电共轭液(以下简称 ECF)是一种功能性流体 [ 1 ]。ECF有一个显着的特性,即当通过电极向ECF施加高压时,两个电极之间会产生强烈的射流。通过应用这种强大的射流,ECF 开发了一些系统 [ 2 ]。另一方面,通过使用强射流,似乎能够开发出结构简单、没有滑动部分、无噪音、无振动的泵。
最近,由于个人计算机的性能越来越高,CPU的耗散功率逐渐增加。因此,针对 CPU 的液体冷却系统已被提出并在笔记本个人计算机中采用 [ 3 , 4 ],而不是传统的空气冷却系统。在台式个人计算机和笔记本个人计算机中,计算机主体趋于小型化。因此,有必要使液体冷却系统的尺寸更小。因此,需要使泵的尺寸更加紧凑,并开发出高性能的微通道散热器。为了使泵体积更紧凑,通常采用单侧驱动压电微型泵 [ 5] 提议。然而,通常采用由电动机驱动的离心泵。另一方面,关于高性能微通道散热器的文章很多[ 6-10 ]。在CPU的液冷系统中采用ECF作为工作流体的情况下,可以使用具有上述特征的ECF泵。因此,与用于传统液体冷却系统的泵相比,泵送部分变得简单,例如由电动机驱动的离心泵、旋转泵或齿轮泵。
为了通过 ECF 实现笔记本电脑 CPU 的液体冷却系统,Yokota 提出了一种平面 ECF 泵 [ 11 ]。建议泵的尺寸为 A4 尺寸(297 毫米×210 毫米)。制造了所提出的泵,并通过实验明确了泵的性能。除此之外,Seo 还提出了一种高性能平面 ECF 泵 [ 12]. 通过改进电极图案,所提出的泵的尺寸变得更小,即 120 mm × 38 mm × 13 mm,并且其性能显着。然而,使用这些ECF泵和ECF还没有进行冷却CPU的实验。因此,不确定这些ECF-泵和ECF的液体冷却系统是否可以实现。除此之外,为了通过 ECF 实现液体冷却系统,似乎有必要使 ECF 泵尺寸紧凑并使泵易于安装。
在这项研究中,通过实验研究了开发易于安装的紧凑型 ECF 泵的可能性以及通过所提出的 ECF 泵和 ECF 实现液体冷却系统。首先,为了使ECF泵的尺寸紧凑并使ECF泵易于安装,提出了一种管式ECF泵。制造了所提出的 ECF 泵,并通过各种实验研究了其基本特性。接下来,通过使用所提出的 ECF 泵,制造了 ECF 液体冷却系统,并通过实验评估了系统的性能。