KR101945235B1 - Coolant for cooling compressed air of hyper tube train and compressed air cooling system using same - Google Patents

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장용준
이관섭
김재훈
이창영
옥민환
조정민
이진호
임정열
최수용
최재헌
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한국철도기술연구원
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Abstract

The present invention relates to a refrigerant for cooling compressed air of a hyper tube train and a compressed air cooling system using the same. The present invention provides a refrigerant for cooling compressed air and a compressed air cooling system using the same which mix a refrigerant used by an intercooler with water, propanediol, and ethylene glycol at a prescribed ratio to greatly reduce the volume of a cooling system used to cool compressed air used to drive a hyper tube train. The refrigerant for cooling compressed air of a hyper tube train is obtained by mixing a mixture of propanediol (C_3H_8O_2) and ethylene glycol (C_2H_6O_2) with slush in which ice and water are mixed.

Description

하이퍼 튜브 트레인의 압축공기 냉각용 냉매 및 이를 이용한 압축공기 냉각 시스템 {Coolant for cooling compressed air of hyper tube train and compressed air cooling system using same}BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention [0001] The present invention relates to a refrigerant for cooling compressed air of a hyper-tube train, and a compressed air cooling system using the same.

본 발명은 하이퍼 튜브 트레인의 압축공기 냉각용 냉매 및 이를 이용한 압축공기 냉각 시스템에 관한 것으로서, 좀더 상세하게는 하이퍼 튜브 트레인의 주행을 위하여 사용하는 압축공기를 냉각하기 위한 인터쿨러에서 사용되는 냉매를 물과 프로판디올 및 에틸렌글리콜을 일정 비율로 혼합하여 사용함으로써 냉각시스템의 부피를 크게 감소시킬 수 있는 하이퍼 튜브 트레인의 압축공기 냉각용 냉매 및 이를 이용한 압축공기 냉각 시스템에 관한 것이다.The present invention relates to a refrigerant for cooling compressed air in a hypertube train and a compressed air cooling system using the same. More particularly, the present invention relates to a refrigerant for use in an intercooler for cooling compressed air used for traveling a hypertube train, Propane diol and ethylene glycol at a certain ratio, thereby greatly reducing the volume of the cooling system, and a compressed air cooling system using the refrigerant.

일반적으로 하이퍼튜브철도(HyperTube)란 튜브라는 진공 상태의 밀폐된 선로 공간에서 열차가 초고속으로 주행하는 교통수단으로, 튜브 내에서 주행하는 열차를 튜브 트레인(Tube Train)이라 한다.Generally, a hyper tube is a transportation means in which a train travels at a very high speed in a closed line space of a vacuum state called a tube. A train traveling in a tube is called a tube train.

이러한 튜브 트레인은 등록특허 제10-1130812호, 등록특허 제10-1015170호 등에서와 같이 자기부상열차(Maglev) 방식 또는 바퀴식 초고속 튜브철도 열차 등 다양한 구동 방식이 제안 및 연구되고 있다. Such a tube train is proposed and studied in various driving methods such as a Maglev system or a wheel-type super-high-speed tube railway train, as disclosed in Japanese Patent No. 10-1130812 and Japanese Patent No. 10-1015170.

튜브 내 진공도는 대기압의 약 1/3 ~ 1/1000 정도의 감압 상태이며, 열차 내 객실 공간은 대기압을 유지해야 하므로 튜브열차는 기밀(Sealing)이 되어야 한다. 이때, 진공의 튜브 선로를 움직이는 튜브열차에서 열의 냉각은 매우 중요하다.The degree of vacuum in the tube is about 1/3 to 1/1000 of the atmospheric pressure, and the room inside the train must maintain atmospheric pressure, so the tube train must be sealed. At this time, the cooling of the heat in the tube train moving the vacuum tube line is very important.

한편, 도 1 및 도 2는 일반적인 하이퍼 튜브 트레인 및 캡슐 트레인을 도시한 도면이고, 도 3은 이와 같은 하이퍼 튜브 트레인에 적용가능한 압축공기 냉각 시스템의 구성도이다. FIG. 1 and FIG. 2 are views showing a general hypertube train and a capsule train, and FIG. 3 is a configuration diagram of a compressed air cooling system applicable to such a hypertube train.

