KR20170103943A - 유체 에너지 머신, 유체-체적 흐름을 생성하고 및/또는 유체를 압축하기 위한 방법, 및 차량 연료 재급유를 위한 방법 - Google Patents

유체 에너지 머신, 유체-체적 흐름을 생성하고 및/또는 유체를 압축하기 위한 방법, 및 차량 연료 재급유를 위한 방법 Download PDF

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빌프리트-헨니크 리즈
토비아스 케데러
마르틴 브뤼클마이어
시몬 샤퍼
미하엘 베스테르마이어
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린데 악티엔게젤샤프트
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Abstract

본 발명은 유체 에너지 머신 및 본 발명에 따른 유체 에너지 머신에 의해 유체-체적 유동을 생성하고 유체를 압축하기 위한 방법에 관한 것이다. 본 발명은 또한 유체-체적 유동을 생성하고 유체를 압축하기 위한 본 발명에 따른 방법을 사용하여 유체를 차량에 재급유하기 위한 방법 및 자동차를 재급유하기 위해 본 발명에 따른 유체 에너지 머신을 사용하는 것에 관한 것이다. 유체 에너지 머신은 크랭크 드라이브(20); 크랭크 드라이브(20)에 기계적으로 연결되는 드라이브 디바이스(10) ― 드라이브 디바이스에 의해 토크가 크랭크 드라이브(20)에 도입될 수 있음 ―; 및 피스톤-실린더 유닛(30)을 포함하며, 피스톤-실린더 유닛(30)의 피스톤(32)은 크랭크 드라이브(20)에 기계적으로 연결된다. 드라이브 디바이스(10)는 2개의 전기 모터들(50, 60)을 포함하고, 전기 모터들(50, 60)의 개별 출력 부재들(51, 61)은 크랭크 드라이브(20)에 기계적으로 연결된다.

Description

유체 에너지 머신, 유체-체적 흐름을 생성하고 및/또는 유체를 압축하기 위한 방법, 및 차량 연료 재급유를 위한 방법
본 발명은 유체 에너지 머신 및 본 발명에 따른 유체 에너지 머신에 의해 유체 체적 유동을 생성하고 유체를 압축하기 위한 방법에 관한 것이다. 게다가, 본 발명은 유체 체적 유동을 생성하고 유체를 압축하기 위한 본 발명에 따른 방법을 적용함으로써 유체를 차량에 재급유하기 위한 방법, 및 자동차를 재급유하기 위한 본 발명에 따른 유체 에너지 머신의 사용에 관한 것이다.
디바이스들, 이를테면 모터 자동차들에, 액체 형태로 존재할 수 있는 수소를 재급유하기 위하여, 저온 범위에서 유체를 펌핑하기에 적절한 소위 크라이오-펌프(cryo-pump)들이 알려졌다.
DE 102007 035616 A1호는 특히 초저온 매체들을 위해 설계된 펌프를 개시한다. 이 펌프는 매우 차가운 유체들, 이를테면 수소를 펌핑 및/또는 압축하도록 셋업된 피스톤-실린더 어셈블리를 포함한다.
이런 타입의 펌프들은 보통 유압 드라이브(drive)로 동작된다. 유압 드라이브 대신, 다른 종래의 저온 펌핑 디바이스들은 회전식 드라이브를 포함하고, 이 경우에, 특히 증명된 접근법은 전기 모터를 크랭크(crank) 드라이브에 연결하고, 차례로 크랭크 드라이브가 피스톤-실린더 어셈블리의 피스톤에 커플링되는 것이다.
