac{\mathrm{dg}}{\mathrm{Dg}}\right)}^{0.714}\&CenterDot;\frac{\mathrm{sg}}{\mathrm{Sg}}$ 式16-1

[0130]式16-1由气液分离装置的几何学形状决定，所以将对在表3中所示的具体的气液分离装置规格例计算了流量比的结果表示在图20。在计算中，使用本气液分离装置的运行条件为表1所示的条件。根据表1，在各运行条件中最小的空穴率β是0.732，若进行槽设计，使得式3-1的Sg/(Sg+Sl)≤0.732，则由于在任何条件下运行，液相都不会从槽溢出地流动，所以在本计算中，留有余地地以Sg/(Sg+Sl)＝0.70的方式求出了h。另外，槽宽b由用槽数除槽顶点假想圆9-1的圆周得到的圆弧长度来定义，槽宽b可以通过改变槽数求出。在图20中表示了相对于从上述求出的b/h而言的流量比Ggo/Ggi。另外，在进行槽的折弯加工时，折弯部很难折弯成锐角，实际上如图19所示，有折弯半径rc是必要的，在本计算中取折弯半径rc＝板厚t进行了计算。

表3流量比计算气液分离装置规格例

No.	Di(mm)	h(mm)	t(mm)	图20中的曲线记号
					A	26.6	2.55	0.05	○
B	23.8	2.30	0.05	△
					C	17.45	1.70	0.05	□

[0131]如从图20中明显可知的那样，通过将流量比Ggo/Ggi相对于b/h绘制成曲线，气液分离装置规格例A、B、C均大致在同一条线上。理想的是希望混入在液相侧内的气相为0％，但若在工业上考虑广泛的运行条件，则需要容许混入1～2％左右、Ggo/Ggi为2％以下，由图20可知是在b/h为0.6以下的时候。因此，为了将混入到液相侧内的气相成分抑制在2％以下，显然只要满足下式即可。

[数51]

b/h≤0.6    式17-1

[0132][第6-1实施方式]图21是表示第6-1实施方式的气液分离装置的剖面图。图21所示的气液分离装置和图1所示的气液分离装置，其结构、作用相同，在外壳体10-1内设置了具有朝向液相出口管7-1的槽2-1的带槽体4-1，在带槽体4-1的上游设有入口分隔体16-1，在入口分隔体的尾流设有流路断面积急剧扩大的急剧扩大部3-1，构成了气液分离室1-1。入口分隔体16-1的一部分设有台阶部15-1，通过台阶部15-1与槽2-1的槽顶部大致相接，构成了带槽体4-1的中心轴和入口分隔体16-1的中心轴大致一致的结构。即由于入口分隔体16-1具有使得两相流不直接流入到气液分离室1-1内的功能，所以在入口分隔体16-1的一部分上设有台阶部15-1，用来调整防止带槽体4-1的中心轴和入口分隔体16-1的中心轴偏离的位置。气液两相从入口管5-1流入，流入到由入口分隔体16-1和外壳体101形成的狭小空间12-1内，由于在狭小空间12-1中对气液两相流进行沿急剧扩大部3-1尾流的槽2-1供给的倾向赋予，所以气液两相流沿槽流入。气液分离性能虽然基本上依存于如前所述的槽的特性，但是，除了槽的特性以外，向气液两相流的槽流入的条件在确保气液分离性能方面也是重要的条件。其第一流入条件是与入口分隔体16-1的尺寸有关的条件。入口分隔体16-1发挥使气液两相流沿槽流入到槽内的功能，在确保气液分离性能方面是重要的条件。因此，从图21所示的入口分隔体16-1的槽前端起上游侧的长度L1、从槽前端起下游侧的台阶部15-1的长度L2的尺寸，对气液分离性能具有重要的意义。

[0133]一般地，如图22所示，当考虑流过被放置在流中的板的流动的物理模型时，在板31-1的厚度薄的情况下，流线32-1具有容易在板的尾流侧向板的中心部方向回旋的性质，当L1尺寸小时，被供给到槽内的两相流的液相成分在被捕捉到槽内之前流入到槽外的气相流路部内，有可能不能进行良好的气液分离，这是已经预测到的。因此，将L1、L2的尺寸进行多种改变，通过实验测量了混入到气相出口管6-1中的液体量，求出了相对于两相流全液量的液混合比例。在图23中表示将液体混合比例相对于L1/L2做成了曲线的结果。理想的是希望液混合比例为0，但在工业中，若干的容许值是必要的，当容许液混合比例为0.003即0.3％时，由图23可知，通过满足

[数52]

1.6≤L1/L2≤10    式18-1

可以确保良好的气液分离性能。

[0134]另外，按照L1/L2＜1.6液体混合比例增大的理由是由下述情况决定的。L1/L2小的时候的第一点是在L1小的时候，在此情况下，根据图22所示的流动的物理模型被供给到槽内的两相流的液相成分在被捕捉到槽内之前，流入到槽外的气相流路部内。L1/L2小的时候的第二点是在L2大的时候。在此情况下，如图24所示，通过槽顶部30-1与入口分隔体的台阶部15-1相接形成角部，在那里角部附着液34-1蓄积并流动，在急剧扩大部3-1中该液体流入到气相流路部内。此时，由于L2大时角部附着液34-1的量增加，所以L2越大，即L1/L2越小，液体混合比例越大。另一方面，可以发现L1/L2变大时液体混合比例有若干增大的倾向，其理由是由于L1变大时，两相流中的液滴雾沫附着在入口分隔体16-1表面上的量增加，被蓄积在入口分隔体16-1表面上的液相在急剧扩大部中容易流入到气相流路Sg中。由上述可知，为了进行良好的气液分离，具有某种程度的长度的L1尺寸是必要的，另一方面，L1尺寸过长也不好。

[0135]另外，容许值为0.3％的想法是根据以下的理由形成的。以在图9所示的冷冻循环中适用气液分离装置的情况为例，当被分离的气相制冷剂从气相出口管6-1经蒸发器旁通管27-1被压缩机17-1吸入时，混入在气相出口管6-1中的液相制冷剂不会从大气吸热，而返回到压缩机内，正因为这一部分，相对于压缩机动力而言的吸热能力将下降，冷冻循环效率将下降。当考虑最近为了使冷冻循环效率提高而进行了一切努力，也采取了效率提高效果为0.5％左右的手段时，液体混合比例的容许值考虑为0.3％以下是妥当的。

