CN1033831C - 动力惯性驱动热交换器 - Google Patents

Abstract

动力惯性驱动热交换器属于热交换技术领域。本发明和传统热交换器不同，其特征是利用人为惯性力破坏交换壁表面的边界层；热交换通道绕轴排列，通道口安排成一端轴半径小而另一端轴半径大，使热交换器在绕轴旋转引入惯性力场的同时具有对流体的抽运功能，使交换器和泵有机结合起来，可根据设计要求安排流体的抽运方向。本发明可用于简单通风以及气-气、气-液、液-液等热交换场合。具有能耗低，效率高的优点。

Description

动力惯性驱动热交换器

本发明涉及一种带有流体抽运以及在流体交换过程中籍惯性来驱动热的传递的一种高效热交换器，属热交换技术领域。

热交换器是通过一个隔开流体使互不渗透的器壁将热量从一种流体传送到另一流体的众所周知的设备。这里，流体这一概念指的是任何一种非固体的，可以是组合物质，包括气体，蒸汽和液体。通常热从器壁一侧温度较高的流体传向器壁通过与器壁表面相接触的温度较低的另一侧流体来移除。分隔壁两边存在温差对于热从一种流体传向另一种流体是必要的。热从流体传到器壁内部必须跨越一个与器壁相接触的边界层，该边界层在紧贴器壁表面的地方其流体流速相对于壁来说为零。对液-液类热交换器来说热的传递必须越过两个这种边界层。边界层阻挡了热的传递，因为边界层内是片流而非湍流，在片流情况下垂直于热交换器壁的方向上没有连续的流质交换这使热的传导受到了限制。热交换器内边界层范围以外流体由于湍流造成流体的混合作用使热传递速率大大提高。在传统的热交换器中减小边界层厚度使流体更好地进行热交换是通过特意创造湍流使器壁附近流质混合的办法来实现的，这需要消耗能量，能量的损失是由于在粘流体中发生大块切变，在每一点上粘滞力向量反平行于流体的速度向量。功耗的量级正比相应流体的速度和粘滞力的乘积在整个热交换体积内的积分值。在靠近交换壁的地方创造湍流以降低边界的厚度对热交换是有利的，但使湍流远离边界层延伸发展到大块流体中则是不希望的，它阻碍了整个系统中流体的定向输运，带来噪声并造成机械能的损失。任何表面的热交换系数与边界层厚度成反比关系，边界层厚度定义为从壁到流体开始发生湍流处的垂直距离，取决于所用流体的性质在边界层内给出一个相对于壁的速度梯度，当该处速度超过临界值则湍流产生。

通常分隔流体的交换壁利用一些附加物，波纹材料，凸棱或其他构型使紧靠壁的地方易产生湍流并增加接触面。总之，在传统热交换器中其设计任务是利用各种办法来创造湍流减小边界层厚度并增大与流体接触的交换壁表面面积。

本发明的设计思想与传统热交换器有很大不同。本发明提供一种可以加强流体混合的方法，人为地产生一种局部作用于边界层的惯性力F，该惯性力F与热量穿过交换器壁进入流体而造成的流体温度梯度相关，从而也与由此而形成的流体密度梯度相关。我们知道边界层中流体存在着温度梯度，这是因为片流使物质不能混合所造成的，离边界层较远的流体中温度梯度较小这是由于湍流混合的结果。显然，对获取热量的一侧来说，紧贴器壁表面的那层流体温度最高密度最小。如果将热交换表面和流体置于一个绕轴旋转的加热参考系中则将产生惯性力场，如原理图1-1和图1-2所示。该微分力dF作用于热交换器内任一小体积单元d，应和该处流体的密度、流体的速度有关： $\mathrm{dF}/d\▿=d\left(\mathrm{\ρ}\left(T\right)\frac{\mathrm{dV}}{\mathrm{dt}}\right)/d\▿$