저온 펌핑 디바이스를 위한 유압 드라이브는 통상적으로 부가적인 컴포넌트을 수용하기 위한 비교적 큰 설치 공간뿐 아니라, 냉각 시스템 및 유압 유체를 위한 저장소를 요구한다. 게다가, 설치 및 유지보수 측면에서, 유압 실린더에서 거리 측정을 위하여 설치될 연관된 측정 장비와 함께, 유압 드라이브를 가지는 펌핑 디바이스는 비교적 값비싸다. 이것은 보통 선형 거리-측정 시스템이 배열될 것을 요구한다. 체적 흐름의 허용불가능한 피크 값들이 생성되는 것을 방지하기 위하여, 피스톤의 사인곡선-형 가속 곡선이 펌핑 디바이스에서 세팅되어야 한다. 유압 드라이브 디바이스를 사용할 때, 대응하는 가속도 곡선의 구현은 요구되는 제어 동작들 및 제어 동작을 제공하기 위하여 설치되어야 하는 제어 장비에 관련하여 증가되는 복잡성과 연관된다. 게다가, 유압 드라이브 디바이스들을 사용할 때, 통상적으로 거의 2 Hz 초과의 주파수로 피스톤-실린더 유닛의 스트로크(stroke)들을 생성하는 것은 불가능하다.
크랭크 드라이브와 결합하여 전동 드라이브의 설계 변형에서, 표준 상업용 전기 모터들의 최대 주파수-종속 공칭 토크(torque)들은 달성가능한 유량 및 달성가능한 펌핑 압력에 관련하여 펌핑 디바이스의 최대 펌핑 능력을 제한한다. 높은 유량 및 고압이 추구될 때, 힘들 또는 모멘트들에 더하여, 스트로크 이동들의 대응하는 주파수들은 전기 모터에 의해 크랭크 드라이브에 적용되어야 한다. 이것은, 대응하는 카운터-힘(counter-force)들이 전기 모터 또는 전기 모터의 장착 및/또는 전기 모터와 크랭크 드라이브 간의 토크-전달 머신 엘리먼트의 장착에 작용하는 것을 의미한다. 베어링(bearing) 위치들의 안정성은, 전기 모터의 출력 부재가 크랭크 드라이브의 회전축과 실질적으로 동축으로 배열되고 이 크랭크 드라이브에 고정되게 연결되는 경우 특히 현저한 결과적인 마모에 베어링 위치들이 노출되지 않으면, 이에 적응되어야 한다.
그러므로, 본 발명의 목적은 유체 에너지 머신 및 유체 체적 유동을 생성하고 및/또는 유체를 압축하기 위한 방법을 제공하는 것이고, 이에 의해, 낮은 유지보수를 요구하는 간단하고, 경제적이고 신뢰할 수 있는 방식으로, 유체, 이를테면 가스 수소가 압축될 수 있고 그리고 여기서 가스 또는 액체 수소일 수 있는 유체가 펌핑될 수 있다. 본 발명에 의해 처리되는 목적의 다른 양상들은 유체를 차량에 재급유하기 위한 방법, 및 본 발명에 따른 유체 에너지 머신의 사용을 제공하는 것이다.
이 목적을 달성하기 위하여, 제 1 항에 따른 유체 에너지 머신 및 제 9 항에 따른 유체 체적 유동을 생성하고 및/또는 유체를 압축하기 위한 방법이 제공된다. 본 발명에 따른 유체 에너지 머신의 유리한 구성들은 청구항들 제 1 항 내지 제 8 항에 특정된다.
본 발명에 따른 유체 에너지 머신은 크랭크 드라이브, 및 크랭크 드라이브에 기계적으로 연결되는 드라이브 디바이스를 포함하며, 드라이브 디바이스에 의해 토크가 크랭크 드라이브에 도입될 수 있다. 게다가, 유체 에너지 머신은 피스톤-실린더 어셈블리를 포함하고, 피스톤-실린더 어셈블리의 피스톤은 크랭크 드라이브에 기계적으로 연결된다. 본 발명에 따라, 드라이브 디바이스가 2개의 전기 모터들을 포함하고, 2개의 전기 모터들의 개별 출력 부재들이 크랭크 드라이브에 기계적으로 연결되는 것이 제공된다. 피스톤-실린더 어셈블리가 단지 하나의 피스톤 및 단지 하나의 실린더를 포함하는 것이 추가로 제공된다. 이후 또한 모터들로 축약되는, 전기 모터들은 회전식 모터들이지만, 2개보다 많은 모터들의 어레인지먼트(arrangement)의 가능성은 또한 배제되지 않는다. 그러므로, 드라이브 디바이스는 적어도 2개의 모터들을 포함한다. 이들 모터들, 또는 드라이브 디바이스의 토크들은 크랭크 드라이브, 특히 크랭크 드라이브의 크랭크에 적용되어, 크랭크 드라이브를 작동시키고 피스톤-실린더 유닛의 피스톤의 변위를 구현한다. 각각의 모터의 토크는 모터의 출력 부재, 예컨대 모터의 샤프트 저널(shaft journal)들로부터 추출된다. 크랭크 드라이브로의 피스톤의 기계적 연결은, 피스톤이 크랭크 드라이브의 연결 로드(rod) 또는 커플링에 기계적으로 연결된다는 사실에 의해 구현된다.
