[发明专利]一种测井仪器内的大功率器件散热储热装置及其方法

说明书

本发明属于测井技术相关领域，并公开了一种测井仪器内的大功率器件散热储热装置，其包括导热基座、导热盖板、导热管和吸热剂模块，其中导热基座安装于大功率器件的表面，导热管的一端与导热基座紧密贴合并采用导热盖板对其固定，导热管的另一端插入吸热剂壳体与壳体内的吸热剂直接接触，吸热剂壳体采用吸热剂端盖对其内部的吸热剂进行密封。本发明还公开了相应的方法。通过本发明，大功率器件的热量可通过导热基座、导热管以热传导的方式直接导入并储存于吸热剂中，减少了传热环节，使得传热储热更加高效，能够有效地抑制测井仪器内大功率器件的温升速率，可解决测井仪内部大功率器件在高温井下长时间工作的散热问题。

技术领域

本发明属于测井技术相关领域，更具体地，涉及一种测井仪器内的大功率器件散热储热装置及其方法。

背景技术

在石油开采中,测井是一个非常重要的环节,测井仪器作为石油测井时使用的专业测量器具,直接影响着油井勘测结果。应用测井仪器对矿井进行探测可以有效采集地下环境中的多种物理信息如力、热、核等，随后对这些数据信息进行分析可有效解释油田范围内的油气层厚度和位置，进一步确定与开采相关的一些性能参数。

检索表明，现有技术中，测井仪器内大功率器件的典型散热结构为在器件表面安装散热翅片，但由于测井仪器处于密闭的承压瓶或保温瓶内，空气几乎不流动，难以通过对流换热的方式带走大功率器件的热量，致使大功率器件长时间工作后温度非常高，影响信噪比甚至烧毁无法再次使用。针对此技术问题，CN105682425A的中国发明专利公开了“一种测井仪器中大功率器件的散热方法”，其中采用散热器与测井仪外壳接触的方式，利用地层流体带走大功率器件的热量，但这种方式仅适用于地层流体处于较低温度的情况，事实上测井环境的地层流体温度已远超功率器件的可承受温度范围。随着测井仪器的工作环境日趋恶劣，部分测井环境温度已达200℃以上,上述散热结构仍然难以满足测井仪器大功率器件的散热需求。

发明内容

针对现有技术的以上不足之处和改进需求，本发明通过紧密结合测井应用工况的特性及需求，对大功率器件散热储热装置的整体构造及关键组件的相互设置做出了研究改进，同时对对吸热剂的关键组分及散热机理等方面重新做出了设计，相应可充分利用导热管直接传导至吸热剂中并储存，减少了传热环节，降低了大功率器件至吸热剂的传热热阻，可有效提高对大功率器件的散热能力，因而尤其适用于地下或者海底石油勘探和开发之类的测井仪器之类场合。

为实现上述目的，按照本发明的一个方面，提供了一种测井仪器内的大功率器件散热储热装置，其特征在于，该装置包括导热基座、导热盖板、导热管以及内储有吸热剂的吸热剂模块，其中：

该导热基座安装在作为散热对象的大功率器件的表面，用于对该大功率器件工作时产生的热能予以热传导；

该导热管的一端可拆卸地安装于所述导热基座与所述导热盖板之间，并用于与所述导热基座紧密贴合以将热能继续传递；它的另外一端则用于插入呈现壳体构造的所述吸热剂模块内部，并直接与内储的吸热剂相接触，由此借助于该吸热剂来将传递至此的热能予以存储；

该吸热剂模块包括吸热剂模块壳体和对其实现封装的吸热剂模块端盖，并对两者之间的连接间隙进行密封。

作为进一步优选地，所述导热基座优选安装在所述大功率器件的正反两面，并且该大功率器件与其正反两面的所述导热基座分别通过螺栓固定。

作为进一步优选地，优选在所述导热基座与所述大功率器件的表面均涂覆有热界面材料。

作为进一步优选地，所述导热基座的顶部、所述导热盖板的底部均优选具有半圆形凹槽结构，并且它们的内径与所述导热管的外径一致，由此将该导热管裸露于空气的另外一端安装于此半圆形凹槽结构中。