其中ρ(T)为所处位置的流体密度与温度T有关；V是流体速度；t是时间。

惯性力F所起的作用是驱动相对于周围流体温度较高密度较小的那部分流体运动，其运动方向和所施加的力的方向相反，从而在边界层内引起了流体的相对运动。惯性力场促使那些温度梯度最大的区域中流体混合加强，而边界层内正是热交换器内的主要温度变化区。与温度梯度相关的惯性力导致流体内部相对运动将因边界层内粘滞损失而消耗能量，但对那些边界层范围以外流动着的大部分流体而言因其温度梯度趋于零则粘滞损失也趋于零；另一方面，热交换器中流体的速度向量V，如图1-1所示，可分解为三个分量，即角速度向量V(θ)，轴向速度向量V(Z)和径向速度向量V(r)。实际上，在本发明中这三个速度分量的数值量级来说一般有|V(θ)|＞|V(Z)|＞|V(r)|。角速度向量V(θ)和轴向速度向量V(Z)彼此互相垂直于F力向量，所以力F和这两个分量的点乘积均为零。这意味着力F可以任意加大而不因大块流体的输运速度增加而招致附加的粘滞功损失。惯性力F将各处因热的非均匀性而造成的不同密度的流体加速到径向速度V(r)，一般因其值相对较小，所以V(r)与F仅形成有限的点乘积。因此，由力F而引起主要能量消耗局限于靠近器壁的边界层区。惯性力的方向可以任选而本发明将惯性力的方向选择和大块流体速度向量成最佳的互相垂直方向，从而使它们间点乘积最小能量利用效率最高。

本发明所用的原理和传统热交换器中的过程有重大差别。传统热交换器中当利用流体相对于交换器运动以产生湍流去减小边界层厚度时粘滞力将因流体趋于零流动而也趋于零，但此时边界层厚度则相应增加。边界层内的一些微小流体混合仅仅是由于重力引起的对流，而本发明即使在交换器内流体零流动情况下，所加的惯性力仍可不受衰减地破坏边界层。换句话说，惯性力的作用总是不断地破坏流体中的密度变化，极大地降低边界层的厚度。传统热交换器的这种效果只能靠地心引力产生的自然对流，而本发明则是以人为引入惯性力来大大加强这种效果。

按照本发明，热量是在相邻的，由公共壁界面1隔开的，有任意横截面的通道5和4中流动着的两股流体间进行交换的，通道平行于旋转轴并形成坚固的结构，它整个地绕公共轴旋转，见原理图1-2。本发明设计思想的第二个特点是将流体输运泵和热交换器有机地结合成一个整体，不像传统热交换体系中泵和热交换器是独立的组成部分。按照本发明，对有热交换器绕轴旋转的特殊场合，可以通过热交换通道口安排成一端具有较小的轴旋转半径，另一端具有较大的轴旋转半径，即可使流体产生抽运作用。如原理图1-3所示。当热交换通道绕轴旋转时，通道口因旋转半径不同而线速度也不同，必然在通道两端产生压力差而导致流体的定向运输，其输运方向仅取决于通道端口构型，即流体从轴半径较小的端口进入沿着平行于旋转轴的通道从轴半径较大的端口流出而流体输运方向与通道绕轴的旋转方向无关。根据此原理本发明可以很容易地将相邻两热交换通道中的流体输运方向安排成相同或相反的。通常热交换器为了提高热交换效率，由热交换器壁隔开的相邻通道的流体输运方向是相反的。如图1-4和图2-1到图2-7的几种示例。一个热交换本体核心是由运送两股不同温度的方向相反的且有公共壁，即热交换壁隔开的，成对通道按一定夹角排列在旋转轴四周而构成的，从图例2-2，2-3，2-6可看到热交换芯体的热交换通道横截面为径向辐射状，从图1-4，2-1，2-2，2-4，2-5，2-7则可看到通道入口的位置为径向辐射状排列在热交换芯体靠近轴心处，而出口位置相对于入口而言则为径向辐射状排列在远离轴心处，相邻通道的流体进出口是互相交替的，即一个通道的近轴入口间隔安排着邻通道的远轴出口，使相邻通道间进行热交换的两股工作流体平行于旋转轴作逆向抽运，同时整个芯体的两端进出口形成一定的反对称构型。当流体由轴半径较小的口进入通道时被赋予角动量，流体的角动量当其通过热交换器时是守恒的，因此，热交换器的旋转轴长度及与此关联的体系热交换效率可以无限增加而不影响角动量。事实上，热交换器或热交换通道不可能无限长，其长度可视所要求的热交换效率以及总的热交换壁的面积而定。

