CN108619795B - 气液分离装置、具备气液分离装置的冷冻装置以及具备气液分离装置的流体机械装置 - Google Patents

Abstract

气液分离装置、具备气液分离装置的冷冻装置以及具备气液分离装置的流体机械装置，其着眼于气相涡旋的特性提出防止气相与液相混合从液相出口管出来的方案。气液分离装置对从二相流入口管向圆筒容器内导入的二相流赋予回旋力，由离心力将气液分离，使得气相从气相出口管流出，液相从液相出口管流出，其中，形成了在包括圆筒部的中心轴在内的截面中顶角在120度以下的向下的圆锥形状的斜面部，并且在该斜面部的除了连接曲面以外的位置设置了液相出口管，且在包括圆筒部的中心轴在内的截面中，在以圆筒部内壁(2b)和连接曲面内壁(13a)的棱线为X，以棱线X和圆筒部的中心轴的距离为L₀，以棱线X和液相出口管的中心轴的距离为L₁时，使L₁/L₀<0.6。

Description

气液分离装置、具备气液分离装置的冷冻装置以及具备气液 分离装置的流体机械装置

技术领域

本发明涉及一种将在冷冻循环、蒸气循环、对气液二相流进行处理的机械系统中使用的气相和液相分离的气液分离装置以及使用了它们的冷冻装置、蒸气循环装置、对气液二相流进行处理的流体机械装置，详细地说，涉及谋求更进一步的高性能化、小型化以及廉价化的技术。

背景技术

将气相制冷剂和液相制冷剂分离的气液分离装置、将水蒸气和水或空气和水分离的气液分离装置、将油和气体分离的油分离器及对气液二相流进行处理的机械系统等将气体和液体分离的气液分离装置(下面将它们总称，称为气液分离装置)，主要使用使二相流回旋，在由回旋流的离心力使液体附着在壁面上后由重力将液体分离的气液分离装置。

例如，在将气相制冷剂和液相制冷剂分离的冷冻循环的气液分离装置中，在容器的上端部设置气相出口管，在容器的下部设置液相出口管，将二相流入口管设置在容器上方，使从入口管流入到容器的二相流沿容器内壁面回旋，由离心力的作用分离为气相和液相，使气相从气相出口管流出，而液相在使其附着在容器内壁面上后，由重力的作用暂时积存在容器的下方，将其从液相出口管取出。

在先技术文献

专利文献1：日本特开2005-265387号

专利文献2：日本特开2002-061993号

专利文献3：日本特开2007-107861号

专利文献4：日本特开2001-99527号

发明内容

发明所要解决的课题

前面说明的专利文献1～4的气液分离装置也对提高气液分离性能采取了各种手段，但根据与气相涡旋的关系决定液相出口管的入口位置，防止气相混合在液相中被吸入并从液相出口管出来的文献少。

即，在专利文献1(图16)和专利文献2(图17)中公开的气液分离装置51，都是在底壁上设置了圆锥状的斜面部，在其最下端设置了液相出口管的入口位置的气液分离装置，是通过将底壁做成圆锥状的斜面部来提高液面，谋求提高性能的气液分离装置。

然而，在此种气液分离装置中，一面沿圆锥状的斜面部回旋一面流动的液相的回旋流，与离心力的增加相应的量相应地，越向下方去越扩展。

若回旋流扩展，则被积存在底壁上的液相如图16的虚线所示，沿圆筒容器周壁侧面被上推。与此相伴，气相涡旋的最下端下降，接近液相出口管入口55a，气相从液相出口管55流出，使气液分离性能降低了。

在专利文献1、2中，没有着眼于这样的回旋流和液相出口管55的关系而使得气液分离性能提高的记载。

另外，专利文献3(图18)，是在底壁中央部设置突起，在与突起的上端位置相比为下方的设置液相出口管55的专利文献。此突起57，在使积存在底壁52a上的集液部的液面56上升并防止气相与液相一起从液相出口管55流出的意义上，发挥大的作用，但在将大的突起57安装在底壁52a上存在花费费用，加工工时也增大这样的课题。另外，在此专利文献3中没有关于回旋流的记载，也没有记载作为突起57的作用怎样对回旋流做出贡献。

另外，专利文献4(图19)，是将液相出口管55不设置在大致平的底壁52a的中心而是设置在圆筒侧壁附近的专利文献。在此情况下，也因为底壁52a是大致平的，所以气相涡旋因速度、压力变动等而容易从容器中心轴摇摆，气相涡旋容易接近液相出口管入口55a，所以气相容易与液相一起从液相出口管55流出。另外，因为必须在具有复杂的曲面形状的曲面上设置液相出口管55，所以存在开孔作业难，另外焊接作业也难等的课题。

另外，与专利文献1、3同样，关于回旋流完全没有记载，没有进行对回旋流的特性的考察。

以上面的专利文献的事例为参考进行了验证，发明者明确了气相被吸入液相出口管的现象。即，从入口管流入的二相流由离心力分离为液相和气相，气相由离心力成为气相涡旋，最终被排出到气相出口管，但例如，若二相流的速度、压力等因设备的运转条件而存在变动，则该气相涡旋因该气相涡旋的形状的不同、不稳定性的程度而接近液相出口管入口，被吸入液相出口管。其结果，气液分离性能恶化变得明显。另外，也知道了该气相涡旋的形状、稳定性因容器底部的形状、液相出口管入口的配设位置而变化。

本发明是为解决上述课题做出的发明，其目的是谋求通过由回旋流产生的离心力进行气液的分离的小型气液分离装置的性能提高及进一步的小型化，并且进一步提供一种能够组入到冷冻装置、蒸气循环装置、对气液二相流进行处理的流体机械装置等各种装置中，可使装置的效率、可靠性提高的气液分离装置。

为了解决课题的手段

本发明是提供一种能够维持着小型不变地谋求性能提高的气液分离装置的发明，即，

一种气液分离装置，所述气液分离装置对从二相流入口管向圆筒容器内导入的二相流赋予回旋力，由离心力将气液分离，使得气相从气相出口管流出，液相从液相出口管流出，其特征在于，在圆筒容器的圆筒部下端形成向下的圆锥形状的斜面部，所述向下的圆锥形状的斜面部在包括圆筒部的中心轴在内的截面中，顶角在120度以下(优选为90～120度)，且在圆筒部的大致中心轴上具有斜面部外侧最下点h，并且在该斜面部的除了设置在该斜面部和圆筒容器的圆筒部之间的连接曲面以外的位置设置液相出口管，且，在包括圆筒部的中心轴在内的截面中，在以圆筒部内壁和连接曲面内壁的棱线为X，以棱线X和圆筒部的中心轴的距离为L₀，以棱线X和包括液相出口管的中心轴和该斜面部内侧的交点在内的与圆筒部的中心轴平行的线段的距离为L₁时，使L₁/L₀<0.6。