크랭크 드라이브는 바람직하게 단지 하나의 크랭크 및 크랭크에 연결되는 커플링 또는 연결 로드를 포함하고, 본 발명에 따라 배열된 적어도 2개의 모터들은 그들 개별 토크를 이런 하나의 크랭크에 적용한다.
대안적인 설계에서, 2개의 평행한 크랭크들 및 커플링들이 존재하여, 2개의 모터들 각각은 각각 하나의 크랭크 드라이브에 작용한다. 크랭크 드라이브들은 피스톤에 연결된다.
본 발명에 따른 유체 에너지 머신은 유체 체적 유동을 생성하고 유체를 압축하기 위한 저온 펌프이다. 이런 펌프 또는 압축기를 이용하면, 액체 또는 가스 수소의 체적 흐름을 생성하고 가스 수소의 압축을 구현하는 것이 가능하다. 본 발명에 따른 하나의 구성에서, 유체 에너지 머신은, 유체가 50 내지 1000 바아(bar)의 압력까지, 특히 350 내지 500 바아 또는 700 바아까지 압축될 수 있도록 셋업된다.
바람직하게, 본 발명에 따라 배열된 모든 모터들은 전기 모터들이지만, 또한 유압 모터들의 적용이 배제되도록 의도되지 않는다.
크랭크 드라이브에 대한 모터들의 기계적 연결은 바람직하게 크랭크 드라이브의 크랭크 상에서 구현되어, 특정 모터 토크가 크랭크로 도입된다. 이런 크랭크는 또한 편심판(eccentric disc)으로서 구성될 수 있다. 크랭크에 대한 2개의 모터들의 기계적 연결은 예컨대 2개의 평행-장착된 편심판들에 의해, 특히 크랭크 드라이브의 크랭크의 모션 평면의 양측들 상에서 구현될 수 있고, 2개의 평행-장착된 편심판들은 각각 크랭크를 형성하고 커플링 또는 연결 로드에 연결된다. 이런 어레인지먼트에서, 샤프트(shaft)들은 토크를 전달하기 위하여 모터들과 크랭크 드라이브 간에 동축으로 배열된다.
본 발명에 따른 유체 에너지 머신의 장점은, 분당 1 내지 600 회전들(rpm)의 샤프트의 느린 회전 속도들에도 불구하고 동작하고, 그럼에도 불구하고 여전히 필요한 고압들을 생성할 수 있다는 것이다. 느린 회전 속도들에도 불구하고, 전기 모터들을 사용함으로써, 1000 내지 4000 Nm 범위의 높은 토크가 달성될 수 있다. 피스톤 로드에 가해지는 결과적인 힘은 20 내지 15 kN 범위이다.
본 발명에 따른 유체 에너지 머신의 제 1 설계 변형에서, 적어도 하나의 전기 모터의 출력 부재는 샤프트에 의해 크랭크 드라이브의 크랭크에 직접 연결된다. 이것은, 예컨대 하나의 모터의 모터 저널이, 크랭크에 직접 기계적으로 연결되는 샤프트에 연결된다는 것을 의미한다.
본 발명에 따른 유체 에너지 머신의 추가 설계 변형에서, 적어도 하나의 전기 모터의 하나의 출력 부재와 크랭크 드라이브의 크랭크 간에, 트랜스미션(transmission), 특히 헬리컬 기어박스(helical gearbox)가 전기 모터에 의해 생성되는 토크를 위 또는 아래(up or down)로 변환시키기 위하여 배열되는 것이 제공된다. 이런 설계 변형에서는, 둘 모두의 모터들이 각각 하나의 트랜스미션에 연결되고, 차례로 하나의 트랜스미션이 크랭크 드라이브에 연결되도록, 대칭 어레인지먼트가 바람직하다. 크랭크 드라이브는 바람직하게 2개의 드라이브 샤프트들을 포함하여, 각각의 경우 트랜스미션은 모터와 드라이브 샤프트 간에 배열된다. 이것은, 모터들 중 하나가 크랭크 드라이브에 직접 기계적으로 연결되고 그리고 다른 하나, 또는 부가적인 모터가 간접적으로, 즉 트랜스미션을 통하여 크랭크 드라이브에 연결되는 본 발명의 설계를 배제하도록 의도되지 않는다.