泵和热交换器的有机结合带来了另一优点。传统热交换系统因泵和交换器分开，这使两个单元联接的部分必因流体的泵送而产生湍流带来噪声。显然，本系统不存在这个缺点，从而增加了热交换系统流质传递的机械效率，由湍流引起的噪声降低了，功耗也相应降低了。

本发明中大部分热交换表面位于惯性力的方向上，任何外来悬浮粒子或与流体密度不同的外来物质均将受到径向力的作用被扫离热交换表面，减小了颗粒物堵塞通道的可能性。对于气-气体系，外来物将积集在出口周围的表面，可以在周期维修时清除掉。也即本发明具有自清洁过程，当热交换表面与力F的方向不平行时，该自清洁过程仅发生在与力F方面相反的一面。

在本发明中，旋转的热交换系统和任何外接固定管道之间使用旋转密封是必要的，尤其是当流体是液体的场合。由于旋转封当转轴速度确定时其直径有一定的限制，为延长其使用寿命，可以减小热交换器流体出口的口径去适应旋转封的直径。当流体从较大的旋转半径流向小口径时流体流动方向上反压将提高，为防止因此而可能引起的角动量损失，在流体通过旋转封以后可以将流体再次输向大口径，当然此时角速度将随之下降，因而再设法使流体角速度提高是必要的。

与传统热交换器一样，体积热传递系数可以在交换器确定的体积范围内对热交换表面施加波纹或凸棱等增大交换表面面积的方法来提高。整体热交换性能的进一步提高还可以通过增加形成热交换表面的通道的长度以及利用安排多路通道并增加热交换器旋转半径等方法来实现。还有，为增加两股流体间通道的隔离表面面积，可以将通道按一定角度对轴旋绕，这时这些通道形成一个螺旋。按此法，通道长度在不增加热交换系统轴长的情况下只要技术上允许可以任意增加，理所当然的该螺旋管在通道长度增加时其截面减小。

本发明所另一个特性是惯性力F将在热交换器整个体积内随着较高温度的流体流向惯性力向量的反方向而引起热分流或热分层。尤其是当进出口流体的温度差悬殊时这种情况更易发生，见原理示意图1-4。这种热分流的内部过程是重要的因为它可以造成交换器流体进出口定位以至分流体之间的混合或者有显著温差的流体层之间的混合减小，这就是所谓的热分流现象，显然对提高热交换效率不利。为使这种热分流现象极小化，可在流体的出入口处设置隔离障以分隔不同流体层。例如图1-4中冷流体进入交换通道后从相邻通道温度较高的流体中获取传递热量，在惯性力量作用下将发生分层，紧靠转轴处为热流层，远离轴处为冷流层，图中出口处的隔离障将起到对冷流体溢出受阻而热流体流出通畅。所用隔离障的材料应该是薄而不良热传导的。同样，在相邻通道的热流体入口处也可设置类似的隔离障，目的是减小惯性力作用下的热分流现象提高热交换的效率。

在热交换器中，分开两股不同流体的通道在结构上应简单、易清洁，机械强度牢固等。原则上，有两种结构类型。第一种是一股流体通过任意截面的内管流动而另一股则在包裹内管的外管中流动；第二种是运送二股流体而截面任意的通道之间有公共壁隔开，这些通道交替或轮流地按一定夹角绕轴排列形成热交换器的主体核心。这两种原则方法将在下面以各种实施例来描述。

