[發(fā)明專(zhuān)利]一種隔熱保溫裝置

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201110349373.6
• 申請(qǐng)日: 2011-11-07
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN103089241A
• 公開(kāi)（公告）日: 2013-05-08
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 周清;金兆國(guó);張昊;詹萬(wàn)初;鄒軍鋒;劉喜宗;艾素芬;張鵬
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 航天特種材料及工藝技術(shù)研究所
• 主分類(lèi)號(hào): E21B47/017
• 分類(lèi)號(hào): E21B47/017;E21B49/00
• 代理公司: 北京金信立方知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11225
• 代理人: 朱梅;司麗春

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及保溫裝置，具體涉及一種用于高溫環(huán)境下的隔熱保溫裝置。

背景技術(shù)

在石油測(cè)井領(lǐng)域，隨著勘探深度的不斷增加，井下的溫度越來(lái)越高，當(dāng)井深超過(guò)5000m時(shí)，井內(nèi)溫度達(dá)到150℃；當(dāng)井深超過(guò)7000m時(shí)，井內(nèi)溫度將達(dá)到200℃，這要求測(cè)井設(shè)備具備很好的隔熱保溫性能。目前國(guó)內(nèi)采油設(shè)備能承受的極限溫度為175℃，而對(duì)于測(cè)井儀來(lái)說(shuō)，其電子元件正常工作的溫度不能超過(guò)130℃，因此必須采用隔熱裝置來(lái)保證測(cè)井設(shè)備的正常工作。

傳統(tǒng)的隔熱裝置是真空保溫瓶，在其內(nèi)部裝填有吸熱劑。由于真空保溫瓶自身的隔熱效果有限，因此必須在其內(nèi)裝填大量吸熱劑。受到測(cè)井儀的直徑限制，導(dǎo)致需制造的真空保溫瓶的長(zhǎng)度過(guò)長(zhǎng)，而一套測(cè)井系統(tǒng)是由多個(gè)獨(dú)立測(cè)井儀連接而成的，因此將直接導(dǎo)致測(cè)井系統(tǒng)過(guò)長(zhǎng)。這不但給操作帶來(lái)很多不便，設(shè)備的準(zhǔn)確性、安全性也因此受到嚴(yán)重影響。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種用于高溫環(huán)境下的隔熱保溫裝置，以解決現(xiàn)有的測(cè)井儀用保溫裝置過(guò)長(zhǎng)的問(wèn)題。

為此，本發(fā)明提出一種隔熱保溫裝置，包括：

外殼體，其構(gòu)造為具有閉合表面且兩端開(kāi)口；

內(nèi)殼體，其設(shè)置在外殼體中并與外殼體固定，所述內(nèi)殼體構(gòu)造為具有閉合表面且兩端開(kāi)口，且兩端內(nèi)側(cè)具有螺紋；

隔熱層，其設(shè)置在所述外殼體和內(nèi)殼體之間，所述隔熱層內(nèi)表面與所述內(nèi)殼體的外表面相固定；

吸熱劑裝置，其布置在所述內(nèi)殼體內(nèi)部，所述吸熱劑裝置內(nèi)部填充有吸熱劑；

口蓋，其外表面具有與所述內(nèi)殼體兩端內(nèi)側(cè)的螺紋相應(yīng)的螺紋，且構(gòu)造為封堵所述內(nèi)殼體和外殼體的兩端開(kāi)口，所述口蓋內(nèi)部填充有保溫材料。

作為優(yōu)選，所述外殼體由耐高溫高壓不銹鋼材料制成，厚度為0.5-20毫米；所述內(nèi)殼體由耐高溫高壓不銹鋼材料或耐高溫高壓玻璃鋼材料制成，厚度為0.1-10毫米。

作為優(yōu)選，所述吸熱劑裝置的殼體由耐高溫高壓不銹鋼材料或耐高溫高壓玻璃鋼材料制成，厚度為0.05-5毫米。

作為優(yōu)選，所述吸熱劑裝置包括：第一吸熱劑裝置，其兩端為圓柱形、中部為半圓柱形并貫通連接兩端的圓柱形；第二吸熱劑裝置，其為與所述第一吸熱劑裝置中部的半圓柱形的尺寸相匹配的半圓柱形。