크랭크 드라이브는 바람직하게, 예컨대 조인트(joint)를 통하여 기계적으로 피스톤-실린더 유닛의 피스톤에 연결되는 연결 로드를 포함해야 한다. 또한 커플링으로서 표기되는 이런 연결 로드는 바람직하게 회전 연계 방식으로 피스톤에 연결되고 회전 연계 방식으로 크랭크에 연결된다.
2개의 모터들을 크랭크 드라이브에 연결하는 것은 2개의 모터들 또는 이들 모터들의 드라이브 샤프트들에 걸쳐 대칭 부하 및 카운터-힘들 또는 카운터-모멘트(counter-moment)들의 분포를 유발하고, 이는 드라이브 디바이스 또는 크랭크 드라이브 전체에 대한 부하 및/또는 마모가 감소되게 할 수 있다.
베어링들은 대응하여 더 작게 치수화될 수 있거나, 또는 샤프트들은 더 작은 직경으로 설계될 수 있다.
유체 에너지 머신의 바람직한 설계에서, 샤프트는 볼 베어링 상에 장착된다. 이것은 부분적으로 낮은 회전 속도들에 의해 가능하게 된다. 전체 유체 에너지 머신은 비교적 낮은 체적 요건을 가진다.
게다가, 동등하게 낮은 정격 토크 또는 낮은 회전 속도를 가지는 통상적인 상업용 전기 모터들은 또한, 예컨대 수소 충전 스테이션에서 요구되는 것과 같이, 더 높은 압력 및 스루풋 레이트(throughput rate)들을 구현하기 위하여 사용될 수 있다.
수소 체적 유동을 생성하고 수소를 압축하기 위해 본 발명에 따른 유체 에너지 머신을 사용하기 위한 방법에서, 전달되고 압축될 수소는 액체 상태로 제공되고, 수소는 피스톤-실린더 유닛에 공급되고 그리고 유체 에너지 머신의 전기 모터들은, 피스톤-실린더 유닛의 피스톤이 변위되고 이에 의해 수소 체적 유동이 생성되고 수소가 압축되도록 동작된다.
본 발명에 따른 방법은 유리하게 액체 또는 가스 수소를 차량에 재급유하기 위하여 사용된다. 액화된 수소가 재급유될 차량으로 펌핑되거나 (이 경우에는 단지 체적 유동만이 발생됨), 또는 그렇지 않으면 가스 수소가 펌핑된다(방법의 이러한 구성에서는, 체적 유동이 생성되고 가스가 또한 동시에 압축된다).
유체 에너지 머신은 바람직하게 2-스테이지 피스톤 머신으로서 설계되고, 제 1 스테이지에서 수소의 사전-압축이 발생하고, 제 2 스테이지에서 시스템 압력까지의 압축이 발생한다.
사전-압축 스테이지 동안, 압력은 유리하게 4 내지 12 바아 만큼 증가된다. 시스템 압력은 바람직하게 50 내지 1000 바아, 특히 350 내지 500 바아이다.
2개의 스테이지들은, 피스톤이 위쪽으로, 즉 드라이브 디바이스 방향으로 이동될 때, 사전-압축 또는 사전-충전이 발생하도록 설계된다. 피스톤이 아래쪽으로 이동하는 동안, 즉 피스톤이 출구 디바이스 방향으로 이동할 때, 압력은 제 1 스테이지의 초기 압력으로부터 시스템 압력까지 증가한다. 시스템 압력은 최대 펌프 출력 압력에 의해 제한된다.