本发明提供四类实施例：

1、空气对空气单元，用于带热回收的通风，两股流体逆流输送，泵和热交换器形成一个有机的整体。见图2-1到图2-7。

2、同1所说的空气对空气单元，但带有内部措施或结构，可以逆转其中一股空气流的输运方向，可用于简单通风。见图3-1到图3-3。

3、一种液体对空气的单元，泵和交换器是一个有机整体，可应用于自动冷却或空调等场合。见图4-1到图4-4。

4、一种液体对液体的热交换单元。见图5。

图2-1展示了一个气对气热交换系统的轴向剖面。该气-气热交换系统由绕旋转轴排列的成对通道4，5以及气体进口端元6，8与出口端元7，9组成安装在外转子电机15转子上的热交换核心；固定在定子上的外壳10，排气管11以及带有辐射状空隙的圆盘16；配上使更好分离各股气流的旋转封12，13，14等组成一个泵和热交换器有机结合的整体。图2-1和图2-2中的热交换表面1由薄的金属或塑料片径向绕轴排列并固定在同轴圆筒2和3上，其相邻空间规定了图2-2中的成对通道4和5。气体进口端元6，8与出口端元7，9的反对称几何构型使相邻通道4，5间气体流动是逆向抽运的，所有热交换通道端元像圆锥环管一样均匀地上下分布并两侧反对称地设置在旋轴周围，它使同侧气体进口和出口隔开。每个通道的出口处安有导流片17，从图2-2可以见到导流片在相邻通道中为上、下各封死一半而且对两侧封口是交替式的，这可在图2-7中反应出来，旋转时空气从进口端元6进入通道4再从出口端元7引向外部；另一股则从进口端元8进通道5再从出口端元9引向外部。出口端元通过旋转封12接向环形固定管道11将空气排出，管道11和带有辐射状孔隙的圆盘16对两侧而言是对称的，它们和外壳10一起是热交换器的固定不转动部分，而空气则是通过16的间隙进入的。为了使热交换后不同温度的排出气体间更好地分离使用了旋转封13，为使进口和出口气体有效隔离使用了旋转封14。

气-气热交换器的核心部分还可以通过以下几种方案来实施。

如图2-3，2-4所示，由同轴圆筒2和3构成包含内管通道5的外管，外管即通道4，相邻通道交替排列而形成交换器的核心，内管和外管间气体逆向流动。通道5是通过两端隔板18，实上是两个环形锥面，将一个个内管以一定间隔嵌在内园筒3和外园筒2之间的。气体通过端口进入外管通道4再从出口端元9排出。

如图2-5所示，热交换器的核心也可以由一对对绕轴排列的契形框架，即气体通道4和5，安排成相邻框架通道间气体是逆流抽运的，以及热交换壁1所构成。交换壁材料为金属或塑料薄片，框架可以用木条或塑料，为提高热交换效率，框架内安排有引导气体流动的隔条17，用压焊或胶合方法把成对框架连结成核心整体。这些隔条以一定间隔平行于旋转轴且不于框架的径向壁接触，以阻挡气体从进口端元6，8直线穿行至出口端元7，9，从而使热交换气体流过较多的热交换表面。一个建议的具体尺寸如下：壁1为厚度0.02到0.03毫米的铝箔或塑料膜，面积为径向100×轴向250毫米，框架底部到轴心的距离为50毫米，也即热交换核心的直径为150毫米，长250毫米。构成框架的条，厚度为2毫米，顶部宽度6毫米，底部宽度2毫米；内部隔条厚度1毫米，气体出口端元7和9的宽度为10毫米，进口端元6和8宽度为30毫米。按照上述尺寸，约需80对框架通道4及5就可紧密封装成一个完整的热交换器旋转核心。