이에 의하면 하이퍼 튜브(1) 내부를 주행하는 하이퍼 튜브 트레인(2)에서 압축기(Axial compressor) 사용에 따라 압축된 공기는 온도가 약 600℃까지 상승하게 되며 이는 냉각 시스템을 사용하여 냉각을 해야 한다. 이 경우 종래 냉각 시스템은 냉각 용매로서 물탱크(Water Reservoir)의 물을 사용하고 있으며, 인터쿨러(intercooler)에서 물은 압축기(Axial compressor)에서 압축된 뜨거운 공기와 접촉하여 기화하게 되며, 기화된 증기를 스팀 탱크에 보관하며 냉각된 공기는 노즐 익스팬더(nozzle expander)을 통해 배출되도록 설계되어 있다. According to this, in the hyper-tube train 2 running in the hyper tube 1, the compressed air is increased to about 600 ° C. by using an axial compressor, which must be cooled using the cooling system. In this case, the conventional cooling system uses water in the water reservoir as a cooling solvent. In the intercooler, the water comes into contact with hot air compressed in an axial compressor to vaporize, It is stored in a steam tank and the cooled air is designed to be discharged through a nozzle expander.

이때, 냉각 용매로 사용되는 물의 무게는 약 290kg(35분 주행에 필요한 냉각수 무게)이고 부피는 약 0.29㎥이며, 사용된 물이 전부 기화되어 증기로 될 경우 부피는 1,244배가 증가하여 약 360㎥의 부피를 차지하게 되며 또한 증기를 다시 압축시켜도 약 207㎥ 정도의 부피로 감소시킬 수 있지만 캡슐 트레인 차량의 총 부피가 약 40 ~ 100㎥인 것을 고려하면 증기를 보관하는 스팀 탱크(Steam Tank)의 부피는 여전히 비현실적이어서 실제 적용하기에 어려움이 존재한다.In this case, the weight of the water used as the cooling solvent is about 290 kg (the weight of the cooling water required for driving for 35 minutes) and the volume is about 0.29 m 3. When the used water is completely vaporized and becomes steam, the volume increases 1,244 times, The volume of the steam tank can be reduced to about 207 m 3 even if the steam is re-compressed. However, considering that the total volume of the capsule train vehicle is about 40 to 100 m 3, the volume of the steam tank Is still unrealistic and there are difficulties in actual application.

따라서, 하이퍼튜브 트레인의 냉각 시스템용으로 사용되는 스팀 탱크에 대한 현실적인 설계가 필요한 실정이다.Therefore, a realistic design of a steam tank used for a cooling system of a hyper tube train is required.

참고문헌 1: 등록특허 제10-1130812호Reference 1: Registration No. 10-1130812 참고문헌 2: 등록특허 제10-1015170호Reference 2: Registration No. 10-1015170

따라서, 본 발명은 이러한 문제점들을 해결하기 위한 것으로서, 본 발명은 냉각수를 이용하여 압축 공기를 냉각(Cooling)하는 것이 아니라 슬러시 상태의 얼음과 물 혼합물에 프로판디올과 에틸렌글리콜을 혼합하여 냉매로 사용함으로써 하이퍼튜브 트레인에 현실적으로 적용할 수 있는 하이퍼 튜브 트레인의 압축공기 냉각용 냉매 및 이를 이용한 압축공기 냉각 시스템을 제공하는데 그 목적이 있다.Accordingly, the present invention has been made to solve the above problems, and it is an object of the present invention to provide a refrigerator which does not cool compressed air using cooling water but mixes propane diol and ethylene glycol in a slushy ice- The present invention provides a refrigerant for cooling compressed air of a hypertube train that can be practically applied to a hypertube train and a compressed air cooling system using the same.

이와 같은 기술적 과제를 해결하기 위해 본 발명은; In order to solve such a technical problem,

하이퍼 튜브 트레인의 압축공기 냉각용 냉매에 있어서, 상기 냉매는 얼음과 물이 혼합된 슬러시에 프로판디올(C3H8O2) 및 에틸렌글리콜(C2H6O2) 혼합물을 혼합한 것을 특징으로 하는 하이퍼 튜브 트레인의 압축공기 냉각용 냉매를 제공한다.In the refrigerant for cooling compressed air in a hypertube train, the refrigerant is characterized in that a mixture of propane diol (C 3 H 8 O 2 ) and ethylene glycol (C 2 H 6 O 2 ) is mixed with a slush in which ice and water are mixed A refrigerant for cooling compressed air of a hypertube train is provided.