作為優(yōu)選，所述口蓋由耐高溫高壓不銹鋼材料制成，厚度為0.5-20毫米。

作為優(yōu)選，所述保溫材料選自下列材料：聚苯泡沫、酚醛泡沫、聚氨酯、巖棉、礦棉、玻璃棉和陶瓷纖維。

作為優(yōu)選，所述吸熱劑為高潛熱相變材料，填充體積為吸熱劑裝置總?cè)萘康?5-95％。其中，高潛熱相變材料包括無(wú)機(jī)類(lèi)相變材料和有機(jī)類(lèi)相變材料，無(wú)機(jī)類(lèi)相變材料有結(jié)晶水合鹽類(lèi)、熔融鹽類(lèi)、金屬、合金類(lèi)等；有機(jī)類(lèi)相變材料包括；石蠟、烷烴、脂肪酸、脂肪酸鹽類(lèi)、醇類(lèi)等。

作為優(yōu)選，所述隔熱層由纖維增強(qiáng)的氣凝膠材料制成。

作為優(yōu)選，所述纖維為選自下列纖維材料的一種或者兩種以上的組合：石英纖維、高硅氧纖維、硅酸鋁纖維、炭纖維、玻璃纖維、莫來(lái)石纖維、碳化硅纖維、氮化硅纖維、氧化鋁纖維、氮化硼纖維、玄武巖纖維、芳綸纖維、聚酯纖維、尼龍纖維、丙綸纖維和纖維素纖維。

作為優(yōu)選，所述氣凝膠選自下列材料：二氧化硅氣凝膠、氧化鋁氣凝膠、氧化鋯氣凝膠、氮化硅氣凝膠、碳化鋯氣凝膠、碳?xì)饽z、酚醛氣凝膠和纖維素氣凝膠。

氣凝膠材料物理、化學(xué)以及使用性能穩(wěn)定，且隔熱性能十分優(yōu)越，是目前為止室溫導(dǎo)熱系數(shù)最低的固體材料。氣凝膠材料特殊的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)使其能有有效降低熱傳導(dǎo)系數(shù)：固相傳導(dǎo)方面，由于氣凝膠材料由納米顆粒堆積而成，比表面積很大，固相傳導(dǎo)路徑復(fù)雜，具有無(wú)限長(zhǎng)路徑效應(yīng)，可以有效減小固相導(dǎo)熱系數(shù)；氣相傳導(dǎo)方面，由于氣凝膠材料內(nèi)部納米孔洞尺寸小于氣體分子運(yùn)動(dòng)的自由程，因此氣體分子運(yùn)動(dòng)也被有效抑制，所以氣凝膠材料最終表現(xiàn)出十分優(yōu)越的隔熱性能。

本發(fā)明的隔熱保溫裝置中，由于外殼體和內(nèi)殼體均是有一定厚度的不銹鋼材料，在外界200℃左右能夠保持足夠的強(qiáng)度；隔熱層阻擋外界熱流傳入，采用纖維增強(qiáng)的氣凝膠材料制備的隔熱層具有隔熱性能優(yōu)越，使用穩(wěn)定性好的優(yōu)點(diǎn)，克服了傳統(tǒng)保溫瓶由于使用過(guò)程中真空度下降導(dǎo)致隔熱性能降低的缺點(diǎn)；吸熱劑裝置吸收外界熱流傳入，并對(duì)電子元器件自身發(fā)熱具有吸收作用；口蓋使內(nèi)外環(huán)境分離，保護(hù)內(nèi)部環(huán)境不受水分、油份和鹽霧等入侵，口蓋里填充的保溫材料防止了口蓋位置產(chǎn)生熱橋。本發(fā)明的隔熱保溫裝置具有隔熱高效、尺寸短、安裝維護(hù)方便以及可設(shè)計(jì)性強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)。

附圖說(shuō)明

圖1為本發(fā)明的隔熱保溫裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。

附圖標(biāo)記：