[0136][第7-1实施方式]图25是表示第7-1实施方式的气液分离装置的剖面图。图25所示的气液分离装置和图1所示的气液分离装置，其结构、作用相同，在外壳体10-1内设置了具有朝向液相出口管7-1的槽2-1的带槽体4-1，在带槽体4-1的上游设有入口分隔体16-1，在入口分隔体的尾流设有流路截面积急剧扩大的急剧扩大部3-1，构成了气液分离室1-1。入口分隔体16-1的一部分设有台阶部15-1，通过台阶部15-1与槽2-1的槽顶部大致相接，构成了带槽体4-1的中心轴和入口分隔体16-1的中心轴大致一致的结构。即由于入口分隔体16-1具有使得两相流不直接流入到气液分离室1-1内的功能，所以在入口分隔体16-1的一部分上设有台阶部15-1，用于调整防止带槽体4-1的中心轴和入口分隔体16-1的中心轴偏离的位置。气液两相流从入口管5-1流入，流入到由入口分隔体16-1和外壳体10-1形成的狭小空间12-1内，在狭小空间12-1中被赋予沿急剧扩大部3-1尾流的槽2-1供给气液两相流的倾向，所以气液两相流沿槽流入到槽内。气液分离性能基本上依存于前面所述的槽的特性，但是，除了槽的特性以外，向气液两相流的槽的流入条件在确保气液分离性能方面也是重要的条件。其第二流入条件是与到入口分隔体16-1和外壳体的尺寸有关的条件。即，通过入口分隔体16-1和外壳体10-1内壁之间的距离H1从槽顶部和外壳体10-1内壁之间的距离H2的相对关系满足

[数53]

H1＜H2    式19-1

可以防止此前在图24中所示的角部附着液34-1的蓄积，并可以防止在急剧扩大部3-1中该液体流入到气相流路部内。在考虑了槽和带槽体的加工精度和分隔体的定位精度的偏差的基础上，预先将H1设定得比H2小是很重要的。

[0137][第8-1实施方式]图26是表示第8-1实施方式的气液分离装置的剖面图。图26所示的气液分离装置在入口管5-1的内面上设有内面螺旋槽，其它和图21所示的气液分离装置的结构、作用相同，在外壳体10-1内设置了具有朝向液相出口管7-1的槽2-1的带槽体4-1，在带槽体4-1的上游设有入口分隔体16-1，在入口分隔体的尾流设有流路截面积急剧扩大的急剧扩大部3-1，构成了气液分离室1-1。流入到入口管5-1内的两相流依靠设置在管内面上的螺旋槽35-1的作用在入口管5-1内成为旋回流。两相流的液相成分由于离心力的作用在沿入口管5-1的内壁旋回的同时流动。因此，在入口管5-1的出口，液相成分成为扩展流36-1，到达外壳体10-1。因此，液相成分成为沿外壳体的流动37-1，由于能够进行使液相成分向槽底部14-1流入的方向赋予，所以能够确保良好的气液分离性能。

[0138][第9-1实施方式]图27是表示第9-1实施方式的气液分离装置的剖面图。图27所示的气液分离装置设有使入口管5-1的出口侧端扩大成末端扩大的扩大部38-1，其它和图21所示的气液分离装置的结构、作用相同，在外壳体10-1内设置了具有朝向液相出口管7-1的槽2-1的带槽体4-1，在带槽体4-1的上游设有入口分隔体16-1，在入口分隔体的尾流设有流路截面积急剧扩大的急剧扩大部3-1，构成了气液分离室1-1。流入到入口管5-1内的两相流，由于在其出口侧端设置了扩大成末端扩大的扩大部38-1，另外，由于两相流具有沿扩大部38-1的内面流动的性质，所以在入口管5-1的出口，两相流成为扩展流36-1，到达外壳体10-1。因此，液相成分成为沿外壳体的流动37-1，由于能够进行使液相成分向槽底部14-1流入的方向赋予，所以能够确保良好的气液分离性能。

[0139][第10-1实施方式]图28是表示第10-1实施方式的气液分离装置的剖面图。图28所示的气液分离装置在入口分隔体上游部前端设有圆锥体39-1，其它和图21所示的气液分离装置的结构、作用相同，在外壳体10-1内设置了具有朝向液相出口管7-1的槽2-1的带槽体4-1，在带槽体4-1的上游设有入口分隔体16-1，在入口分隔体的尾流设有流路截面积急剧扩大的急剧扩大部3-1，构成了气液分离室1-1。由于从入口管5-1流出的两相流在其下游设有在前端设置了圆锥体39-1的入口分隔体16-1，流出了入口管5-1的两相流顺畅地成为扩展流36-1，到达外壳体10-1。因此，液相成分成为沿外壳体的流动37-1，由于能够进行使液相成分向槽底部14-1流入的方向赋予，所以能够确保良好的气液分离性能。

[0140][第11-1实施方式]图29是表示第11-1实施方式的气液分离装置的剖面图。图30是图29所示的气液分离装置的D-D剖面图。图29所示气液分离装置在槽2-1的上游侧的流入室48-1的外壳体内面上设置了具有比槽2-1的槽深度浅的导入槽44-1的带导入槽体45-1，其它与图21所示的气液分离装置的结成、作用相同。从入口管5-1流出的两相流，与入口分隔体冲突，成为朝向外壳体的流动46-1。当朝向外壳体的流动46-1直接与外壳体冲突时，流入室48-1内产生细微液滴雾沫，向槽内2-1流入的两相流，其液滴雾沫成分多，很难进行使液相成分流入到槽底部14-1的方向赋予，气液分离性能下降。因此，通过设置具有导入槽44-1的带导入槽体45-1，阻止向外壳体的流动46-1，将液滴捕捉到导入槽44-1内，并使之向槽2-1的方向流动，由此能够进行使液相成分向槽底部14-1流入的方向赋予，所以能够确保良好的气液分离性能。

[0141][第12-1实施方式]图31是表示第12-1实施方式的气液分离装置的剖面图。图32是图31所示的气液分离装置的D-D剖面图。图31所示的气液分离装置在槽2-1的上游侧的流入室48-1的外壳体内面上设有厚度比槽2-1的槽深度薄的多孔体47-1，其它与图21示的气液分离装置的结构、作用相同。从入口管5-1流出的两相流，与入口分隔体冲突，成为向外壳体的流动46-1。当向外壳体的流动46-1直接与外壳体冲突时，流入室48-1内产生细微液滴雾沫；向槽2-1内流入的两相流，其液滴雾沫成分多，很难进行使液相成分流入到槽底部14-1的方向赋予，气液分离性能下降。因此，通过设置多孔体47-1，阻止向外壳体的流动46-1，将液滴捕捉到多孔体47-1内，并使之向槽2-1的方向流动，由此能够进行使液相成分流入到槽底部14-1的方向赋予，所以能够确保良好的气液分离性能。多孔体47-1，例如图33所示，可以通过将金属丝网片卷成圆形构成。

[0142][第13-1实施方式]图34是表示第13-1的实施方式的气液分离装置的剖面图。如图34所示，在外壳体10-1内设置了具有两个朝向液相出口管7-1a、7-1b的槽2-1的带槽体4-1，在带槽体4-1的上游设有入口分隔体16-1，在入口分隔体的尾流设有流路截面积急剧扩大的急剧扩大部3-1，构成了气液分离室1-1。入口分隔体16-1的一部分设有台阶部15-1，通过台阶部15-1与槽2-1的槽顶部大致相接，做成了带槽体4-1的中心轴和入口分隔体16-1的中心轴大致一致的结构。气液两相流从入口管5-1流入到流入室48-1内，向由入口分隔体16-1和外壳体10-1形成的狭小空间12-1内流入，在急剧扩大部3-1中流路截面积扩大。由于在由入口分隔体16-1形成的狭小空间12-1中，进行对气液两相流沿急剧扩大部3-1尾流的槽2-1供给的方向赋予，所以气液两相流沿槽流入到槽内。在槽2-1中被进行了气液分离后，由出口分隔体8-1分成气相和液相的流路，使得被分离的气相和液相不混合，气相从气相出口管6-1，液相从液相出口管7-1a、7-1b流出。