이때, 상기 얼음과 물이 혼합된 슬러시는 얼음과 물을 85 : 15의 중량비율로 혼합한 것을 특징으로 한다.At this time, the slush in which the ice and water are mixed is characterized by mixing ice and water at a weight ratio of 85:15.

그리고, 상기 얼음과 물이 혼합된 슬러시와 프로판디올(C3H8O2) 및 에틸렌글리콜(C2H6O2) 혼합물은 1 : 9의 중량비율로 혼합한 것을 특징으로 한다.The mixture of the slush with ice and water, propanediol (C 3 H 8 O 2 ), and ethylene glycol (C 2 H 6 O 2 ) is mixed at a weight ratio of 1: 9.

아울러, 상기 프로판디올(C3H8O2) 및 에틸렌글리콜(C2H6O2) 혼합물은 프로판디올(C3H8O2) 90 ~ 70 중량%과 에틸렌글리콜(C2H6O2) 10 ~ 30 중량%로 이루어진 것을 특징으로 한다.The mixture of propanediol (C 3 H 8 O 2 ) and ethylene glycol (C 2 H 6 O 2 ) is prepared by mixing 90 to 70% by weight of propanediol (C 3 H 8 O 2 ) and ethylene glycol (C 2 H 6 O 2 ) 10 to 30% by weight.

또한, 본 발명은; The present invention also provides

하이퍼튜브 트레인의 압축공기 냉각 시스템에 있어서, 얼음과 물이 혼합된 슬러시에 프로판디올(C3H8O2) 및 에틸렌글리콜(C2H6O2)을 혼합한 상태의 냉각 용매가 저장되는 슬러시 탱크와, 상기 슬러시 탱크의 냉각 용매를 압축기에서 압축된 공기와 접촉시켜 냉각하는 인터쿨러로 구성되는 것을 특징으로 하는 하이퍼 튜브 트레인의 압축공기 냉각 시스템도 제공한다. In a compressed air cooling system for a hypertube train, a cooling solvent in which propane diol (C 3 H 8 O 2 ) and ethylene glycol (C 2 H 6 O 2 ) are mixed is stored in a slush in which ice and water are mixed And an intercooler that cools the cooling solvent of the slush tank by contacting the compressed air with the compressor.

이때, 상기 얼음과 물이 혼합된 슬러시는 얼음과 물을 85 : 15의 중량비율로 혼합한 것을 특징으로 한다.At this time, the slush in which the ice and water are mixed is characterized by mixing ice and water at a weight ratio of 85:15.

그리고, 상기 얼음과 물이 혼합된 슬러시와 프로판디올(C3H8O2) 및 에틸렌글리콜(C2H6O2) 혼합물은 1 : 9의 중량비율로 혼합한 것을 특징으로 한다.The mixture of the slush with ice and water, propanediol (C 3 H 8 O 2 ), and ethylene glycol (C 2 H 6 O 2 ) is mixed at a weight ratio of 1: 9.

아울러, 상기 프로판디올(C3H8O2) 및 에틸렌글리콜(C2H6O2) 혼합물은 프로판디올(C3H8O2) 90 ~ 70 중량%과 에틸렌글리콜(C2H6O2) 10 ~ 30 중량%로 이루어진 것을 특징으로 한다.The mixture of propanediol (C 3 H 8 O 2 ) and ethylene glycol (C 2 H 6 O 2 ) is prepared by mixing 90 to 70% by weight of propanediol (C 3 H 8 O 2 ) and ethylene glycol (C 2 H 6 O 2 ) 10 to 30% by weight.

본 발명에 따르면, 하이퍼 튜브 트레인 및 아음속 캡슐 튜브 트레인에 적용되어 압축기와 연동되는 냉각 시스템에 얼음과 물이 혼합된 슬러시와 프로판디올(C3H8O2) 및 에틸렌글리콜(C2H6O2)을 혼합한 냉매를 사용함에 따라 냉각에 필요한 체적을 92배 이상 감소시킬 수 있어 실제적인 냉각 시스템에 적용할 수 있는 장점이 있다.In accordance with the present invention, hyper-tube train and subsonic capsule tube is applied to train an ice and water mixture in the cooling system to work as a compressor slush and propane diol (C 3 H 8 O 2) and ethylene glycol (C 2 H 6 O 2 ) is used, the volume required for cooling can be reduced by 92 times or more, which is advantageous for practical cooling system.