还有，如图2-6，2-7所示，图2-1和图2-2中的辐射状热交换壁1，可以由波纹状板材构成，这些波纹的峰和谷紧接同轴圆筒2的内壁和3的外壁，从而形成相邻通道4和5间的隔离，这些波纹板形成的通道端口按图2-7所示交替地上下封死一半，使气体在相邻通道中能逆向抽运。环形导流封板17和外圆筒2之间对通道来说是出口；而环形导流封板17和由圆筒3之间对通道来说则是气体的入口。

若在只需通风而不需要热交换的场合可将上述气-气热交换器简单改造一下，在芯体两侧相邻通道进出口处各加一个封环20，21。在正常的带有热交换的场合，其封环位置如图3-1所示，不改变原来气体在相邻通道中的逆流抽运。当封环20，21沿轴从通道两端抽出一个端口距离时，使原来隔开同侧进出口的封口打开通道连通，而关闭相邻通道之一的出口端元7和进口端元6，迫使相邻通道间的气体同方向抽运，即气体的进口端元为8，出口端元为9，变成简单的定向通风，如图3-2所示。

其实，封环可以做成两对不同直径的配合出入口轴半径和出入口大小的带缺口的封盘，如图3-3中的19。封盘安装在旋转轴上，只要旋转或扭过一个缺口位置使相邻通道之一的出口和进口封闭，同时使原来隔开同侧进出口相邻通道间的封口打开，就可改变相邻通道中的气体流向。

为应用动力惯性驱动热交换的原理于气-液系统，有两点必需注意，一是保证液体不泄漏，其次要求液体不滞留。由于液体的密度相对于气体要大得多，可以用小口径的旋转液封，载带液体的热交换管道也可大大缩小其横截面面积。

图4-1为气-液热交换系统的轴向剖面图。该系统中热交换核心由轴心管道23，辐射状分流管24，管形散热元件25，汇流盒28，环形出口29所构成；轴心管道23的一端通过进口旋转液封14接向固定不转的液体引进管道22，且该端管道外壁上带有旋转叶片26；轴心管道23的另一端联径向辐射状分流管再通过环绕成芯体平行于旋转轴的一根根管形散热元件25将液体返回并由汇流盒28集中液流至环形出口29；该环形出口与轴心管道同心并在其外围，使出口轴半径大于进口轴半径，并造成液体进出口在同一侧；液体通道环形出口通过出口旋转封12接向固定不转的离心空腔27，该空腔与轴心管道上的旋转叶片26相匹配，因热交换管25从大轴半径收缩至较小半径，此时旋转区的液体可能损失了部分角动量，为使其不至发生滞流，靠旋转叶片26增加其角动量并最终从离心空腔27上出口管道11流出。冷空气通过辐射状分流管24的间隙，沿轴心管22的周围进入热交换器，最后热空气从轴半径较大的管形散热元件25间的间隙排向空间，泵和热交换器是有机结合的整体。热交换管形散热元件25是有许多金属散热片30排置在管道上所构成；散热片可以有两种结构方式：整体的圆环形，轴心为旋转轴圆环形金属薄片，沿轴向均匀分布在管道25上形成热交换芯体的整体环形散热外围，见图4-3；另一种为小型的金属圆薄片以一根根环绕在芯体四周的管道25为轴心并沿轴向均匀分布其上从而形成热交换芯体的环形散热外围，见图4-4。图4-2为辐射状分流管示意图。