[0143]图35是一般的多通道蒸发器冷冻循环构成图。蒸发器25-1例如是交叉翅片管式蒸发器，为了降低蒸发器传热管内的压力损失，设有分流器52-1，并分成通道A49-1、通道B50-1两个通道使制冷剂流动。这种情况，由于在分支点51-1的制冷剂由减压器23-1减压后，制冷剂变成了气相和液相混入的两相流。因此，在分支点，强烈受到重力的影响，很难将制冷剂均等地分流到通道A49-1、通道B50-1这两个通道中，为了反复试验性地进行相对于分支点51的流入姿态、相对于各通道分支姿态、及各通道的阻力设定等的调整，需要很长的时间。

[0144]图36是将第13-1实施方式的气液分离装置适用于冷冻循环的情况的冷冻循环构成图。对于上述课题，通过使用第13-1实施方式的气液分离装置将制冷剂均等地分流变得容易。即，通过设置气液分离装置33-1，由于从入口管5-1流入的两相流被分离成气相和液相，气相从气相出口管6-1向蒸发器旁通管27-1流动，所以向液相出口管7-1a、7-1b流入的制冷剂是液相单相，所以均等地分流制冷剂变得容易，气液分离器也可以兼作分流器。而且这种情况也如在图9中已说明的那样，通过使已被分离的气相制冷剂从气相出口管6-1经蒸发器旁通管27-1吸入到压缩机17-1内，由于无助于蒸发的气相制冷剂不流入到蒸发器25-1内，所以能够抑制蒸发器25-1中的压力损失，能够节省压缩动力，并能够进行高效率的运行。另外，在本实施例中对两通道分支的情况进行了阐述，但不言而喻，与分支数相应地设置多个液相出口管是有效的。

[0145][第14-1实施方式]图37是作为第14-1实施方式而表示气液分离装置的适用例的第三冷冻循环构成图。即，压缩机17-1具有第一缸18-1，由压缩机吸入的低温低压的气相制冷剂由第一缸18-1压缩，变成高温高压气相制冷剂，经制冷剂排出管20-1，在冷凝器21-1中向由冷凝器用送风机22-1输送的空气放热，变成低温高压液制冷剂。该液制冷剂由第一减压器23-1减压，变成两相流，从入口管5-1流入到气液分离装置33-1内，液相制冷剂从液相出口管7-1进入到蒸发器25-1内，从由蒸发器用送风机26-1输送的空气夺取热，变成低温低压的气相制冷剂，被压缩机17-1吸入。另一方面，由气液分离装置分离的气相制冷剂从气相出口管6-1经蒸发器旁通管27-1，被吸入到压缩机17-1内。在此，蒸发器25-1例如使用了交叉翅片管式蒸发器，通过将该蒸发器25-1的传热管的一部分作为旁通管27-1使用，做成了即使是旁通管也能够从由蒸发器用送风机26-1输送的空气吸热的结构。

[0146]气液分离装置33-1是在考虑冷冻循环的各种运行条件范围后，根据式3-1进行了适当的设计的，使得液体不从槽溢出。但是，冷冻循环实际在市场上运行的条件大多超出预想的范围，在这种情况下可以设想液体会从槽溢出，在气液分离装置33-1的气相侧出口管6-1中也会混入液制冷剂。因此，通过将蒸发器25-1的传热管的一部分作为旁通管27-1使用，即使是旁通管也能够从由蒸发器用送风机26-1输送的空气吸热，即使在旁通管中混入液制冷剂，液制冷剂也不会浪费，能够有助于吸热，能够进行高效率的运行。

[0147][第15-1实施方式]图38是作为第15-1实施方式而表示气液分离装置的适用例的第四冷冻循环构成图。即，压缩机17-1具有第一缸18-1，由压缩机吸入的低温低压的气相制冷剂由第一缸18-1压缩，变成高温高压气相制冷剂，经制冷剂排出管20-1，在冷凝器21-1中向由冷凝器用送风机22-1输送的空气放热，变成低温高压液制冷剂。该液制冷剂由第一减压器23-1减压，成为两相流，从入口管5-1流入到气液分离装置33-1内，液相制冷剂从液相出口管7-1进入到蒸发器25-l内，从由蒸发器用送风机26-1输送的空气夺取热，变成低温低压的气相制冷剂，被压缩机17-1吸入。另一方面，由气液分离装置分离的气相制冷剂从气相出口管61经蒸发器旁通管27-1被压缩机17-1吸入。在此，通过将旁通管27-1配置在由蒸发器用送风机26-1输送的空气流53-1中，即使是旁通管也能够从由蒸发器用送风机26-1输送的空气吸热，即使在旁通管中混入液制冷剂，液制冷剂也不会浪费，能够有助于吸热，能够进行高效率的运行。

[0148][第1-2实施方式]图39是表示第1-2实施方式的气液分离器的剖面图。图40是图39所示的气液分离器的A-A剖面图。图41是将薄板折弯构成的带槽体4-2的展开立体图，另外，图42是图39的入口分隔体16-2的俯视放大图，图43是槽的放大剖面图。如图39所示，在外壳体A10-2内设置了具有朝向液相出口管7-2的槽2-2的带槽体4-2，在带槽体4-2的上游设有入口分隔体16-2，在入口分隔体的尾流设有流路截面积急剧扩大的急剧扩大部3-2，构成了气液分离室1-2。带槽体4-2是将图41所示的薄板折弯构成槽2-2的，如图40所示，将其做成圆形插入到外壳体A10-2内。在带槽体4-2的下游，气相出口管6-2被接合在外壳体A10-2的下缩管部13-2上，以便根据与气相出口管6-2接合的出口分隔体8-2来规定带槽体4-2的高度方向的下部位置。

[0149]在入口分隔体16-2上，如图42的俯视放大图所示，设有凸缘部14-2，在凸缘部14-2上设有狭缝15-2，使得两相流能够流动。如图39所示，入口分隔体16-2被设置在带槽体4-2上，在由外壳体B11-2按压着凸缘部外周17-2的状态下，外壳体B11-2和外壳体A10-2通过外壳体接合部18-2接合，使得入口分隔体16-2和带槽体4-2紧密接触。

[0150]气液两相流从流入口管5-2流入到流入室19-2内，进而流入到由入口分隔体16-2和外壳体A10-2形成的狭小空间12-2内，在急剧扩大部3-2中流路截面积扩大。由于在由入口分隔体16-2和外壳体A10-2形成的狭小空间12-2中赋予气液两相流沿急剧扩大部3-2尾流的槽2-2供给的倾向，所以气液两相流沿槽流入到槽内。在此，当设图43所示的槽宽为b，液面曲率半径为r，液体密度ρ，液体表面张力为σ，重力加速度为g时，由于槽是以