설명된 유체 에너지 머신을 사용하기 위한 본 발명에 따른 방법에서, 유체 에너지 머신의 수소의 펌핑 양은 전기 모터들의 주파수를 통하여 조정되고 수소의 펌핑 양은 0 내지 250 kg/h, 및 특히 30 내지 200 kg/h이다.
본 발명은 첨부 도면들에 도시된 예시적인 실시예들을 참조하여 다음에 설명된다.
도 1은 제 1 실시예의 본 발명에 따른 유체 에너지 머신을 도시한다.
도 2는 제 2 실시예의 본 발명에 따른 유체 에너지 머신을 도시한다.
도 1 및 2에 도시된 실시예들은, 도 1에 도시된 버전에서는, 모터들이 크랭크 드라이브에 직접 연결되고 그리고 도 2에 도시된 변형 2에서는, 트랜스미션들이 모터들과 크랭크 드라이브 간에 제공된다는 점에서 상이하다.
둘 모두의 실시예에 존재하는 특징들을 설명하기 위하여, 먼저 둘 모두의 도면들에 대해 참조가 이루어질 것이다.
둘 모두의 버전들은, 도시된 예시적인 실시예들에서 제 1 모터(50) 및 제 2 모터(60)에 의해 구현되는 드라이브 디바이스(10)를 포함한다. 둘 모두의 모터들은 전기 모터들로서 구현된다. 둘 모두의 모터들(50, 60)은 모터 회전 속도를 세팅하기 위하여 회전비(rotation rate) 센서(53, 63)에 각각 연결된다. 유체 에너지 머신의 둘 모두의 실시예들에서, 크랭크 드라이브(20)가 제공되고, 크랭크 드라이브(20)는 크랭크(21)(여기서 2개의 편심판들을 갖는 것으로 도시됨), 및 제 1 조인트(23)를 통하여 크랭크(21)에 또는 크랭크(21)의 2개의 편심판들에 연결되는 연결 로드(22) 또는 커플링을 포함한다. 게다가, 둘 모두의 실시예들에서, 실린더(31)에서 변위될 수 있는 피스톤(32)을 포함하는 피스톤-실린더 어셈블리(30)가 제공된다. 크랭크 드라이브(20)의 연결 로드(22) 또는 커플링은 제 2 조인트(24)를 통하여 피스톤-실린더 어셈블리(30)의 피스톤(32)에 연결된다. 크랭크(21)의 회전 동안, 연결 로드(22)의 회전 및 병진의 통상적인 결합된 모션이 발생하고, 이는 피스톤(32)으로부터의 전단력들을 흡수하고(피스톤(32)의 피스톤 로드는 각각 슬라이딩 조인트(sliding joint)를 형성하는, 여기에 도시되지 않은, 베어링들에 의해 양측들 상에 장착됨), 그리고 피스톤 스트로크 액션 형태로 실린더(31)에서 피스톤(32)의 강제 동작을 유발한다.
피스톤-실린더 어셈블리(30)의 실린더(31) 상에는, 유체(40)를 실린더(31)로 공급하기 위한 입구 디바이스(33), 및 압축될 수 있는, 실린더(31) 내에 위치된 유체(40)를 방출하기 위한 출구 디바이스(34)가 제공된다. 제 1 모터(50)는 제 1 출력 부재(51)를 포함하고 제 2 모터(60)는 제 2 출력 부재(61)를 포함한다. 이들 출력 부재들(51, 61)은 예컨대 모터들(50, 60)의 샤프트 저널들이다. 개별 출력 부재(51, 61)는 샤프트에 연결되어, 제 1 출력 부재(51)는 제 1 샤프트(52)에 연결되고 제 2 출력 부재(61)는 제 2 샤프트(62)에 연결된다.
도 1에 도시된 실시예에서, 제 1 샤프트(52) 및 제 2 샤프트(62) 둘 모두는 크랭크 드라이브(20)의 크랭크(21)에 직접 연결되며, 이에 의해 개별 모터(50, 60)에 의해 생성되는 토크는 출력 부재(51, 61)를 통해 출력 부재(51, 61) 위에 배열되는 샤프트(52, 62)에 적용되고 그리고 이 샤프트(52, 62)에 의해 크랭크 드라이브(20)의 크랭크(21)에 적용되어, 피스톤(32)의 스트로크 모션은 크랭크 드라이브(20)에 의해 구현될 수 있다.