作为液-液热交换器的实施例如图5所示，它分为固定不动的液体进口管道31和35，出口通道34和38以及热交换旋转芯体两部分，中间有进口旋转液封32和36，出口旋转液封33和37紧密相联接。热交换芯体中由中间热交换圆筒形表面40，内圆筒39，外圆筒41所形成空腔圆环形热交换通道与旋转轴平行；内外同心圆筒的相互间固定，借助外圆筒41和热交换中间圆筒40的一侧底壁间的径向辐射状支架片43联结以及内圆筒39和中间热交换圆筒40的另一侧底壁间的径向辐射状支架片43联结成一个可旋转的整体。不同温度的热交换液体靠附加泵逆向泵进和流出，由内圆筒39与中间圆筒40形成的通道进口和出口分布在芯体两侧成为轴心进、出口；由外圆筒41与中间圆筒40形成的通道进、出口则分布为轴心管外的套管。热液体从31泵入，从管34离开；冷液体从35管泵入而从38离开，当圆筒39，40，41由电机带动旋转时，泵入的液体获得角动量并通过动力激活的分开两股不同温度液体的内表面40进行热交换，而管道31，35，34，38是固定不动的。

附图说明

图1-1到图1-4，为动力惯性驱动热交换器的原理性示意图。图1-4中H代表热，C代表冷。

图2-1到图2-7，为气-气热交换系统的各种实施方案，其中：图2-2为图2-1中位置A处的横截面图。图2-4为其热交换核心可由外管包含内管的方式构成，该图为轴向剖面图。图2-3为图2-4中部的横截面图。图2-5为热交换核心为框架式通道的分解图。图2-6为热交换核心由波纹板材构成的横截面图。图2-7为图2-6的剖析图。

图3-1，图3-2为简单通风时相邻通道气流抽运方向改成同向的原理图。

图3-3，是简单通风时所用的带缺口封盘图。

图4-1，为气-液热交换系统的轴向剖面图。

图4-2，为气-液热交换系统中辐射状分流管24的示意图。

图4-3及图4-4为散热管形元件25上的两种类型的散热片图。

图5为液-液热交换系统的轴向剖面图。

    以上各图中所用的编号表示为：

1、热交换表面

2、外圆筒壁

3、内圆筒壁

4，5、相邻的热交换通道

6，8为进口端元，7，9为出口端元

10、为热交换器外壳

11、为固定出口管道

12，13，14、为旋转封

15、外转子电机

16、带有辐射状孔隙的圆盘

17、为导流片或导流条或导流环形封板

18、锥形隔板

19、带缺口封盘

20，21、封环

22、固定的液体入口管道

23、液体流入轴心管道

24、辐射状液体分流管

25、管形散热元件

26、旋转叶片

27、离心空腔体

28、液体汇流盒

29、液体环形出口

30、金属散热片

31，35、固定的液体入口管道

32，33，36，37、为旋转液封

34，38、固定的液体出口管道

39、内圆筒

40、液-液热交换筒形内壁

41、外圆筒

42，43、固定内外圆筒用的辐射状支架片

Claims (10)

1、一种动力惯性驱动热交换器，包括热交换芯体、热交换工作流体、通道及旋转封，其特征为：

(1)由热交换器壁隔开的热交换通道成对地平行排列在旋转轴四周而形成热交换器和泵有机地结合成整体的一种热交换芯体；

(2)通道入口的位置为径向辐射状排列在热交换芯体靠近轴心处，出口位置为径向辐射状排列在远离轴心处，相邻通道的流体进出口是互相交替的，即一个通道的近轴入口间隔安排着相邻通道的远轴出口。

2、一种根据权利要求1所说的热交换器，其特征为：

(1)其工作流体为气体；

(2)芯体两侧相邻通道的进出口处各加使热交换器成为简单定向通风器的封环(20)、(21)，该对封环的位置附加在旋转芯体上在相邻通道中，气体作同向抽运动时移动一个端口距离使相邻通道之一的出口端元(7)和进口端元(6)封闭，同时使原来隔开同侧进出口相邻通道间的封口打开。

3、一种根据权利要求1所说的热交换器，其特征为：

(1)其工作流体为气体；

(2)芯体两侧相邻通道的进出口处各加两对安装在旋转轴上的配合出入口轴半径和出入口大小的带缺口的使热交换器成为简单定向通风器的封盘(19)，该两对封盘在相邻通道中气体作同向抽运动时扭转一个缺口位置使相邻通道之一的出口和进口封闭，同时使原来隔开同侧进出口通道间的封口打开。