[数54]

邦德数＝ρgb/(σ/r)＜1    式1-2

的方式设计的，所以与重力相比，表面张力处于支配地位，液相由表面张力的作用保持在槽内流动。另外，由于在急剧扩大部3-2流路截面积急剧扩大，所以流速下降，两相流成为与该条件相应的空穴率β的流动，气相从液相分离并向槽外排出。所说的两相流的空穴率是指气相流路截面积占全流路截面积的比例，如果利用例如著名的Smith公式，可以用由流入到气液分离器的槽中的干度χ和气液体密度比ρ_G/ρ_L的函数表示成式2-2的函数来表示，这是众所周知的。

[数55]

$\mathrm{\&beta;}={[1+0.4\frac{{\mathrm{\&rho;}}_G}{{\mathrm{\&rho;}}_L}(\frac{1}{\mathrm{\&chi;}}-1)+0.6\frac{{\mathrm{\&rho;}}_G}{{\mathrm{\&rho;}}_L}(\frac{1}{\mathrm{\&chi;}}-1)\sqrt{\frac{{\mathrm{\&rho;}}_L/{\mathrm{\&rho;}}_G+0.4(1/\mathrm{\&chi;}-1)}{1+0.4(1/\mathrm{\&chi;}-1)}}]}^{-1}$ 式2-2

[0151]当设槽顶点假想圆9-2的内侧的气相流路截面积为Sg，槽顶点假想圆9-2的外侧的液相流路截面积为Sl时，通过预先设计好Sg和Sl，使得满足下列关系：

[数56]

Sg/(Sg+Sl)≤β    式3-2

由于液体不会从槽溢出地继续在槽内流动，气相在槽顶点假想圆9-2的内侧的流路截面积Sg的部分中流动，所以两相流被分离成气液。当在槽2-1中被进行了气液分离后，由出口分隔体8-2分成气相和液相的流路，使得被分离的气相和液相不相混合，气相从气相出口管6-2流出，液相从液相出口管7-2流出。

[0152]虽然根据以上所述的原理能够进行气液分离，但是由于在流入到槽内的两相流中也含有微小的液滴雾沫，所以未被槽壁面捕捉到的微小的液滴雾沫，当其中的气相从槽2-2出来时，向气液分离室1-2流出，与气相一起从气相出口管流出。特别是两相流在狭小空间12-2中流出而刚刚流入到槽内后，由于流路截面积在急剧扩大部3-2扩大，所以急剧扩大部3-2中的气相的矢量20-2朝向气相出口管6-2的方向的倾向强，如图44所示，可以认为是依靠气相出口管6-2的气相流入端21-2的位置，未被槽2-2捕捉到的微小的液滴雾沫与气相一起从气相出口管6-2流出。

[0153]因此，如图44所示，以急剧扩大部3的位置为基准，以从该基准位置至气液分离器的两相流流入方向为正方向，以与该流动方向相反的方向为负方向，通过实验测量了在使从该基准位置到气相出口管6-2的气相流入端21-2的位置的距离L变化时的流入到气相出口管6-2内的液体量。其结果示于图45。在图45中，纵轴是流入到气液分离器内的液量gl相对于流入到气相出口管6-2内的全液量Gl的比gl/Gl，横轴是从基准位置到气相出口管6-2的气相流入端21-2的位置的距离L和槽顶点假想圆9-2的直径Dt的比L/Dt。由图45可以判断在无量纲距离L/Dt的负区域中存在gl/Gl的最小值。这是因为，由于即使是微小的液滴雾沫也受到一定程度的重力的影响，所以气相出口管6-2的气相流入端21-2的位置越处于上方，液滴雾沫越难被气相出口管6-2吸入。理想的是希望进入到气相出口管中的液体混合比例为0，但在工业上需要有若干的容许值，当容许进入到气相出口管中的液体混合比例gl/Gl为0.5％时，由图45，通过使

[数57]

L/Dt＜0.6    式4-2

可以将进入到气相出口管6-2内的液体混合比例抑制在容许值以下，规定L的上限值，能够得到良好的气液分离性能。另外，在图45中，作为横轴的无量纲数选择L/Dt的理由如下。当槽顶点假想圆9-2的直径Dt增大时，由于从槽顶点到带槽管的水平方向距离分离，细小的液滴雾沫很难被气相出口管6-2吸入，L和Dt是相关的。这是已经考虑到的情况。

[0154][第2-2实施方式]用图46及前面的图45来说明第2-2实施方式的气液分离器。图46是表示第2-2实施方式的气液分离器的剖面图，有时气相出口管6-2的气相流入端21-2的位置接近入口分隔体16-2的空心部22-2的顶面，其它结构及作用与图39的实施方式的情况相同。在图45中，当无量纲距离L/Dt的L过于成为负侧时，gl/Gl显示出增大的倾向。规定下限值的现象与前面所述的规定L的上限值的现象不同，以下用图46，对L的下限值进行说明。当气相出口管6-2的气相流入端21-2的位置靠近入口分隔体16-2的空心部22-2的顶面时，向气相出口管6-2流入的气相的流动，经过在图46中在气相出口管6-2的内径di的上部由虚线表示的高度H的假想圆筒面23-2流入到气相出口管6-2内。因此，当H变小时，假想圆筒面23-2的面积变小，经过假想圆筒面的气相的流速变大，气相流入端21-2附近的微小的液滴雾沫容易被气相出口管6-2吸入。因此当无量纲距离L/Dl的L过于成为负侧时，gl/Gl变大。因此，假想圆筒面23-2的面积需要比气相出口管6-2的流路截面积大，当设气相出口管6-2的内径为di时，需要满足以下关系。

[数58]

πdi×H＞πdi²/4

若将该式整理变形，L的负侧下限值可以由满足式子5-2的H给出。

[数59]

di/H＜4    式5-2

因此，通过满足式子5-2能够得到良好的气液分离器性能。

[0155][第3-2实施方式]用图39及图45来说明前面已说明的第3-2实施方式的气液分离器。在图45中，在无量纲距离L/Dt的负区域中有gl/Gl小的区域，为了将无量纲距离L/Dt构成为负区域，意味着以急剧扩大部3-2的位置为基准，使气相出口管6-2的气相流入端21-2的位置高于急剧扩大部3-2的位置，因此，需要设置与入口分隔体16-2的气液分离室1-2相对的一侧的入口分隔体下面敞开着的空心部22-2。设有空心部22-2的入口分隔体16-2是通过冲压加工等加工的。通过设置与入口分隔体16-2的气液分离室1-2相对的一侧的入口分隔体下面敞开着的空心部22-2，能够构成无量纲距离L/Dt的负区域，能够使gl/Gl最小，能够得到良好的气液分离性能。

[0156][第4-2实施方式]用图39来说明前面已说明的第4-2实施方式的气液分离器。当设定实际上将气液分离器组装使用在冷冻循环中的情况时，向气液分离器流入的两相流的制冷剂流量或气相成分和液相成分的混合比例，随着气温及室温的变化而进行某种程度的变化。因此，为了与这些变化相对应，需要有被分离的气相及液相的容积式的缓冲器。在本发明的图1中，作为气相侧的容积式的缓冲器，有气液分离室1-2在发挥着该功能，但是没有充分考虑液相的容积式的缓冲器。因此，通过图39来说明本发明中的在被限制了的气液分离器的大小中确保足够大的液相的容积式的缓冲器的手段。