一种气液分离装置，所述气液分离装置对从二相流入口管向圆筒容器内导入的二相流赋予回旋力，由离心力将气液分离，使得气相从气相出口管流出，液相从液相出口管流出，其特征在于，在圆筒容器的圆筒部下端形成向下的圆锥形状的斜面部，所述向下的圆锥形状的斜面部在包括圆筒部的中心轴在内的截面中，顶角在120度以下(优选为90～120度)，且在圆筒部的大致中心轴以外具有斜面部外侧最下点h，并且在该斜面部的除了设置在该斜面部和圆筒容器的圆筒部之间的连接曲面以外的位置，且是该斜面部的相对于圆筒部的中心轴而言与斜面部外侧最下点h相反侧的位置设置液相出口管，且，在包括圆筒部的中心轴在内的截面中，在以圆筒部内壁和连接曲面内壁的棱线为X，以棱线X和圆筒部的中心轴的距离为L₀，以包括斜面部外侧最下点h在内的与圆筒部的中心轴平行的线段和圆筒部的中心轴的距离为L₂，以棱线X和包括液相出口管的中心轴和该斜面部内侧的交点在内的与圆筒部的中心轴平行的线段的距离短的一侧为L₁时，使L₁/(L₀+L₂)<0.6。

一种气液分离装置，所述气液分离装置对从二相流入口管向圆筒容器内导入的二相流赋予回旋力，由离心力将气液分离，使得气相从气相出口管流出，液相从液相出口管流出，其特征在于，在圆筒容器的圆筒部下端形成向下的圆锥形状的斜面部，所述向下的圆锥形状的斜面部在包括圆筒部的中心轴在内的截面中，顶角在120度以下(优选为90～120度)，并且在圆筒部下端的除了设置在该斜面部和圆筒容器的圆筒部之间的连接曲面以外的位置设置液相出口管，且，在包括圆筒部的中心轴在内的截面中，在以圆筒部内壁和连接曲面内壁的棱线为X，以棱线X和设置在圆筒部下端的除了连接曲面以外的位置的液相出口管的外径下端的距离为L，以液相出口管的内径为d时，使L/d<2.5。

在前述气液分离装置中，在圆筒容器的圆筒部下端的斜面部最下端内侧设置了突起。

在前述气液分离装置中，形成在斜面部最下端内侧的突起与圆筒容器一体地形成。

在前述气液分离装置中，形成在斜面部最下端内侧的突起是使将圆筒容器的斜面部前端封闭的钎料向斜面部最下端内侧隆起而形成。

在前述气液分离装置中，在包括圆筒容器的圆筒部的中心轴在内的截面中，在以圆筒部内壁和连接曲面内壁的棱线为X，以包括X在内的与圆筒部的中心轴垂直的平面和圆筒容器的圆筒部下端的斜面部内侧最下点h_in的距离为h₁，以包括向上的突起的顶点在内的与圆筒部的中心轴垂直的平面和圆筒容器的圆筒部下端的斜面部内侧最下点h_in的距离为h₀时，使h₀/h₁＞0.06。

一种冷冻装置，其中，将上述气液分离装置配设在冷冻循环的压缩机排出管和冷凝器之间，将压缩机排出管与气液分离装置的二相流入口管连接，将气液分离装置的液相出口管经流量调整节流阀与压缩机吸入管连接，将气液分离装置的气相出口管与到达冷凝器的管路连接。

另外，一种冷冻装置，其特征在于，将上述气液分离装置配设在冷冻循环的减压器和蒸发器之间，将减压器出口管与气液分离装置的二相流入口管连接，将液相出口管与蒸发器入口连接，将气相出口管经蒸发器旁通管与压缩机吸入管连接。

一种流体机械装置，其特征在于，配设了上述气液分离装置，将气液二相流分离为气相和液相

发明的效果

本发明的气液分离装置因为是具有斜面部，将液相出口管规定在最佳位置的气液分离装置，所以能够做成小型、气液分离性能好的气液分离装置。进而，本发明的气液分离装置也能够做成量产性好、廉价的气液分离装置。进而，通过采用本发明的气液分离装置，能够做成使装置的效率、可靠性提高了的冷冻装置、蒸气循环装置、对气液二相流进行处理的机械装置等各种装置。

附图说明

图1是表示本发明的实施方式1的气液分离装置的剖视图。

图1-1是表示与图1不同的本发明的实施方式1的气液分离装置的剖视图。

图2是图1所示的气液分离装置的放大A-A剖视图。

图3是图1-1的主要部分放大说明图。

图3-1是图3所示的液相出口管的安装位置(L/d)和液相出口侧气相混入比例及L/d和距离L的关系的一实施例。

图4是说明与图1不同的液相出口管的安装位置的剖视图。

图5是图4的主要部分放大说明图。

图5-1是说明与图1、图4不同的液相出口管的安装位置的剖视图的主要部分放大说明图。

图6是对圆筒容器下部节流阀形状不同的离心式气液分离装置的液相出口侧气相混入比例进行比较研究的说明图。

图7是对本发明的气液分离装置和以往构造的气液分离装置验证了图6中的验证结果中的液相出口侧气相混入比例和气相出口侧液相混入比例的关系的说明图。

图7-1是验证了图6中的验证结果中的向上的突起的大小和液相出口侧气相混入比例的说明图。

图8是验证了使图5所示的液相出口管的安装位置(L₁/L₀)可变时的液相出口侧气相混入比例的说明图。

图9是表示圆锥形状顶角和液相出口侧气相混入比例的关系的图。

图10a是由照片说明本发明的气液分离装置的液相出口管部的液相和气相的运动的图。

图10b是由照片说明以往的气液分离装置的液相出口管部的液相和气相的运动的图。

图11是说明与图4不同的气液分离装置的构造的主要部分的剖视图。

图11-1是说明与图11不同的液相出口管的安装位置的剖视图。

图12是说明与图1-1不同的向上的突起的剖视图。

图13是表示本发明的实施方式的图，是将气液分离装置使用于冷冻循环的情况下的冷冻循环结构图。

图14是与图13不同的将本发明的气液分离装置使用于冷冻循环的情况下的其它的冷冻循环结构图的一例。

图15是表示本发明的其它的实施方式的图，是将气液分离装置适用于对气液二相流进行处理的流体机械装置的系统图。

图16是说明以往的气液分离装置的构造和气液分离状态的图。

图17是说明与图16不同的构造的以往的气液分离装置的构造和气液分离状态的图。

图18是说明与图16、图17不同的构造的以往的气液分离装置的构造和气液分离状态的图。

图19是说明与图16～图18不同的构造的以往的气液分离装置的构造和气液分离状态的图。

具体实施方式

为了实施发明的方式

下面，一面参照图，一面对本发明的实施方式进行说明。另外，不是由此实施方式限定本发明。另外，在各实施方式中，存在对在某个实施方式中已经说明的内容在另外的实施方式中省略说明的情况。因此，在不妨碍发明的效果的范围内，能够将在各实施方式中说明了的结构自由地组合。