특히, 본 발명은 얼음과 물이 혼합된 슬러시에 프로판디올(C3H8O2) 및 에틸렌글리콜(C2H6O2)을 일정 중량비율을 혼합함으로써 어는점은 -100℃ 이하로 더욱 낮춰 전체적으로 냉각 시스템의 체적을 더욱 감소시킬 수 있고 끓는점은 200℃ 이상에서 끓게 되어 기체화를 크게 염려할 필요도 없어 냉각 시스템에 유리하다.Particularly, in the present invention, by mixing propane diol (C 3 H 8 O 2 ) and ethylene glycol (C 2 H 6 O 2 ) in a certain weight ratio, the freezing point is further lowered to -100 ° C. or lower As a whole, the volume of the cooling system can be further reduced, and the boiling point is boiled at 200 DEG C or higher, so that there is no need to worry about gasification significantly, which is advantageous for the cooling system.

도 1은 통상의 하이퍼 튜브 트레인 캡슐의 전두부 및 압축기를 도시한 도면이다.
도 2는 통상의 하이퍼 튜브 트레인 및 캡슐 트레인을 도시한 도면이다.
도 3은 종래 압축공기 냉각 시스템의 구성도이다.
도 4는 본 발명에 따른 하이퍼튜브 트레인의 압축공기 냉각 시스템의 구성도이다.
도 5는 물의 물의 상태 변화에 따른 에너지 이동을 도시한 도면이다.
도 6은 하이퍼 튜브 트레인의 압축공기 냉각용 냉매로 순수한 물을 사용하는 경우와 얼음과 물을 혼합한 경우의 무게 차이를 설명하기 위해 도시한 도면이다.
도 7은 하이퍼 튜브 트레인의 압축공기 냉각용 냉매로 순수한 물을 사용하는 경우와 얼음과 물을 혼합한 경우의 부피 차이를 설명하기 위해 도시한 도면이다.
도 8은 농도에 따른 프로판디올 및 에틸렌글리콜의 어는점 변화를 도시한 도면이다.BRIEF DESCRIPTION OF DRAWINGS FIG. 1 is a diagram showing a front head and a compressor of a conventional hypertube train capsule. FIG.
2 is a diagram showing a conventional hypertube train and a capsule train.
3 is a block diagram of a conventional compressed air cooling system.
4 is a configuration diagram of a compressed air cooling system for a hypertube train according to the present invention.
FIG. 5 is a diagram showing energy transfer in accordance with water state change of water. FIG.
FIG. 6 is a view for explaining weight difference when pure water is used as a coolant for cooling compressed air of a hyper tube train and when ice and water are mixed.
FIG. 7 is a view for explaining the difference in volume when pure water is used as a coolant for cooling compressed air of a hypertube train and when a mixture of ice and water is used.
8 is a graph showing changes in freezing points of propanediol and ethylene glycol according to the concentration.

이하, 본 발명에 따른 하이퍼 튜브 트레인의 압축공기 냉각용 냉매 및 이를 이용한 압축공기 냉각 시스템을 첨부한 도면을 참고로 하여 상세히 기술되는 실시 예에 의하여 그 특징들을 이해할 수 있을 것이다. Hereinafter, the refrigerant for cooling compressed air and the compressed air cooling system using the same according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

이에 앞서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니 되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.Prior to this, terms and words used in the present specification and claims should not be construed as limited to ordinary or dictionary terms, and the inventor should appropriately interpret the concepts of the terms appropriately It should be interpreted in accordance with the meaning and concept consistent with the technical idea of the present invention based on the principle that it can be defined.

따라서, 본 명세서에 기재된 실시 예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일 실시 예에 불과할 뿐이고, 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들은 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형 예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다. Therefore, the embodiments described in the present specification and the configurations shown in the drawings are only the most preferred embodiments of the present invention, and not all of the technical ideas of the present invention are described. Therefore, It should be understood that various equivalents and modifications may be present.

도 4를 참고하면, 본 발명에 따른 하이퍼튜브 트레인의 압축공기 냉각 시스템은 하이퍼 튜브 트레인에서 얼음과 물이 혼합된 슬러시에 프로판디올(C3H8O2) 및 에틸렌글리콜(C2H6O2)을 혼합한 상태의 냉각 용매를 이용하여 압축기(Axial compressor)(10)에 의해 압축된 고온의 공기를 냉각(cooling)한다.4, the compressed air cooling system of a hypertube train according to the present invention is a system for cooling a compressed air of a hypertube train in which a mixture of ice and water is mixed with propane diol (C 3 H 8 O 2 ) and ethylene glycol (C 2 H 6 O 2 ) is mixed with the cooling solvent to cool the high-temperature air compressed by the compressor (axial compressor) 10.