[0157]如图39所示，气液两相流在槽2-2中被进行了气液分离后，由出口分隔体8-2分成气相和液相的流路，使被分离的气相和液相不相混合，气相从气相出口管6-2、液相从液相出口管7-2流出。在此，通过将出口分隔体8-2做成大致平板状，穿过气相出口管6-2，并与气相出口管接合，能够在被限制的液体储存高度下作为液相的容积式的缓冲器确保接近最大的储部36-2的容积。

[0158][第5-2实施方式]用图39及图47来说明前面已说明的第5-2实施方式的气液分离器。图47是表示气液分离器组装方面的课题的剖面图。图39所示的气液分离器用于发挥作为目的的气液分离性能的组装方面的课题，如图47所示，以在入口分隔体16-2的凸缘部14-2和带槽体4-2之间不形成间隙24-2的状态进行组装是重要的。即，如图47所示，当在凸缘部14-2和带槽体4-2之间存在间隙24-2时，从狭小空间12-2流入到凸缘部14-2的狭缝15-2中的两相流的大部分向槽内流入，但是，包含液相成分的两相流的一部分25-2从间隙24-2直接向气液分离室1-2的中央方向流入。对气液分离器所要求的气液分离性能如图45所示，由于流入到气相出口管6-2内的液量gl对全液量Gl的比gl/Gl在0.5％以下，所以当液相成分直接向气液分离室1-2的中央方向流入时所要求的性能是不能维持的。由于构成气液分离器的部件存在尺寸公差，另外还存在组装时的定位公差，所以需要不产生间隙24-2的组装结构。

[0159]将为了解决上述课题的第一发明例作为第5-2实施方式，通过图39进行说明。将外壳体分成外壳体A10-2和外壳体B11-2两个部分来构成，在外壳体A10-2上设有扩管部26-2，并且是以能够将入口分隔体16-2的凸缘部14-2和外壳体B11-2嵌入在扩管部26-2上的方式构成的。在外壳体A10-2的下缩管部13-2中接合有气相出口管6-2，在气相出口管6-2上接合有出口分隔体8-2，这些接合位置是在接合加工时被定位接合的，以便能够将带槽体下部位置固定在适当的位置。按照上述的结构，由出口分隔体固定带槽体的下部位置，进而，以入口分隔体16-2能可靠地与带槽体4-2紧密结合的方式，通过外壳体B11-2将入口分隔体16-2的凸缘部外周17-2按压到带槽体上，固定入口分隔体位置，将外壳体B11-2接合在外壳体A10-2的扩管部26-2上。因此，通过由外壳体B11-2将入口分隔体16-2按压在带槽体4-2上并固定入口分隔体位置，使得入口分隔体16-2的凸缘部14-2能可靠地与带槽体4-2紧密结合，在两相流从狭小空间12-2向槽2-2流入时，由于入口分隔体16-2和带槽体4-2之间无间隙，所以液相成分不会直接流入到气液分离室1-2内，能够提供效率高的气液分离器。

[0160][第6-2实施方式]将为了解决图47所示的气液分离器组装方面的课题的第二发明例作为第6-2实施方式，通过图48进行说明。图48是表示第6-2实施方式的半剖面图，是外壳体C27-2成为一体的情况，将外壳体C27-2的壁面向内侧缩小了的凸肩28-2被设置在外壳体C27-2的全周上，此外的结构及作用与图39相同。在图48所示的第6-2实施方式中，按以下方式组装。外壳体C27-2最初只使下缩管部13-2缩小，上缩管部29-2做成不缩管的状态。出口分隔体8-2被接合在气相出口管6-2上，接合了出口分隔体8-2的气相出口管6-2，从上部未被缩管的外壳体C27-2的上部被穿插在外壳体C27-2的下缩管部13-2上，此后在外壳体C27-2的下缩管部13-2上接合气相出口管6-2，这些接合位置是在接合加工时被定位而接合的，使得带槽体4-2的下部位置固定在适当的位置上。接下来，从上部未被缩管的外壳体C27-2的上部插入带槽体4-2，在其上插入入口分隔体16-2，对入口分隔体16-2的凸缘外周部17-2的正上部进行凸肩加工，使入口分隔体16-2紧密安装在带槽体4-2上。最后，对外壳体C27-2的上部通过收缩加工来加工上缩管部29-2，将入口管5-2接合在上缩管部29-2上，组装成气液分离器。由于在对入口分隔体16-2的凸缘外周部17-2的正上部进行凸肩加工时，是以入口分隔体16-2按压带槽体4-2的方式进行凸肩加工的，所以如果两相流从狭小空间12-2向槽2-2流入，则由于入口分隔体16-2和带槽体4-2之间没有间隙，所以液相成分不会直接流入到气液分离室1-2内，能够提供效率高的气液分离器。

[0161][第7-2实施方式]将为了解决图47所示的气液分离器组装方面的课题的第三发明例作为第7-2实施方式，通过图49进行说明。图49是表示第7-2实施方式的半剖面图，是外壳体C27-2成为一体的情况，在外壳体C27-2的壁面上以局部朝向内侧的方式有多个凹口30-2被设置在外壳体C27-2上，此外的构成及作用与图39相同。另外，与图48所示的第6-2实施方式的不同点是代替图48中的凸肩28-2而设置凹口30-2，其它的组装方法与图48的情况相同。因此，当对入口分隔体16-2的凸缘外周部17-2的正上部进行凹口加工时，由于是以入口分隔体16-2按压带槽体4-2的方式进行了凹口加工，所以当两相流从狭小空间12-2向槽2-2流入时，由于入口分隔体16-2和带槽体4-2之间无间隙，所以液相成分不会直接流入到气液分离室1-2内，能够提供效率高的气液分离器。

[0162][第8-2实施方式]使用图50及图51来说明第8-2实施方式的气液分离器。图50是表示第8-2实施方式的半剖面图，图51是表示气液分离器可靠性方面的课题的剖面图。如图41所示，带槽体4-2是以其展开长度B比外壳体A10-2的内径周长长的自由长度施加工的，将之做成圆形，如图50所示插入到外壳体A10-2内。因此，在带槽体4-2已被插入到外壳体A10-2内时，由于外壳体A10-2的内径周长比上述B短，所以带槽体4-2在B方向上被压缩，依靠各槽的弹性力的反力与外壳体A10-2的内面紧密接触着。但是，在仅通过与外壳体A10-2的内面紧密接触，有任何冲击力等作用于气液分离器时，如图51所示，带槽体4-2的一部分可能向槽顶点假想圆9-2的内侧鼓出，有可靠性方面的问题。即，如图51所示，如果带槽体4-2向槽顶点假想圆9-2的内侧鼓出，就存在着应该从狭小空间12-2流入到槽2-2内的两相流向带槽体的内侧流动，不能适当地进行气液分离的问题。