[实施方式1]

通过图1、图1-1、图2、图3，说明本发明的实施方式一。在这里，图1是说明本发明的气液分离装置1的构造及回旋流和液相出口管6的关系的剖视图，图1-1是在图1中，在倾斜部下端的内侧追加了向上的突起的构造的剖视图，图2是图1、图1-1的A-A剖视图，图3是图1-1的主要部分放大说明图。

在图1、图2中，本发明的气液分离装置1具有构成圆筒容器2的圆筒部2a、连接曲面13及斜面部10等，由上述圆筒容器2形成外轮廓。而且，此圆筒容器2，也如图2所示，具有使中心线从上部壁面旁边错开中心线地设置的二相流入口管7。另外，圆筒容器2具有在中心轴方向贯通圆筒容器2的气相出口管9，在圆筒容器2的下部壁面旁边具有液相出口管6。另外，在以圆筒容器2的内径为D，以液相出口管6的内径为d时，以d/D≤0.3的方式设定了液相出口管6的内径。另外，d/D也可以是0.29以下、0.28以下、0.27以下、0.26以下等。另外，d/D也可以是0.10以上、0.13以上、0.16以上、0.19以上等。

3是被形成在上述圆筒容器2内的气液分离室，4是集液部，5、5a表示集液部4的液面。10是形成圆筒部下部的斜面部，呈向下的圆锥形状，其顶角在包括圆筒部的中心轴在内的截面中是90～120度。另外，顶角的下限值也可以是50度、55度、60度、65度、70度、75度、80度、85度等。

下面，对圆锥形状的斜面部10，叙述其效果。

液面5a是本发明的圆筒部下部为圆锥形状的斜面部10的情况下的液面。液面5是圆筒部底部例如为平的情况下的液面，是为了说明与液面5a的不同而表示的。

液面5、5a被设计管理成与液相出口管6的入口6a相比总是处于上方，防止气相与液相一起从该液相出口管6流出导致分离性能降低。

因为圆筒部下部是圆锥形状的斜面部10，所以离心力增加，因此，液相的回旋流(液相涡旋)，例如与圆筒部底部为平的情况相比，液面5a与液面5相比中央部更加凹陷，外周部沿圆筒部内壁2b更加向上升起。

在圆筒部下部为圆锥形状的斜面部10的情况下，与圆筒部底面为平的情况相比，液面从液相出口管6的入口6a仅离开与圆筒部内壁2b中的液面5和液面5a的高低差相应的量，因此，即使液面例如因运转条件而变动，入口6a也容易由液面堵塞，能够抑制气相向液相出口管6的混入比例。为了提升液面，虽然也能够使圆筒容器变长，将液面5设计管理得高，但在此情况下，与圆筒容器的小型化相悖。若如本发明的那样在圆筒部下部设置圆锥形状的斜面部10，则是不使圆筒容器变长，即不使气液分离装置变大，就能够将分离性能维持得高的结构。进而，上述斜面部10具有将向气液分离室3内流入的气相的回旋流(气相涡旋)沿斜面部向圆锥形状的中心引导并聚集的作用，是抑制气相向液相出口管6的混入比例的结构。

接着，使用图3，对液相出口管6的向圆筒容器2的安装构造进行说明。另外，在图3中，省略了液面。

在图3中，1是气液分离装置，2是圆筒容器，6是液相出口管，7是二相流入口管，9是气相出口管，10是斜面部，此斜面部10是在包括圆筒部的中心轴在内的截面中作出顶角90～120度的向下的圆锥形状的斜面部。11是向上的突起。另外，在图3中，在实施方式2中叙述的L₁/L₀也能够与实施方式2同样地定义，L₁/L₀是零，满足L₁/L₀<0.6。即，根据与实施方式2同样的考虑方法，在包括圆筒容器的圆筒部的中心轴在内的截面中，L₀在以圆筒部内壁2b和连接曲面内壁13a的棱线为X时，被定义为棱线X和圆筒部的中心轴的距离。另外，L₁被定义为棱线X和包括液相出口管6的中心轴和(在实施方式2中，相当于斜面部内侧10b)该圆筒部内壁2b的交点在内的与圆筒部的中心轴平行的线段的距离，但该平行的线段即是圆筒部内壁2b，因此，L₁＝0。由此，L₁/L₀＝0。另外，L₁/L₀也可以是不足0.5、不足0.4、不足0.3、不足0.2等。

本发明是通过在圆筒部下部构成向下的圆锥形状，且规定液相出口管6的向圆筒容器2的安装位置，抑制气相向液相出口管6的混入比例，并且小型化，使液相出口管6的安装作业性提高了的发明。另外，液相出口侧气相混入比例虽然理想的是零，但在实际使用上容许的液相出口侧气相混入比例是0.03。

在图3中，液相出口管6设置在除了连接曲面内壁13a以外的圆筒部下端侧。另外，在图3中，液相出口管6与棱线X相比设置在上侧。

在这里，通过将设置在除了连接曲面内壁13a以外的圆筒部下端侧的液相出口管6的位置管理成在包括圆筒容器的圆筒部的中心轴在内的截面中，在以圆筒部内壁2b和连接曲面内壁13a的棱线为X，以棱线X和液相出口管外径下端的距离为L，以液相出口管内径为d时，L/d<2.5，液相出口侧气相混入比例变得更小，可小型化，另一方面，用于液相出口管安装的圆筒容器加工性也优异。另外，由于L变短，能够使贮液量变少，所以能够使滞留的液量变少，能够得到能够有助于冷冻循环的省资源化的气液分离装置。另外，这里表示的液相出口管外径下端，是指圆筒容器和液相出口管6的连接部中的液相出口管的外径下端部。

例如，在以圆筒容器的内径D为35mm，以液相出口管的内径d为6mm，以液相出口管的外径下端和棱线X的距离L为15mm时，L/d＝2.5。

图3-1通过实施例表示图3所示的液相出口管的安装位置(L/d)和液相出口侧气相混入比例及距离L的关系。

从图3-1可知，若为了液相出口侧气相混入比例为在实际使用上容许的值0.03以下，则只要是L/d<19即可，但在此情况下，圆筒容器的全长变长了。进而，若使L变短，成为L/d<6.5，则确保液相出口侧气相混入比例为比在实际使用上容许的0.03小的0.02以下的高性能，但在小型化、加工性、贮液性的方面不是最佳。在L/d<2.5，即L＝15mm以下，则将液相出口侧气相混入比例维持在0.02，且小型化、加工性、贮液性成为最佳。

