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1. WO2020005839 - FORCED AIR COOLING SYSTEM WITH PHASE CHANGE MATERIAL

Publication Number WO/2020/005839
Publication Date 02.01.2020
International Application No. PCT/US2019/038743
International Filing Date 24.06.2019
IPC
H ELECTRICITY
01
BASIC ELECTRIC ELEMENTS
L
SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
23
Details of semiconductor or other solid state devices
34
Arrangements for cooling, heating, ventilating or temperature compensation
H ELECTRICITY
01
BASIC ELECTRIC ELEMENTS
L
SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
23
Details of semiconductor or other solid state devices
34
Arrangements for cooling, heating, ventilating or temperature compensation
36
Selection of materials, or shaping, to facilitate cooling or heating, e.g. heat sinks
H ELECTRICITY
01
BASIC ELECTRIC ELEMENTS
L
SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
23
Details of semiconductor or other solid state devices
34
Arrangements for cooling, heating, ventilating or temperature compensation
40
Mountings or securing means for detachable cooling or heating arrangements
H ELECTRICITY
01
BASIC ELECTRIC ELEMENTS
L
SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
23
Details of semiconductor or other solid state devices
34
Arrangements for cooling, heating, ventilating or temperature compensation
46
involving the transfer of heat by flowing fluids
467
by flowing gases, e.g. air
H ELECTRICITY
05
ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
K
PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
7
Constructional details common to different types of electric apparatus
20
Modifications to facilitate cooling, ventilating, or heating
H01L 23/34 (2006.01)
H01L 23/36 (2006.01)
H01L 23/40 (2006.01)
H01L 23/467 (2006.01)
H05K 7/20 (2006.01)
CPC
C09K 5/063
G01K 13/00
G01K 2201/00
G08B 21/182
H05K 7/20154
H05K 7/20209
Applicants
  • ABB SCHWEIZ AG [CH/CH]; Brown Boveri Strasse 6 5400 BADEN, CH
  • CAIROLI, Pietro [US/US]; US
Inventors
  • CAIROLI, Pietro; US
  • KARIMI-MOGHADDAM, Giti; US
  • JIANG, Taosha; US
Agents
  • ALLIE, John H.; US
Priority Data
16/017,33125.06.2018US
Publication Language English (EN)
Filing Language English (EN)
Designated States
Title
(EN) FORCED AIR COOLING SYSTEM WITH PHASE CHANGE MATERIAL
(FR) SYSTÈME DE REFROIDISSEMENT PAR AIR FORCÉ DOTÉ D'UN MATÉRIAU À CHANGEMENT DE PHASE
Abstract
(EN)
A system and method for maintaining a temperature of a power system using a cooling system that includes an impeller and a phase change material. During normal operation of the cooling system, heat that is generated by the operation of an electronic device(s) of the power system can be transferred primarily by conduction through an upper base plate and fins of a heat sink, and dissipated via forced convection that is generated by the impeller. Additionally, the phase change material is positioned outside of a main heat flux path of the heat sink such that, during normal operation of the cooling system, the phase change material does not provide a heat flux obstruction. In the event of an impeller failure, the phase change material provides at least a temporary cooling source for an extended period of time via the relatively large latent heat capacity of the phase change material.
(FR)
L'invention concerne un système et un procédé permettant de maintenir une température d'un système électrique à l'aide d'un système de refroidissement qui comprend une hélice et un matériau à changement de phase. Pendant un fonctionnement normal du système de refroidissement, de la chaleur qui est générée par le fonctionnement d'un ou de plusieurs dispositifs électroniques du système électrique peut être transférée principalement par conduction par l'intermédiaire d'une plaque de base supérieure et d'ailettes d'un dissipateur thermique, et être dissipée par le biais d'une convection forcée générée par l'hélice. En outre, le matériau à changement de phase est disposé à l'extérieur d'un trajet de flux de chaleur principal du dissipateur thermique de sorte que, pendant un fonctionnement normal du système de refroidissement, le matériau à changement de phase n'établisse pas d'obstruction pour le flux thermique. Dans le cas d'une panne d'hélice, le matériau à changement de phase fournit au moins une source de refroidissement temporaire sur une période de temps prolongée par le biais de la capacité thermique latente relativement grande du matériau à changement de phase.
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