[0163]将面对上述图51所示的课题的第一发明例作为第8-2实施方式，通过图50进行说明。在图50中采用了如下结构，即将圆筒环状的内径支持体A31-2插入在入口分隔体16-2的内周上，将内径支持体A31-2的下部插入到带槽体4-2的槽顶点假想圆9-2的内侧，防止带槽体4-2的一部分向槽顶点假想圆9-2的内侧鼓出，此外的结构及作用与图39相同。由于以一体的方式通过冲压加工等很难廉价地加工入口分隔体16-2和圆筒环状的内径支持体A31-2，所以将入口分隔体16-2和圆筒环状的内径支持体A31-2作为分体进行加工，将圆筒环状的内径支持体A31-2插入到入口分隔体16-2的内周中，并使之进行了结合。通过设置内径支持体A31-2，带槽体4-2不会向槽顶点假想圆9-2的内侧鼓出，能够进行可靠性高的良好的气液分离。

[0164][第9-2实施方式]将面对上述图51所示的课题的第二发明例作为第9-2实施方式通过图52及图53进行说明。图52是表示第9-2实施方式的剖面图，图53是在第9-2实施方式中使用的内径支持体B33-2的剖面图。在图52中采用了如下结构，即在入口分隔体16-2之下夹入图53所示的内径支持体B32-2的内径支持体B凸缘部33-2，将内径支持体B32-2的下部插入到带槽体4-2的槽顶点假想圆9-2的内侧，防止带槽体4-2的一部分向槽顶点假想圆9-2的内侧鼓出，此外的结构及作用与图39相同。通过设置内径支持体B32-2，带槽体4-2不会向槽顶点假想圆9-2的内侧鼓出，能够进行可靠性高的良好的气液分离。

[0165][第10-2实施方式]将面对上述图51所示的课题的第三发明例作为第10-2实施方式通过图54及图55进行说明。图54是表示第10-2实施方式的剖面图，图55是在第10-2实施方式中使用的内径支持体C34-2的俯视图，在内径支持体C34-2上设有气相能够在气液分离室内在其上下方向上流动的多个缺口部35-2。内径支持体C34-2，如图54所示，采用了如下结构，即与气相出口管6-2接合，并被插入在带槽体4-2的槽顶点假想圆9-2的内侧中，防止带槽体4-2一部分向槽顶点假想圆9-2的内侧鼓出，此外的结构及作用与图39相同。通过设置内径支持体C34-2，带槽体4-2不会向槽顶点假想圆9的内侧鼓出，能够进行可靠性高的良好的气液分离。

[0166][第11-2实施方式]将面对上述图51所示的课题的第四发明例作为第11-2实施方式通过图56及图57进行说明。图56是第11-2实施方式的剖面图，图57是在第10-2实施方式中使用的内径支持体D37-2的剖面图，兼有出口分隔体8的功能。在内径支持体D37-2的外周具有台阶部38-2，如图56所示，并做成如下的结构，即，将台阶部38-2插入到带槽体4-2的槽顶点假想圆9-2的内侧中，防止带槽体4-2的一部分向槽顶点假想圆9-2的内侧鼓出，此外的结构及作用与图39相同。通过设置内径支持体D37-2，带槽体4-2不会向槽顶点假想圆9-2内侧鼓出，能够进行可靠性高的良好的气液分离。

[0167]将面对上述图51所示课题的各个发明例作为将内径支持体设置在槽的两相流入口侧、槽的中间、槽的出口侧的例子分别单独地进行了说明，当然，也可以根据需要将它们组合起来使用。

[0168][第12-2实施方式]图58是作为第12-2的实施方式将上述的气液分离器用在了冷冻循环中的情况下的第一冷冻循环构成图。即，由压缩机39-2吸入的低温低压的气相制冷剂由压缩机39-2压缩，成为高温高压气相制冷剂，经过制冷剂排出管40-2，在冷凝器41-2中向由冷凝器用送风机42-2输送的空气中放热，成为低温高压液制冷剂。该液制冷剂由减压器43-2减压，成为两相流，从入口管5-2向气液分离器44-2流入，液相制冷剂从液相出口管7-2进入到蒸发器45-2内，从由蒸发器用送风机46-2输送的空气夺取热，成为低温低压的气相制冷剂，被压缩机39-2吸入。另一方面，由气液分离器分离的气相制冷剂从气相出口管6-2经蒸发器旁通管47-2、阻力调整体48-2，被压缩机39-2吸入。一般地，由于蒸发器的制冷剂流路管长度长，蒸发器旁通管长度短，所以为了取得两者的压力损失的平衡，设置了阻力调整体48-2。

[0169]在不使用气液分离器44-2的情况下，因为由减压器43-2减压了的两相流气相制冷剂也向蒸发器流入，所以特别是在由蒸发器用送风机46-2输送的空气的温度低的情况下，蒸发压力下降，气相制冷剂的密度变小，体积流量变大，所以在蒸发器45-2中的压力损失大，蒸发器45-2的出口压力、即压缩机吸入压力下降，所以压缩动力增大，不能进行高效率的运行。与此相对，如在图58中所示的那样，通过设置紧凑的气液分离器44-2，使已被分离的气相制冷剂从气相出口管6-2经蒸发器旁通管47-2吸入到压缩机39-2内，因为无助于蒸发的气相制冷剂不流入到蒸发器45-2内，所以能够抑制蒸发器45-2中的压力损失，能够节省压缩动力，能够进行高效率的运行。

[0170][第13-2实施方式]图59是作为第13-2实施方式将上述的气液分离器用在了冷冻循环中的情况下的第二冷冻循环构成图。图59是分体式空调机的例子，由室外单元49-2和室内单元50-2构成，表示制冷运行时的循环。在由压缩机39-2压缩的高温高压气相制冷剂中混入了冷冻机油，当混入到从压缩机排出的气相制冷剂中的冷冻机油量多时，冷冻循环制冷剂流路的压力损失增加，另外制冷剂的蒸发热传导率及冷凝热传导率下降，成为冷冻循环效率下降的原因。进而，在压缩机起动时被封入在压缩机内的冷冻机油形成泡沫，大量冷冻机油混入到气相制冷剂中并从压缩机排出，流出冷冻循环。特别是在分体式空调机的情况下，设有连接室内单元和室外单元的连接配管，在此连接配管长的情况下，流出冷冻循环的冷冻机油长时间不返回到压缩机内，按照运行条件存在着压缩机内的冷冻机油不足，给压缩机的可靠性带来障碍的问题。