另外，通过使L/d<2.5，如在图7中后述的那样，能够一面将气相出口侧液相混入比例维持得小，一面大幅改善液相出口侧气相混入比例。

另外，L/d也可以是不足2.0、不足1.5、不足1.0、不足0.5等。

另外，将液相出口管从连接曲面13去除的理由如下。

即，由于连接曲面内壁13a是平滑地连接了圆筒部内壁2b和圆锥状的斜面部内侧10b的复杂的曲面，所以在曲面上形成液相出口管6的安装孔并以高精度进行钎焊的加工难度高。因此，通过避开连接曲面内壁13a安装液相出口管6，开孔作业、焊接作业变得容易。

接着，在图1、图9中，说明在包括圆筒容器的圆筒部的中心轴的截面中将向下的圆锥形状的顶角设定为90～120度的理由。图9表示以图1的形状使顶角从90到180度变化的情况下的液相出口侧气相混入比例，横轴是向下的圆锥形状的顶角，纵轴是液相出口侧气相混入比例。进而，粗线是液相出口侧气相混入比例的实测值，上下的细线表示相对于液相出口侧气相混入比例实测值的偏差。在这里，包括偏差在内与在实际使用上容许的液相出口侧气相混入比例0.03对应的顶角为120度。即，上述顶角90～120度是能够将液相出口侧气相混入比例维持在图9所示的0.03以下的角度。

另外，液相出口侧气相混入比例0.03是在实际使用上容许的液相出口侧气相混入比例，但在后面叙述的图8中，由于与L₁/L₀<0.6对应的液相出口侧气相混入比例0.03也是曲率变化的开始点，所以使顶角的上限为与0.03对应的120度。就顶角的下限而言，顶角越小，液相出口侧气相混入比例越得到改善。若由来自实验值的近似式推定，则例如当顶角为90度时是0.019，当顶角为60度时是0.011，在图3中作为液相出口管为最下端的L＝0时，当顶角为约50度时是0.009。另一方面，若顶角变小，则气液分离器的全长变长了。例如，当顶角约50度时，圆锥部长度成为37mm，加工费、材料费也增大了。虽然顶角可根据重视气液分离性能或者重视全长来选择，但顶角的下限在构造上是约50度。若考虑分离性能和全长的平衡，则优选顶角的下限是60度，更优选顶角的下限是90度，此时，圆锥部长度为约18mm。

接着，在图3中，说明在圆筒容器的圆筒部下部的斜面部最下端内侧的圆筒部的中心轴附近设置了向上的突起的气液分离装置的实施例。

即，因为若在圆锥形状斜面部下端具有向上的突起，则液相的回旋流(液相涡旋)欲绕向上的突起回旋，所以液相涡旋被保持在圆锥形状斜面部的中心。

因此，气相涡旋也伴随着液相涡旋的运动被更进一步稳定地保持在圆锥形状中心部。

另外，也存在二相流的流入速度快，气相涡旋的下端到达向上的突起的情况。在此情况下，因为气相涡旋欲绕向上的突起回旋，所以气相涡旋被更进一步稳定地保持在圆锥形状中心部。

即，通过做成上述结构，由在后面详细叙述的圆锥形状斜面部的作用效果和向上的突起的作用效果的双方的作用效果，将液相涡旋、气相涡旋更进一步稳定地保持在圆锥形状中心部。

接着，在图3中，说明使将圆筒容器的斜面部前端封闭的钎料向斜面部最下端内侧隆起而形成了向上的突起的气液分离装置的实施例。

本发明的向上的突起11不是如以往的那样的在气液分离装置1的制作阶段使用特别的另外零件制作的突起，而是使用在结构上必要的部件构成的突起。因此，与使用另外零件在以往的气液分离装置的容器底面上设置的突起相比，无论是构成零件还是工序都可以少，是面向量产的构造。例如，在通过旋压加工、旋压拉伸加工制作的气液分离装置中，是在进行作为工序的一部的钎焊时，将钎料充填成向斜面部最下端内侧隆起的突起。

对于上述的由钎焊进行的突起的形成，详细说明如下。即，若通过旋压加工、旋压拉伸加工形成斜面部10，则在拉伸加工的最终阶段，在斜面部10的前端部形成孔。通常，此孔由钎焊堵塞。本发明的突起11是由在该钎焊中使用的钎料11a形成的向上的突起，是在进行钎焊时，以倾斜部10的端部为上面，注入钎料11a以便将孔堵塞，使钎料11a由自重垂下而形成的。

如上所述，通过使用钎料构成突起，当然能够得到前面记载的突起的作用效果。

将上面的实施方式1汇总，对本发明的从二相流入口管7进入气液分离室3内的回旋流的运动和上述的圆锥形状的斜面部10、向上的突起的回旋流的关系，还有与由这些结构产生的气液分离性能提高的关系进行说明。

即，若二相流在圆筒容器2的气液分离室3内回旋，则密度高的液相成分由离心力的作用沿圆筒内外周部回旋，密度小的气相成分在回旋的液相成分的内侧，即，圆筒内中心部附近回旋。此时，作为液相和气相的分界面的液相涡旋的液面由离心力的作用如实线液面5(在图1中表示)的那样，成为以圆筒容器的圆筒部的中心为轴的旋转抛物体状。即，液面的回旋中心部进入到集液部之中，中心凹陷。

由于若圆筒下部成为圆锥形状的斜面，则回旋半径沿着圆锥形状的斜面部10变小，所以离心力增加。因此，与离心力的增加相应地，液相涡旋如虚线液面5a(在图1中表示)的那样，更进一步朝向下方扩展，并且被更进一步稳定地保持在圆锥形状的中心下部。

另一方面，由于气相涡旋也伴随着液相涡旋的运动被引导到圆锥形状的中心下部，所以气相涡旋的下端被稳定地保持在圆锥形状中心部。

进而，如前面记载的那样，因为若在圆锥形状斜面部10下端有向上的突起11，则液相涡旋欲绕突起回旋，所以液相涡旋的中心被保持在突起11的中心，即圆锥形状斜面部10的中心。因此，气相涡旋也伴随着液相涡旋的运动被更进一步稳定地保持在圆锥形状中心部。

由上述的圆锥形状斜面部的作用效果和向上的突起的作用效果的双方的作用效果，能够抑制气相涡旋的摇摆，防止气相混合到液相中从液相出口管流出。因此，是能够得到使气液分离性能大幅提高了的气液分离装置的结构。

另一方面，存在向气液分离装置内流入的二相流的速度、压力及气相液相的比例等因设备的运转条件而变动的情况。此时，在不是本发明的形状的情况下，存在气相涡旋的下端回旋中心位置从圆锥形状的中心部脱离并摇摆的情况，但在本发明中，由于将气相涡旋的下端回旋中心保持在圆锥形状中心部附近，将与液相出口管6的距离总是确保到一定值以上，所以能够抑制气相涡旋的摇摆，抑制气相从液相出口管6流出。