4、一种根据权利要求1所说的热交换器，其特征为：

(1)其工作流体为气体；

(2)所说的热交换芯体上的成对通道是由一对对绕轴排列的契形框架(4)、(5)以及热交换器壁(1)形成，交换器壁材料为金属薄片或塑料薄片，框架材料为木条或塑料条，框架内安排有引导气体流动能使热交换气体流过较多的热交换表面的隔条，这些隔条是以一定间隔平行于旋转轴不与框架的径向壁接触，阻挡气体从进口端元(6)、(8)直线穿行至出口端元(7)、(9)；

(3)所说的热交换芯体是一种上述成对框架通道胶合而成的核心体，还包括一种上述成对框架通道压焊而成的核心体。

5、一种根据权利要求1所说的热交换器，其特征为：

(1)其工作流体为气体；

(2)通道由波纹状板材所构成，这些波纹的峰和谷紧接同轴圆筒(2)的内壁和圆筒(3)的外壁，从而形成相邻通道(4)和(5)间的隔离。

6、一种根据权利要求1所说的热交换器，其特征为成对通道由同轴圆筒(2)和(3)构成包含内管通道(5)的外管组成，外管即通道(4)，相邻通道(4)和(5)交替绕轴排列成芯体。

7、一种根据权利要求1所说的热交换器，其特征为：

(1)热交换工作流体一股为液体另一股为气体；

(2)液体通道由轴心管道(23)，辐射状分流管道(24)，管形散热元件(25)，汇流盒(28)，环形出口(29)所构成；轴心管道(23)的一端通过进口旋转封(14)，接向固定不转的液体引进管道(22)，该端管道通外壁还带有旋转叶片(26)；轴心管道(23)的另一端联径向辐射状分流管再通过环绕成芯体平行于旋转轴的一根根管形散热元件(25)将液体返回，并由汇流盒(28)集中液流至环形出口(29)；该环形出口与轴心管道同心在轴心管道(23)之外围，使出口轴半径大于进口轴半径，并造成液体进出口在同一侧；液体通道环形出口通过出口旋转封接向固定不转的离心空腔(27)，该空腔与轴心管道上的旋转叶片(26)相匹配，当芯体旋转时出口液体进一步获得角动量并最终从离心空腔(27)上出口管(11)处流出；

(3)气体通道入口为热交换芯体一端的辐射状分流管的间隙，出口为环绕在芯体外周的管形散热元件(25)之间的四周间隙。

8、一种根据权利要求7所说的热交换器，其特征为形成热交换芯体的整体环形散热外周的管形散热元件是轴心为旋转轴的圆环型金属薄片，沿轴向分布在管道(25)上而成。

9、一种根据权利要求7所说的热交换器，其特征为形成热交换芯体的整体环形散热外周的管形散热元件是小型的金属圆薄片，以一根根环绕在芯体四周的管道(25)为轴心并沿轴向分布其上而成。

10、一种根据权利要求1所述的动力惯性驱动热交换器，其特征为：

(1)其工作流体为液体；

(2)热交换芯体中由中间热交换筒形表面(40)，内圆筒(39)，外圆筒(41)所形成的空腔环形热交换通道与旋转轴平行；内外同心圆筒的相互间固定，借助外圆筒(41)和中间热交换圆筒(40)的一侧底壁间的径向辐射状支架片(43)连结以及内圆筒(39)和中间热交换圆筒(40)的另一侧底壁间的径向辐射状支架片(42)连结成一个可旋转的整体；

(3)不同温度的热交换液体靠附加泵逆向泵进和流出，由内圆筒(39)与中间圆筒(40)形成的通道进口和出口分布在芯体两侧成为轴心进、出口；由外圆筒(41)与中间圆筒(40)形成的通道进出口则分布为轴心管外的套管。

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