이하에서는 하이퍼 튜브 트레인에 적용되는 냉각 용매 및 시스템에 관해서만 설명하지만 본 발명은 이에 한정되지 않고 아음속 캡슐 튜브 트레인에도 동일하게 적용할 수 있다.Hereinafter, only the cooling solvent and the system applied to the hyper tube train will be described, but the present invention is not limited thereto and the same can be applied to the subsonic capsule tube train.

이와 같은 본 발명에 따른 하이퍼튜브 트레인의 압축공기 냉각 시스템은 하이퍼 튜브 내부를 주행하는 하이퍼 튜브 트레인에서 유입되는 공기를 압축하는 압축기(Axial compressor)(10)를 냉각하여 노즐 익스팬더(nozzle expander)(20)를 통해 배출하기 위한 것으로, 얼음과 물이 혼합된 슬러시에 프로판디올(C3H8O2) 및 에틸렌글리콜(C2H6O2) 혼합물을 혼합한 상태의 냉각 용매가 저장되는 슬러시 탱크(Slush Reservoir)(30)와, 상기 슬러시 탱크(30)의 냉각 용매를 압축기(Axial compressor)에서 압축된 뜨거운 공기와 접촉시켜 냉각하는 인터쿨러(intercooler)(40)로 구성된다. 이 같은 구성에 의하면 스팀 탱크를 제거할 수 있다.The compressed air cooling system of the hyper-tube train according to the present invention cools the compressor (axial compressor) 10 that compresses the air flowing in the hyper tube train traveling in the inside of the hyper tube and supplies it to the nozzle expander 20 ). The slush tank is filled with a mixture of propane diol (C 3 H 8 O 2 ) and ethylene glycol (C 2 H 6 O 2 ) mixed with ice and water. A slush reservoir 30 and an intercooler 40 for cooling the cooling solvent of the slush tank 30 in contact with hot air compressed by an axial compressor. With this configuration, the steam tank can be removed.

이하 본 발명의 냉매를 구체적으로 설명한다.Hereinafter, the refrigerant of the present invention will be described in detail.

우선 도 5는 물의 물의 상태 변화에 따른 에너지(㎈) 이동을 도시한 도면으로, 얼음을 녹여서 온도를 상승시키고, 100℃를 초과하여 끓기 시작하면서 증기로 상태를 변화시키는데 필요한 에너지 이동을 도식화한 것이다. FIG. 5 is a graph showing an energy transfer according to a change in the state of water in water. FIG. 5 schematically shows the energy transfer required for melting the ice to raise the temperature and changing the state to steam while starting to boil in excess of 100 ° C. .

이를 살펴보면 융해 잠열(얼음 1g을 녹이는데 필요한 열량)은 80㎈이고, 기화 잠열(물 1g을 끓이는데 필요한 열량)은 540㎈이며, 비열(1g의 물을 1 올리는데 필요한 열량)은 1㎈이다. 이 경우 물이 100℃를 초과하여 끓는 것을 피하고자 하는 경우 얼음 1g을 99로 올리는데 필요한 열량은 약 180cal이다.The latent heat (the amount of heat required to dissolve 1 g of ice) is 80 kPa, the latent heat of vaporization (the heat required to boil 1 g of water) is 540 kPa, and the specific heat (the heat required to raise 1 g of water) is 1 kPa. In this case, if the water is to be boiled in excess of 100 ° C, the amount of heat required to raise 1 g of ice to 99 is about 180 calories.

따라서, 종래 냉각 시스템인 도 3의 경우 압축된 공기(T = 857K)을 기존의 냉각수를 이용하여 냉각(cooling)하는데 필요한 기화잠열은 "290㎏(냉각수) × 610㎈/g = 176,900㎉"이다. Therefore, the latent heat of vaporization required for cooling the compressed air (T = 857K) using the conventional cooling water in the conventional cooling system of FIG. 3 is "290kg (cooling water) x 610cm / g = 176,900cm" .