下面，使用图6、图7、图7-1，一面与以往例比较，一面说明详细地说明了的本发明的效果。

首先，作为气液分离性能，将液相出口侧气相混入比例和气相出口侧液相混入比例定义如下。

即，以从入口管流入的二相流中的液相总流量为W_L，以气相总流量为W_g，

以从液相出口管排出的二相流中的液相流量为W_{L(液相出口管)}，以气相流量为W_{g(液相出口管)}，

以从气相出口管排出的二相流中的液相流量为W_{L(气相出口管)}，以气相流量为W_{g(气相出口管)}，

将液相出口侧气相混入比例定义为W_{g(液相出口管)}/W_g，

将气相出口侧液相混入比例定义为W_{L(气相出口管)}/W_L。

根据本定义，液相出口侧气相混入比例及气相出口侧液相混入比例都是值越小，气液分离性能越好。

另外，作为气液分离装置的理想的功能，希望液相出口侧气相混入比例是0，但在实际使用上，在很多情况下，液相出口侧气相混入比例容许到0.03左右。

图6是表示在改变了圆筒容器下部形状的情况下的对液相出口侧气相混入比例进行了比较验证的结果的图。另外，此时的试验条件如下。

1.使流入的二相流流量为一定。

2.使流入的气相和液相的比例为一定。

3.使气相出口侧液相混入比例为一定。

如从此试验结果也可知的那样，实现了液相出口侧气相混入比例作为目标的0.03以下的是“C本发明圆锥形状”、“D本发明圆锥形状+突起形状低”和“E本发明圆锥形状+突起形状高”，以往形状的“A以往圆锥形状(液相出口管与圆筒容器的圆筒部同心)”、和“B镜板形状”不能实现在本发明中作为目标的0.03。

这是因为，“C本发明圆锥形状”、“D本发明圆锥形状+突起形状低”和“E本发明圆锥形状+突起形状高”具有斜面部，进而，使液相出口管6的安装位置为L₁/L₀＝0，即，L₁/L₀<0.6，抑制住了气相涡旋的摇摆，使得摇摆不到达液相出口管6。

另外，与“C本发明圆锥形状”相比，“D本发明圆锥形状+突起形状低”和“E本发明圆锥形状+突起形状高”成为好的结果是因为，向上的突起更进一步抑制住了气相涡旋的摇摆，防止了气相从液相出口管流出。

接着，图7表示本发明的气液分离装置(图1或图6的“C本发明圆锥形状”)和以往构造的气液分离装置(图17或图6的“A以往圆锥形状(液相出口管与圆筒容器的圆筒部同心)”)中的液相出口侧气相混入比例和气相出口侧液相混入比例的关系，是以横轴为液相出口侧气相混入比例，以纵轴为气相出口侧液相混入比例的坐标图。另外，此时的试验条件如下。

1.使流入的二相流流量为一定。

2.使流入的气相和液相的比例为一定。

从图7可知，在以往构造(图17或图6的“A以往圆锥形状(液相出口管与圆筒容器的圆筒部同心)”)中，若欲使液相出口侧气相混入比例变小(即，欲使液相出口侧的气液分离性能提高)，则气相出口侧液相混入比例增加，气相侧的气液分离性能变差了，但在本发明的气液分离装置(图1或图6的“C本发明圆锥形状”)中，即使使液相出口侧气相混入比例变小，使液相侧的气液分离性能提高，也能够将气相出口侧液相混入比例维持得小不变，能够良好地维持气相侧的气液分离性能。

即，验证了若是本发明的气液分离装置(图6的“C本发明圆锥形状”)，则能够一面将气相出口侧液相混入比例维持得小，一面大幅地改善液相出口侧气相混入比例使其变小。

接着，通过图3、图7-1说明前面记载的“C本发明圆锥形状”、“D本发明圆锥形状+突起形状低”和“E本发明圆锥形状+突起形状高”，即，向上的突起11的高度和液相出口侧气相混入比例的关系。

首先，在图3中，将向上的突起11的高度像下面的那样定义。即，在包括圆筒容器的圆筒部的中心轴在内的截面中，以圆筒部内壁2b和连接曲面内壁13a的棱线为X，以包括棱线X在内的与圆筒容器中心轴垂直的平面和圆筒容器的圆筒部下端的斜面部内侧最下点h_in的距离为h₁，以包括向上的突起的顶点在内的与圆筒容器中心轴垂直的平面和圆筒容器的圆筒部下端的斜面部内侧最下点h_in的距离为h₀。此时，如图7-1的那样，若以h₀/h₁为横轴，以液相出口侧气相混入比例为纵轴，则通过使h₀/h₁＞0.06，能够更进一步抑制住气相从液相出口管流出。即使没有向上的突起，也能够确保在实际使用上容许的液相出口侧气相混入比例0.03，但通过使h₀/h₁＞0.06，能够更进一步抑制住气相从液相出口管流出。

另外，h₀/h₁也可以是超过0.07、超过0.08、超过0.09、超过0.1等。另外，h₀/h₁也可以是不足1、不足0.8、不足0.6、不足0.5、不足0.4、不足0.35等。在h₀/h₁<0.35的情况下，与没有突起相比，能够将液相出口侧气相混入比例抑制在约1/2。

例如，若是使斜面部的高度尺寸h₁为14.5mm，使向上的突起高度尺寸h₀为0.88mm(即，h₀/h₁＞0.06)或5mm(即，h₀/h₁<0.35)以便满足h₀/h₁＞0.06的气液分离装置，则能够得到前面记载的向上的突起的效果。

换言之，如前面记载的那样，因为具有此向上的突起(例如，0.88mm或5mm)，所以液相涡旋绕向上的突起回旋。由此，气相涡旋也模仿液相涡旋而被稳定地保持在圆锥形状中心部。因此，由于气相涡旋不摇摆，不接近液相出口管的入口6a，不与液相一起流出，所以不会再使气液分离性能降低。

[实施方式2]

接着，通过图4、图5、图5-1、图8、图10a、图10b、图11、图11-1，说明本发明的实施方式二。实施方式二是将液相出口管6设置在圆筒部下部的圆锥形状斜面部10的构造。

图4是在图1-1中将液相出口管6设置在圆筒部下部的圆锥形状斜面部10，圆锥形状的中心轴与圆筒部2a的中心轴同心的情况下的剖视图，图5是图4的主要部分放大说明图，图5-1是将液相出口管6呈大致直角地安装在斜面部10的剖视图，图8是表示液相出口管6的位置和液相出口侧气相混入比例的关系的图，图10a是表示本发明的液相出口管部的液相和气相的运动的照片，图10b是表示以往的液相出口管部的液相和气相的运动的照片，图11是圆锥形状的中心轴不与圆筒部2a的中心轴同心且不与其平行的情况下的剖视图，图11-1是将液相出口管6呈大致直角地安装在斜面部10的剖视图。另外，与图3同样，省略了液面。