[0171]因此，图59是为了解决上述课题而在压缩机39-2的制冷剂排出管上设置紧凑的气液分离器44-2，力图确保冷冻循环效率及确保压缩机的可靠性的图。即，由压缩机39-2吸入的低温低压的气相制冷剂由压缩机39-2压缩，成为高温高压气相制冷剂，经过制冷剂排出管40-2，从气液分离器44-2的入口管5-2向气液分离器流入。在由压缩机39-2压缩的高温高压气相制冷剂中混入了冷冻机油，在气液分离器44-2内，冷冻机油作为液相、气相制冷剂作为气相被分离，分别从液相出口管7-2及气相出口管6-2被取出。从液相出口管7出来的冷冻机油经储液罐52-2、流量调整节流部53～2，被压缩机吸入管54-2吸入，冷冻机油返回到压缩机内。设置了流量调整节流部53-2的理由是因为，由于在通常运行条件下混入到从压缩机39-2排出的高温高压气相制冷剂中的冷冻机油比气相制冷剂少，所以将在气液分离器44-2中进行了分离的冷冻机油由流量调整节流部53-2缓缓地返回到压缩机39-2内冷冻机油的缘故。另外，设置了储液罐52-2的理由是因为，虽然在压缩机起动时被封入在压缩机内的冷冻机油形成泡沫，大量的冷冻机油混入到气相制冷剂中并从压缩机排出，但是由于这是暂时的现象，所以将在气液分离器44-2进行了分离的冷冻机油暂时储存在储液罐52-2中，由流量调整节流部53-2缓缓地将冷冻机油返回到压缩机39-2内的缘故。另外，在气液分离器的储液罐36-2的容积大的情况下不一定需要储液罐。

[0172]另一方面，在气液分离器44-2内被进行了分离的气相制冷剂从气相出口管6-2经四通阀，在冷凝器41-2中向由冷凝器用送风机42-2输送的空气放热，成为低温高压液制冷剂。该液制冷剂由减压器43-2减压，成为低温低压的两相流，进入到蒸发器45-2内，从由蒸发器用送风机46-2输送的空气夺取热量，成为低温低压的气相制冷剂，被压缩机39-2吸入。因此，在气液分离器44-2内冷冻机油作为液相被分离，从液相出口管7-2经储液罐52-2、流量调整节流部53-2，被吸入到压缩机吸入管54-2内，冷冻机油返回到压缩机内，所以能够防止冷冻机油流出冷冻循环，能够进行高效率的冷冻循环运行，另外，在起动时也能够防止冷冻机油冷流出冻循环，能够进行可靠性高的运行。

产业上的利用可能性

[0173]本发明因为是通过使气液两相流经过狭小空间，能够将液相导入到槽内，依靠表面张力效果高效率地将液相捕捉到槽内，与安装位置和安装角度无关地高效率地进行气液分离，所以当然能够提供追随冷冻装置的小型化的冷冻循环。也是对大幅度地改善冷冻装置的冷却性能及大幅度地改善可靠性做出了贡献的发明，可在空调机、冰箱、冰柜、除湿机、商品陈列柜、自动售货机及车的空调等冷冻装置中使用。

Claims (24)

1.一种气液分离器，包括：构成外壳的外壳体；可导入气液两相流的入口管；与上述入口管可导通流体地连通，将上述气液两相流分离成气相和液相的气液分离室；与上述气液分离室可导通流体地连通，引导上述分离的气相的气相出口管；与上述气液分离室可导通流体地连通，引导上述分离的液相的液相出口管，所述气液分离室具有：用于导入来自上述入口管的气液两相流的入口空间；作为被设置在上述入口空间的下游的空间，与上述入口空间相比流路截面积扩大了的扩大空间；直接引导来自上述入口空间的气液两相流、朝向上述液相出口管的带槽部，所述气流分离器的特征在于，当设韦伯数为We，向气液分离器流入的气液两相流的质量流量为G，两相流的密度为ρ，表面张力为σ，槽宽为b，从该入口空间向槽内流入的槽内流路的截面积为S1时，使

[数1]

$\mathrm{We}=\frac{1}{\mathrm{\&rho;}}{\left(\frac{G}{S1}\right)}^2/\left(\frac{2\&CenterDot;\mathrm{\&sigma;}}{b}\right)<30$

2.一种气液分离器，包括：构成外壳的外壳体；可流入气液两相流的入口管；与上述入口管可导通流体地连通，将上述气液两相流分离成气相和液相的气液分离室；与上述气液分离室可导通流体地连通，引导上述分离的气相的气相出口管；与上述气液分离室可导通流体地连通，引导上述分离的液相的液相出口管，所述气液分离室具有：用于导入来自上述入口管的气液两相流的入口空间；作为被设置在上述入口空间的下游的空间，与上述入口空间相比流路截面积扩大了的扩大空间；直接引导来自上述入口空间的气液两相流、朝向上述液相出口管的带槽部，所述气流分离器的特征在于，上述带槽部是与上述外壳体分体地设置的具有带槽面的带槽体。

3.如权利要求2所述的气液分离器，其特征在于，具有带槽面的带槽体是将薄板折弯构成的，当设槽宽为b，槽深为h时，使

[数2]

b/h≤0.6。

4.如权利要求1～3中任一项所述的气液分离器，其特征在于，槽的表面被进行了亲水性处理。

5.如权利要求1～4中任一项所述的气液分离器，其特征在于，所述气液分离器还具有入口分隔体，上述入口分隔体被设置在上述外壳体内，与此同时，与上述外壳体协同形成上述入口空间，并具有与上述带槽部的槽的前端卡合的台阶部，当设上述入口分隔体的从槽前端起上游侧的长度为L1，从槽前端起下游侧的台阶部的长度为L2时，使

[数3]

1.6≤L1/L2≤10。

6.如权利要求1～5中任一项所述的气液分离器，其特征在于，所述气液分离器还具有入口分隔体，上述入口分隔体被设置在上述外壳体内，与此同时，与上述外壳体协同形成上述入口空间，并具有与上述带槽部的槽的前端卡合的台阶部，当设上述入口分隔体的上游侧外周与外壳体的之间距离为H1，从槽前端起与外壳体之间的距离为H2时，使

[数4]

H1＜H2。

7.如权利要求1～6中任一项所述的气液分离器，其特征在于，在上述入口管的内面上设有内面螺旋槽。

8.如权利要求1～7中任一项所述的气液分离器，其特征在于，设置了将上述入口管的出口侧端扩大成末端扩大的扩大部。

9.如权利要求5～8中任一项所述的气液分离器，其特征在于，将上述入口分隔体的上游部前端做成了圆锥体。

10.如权利要求1～9中任一项所述的气液分离器，其特征在于，在槽的上游侧的流入室的外壳体内面上设有深度比槽的槽深度浅的导入槽。

11.如权利要求1～9中任一项所述的气液分离器，其特征在于，在槽的上游侧的流入室的外壳体内面上设有厚度比槽的槽深度薄的多孔体。

12.如权利要求1～11中任一项所述的气液分离器，其特征在于，设有多个液相出口管。

13.一种具有气液分离器的冷冻装置，其特征在于，将权利要求1～12中任一项所述的气液分离器组装到空调机等的冷冻循环中。

14.一种气液分离器，包括：构成外壳的外壳体；可导入气液两相流的入口管；与上述入口管可导通流体地连通，将上述气液两相流分离成气相和液相的气液分离室；与上述气液分离室可导通流体地连通，引导上述分离的气相的气相出口管；与上述气液分离室可导通流体地连通，引导上述分离的液相的液相出口管，所述气液分离室具有：用于导入来自上述入口管的气液两相流的入口空间；作为被设置在上述入口空间的下游的空间，与上述入口空间相比流路截面积扩大了的扩大空间；直接引导来自上述入口空间的气液两相流、朝向上述液相出口管的带槽部，所述气流分离器的特征在于，当以比上述入口空间扩大了的位置为基准，将从该基准位置向气液分离器的两相流流入方向作为正方向，将与该流动方向相反的方向作为负方向，设从该基准位置到气相出口管的气相流入端位置的距离为L，槽顶点假想圆的直径为Dt时，使气相出口管的气相流入端位置为