한편, 본 발명은 순수한 냉각수를 이용하여 압축 공기를 냉각(cooling)하는 것이 아니라, 얼음과 물이 혼합된 슬러시를 이용하여 압축공기를 냉각(cooling)하기 위한 것으로, 위에서 계산된 순수한 냉각수를 이용하여 냉각(cooling)하는데 필요한 기화 잠열 176,900㎉를 얼음과 물이 혼합된 슬러시를 이용하는 경우 필요한 슬러시의 무게(x)는 다음과 같다. In the meantime, the present invention is directed to cooling compressed air by using a slush in which ice and water are mixed, instead of cooling compressed air by using pure cooling water, and using pure cooling water calculated above The weight of the slush (x) required when using the slush with ice and water mixed with the latent heat of vaporization of 176,900 psi required for cooling is as follows.

x ㎏ × 180 ㎈/g = 176,900 ㎉x ㎏ x 180 ㎈ / g = 176,900 ㎉

∴ x = 983 ∴ x = 983

여기서, 얼음과 물이 혼합된 슬러시는 중량비율을 "얼음 : 물 = 85% : 15%"로 하면, 얼음과 물이 혼합된 슬러시의 총 무게는 1,160㎏이 되며, 이에 얼음과 물이 혼합된 슬러시의 총 부피는 1.16㎥이 된다. Here, when the weight ratio of the slush mixed with ice and water is set to "ice: water = 85%: 15%", the total weight of the slush mixed with ice and water is 1,160 kg. The total volume of the slush is 1.16 m 3.

이는 기존 냉각 시스템에서의 냉각수 물탱크(Water Reservoir) 부피(0.29㎥)의 약 4배 정도에 해당하지만, 냉각수의 기화를 통하여 발생되는 증기의 부피(207㎥)에 비하면 1% 미만이므로 하이퍼 튜브 트레인의 현실성을 충족시킬 수 있다.This corresponds to about four times the volume of the water reservoir (0.29 m 3) in the conventional cooling system, but it is less than 1% in comparison with the volume (207 m 3) of the steam generated through the vaporization of the cooling water. Can be satisfied.

즉, 도 6을 참고하면 순수한 냉각수(물)만을 사용하는 경우에는 물무게는 290㎏이고 얼음과 물이 혼합된 슬러시의 총 무게는 1,160㎏으로서 얼음과 물이 혼합된 슬러시의 무게가 4배 차이가 난다. 하지만 도 7을 참고하면 부피의 경우 순수한 냉각수(물)만을 사용하는 경우 기존의 물 부피 0.29㎥와 스팀의 부피 207㎥를 합한 양은 대체로 207㎥임에 반해, 얼음과 물이 혼합된 슬러시의 부피 1.16㎥와 물의 부피 1.1㎥를 합한 합한 양은 2.26㎥임을 알 수 있다.6, when only pure water (pure water) is used, the weight of the water is 290 kg and the total weight of the slush mixed with ice and water is 1,160 kg, and the weight of the slush mixed with ice and water is 4 times I go. However, referring to FIG. 7, in the case of using only pure cooling water (water) in the case of volume, the sum of the existing water volume of 0.29 m 3 and the steam volume of 207 m 3 is generally 207 m 3, while the volume of the slush mixed with ice and water is 1.16 M3 and the volume of water 1.1 m3 is 2.26 m3.

이에 의하면 순수한 냉각수(물)만을 사용하는 경우 스팀의 부피(207㎥)가 매우 커 냉각수를 이용한 압축공기 냉각시스템으로서 스팀 탱크의 부피가 캡슐 차량의 부피보다 커 현실적으로 적용이 불가능하지만, 얼음과 물이 혼합된 슬러시를 사용하는 경우 큰 체적의 스팀 용기가 필요 없고 슬러시를 활용하여 스팀 탱크를 제거하므로서 전체적으로 92배의 체적 감소가 가능해 하이퍼튜브 트레인에 현실적으로 적용이 가능하다.According to this, when the pure water (pure water) is used, the volume of the steam (207 m 3) is very large. As a compressed air cooling system using cooling water, the volume of the steam tank is larger than the volume of the capsule vehicle. In case of using mixed slush, it is not necessary to use a large volume steam container, and by removing the steam tank by utilizing the slush, it is possible to reduce the volume 92 times as a whole, so that it can be practically applied to a hyper tube train.