首先，在图4、图5中，说明将液相出口管6设置在除了连接曲面13以外的斜面部10，且在圆筒容器2的圆筒部2a的中心轴和圆锥形状的中心轴同心的情况下，即，在圆筒部的大致中心轴上具有斜面部10的外侧最下点h的情况下的实施例。在包括圆筒容器2的圆筒部2a的中心轴在内的截面中，将液相出口管6与圆筒部2a的中心轴大致平行地设置在除了连接曲面内壁13a以外的斜面部10，并且在以前面的棱线X和圆锥形状的中心轴即圆筒部12的中心轴的距离为L₀，以前面的棱线X和液相出口管6的中心轴的距离为L₁时，管理成L₁/L₀<0.6，使液相出口管6的位置从气相涡旋的中心错开，由此，能够一面将气相出口侧液相混入比例维持成小到0.02以下，一面如图8的那样，使液相出口侧气相混入比例变小。

另外，在上述说明中，圆筒部的中心轴和圆锥形状的中心轴为同心，但若在圆筒部的大致中心轴上具有圆锥形状的斜面部外侧最下点h，则能够得到同样的效果。另外，圆锥形状的斜面部的作用效果与实施方式1同样。

另外，在图5中，与圆筒部的中心轴大致平行地设置了液相出口管6，但液相出口管6只要处于斜面部，且L₁/L₀<0.6即可，也可以不与圆筒部的中心轴大致平行。即，即使斜面部内侧10b和液相出口管6的中心轴所成的角度θ为任意的角度，也能够得到与图5同样的效果。在这里，在液相出口管6不与圆筒部的中心轴大致平行的情况下，L₁是棱线X和包括液相出口管6的中心轴和该斜面部内侧10b的交点在内的与圆筒部的中心轴平行的线段的距离。

图5-1是将液相出口管6呈大致直角地设置在斜面部10的情况，但能够得到与图5同样的效果。

图8是表示在为与图5相同构造且没有向上的突起的情况下，使L₁/L₀变化了时的液相出口侧气相混入比例的变化的图。图8的试验条件如下。

1.使流入的气相和液相的比例为一定。

2.使气相侧液相混入比例为一定。

在本发明中，液相出口侧气相混入比例以0.03以下作为目标值进行了设定，但从图8可知，通过设定为L₁/L₀<0.6，能够使液相出口侧气相混入比例在0.03以下。

另外，确认了若为L₁/L₀<0.6，则液相出口管无论是从旁取出(图3)还是从下取出(图5)，都能够一面将气相出口侧液相混入比例维持得小，一面使液相出口侧气相混入比例变小。

如上所述，由于通过使L₁/L₀<0.6，能够大幅提高以往的气液分离装置单体的性能，当然能够谋求小型轻型化，所以向制品等的组入性也提高。

图10a是由照片表示在图5的构造的气液分离装置中本发明的情况下(L₁/L0≈0.3，即，L₁/L₀<0.6)的集液部4附近的流动的状态的图，能够确认气相涡旋下端被保持在圆锥形状中心部附近，仅液相从液相出口管6流出。

图10b是由照片表示在图5的构造的气液分离装置中以往的情况下(L₁/L₀≈0.7，即，L₁/L₀≧0.6)的集液部4附近的流动的状态的图，能够确认气相涡旋下端接近液相出口管6，混合到液相中，气相从液相出口管6流出。

接着，在图11中，说明在圆锥形状的中心轴不与圆筒部的中心轴同心且不与其平行的情况下，进而如图5的那样，在将液相出口管6与圆筒部的中心轴平行地设置在除了连接曲面13以外的斜面部10的情况下的实施例。

本实施例，是即使在圆筒容器2的径变小了时也容易得到图5所示的L₁/L₀<0.6的值的手段，并且是能够使液相出口侧气相混入比例更进一步变小的手段。

下面，通过图11详细说明本发明。即，在图5中，若圆筒容器2的径变小，则当然难以得到L₁/L₀<0.6。此时，例如，若使用偏心拉伸加工或冲压、锻造等，如图11的那样，使斜面部10外侧最下点h向从液相出口管6离开的方向移动L₂，则从图可知，即使圆筒容器2的径小，L₀尺寸小，也容易使L₁/L₀<0.6。即，在图11中，若同样地定义为L₁/L₀<0.6，则能够以上述的棱线X和圆筒部2a的中心轴的距离为L₀，以上述的棱线X和液相出口管6的中心轴的距离短的一侧为L₁，以包括圆锥形状斜面部外侧最下点h在内的与圆筒部的中心轴平行的线段和圆筒部2a的中心轴的距离为L₂，定义为L₁/(L₀₊L₂)<0.6，与L₁/L₀<0.6同样，能够使液相出口管6的位置更进一步从气相涡旋的中心离开，能够使液相出口侧气相混入比例更进一步变小，能够抑制气相向液相出口管的流出。

另外，即使圆筒容器2的径不一定小，若是L₁/(L₀₊L₂)<0.6，则也能够得到上述的效果，这是明确的。L₁/(L₀₊L₂)只要是0以上不足0.6即可，例如，也可以是不足0.55、不足0.5、不足0.45、不足0.4等。

另外，在上述说明中，L₂例如是L₀的1/5～1/2、L₀的1/4～1/2，但在实际使用上，优选为L₀的1/3～1/2。

另外，在上述说明中，存在圆锥形状的中心轴不与圆筒部的中心轴同心且不与其平行的情况，但当然圆锥形状的中心轴也可以与圆筒部的中心轴平行。

另外，图11是液相出口管6与圆筒部的中心轴大致平行的情况下的实施例，但也可以如图11-1的那样，将液相出口管6呈大致直角地设置在斜面部10。进而，液相出口管6，只要处于斜面部，且是L₁/(L₀₊L₂)<0.6即可，也可以不与圆筒部的中心轴大致平行。即，即使斜面部内侧10b和液相出口管6的中心轴所成的角度θ是任意的角度，也能够得到与图11同样的效果。

图11、图11-1的实施方式，除了圆筒部的中心轴和圆锥形状的中心轴不是同心以外，是与前述(图5、图5-1)的圆筒部的中心轴和圆锥形状的中心轴是同心的情况相同的构造，作用效果和与圆筒部的中心轴和圆锥形状的中心轴是同心的情况同样。

[实施方式3]

接着，使用图12，说明以与实施方式1(图1-1、图3)不同的形成方法制作的突起形状。

本实施例是将向上的突起与圆筒容器一体地形成的气液分离装置，例如，是在通过锻造或冲压加工形成斜面部10时，同时以一体的方式形成向上的突起11的实施例。根据本实施例，由于不需要如实施方式1(图3)的那样进行钎焊，所以无论是构成零件还是加工工时都可以少，另外，由于尺寸精度也好，所以量产性优异。

上述结构仅加工方法不同，集液部4侧的形状及作用效果与实施方式1(图3)相同，由于能够设置与图3同样的斜面部10和向上的突起11，所以是能够得到与实施方式1等同的效果的结构。