[数5]

L/Dt＜0.6。

15.一种气液分离器，包括：构成外壳的外壳体；可导入气液两相流的入口管；与上述入口管可导通流体地连通，将上述气液两相流分离成气相和液相的气液分离室；与上述气液分离室可导通流体地连通，引导上述分离的气相的气相出口管；与上述气液分离室可导通流体地连通，引导上述分离的液相的液相出口管，所述气液分离室具有：用于导入来自上述入口管的气液两相流的入口空间；作为被设置在上述入口空间的下游的空间，与上述入口空间相比流路截面积扩大了的扩大空间；直接引导来自上述入口空间的气液两相流、朝向上述液相出口管的带槽部，所述气流分离器的特征在于，上述气液分离器还具有入口分隔体，所述入口分隔体被设置在上述外壳体内，与此同时，与上述外壳体协同形成上述入口空间，当设上述气相出口管内径部的气相流入端上部的入口分隔体位置到气相出口管的气相流入端内径部的距离为H，气相出口管的内径为di时，使

[数12]

di/H＜4。

16.一种气液分离器，包括：构成外壳的外壳体；可导入气液两相流的入口管；与上述入口管可导通流体地连通，将上述气液两相流分离成气相和液相的气液分离室；与上述气液分离室可导通流体地连通，引导上述分离的气相的气相出口管；与上述气液分离室可导通流体地连通，引导上述分离的液相的液相出口管，所述气液分离室具有：用于导入来自上述入口管的气液两相流的入口空间；作为被设置在上述入口空间的下游的空间，与上述入口空间相比流路截面积扩大了的扩大空间；直接引导来自上述入口空间的气液两相流、朝向上述液相出口管的带槽部，所述气流分离器的特征在于，上述气液分离器还具有入口分隔体，所述入口分隔体被设置在上述外壳体内，与此同时，与上述外壳体协同形成上述入口空间，在与气液分离室相对的一侧的入口分隔体的下面，设有敞开的空心部。

17.一种气液分离器，包括：构成外壳的外壳体；可导入气液两相流的入口管；与上述入口管可导通流体地连通，将上述气液两相流分离成气相和液相的气液分离室；与上述气液分离室可导通流体地连通，引导上述分离的气相的气相出口管；与上述气液分离室可导通流体地连通，引导上述分离的液相的液相出口管，所述气液分离室具有：用于导入来自上述入口管的气液两相流的入口空间；作为被设置在上述入口空间的下游的空间，与上述入口空间相比流路截面积扩大了的扩大空间；直接引导来自上述入口空间的气液两相流、朝向上述液相出口管的带槽部，所述气流分离器的特征在于，上述气液分离器具有出口分隔体，所述出口分隔体在气液分离室的下游分离气相和液相的流路，是以被气相出口管贯穿的方式与该气相出口管接合的。

18.一种气液分离器，包括：构成外壳的外壳体；可导入气液两相流的入口管；与上述入口管可导通流体地连通，将上述气液两相流分离成气相和液相的气液分离室；与上述气液分离室可导通流体地连通，引导上述分离的气相的气相出口管；与上述气液分离室可导通流体地连通，引导上述分离的液相的液相出口管，所述气液分离室具有：用于导入来自上述入口管的气液两相流的入口空间；作为被设置在上述入口空间的下游的空间，与上述入口空间相比流路截面积扩大了的扩大空间；直接引导来自上述入口空间的气液两相流、朝向上述液相出口管的带槽部，所述气流分离器的特征在于，上述气液分离器还具有还具有入口分隔体和出口分隔体，所述入口分隔体被设置在上述外壳体内，与此同时，与上述外壳体协同形成上述入口空间；所述出口分隔体被设置在上述外壳体内，与此同时，以被气相出口管贯穿的方式与该气相出口管接合，在气液分离室的下游分离气相和液相的流路，同时，上述带槽部是与上述外壳体分体的、具有带槽面的带槽体，通过由外壳体和入口分隔体及出口分隔体夹入带槽体，带槽体被固定在规定位置上。

19.一种气液分离器，包括：构成外壳的外壳体；可导入气液两相流的入口管；与上述入口管可导通流体地连通，将上述气液两相流分离成气相和液相的气液分离室；与上述气液分离室可导通流体地连通，引导上述分离的气相的气相出口管；与上述气液分离室可导通流体地连通，引导上述分离的液相的液相出口管，所述气液分离室具有：用于导入来自上述入口管的气液两相流的入口空间；作为被设置在上述入口空间的下游的空间，与上述入口空间相比流路截面积扩大了的扩大空间；直接引导来自上述入口空间的气液两相流、朝向上述液相出口管的带槽部，所述气流分离器的特征在于，上述带槽部是与上述外壳体分体的、具有带槽面的带槽体，同时，上述气液分离器在带槽体的内径侧还具有防止带槽体向槽顶点假想圆的内侧鼓出的内径支持体。

20.一种具有气液分离器的冷冻装置，其特征在于，将权利要求(14～19)中任一项所述的气液分离器组装到空调机等的冷冻循环中。

21.一种冷冻装置，其特征在于，将冷冻循环中的减压器的出口管连接到上述权利要求(14～19)中任一项所述的气液分离器的两相流入口管上，将气液分离器的液相出口管与蒸发器连接，另一方面，将气液分离器的气相出口管通过旁通路及阻力调整体与压缩机的吸入管连接。

22.一种冷冻装置，其特征在于，将冷冻循环中的压缩机排出管连接到上述权利要求(14～19)中的任一项所述的气液分离器的两相流入口管上，将气液分离器的气相出口管通过流量调整节流孔连接到压缩机的吸入管上，另一方面，将气液分离器的气相出口管与到冷冻循环的冷凝器的管路连接。

23.一种冷冻循环，所述冷冻循环是依次连接压缩机、冷凝器、减压器、气液分离器及蒸发器构成的，具有向冷凝器输送空气的冷凝器用送风机及向蒸发器输送空气的蒸发器用送风机，将气液分离器的液相出口管与蒸发器连接，将气相出口管经旁通管与压缩机吸入侧连接，其特征在于，将蒸发器的传热管的一部分作为旁通管使用。

24.一种冷冻循环，所述冷冻循环是依次连接压缩机、冷凝器、减压器、气液分离器及蒸发器构成的，具有向冷凝器输送空气的冷凝器用送风机及向蒸发器输送空气的蒸发器用送风机，将气液分离装置的液相出口管与蒸发器连接，将气相出口管经旁通管与压缩机吸入侧连接，其特征在于，将旁通管配置在由蒸发器用送风机输送的空气流中。

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