한편, 본 발명은 슬러시를 제조할 때 어는점을 더욱 낮추기 위하여 순수한 물을 사용하는 대신 혼합물을 사용하며, 이 경우 혼합물의 성분으로서는 물과 혼합이 잘 이루어지는 프로판디올(C3H8O2) 및 에틸렌글리콜(C2H6O2)을 사용한다. 도 8의 그래프에서 EG는 에틸렌글리콜(C2H6O2), PG는 프로필렌글리콜(C3H8O2), PDO는 프로판디올(C3H8O2)이다.In the meantime, in order to further lower the freezing point of the slush, the present invention uses a mixture instead of pure water. In this case, propane diol (C 3 H 8 O 2 ) and ethylene Glycol (C 2 H 6 O 2 ) is used. 8, EG is ethylene glycol (C 2 H 6 O 2 ), PG is propylene glycol (C 3 H 8 O 2 ), and PDO is propanediol (C 3 H 8 O 2 ).

이때, 상기 혼합물은 프로판디올(C3H8O2) 90 ~ 70 중량%와 에틸렌글리콜(C2H6O2) 10 ~ 30 중량%로 이루어진다. At this time, the mixture is composed of 90 to 70% by weight of propanediol (C 3 H 8 O 2 ) and 10 to 30% by weight of ethylene glycol (C 2 H 6 O 2 ).

이와 같은 압축공기 냉각용 냉매는 얼음 및 물이 혼합된 슬러시와 프로판디올(C3H8O2) 및 에틸렌글리콜(C2H6O2) 혼합물을 1 : 9의 중량비율로 혼합함이 바람직하다.It is preferable that the refrigerant for cooling compressed air is prepared by mixing a slush mixture of ice and water with a mixture of propane diol (C 3 H 8 O 2 ) and ethylene glycol (C 2 H 6 O 2 ) in a weight ratio of 1: 9 Do.

이에 본 발명은 일 예로 물(이 경우 물은 얼음과 물이 혼합된 슬러시임)과 프로판디올(C3H8O2) 및 에틸렌글리콜(C2H6O2) 혼합물의 혼합중량비율을 "물 : 프로판디올(C3H8O2) ; 에틸렌글리콜(C2H6O2) = 1 : 8 : 1"로 한다. 이와 같은 중량비율로 물과 프로판디올(C3H8O2) 및 에틸렌글리콜(C2H6O2)을 혼합하면 어는점이 "-100℃" 이하까지 내려가게 되어 전체적으로 냉각 시스템의 체적을 더욱 감소시킬 수 있다.Accordingly, the present invention relates to a method for producing a water-soluble polyurethane foam by mixing a mixture weight ratio of a mixture of water (in this case, water and a mixture of ice and water), propanediol (C 3 H 8 O 2 ), and ethylene glycol (C 2 H 6 O 2 ) Water: propanediol (C 3 H 8 O 2 ); ethylene glycol (C 2 H 6 O 2 ) = 1: 8: 1 ". By mixing water with propane diol (C 3 H 8 O 2 ) and ethylene glycol (C 2 H 6 O 2 ) in such a weight ratio, the freezing point will drop below -100 ° C., .

이울러 이와 같은 물과 프로판디올(C3H8O2) 및 에틸렌글리콜(C2H6O2) 혼합물을 혼합한 냉매는 200℃ 이상에서 끓게 되어 기체화를 크게 염려할 필요도 없다.The refrigerant obtained by mixing such water with a mixture of propanediol (C 3 H 8 O 2 ) and ethylene glycol (C 2 H 6 O 2 ) boils at 200 ° C. or higher and does not need to worry about gasification considerably.

이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형 가능한 것으로, 본 발명의 보호범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.It will be apparent to those skilled in the art that various modifications and variations can be made in the present invention without departing from the spirit or scope of the invention. The scope of protection of the present invention should be construed under the following claims, and all technical ideas within the scope of equivalents thereof should be construed as being included in the scope of the present invention.