另外，突起形状，除了图3、图6的D、E、图12以外，也可以是山形的突起形状，还可以是鱼叉状的突起形状。

[实施方式4]

图13是将上述的气液分离装置使用在冷冻循环中的情况下的冷冻循环结构图。在图13所示的冷冻循环结构图中表示用于说明本实施方式所需要的基本的结构要素。即，压缩机18仅具有第一缸19，由压缩机吸入的低温低压的气相制冷剂由第一缸19压缩，成为高温高压气相制冷剂，经制冷剂排出管20，由冷凝器21向由冷凝器用送风机22输送的空气散热，成为高压液制冷剂。该液制冷剂由第一减压器23减压，成为二相流，从二相流入口管7流入气液分离装置1，液相制冷剂从液相出口管6进入蒸发器24，从由蒸发器用送风机25输送的空气夺取热，成为低温低压的气相制冷剂，被吸入压缩机18。另一方面，由气液分离装置分离了的气相制冷剂从气相出口管9经蒸发器旁通管26被吸入压缩机18。

在不使用气液分离装置1的情况下，因为由减压器23减压了的二相流的气相制冷剂也流入蒸发器，所以在由蒸发器用送风机25输送的空气温度低的情况下，蒸发压力降低，气相制冷剂的密度变小，体积流量变大，因此，在蒸发器24中的压力损失大，蒸发器24的出口压力，即压缩机吸入压力降低，因此，压缩动力增大，不能再进行高效率的运转。

与此相对，因为通过如本实施例所示的那样设置气液分离装置1，将被分离了的气相制冷剂从气相出口管9经蒸发器旁通管26吸入压缩机18，对冷却帮助极少的气相制冷剂不流入蒸发器24，所以能够抑制在蒸发器24中的压力损失，能够节约压缩动力，能够使高效率的运转成为可能。

[实施方式5]

图14是将气液分离装置使用在冷冻循环中的情况下的与图13不同的冷冻循环结构图。图14是分体型空调的例子，由室外单元27和室内单元28构成，表示制冷运转时的循环。冷冻机油混入到由压缩机18压缩了的高温高压气相制冷剂中，若混入到从压缩机排出的气相制冷剂中的冷冻机油量变多，则冷冻循环制冷剂流路的压力损失增加，另外，蒸发热传递率及冷凝热传递率降低，成为冷冻循环效率降低的原因。进而，在压缩机起动时，被封入压缩机内的冷冻机油起泡，大量的冷冻机油混入气相制冷剂，从压缩机排出，向冷冻循环流出。特别是在分体型空调的情况下，设置了连接室内单元和室外单元的连接配管，在此连接配管34长的情况下，向冷冻循环流出了的冷冻机油长时间不返回压缩机，存在压缩机内的冷冻机油因运转条件而不足，给压缩机的可靠性带来障碍的问题。

因此，图14是为了解决上述课题，在压缩机18的制冷剂排出管上设置紧凑的气液分离装置1，谋求冷冻循环效率的提高及确保压缩机的可靠性的图。即，由压缩机18吸入的低温低压的气相制冷剂由压缩机18压缩，成为高温高压气相制冷剂，经压缩机排出管，从气液分离装置1的二相流入口管7流入气液分离装置。冷冻机油混入到由压缩机18压缩了的高温高压气相制冷剂中，在气液分离装置1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6及气相出口管9被取出。从液相出口管6出来的冷冻机油，经储液器30、流量调整节流阀31，被吸入压缩机吸入管32，冷冻机油返回压缩机。设置流量调整节流阀31的理由是，因为在通常的运转条件下，混入到从压缩机18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，所以使由气液分离装置1分离了的冷冻机油由流量调整节流阀31逐渐返回压缩机18。另外，设置储液器30的理由是，因为在压缩机起动时，被封入压缩机内的冷冻机油起泡，大量的冷冻机油混入气相制冷剂，从压缩机排出，但这是暂时的现象，所以将由气液分离装置1分离了的冷冻机油暂时存入，使冷冻机油由流量调整节流阀31逐渐返回压缩机18。

另一方面，在气液分离装置1内分离了的气相制冷剂，从气相出口管9经四通阀33，由冷凝器21向从冷凝器用送风机22输送的空气散热，成为高压液制冷剂。该液制冷剂由第一减压器23减压，成为低温低压的二相流，进入蒸发器24，从由蒸发器用送风机25输送的空气夺取热，成为低温低压的气相制冷剂，被吸入压缩机18。因此，因为在气液分离装置1内，冷冻机油作为液相被分离，从液相出口管6经储液器30、流量调整节流阀31，被吸入压缩机吸入管32，冷冻机油返回压缩机，所以能够防止冷冻机油向冷冻循环流出，可进行高效率的冷冻循环运转，另外，在起动时，也能够防止冷冻机油向冷冻循环流出，可进行可靠性高的运转。

[实施方式6]

图15是表示将气液分离装置适用于对气液二相流进行处理的机械装置的一例的系统图。

具体地说，图15是空气清洁装置，是将混入到空气中的臭味成分、微粒成分等污浊成分除去，得到清洁的空气的结构。含有臭味成分、微粒成分的污浊空气35由送风机36向污浊吸附室37输送。另一方面，从泵38向喷嘴40输送吸附水39，从喷嘴40向污浊吸附室37内喷细微水滴41。细微水滴41吸附被输送到污浊吸附室37的污浊空气的臭味成分、微粒成分，向下方落下，并从排水管42被取出。另一方面，被进行了清洁化的空气从空气取出部43被取出，但该空气中含有很多细微水滴41。因此，将含有很多细微水滴的被进行了清洁化的空气从气液分离装置1的二相流入口管7导入气液分离装置1内，将细微水滴41分离，将该细微水滴从液相出口管6取出。另一方面，除去了细微水滴的被进行了清洁化的空气从气相出口管9被取出。因此，通过使用本发明的气液分离装置，能够有效地取出气相成分。

上面叙述的实施方式4及实施方式5的气液分离装置，是基于通过使用了制冷剂HFC-32和冷冻机油的实验得到的见解提出的结构，但其基本的考虑方法也可以适用于其它的HFC类制冷剂、HFO类制冷剂、自然制冷剂。另外，实施方式6的气液分离装置是空气－水的二相流的事例，但也可以适用于由一般的气相和液相构成的二相流。

产业上的利用可能性

通过在空调机等冷冻装置、具备气体喷射器的冷冻装置、蒸气循环装置、对气液二相流进行处理的机械装置中组入本发明的气液分离装置，能够得到效率好、使可靠性提高了的廉价的冷冻装置、蒸气循环装置、对气液二相流进行处理的机械装置。

另外，在对二相流进行处理的机械装置中，除了实施方式6的空气净化装置外，也包括如燃料电池的那样将混入到排气(氮等)中的水分离的装置、如基于超临界水的废塑料油化装置的那样将生成气体和油、水分离的装置、如基于超临界水的生物气体生产装置的那样将生成气体(甲烷等)和水分离的装置、如基于电化学的臭氧水产生装置的那样将在负极生成的氢和水分离的装置等。

