(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202210836328.1 (22)申请日 2022.07.15 (71)申请人 华中科技大 学 地址 430074 湖北省武汉市洪山区珞喻路 1037号 (72)发明人 罗小兵　彭嘉乐　蓝威　魏福龙　 邓超　王宇君　 (74)专利代理 机构 华中科技大 学专利中心 42201 专利代理师 尚威　李智 (51)Int.Cl. H05K 7/20(2006.01) (54)发明名称 测井仪用可更换储热模块的液冷-相变热管 理装置及方法 (57)摘要 本发明属于测井技术领域， 涉及一种测井仪 用可替换储热模块的液冷 ‑相变热管理装置， 用 于测井仪芯片热管理， 包括绝热瓶I、 绝热瓶快速 接头、 管道快速接头、 储热模块壳体、 相变材料、 液冷模块以及绝热瓶II； 绝热瓶I和绝热瓶II通 过绝热瓶快速接头连接； 储热模块壳体内灌装相 变材料； 液冷模块包括水冷管吸热段、 循环泵和 水冷管放热段； 水冷管吸热段设于绝热瓶I内， 用 于将测井仪的芯片产生的热量带出； 水冷管放热 段设于储热模块壳体内以与相变材料换热； 水冷 管吸热段和水冷管放热段通过管道快速接头连 接； 循环泵用于驱动液冷工质在水冷管吸热段和 水冷管放热段内循环。 本发明能够同时解决测井 仪高温热失效和作业完毕后短时间内需再次作 业的问题。 权利要求书2页 说明书6页 附图5页 CN 115379720 A 2022.11.22 CN 115379720 A 1.一种测井仪用可替换储热模块的液冷 ‑相变热管理装置， 用于测井仪芯片热管理， 其 特征在于， 包括绝热瓶I(2)、 绝热瓶快速接头(15)、 管道快速接头(16)、 储热模块壳体(18)、 相变材料(19)、 液冷模块以及绝热瓶 II(21)， 其中： 绝热瓶I(2)和绝热瓶II(21)通过绝热瓶快速接头(15)连接； 储热模块壳体(18)内灌装 相变材料(19)； 储热模块壳体(18)位于绝热瓶 II(21)内； 液冷模块包括水冷管吸热段(10)、 循环泵(12 )和水冷管放热段(20)； 水冷管吸热段 (10)设于绝热瓶I(2)内， 用于将测井仪的芯片产生的热量带出； 水冷管放热段(20)设于储 热模块壳体(18)内以与相变材料(19)换热； 水冷管吸热段(10)和水冷管放热段(20)通过管 道快速接头(16)连接； 循环泵(12)用于驱动液冷工质在水冷管吸热段(10)和水冷管放热段 (20)内循环。 2.如权利要求1所述的一种测井仪用可替换储热模块的液冷 ‑相变热管理装置， 其特征 在于， 液冷模块还包括液体补偿器(13)， 液体补偿器(13)串联于循环泵(12)的进口或出口 管路上。 3.如权利要求2所述的一种测井仪用可替换储热模块的液冷 ‑相变热管理装置， 其特征 在于， 液体补偿器(13)的出口管路向内延伸至液体补偿器(13)的底部且位于液体补偿器 (13)工作时朝下的一侧。 4.如权利要求2所述的一种测井仪用可替换储热模块的液冷 ‑相变热管理装置， 其特征 在于， 所述液体补偿器(13)中的液冷工质采用高温氟化液； 所述循环泵(12)为耐高温泵。 5.如权利要求2所述的一种测井仪用可替换储热模块的液冷 ‑相变热管理装置， 其特征 在于， 还包括适配器(11)， 适配器(11)设于绝热瓶I(2)内， 用于安装固定循环泵(12)及液体 补偿器(13)。 6.如权利要求1～5任一项所述的一种测井仪用可替换储热模块的液冷 ‑相变热管理装 置， 其特征在于， 还包括水冷板(6、 7)， 水冷板(6、 7)布置有与水冷管吸热段(10)形状匹配的 S型流道， 水冷管吸热段(10)安装固定或一体成型于S型流道中； 水冷板(6、 7)通过热界面材 料紧附于测井仪的芯片上。 7.如权利要求1～5任一项所述的一种测井仪用可替换储热模块的液冷 ‑相变热管理装 置， 其特征在于， 水冷管放热段(20)在 储热模块壳体(18)中呈螺旋布置， 螺旋直径的范围为 40～60mm， 螺距的范围为16～3 0mm。 8.如权利要求1～5任一项所述的一种测井仪用可替换储热模块的液冷 ‑相变热管理装 置， 其特征在于， 管道快速接头(16)与绝热瓶快速接头(15)之间设有隔热套(14)， 隔热套 (14)的长度不小于绝热瓶快速 接头(15)的长度。 9.如权利要求8所述的测井仪用可替换储热模块的液冷 ‑相变热管理装置， 其特征在 于， 绝热瓶快速接头(15)由两个弧形部分拼接而成， 接缝处通过凸台(1504)和凹槽(1505) 进行匹配定位； 绝热瓶快速接头(15)两端分别布置有与绝热瓶I(2)和绝热瓶II(21)连接的 螺纹； 绝热瓶I(2)和绝热瓶II(21)的管壁内部均设有真空层， 且均在一端设有与绝热瓶快 速接头(15)匹配的螺纹， 另一端设置限位部 。 10.一种测井仪用可替换储热模块的液冷 ‑相变热管理方法， 其特征在于， 采用 如权利 要求1～9任一项所述的液冷 ‑相变热管理装置来实现， 包括： 在井下作业时， 通过液冷工质强制将测井仪的芯片产生的热量由水冷管吸热段(10)传权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 115379720 A 2递到水冷管放热 段(20)进 而传递到相变材 料(19)进行存 储； 作业完毕或储热模块达到工作极限需要冷却时， 仅拆除装有储热模块的绝热瓶II (21)， 使储热模块壳体直接暴露于外部环境中， 而测井仪电路仍处于绝热瓶I(2)的保护之 中， 利用液冷循环和外 部环境散热使测井仪的电路部分快速降温； 作业完毕或储热模块达到工作极限需立即重新下井时， 打开绝热瓶快速接头(15)， 然 后通过管道快速接头(16)快速更换新的储热模块， 再重新将液冷 ‑相变热管理装置组装完 成即可下井。权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 115379720 A 3