10: 압축기
20: 노즐 익스팬더
30: 슬러시 탱크
40: 인터쿨러10: Compressor
20: Nozzle expander
30: Slush tank
40: intercooler

Claims (8)

하이퍼 튜브 트레인의 압축공기 냉각용 냉매에 있어서,
상기 냉매는 얼음과 물이 혼합된 슬러시에 프로판디올(C3H8O2) 및 에틸렌글리콜(C2H6O2) 혼합물을 혼합하여 이루어지되,
상기 얼음과 물이 혼합된 슬러시와 프로판디올(C3H8O2) 및 에틸렌글리콜(C2H6O2) 혼합물은 1 : 9의 중량비율로 혼합되는 것을 특징으로 하는 하이퍼 튜브 트레인의 압축공기 냉각용 냉매.
In a refrigerant for compressed air cooling of a hypertube train,
The refrigerant is prepared by mixing a mixture of propane diol (C 3 H 8 O 2 ) and ethylene glycol (C 2 H 6 O 2 ) in a slurry in which ice and water are mixed,
Characterized in that the mixture of the slush with the ice and water and the mixture of propanediol (C 3 H 8 O 2 ) and ethylene glycol (C 2 H 6 O 2 ) are mixed in a weight ratio of 1: 9 Refrigerant for air cooling.
제 1항에 있어서,
상기 얼음과 물이 혼합된 슬러시는 얼음과 물을 85 : 15의 중량비율로 혼합한 것을 특징으로 하는 하이퍼 튜브 트레인의 압축공기 냉각용 냉매.
The method according to claim 1,
Wherein the slush mixture of ice and water is mixed with ice and water at a weight ratio of 85:15.
삭제delete 제 1항에 있어서,
상기 프로판디올(C3H8O2) 및 에틸렌글리콜(C2H6O2) 혼합물은 프로판디올(C3H8O2) 90 ~ 70 중량%과 에틸렌글리콜(C2H6O2) 10 ~ 30 중량%로 이루어진 것을 특징으로 하는 하이퍼 튜브 트레인의 압축공기 냉각용 냉매.
The method according to claim 1,
The mixture of propanediol (C 3 H 8 O 2 ) and ethylene glycol (C 2 H 6 O 2 ) comprises 90 to 70% by weight of propanediol (C 3 H 8 O 2 ) and ethylene glycol (C 2 H 6 O 2 ) And 10 to 30% by weight of the refrigerant for cooling the compressed air of the hypertube train.
하이퍼튜브 트레인의 압축공기 냉각 시스템에 있어서,
얼음과 물이 혼합된 슬러시에 프로판디올(C3H8O2) 및 에틸렌글리콜(C2H6O2)을 혼합한 상태의 냉각 용매가 저장되는 슬러시 탱크와, 상기 슬러시 탱크의 냉각 용매를 압축기에서 압축된 공기와 접촉시켜 냉각하는 인터쿨러를 포함하여 구성되되,
상기 슬러시 탱크에 저장되는 얼음과 물이 혼합된 슬러시와 프로판디올(C3H8O2) 및 에틸렌글리콜(C2H6O2) 혼합물은 1 : 9의 중량비율로 혼합되는 것을 특징으로 하는 하이퍼 튜브 트레인의 압축공기 냉각 시스템.
A compressed air cooling system for a hypertube train,
A slush tank in which a cooling solvent in which propane diol (C 3 H 8 O 2 ) and ethylene glycol (C 2 H 6 O 2 ) are mixed is stored in a slush mixture of ice and water, And an intercooler for cooling in contact with the compressed air in the compressor,
Wherein the mixture of slush, propane diol (C 3 H 8 O 2 ) and ethylene glycol (C 2 H 6 O 2 ) mixed in ice and water stored in the slush tank is mixed at a weight ratio of 1: 9 Compressed air cooling system in a hypertube train.
제 5항에 있어서,
상기 얼음과 물이 혼합된 슬러시는 얼음과 물을 85 : 15의 중량비율로 혼합한 것을 특징으로 하는 하이퍼 튜브 트레인의 압축공기 냉각 시스템.
6. The method of claim 5,
Wherein the slush mixture of ice and water is mixed with ice and water at a weight ratio of 85:15.
삭제delete 제 5항에 있어서,
상기 프로판디올(C3H8O2) 및 에틸렌글리콜(C2H6O2) 혼합물은 프로판디올(C3H8O2) 90 ~ 70 중량%과 에틸렌글리콜(C2H6O2) 10 ~ 30 중량%로 이루어진 것을 특징으로 하는 하이퍼 튜브 트레인의 압축공기 냉각 시스템.
6. The method of claim 5,
The mixture of propanediol (C 3 H 8 O 2 ) and ethylene glycol (C 2 H 6 O 2 ) comprises 90 to 70% by weight of propanediol (C 3 H 8 O 2 ) and ethylene glycol (C 2 H 6 O 2 ) 10 to 30% by weight of the compressed air.
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