符号的说明

1：气液分离装置；2：圆筒容器；2a：圆筒部；2b：圆筒部内壁；3：气液分离室；4：集液部；5：实线液面；5a：虚线液面；6：液相出口管；6a：入口；7：二相流入口管；8：气相涡旋前端；9：气相出口管；10：斜面部；10b：斜面部内侧；11：向上的突起；11a：钎料；12：圆筒部下端；13：连接曲面；13a：连接曲面内壁；18：压缩机；19：第一缸；20：制冷剂排出管；21：冷凝器；22：冷凝器用送风机；23：第一减压器；24：蒸发器；25：蒸发器用送风机；26：蒸发器旁通管；27：室外单元；28：室内单元；29：制冷剂排出管；30：储液器；31：流量调整节流阀；33：四通阀；34：连接配管；35：污浊空气；36：送风机；37：污浊吸附室；38：泵；39：吸附水；40：喷嘴；41：细微水滴；42：排水管；43：空气取出部；51：气液分离装置；51a：内周壁；52：容器；52a：底壁；53：二相流的入口；54：气相出口管；55：液相出口管；55a：入口；56：液面；57：突起。

Claims (11)

1.一种气液分离装置，所述气液分离装置对从二相流入口管向圆筒容器内导入的二相流赋予回旋力，由离心力将气液分离，使得气相从气相出口管流出，液相从液相出口管流出，其特征在于，

在圆筒容器的圆筒部下端形成向下的圆锥形状的斜面部，所述向下的圆锥形状的斜面部在包括圆筒部的中心轴在内的截面中，顶角在120度以下，且在圆筒部的中心轴上具有斜面部外侧最下点h，并且在该斜面部的除了设置在该斜面部和圆筒容器的圆筒部之间的连接曲面以外的位置设置液相出口管，且，

在包括圆筒部的中心轴在内的截面中，在以圆筒部内壁和连接曲面内壁的棱线为X，以棱线X和圆筒部的中心轴的距离为L₀，以棱线X和包括液相出口管的中心轴和该斜面部内侧的交点在内的与圆筒部的中心轴平行的线段的距离短的一侧为L₁时，使L₁/L₀<0.6。

2.一种气液分离装置，所述气液分离装置对从二相流入口管向圆筒容器内导入的二相流赋予回旋力，由离心力将气液分离，使得气相从气相出口管流出，液相从液相出口管流出，其特征在于，

在圆筒容器的圆筒部下端形成向下的圆锥形状的斜面部，所述向下的圆锥形状的斜面部在包括圆筒部的中心轴在内的截面中，顶角在120度以下，且在圆筒部的中心轴以外具有斜面部外侧最下点h，并且在该斜面部的除了设置在该斜面部和圆筒容器的圆筒部之间的连接曲面以外的位置，且是该斜面部的相对于圆筒部的中心轴而言与斜面部外侧最下点h相反侧的位置设置液相出口管，且，

在包括圆筒部的中心轴在内的截面中，在以圆筒部内壁和连接曲面内壁的棱线为X，以棱线X和圆筒部的中心轴的距离为L₀，以包括斜面部外侧最下点h在内的与圆筒部的中心轴平行的线段和圆筒部的中心轴的距离为L₂，以棱线X和包括液相出口管的中心轴和该斜面部内侧的交点在内的与圆筒部的中心轴平行的线段的距离短的一侧为L₁时，使L₁/(L₀+L₂)<0.6。

3.一种气液分离装置，所述气液分离装置对从二相流入口管向圆筒容器内导入的二相流赋予回旋力，由离心力将气液分离，使得气相从气相出口管流出，液相从液相出口管流出，其特征在于，

在圆筒容器的圆筒部下端形成向下的圆锥形状的斜面部，所述向下的圆锥形状的斜面部在包括圆筒部的中心轴在内的截面中，顶角在120度以下，并且在圆筒部下端的除了设置在该斜面部和圆筒容器的圆筒部之间的连接曲面以外的位置设置液相出口管，且，

在包括圆筒部的中心轴在内的截面中，在以圆筒部内壁和连接曲面内壁的棱线为X，以棱线X和设置在圆筒部下端的除了连接曲面以外的位置的液相出口管的外径下端的距离为L，以液相出口管的内径为d时，使L/d<2.5。

4.如权利要求1～3中的任一项所述的气液分离装置，其特征在于，在圆筒容器的圆筒部下端的斜面部最下端内侧设置了突起。

5.如权利要求4所述的气液分离装置，其特征在于，形成在斜面部最下端内侧的突起与圆筒容器一体地形成。

6.如权利要求4所述的气液分离装置，其特征在于，形成在斜面部最下端内侧的突起是使将圆筒容器的斜面部前端封闭的钎料向斜面部最下端内侧隆起而形成。

7.如权利要求4所述的气液分离装置，其特征在于，在包括圆筒容器的圆筒部的中心轴在内的截面中，在以圆筒部内壁和连接曲面内壁的棱线为X，以包括棱线X在内的与圆筒部的中心轴垂直的平面和圆筒容器的圆筒部下端的斜面部内侧最下点h_in的距离为h₁，以包括向上的突起的顶点在内的与圆筒部的中心轴垂直的平面和圆筒容器的圆筒部下端的斜面部内侧最下点h_in的距离为h₀时，使h₀/h₁＞0.06。

8.如权利要求5或6所述的气液分离装置，其特征在于，在包括圆筒容器的圆筒部的中心轴在内的截面中，在以圆筒部内壁和连接曲面内壁的棱线为X，以包括棱线X在内的与圆筒部的中心轴垂直的平面和圆筒容器的圆筒部下端的斜面部内侧最下点h_in的距离为h₁，以包括向上的突起的顶点在内的与圆筒部的中心轴垂直的平面和圆筒容器的圆筒部下端的斜面部内侧最下点h_in的距离为h₀时，使h₀/h₁＞0.06。

9.一种冷冻装置，其特征在于，将权利要求1至8中的任一项所述的气液分离装置配设在冷冻循环的压缩机排出管和冷凝器之间，将压缩机排出管与气液分离装置的二相流入口管连接，将气液分离装置的液相出口管经流量调整节流阀与压缩机吸入管连接，将气液分离装置的气相出口管与到达冷凝器的管路连接。

10.一种冷冻装置，其特征在于，将权利要求1至8中的任一项所述的气液分离装置配设在冷冻循环的减压器和蒸发器之间，将减压器出口管与气液分离装置的二相流入口管连接，将液相出口管与蒸发器入口连接，将气相出口管经蒸发器旁通管与压缩机吸入管连接。

11.一种流体机械装置，其特征在于，配设权利要求1至8中的任一项所述的气液分离装置，将气液二相流分离为气相和液相。

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