도 2에 도시된 실시예에서, 제 1 샤프트(52)는 제 1 트랜스미션(70)에 연결되고, 제 1 트랜스미션(70)은 제 1 샤프트(52) 상의 제 1 드라이빙 스퍼 기어(spur gear)(71)를 포함하고, 제 1 드라이빙 스퍼 기어(71)는 제 1 출력 샤프트(73) 상에 안착된 제 2 드라이븐(driven) 스퍼 기어(72)와 기어 맞물리고, 제 1 출력 샤프트(73)는 크랭크 드라이브(20)의 크랭크(21)에 단단하게 연결된다.
유사한 방식으로, 제 2 드라이빙 스퍼 기어(81)는 제 2 샤프트(62) 상에 있고, 제 2 드라이빙 스퍼 기어(81)는 제 2 드라이븐 스퍼 기어(82)와 기어 맞물리고, 차례로 제 2 드라이븐 스퍼 기어(82)는 크랭크 드라이브(20)의 크랭크(21)에 단단하게 연결되는 제 2 출력 샤프트(83) 상에 안착된다. 이런 메커니즘은 모터들(50, 60)의 토크 및 회전 속도가 크랭크 드라이브(20)에 의해 생성될 토크를 증가시키거나 그렇지 않으면 피스톤(32)의 모션 주파수를 증가시키도록, 위나 아래로 변환되게 한다.
본 발명은 트랜스미션 부재들의 대칭적인 어레인지먼트를 가지는 도 2에 도시된 실시예로 제한되는 것이 아니라, 적절하게 드라이브 트레인(train)을 맞물림하거나 맞물림해제하고 이에 의해 요구에 따라 토크를 제공하기 위하여, 모터들(50, 60)과 크랭크 드라이브(20) 간에 상이한 트랜스미션들을 배열하고 가능한 경우 또한 개별 모터(50, 60)와 크랭크 드라이브(20) 간에 커플링들을 배열하는 것이 또한 제공될 수 있다.
드라이브 디바이스 10
크랭크 드라이브 20
크랭크 21
연결 로드 22
제 1 조인트 23
제 2 조인트 24
피스톤-실린더 유닛 30
실린더 31
피스톤 32
입구 디바이스 33
출구 디바이스 34
유체 40
제 1 모터 50
제 1 출력 부재 51
제 1 샤프트 52
제 1 회전비 센서 53
제 2 모터 60
제 2 출력 부재 61
제 2 샤프트 62
제 2 회전비 센서 63
제 1 트랜스미션 70
제 1 드라이빙 스퍼 기어 71
제 1 드라이븐 스퍼 기어 72
제 1 출력 샤프트 73
제 2 트랜스미션 80
제 2 드라이빙 스퍼 기어 81
제 2 드라이븐 스퍼 기어 82
제 2 출력 샤프트 83

Claims (14)

  1. 유체 에너지 머신(fluid energy machine)으로서,
    상기 유체 에너지 머신은 크랭크 드라이브(crank drive)(20); 상기 크랭크 드라이브(20)에 기계적으로 연결되는 드라이브 디바이스(10) ― 상기 드라이브 디바이스(10)에 의해 토크가 상기 크랭크 드라이브(20)내에 도입될 수 있음 ―; 및 피스톤-실린더 어셈블리(30)를 포함하며, 상기 피스톤-실린더 어셈블리(30)의 피스톤(32)은 상기 크랭크 드라이브(20)에 기계적으로 연결되고,
    상기 드라이브 디바이스(10)는 2개의 전기 모터들(50, 60)을 포함하고, 상기 2개의 전기 모터들(50, 60)의 개별 출력 부재들(51, 61)은 상기 크랭크 드라이브(20)에 기계적으로 연결되고 상기 피스톤-실린더 유닛(30)은 단지 하나의 피스톤(32) 및 단지 하나의 실린더(31)를 포함하는,
    유체 에너지 머신.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 유체 에너지 머신은 유체 체적 유동(fluid volume flow)을 생성하고 유체(40)를 압축하기 위한 저온 펌프인,
    유체 에너지 머신.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 유체 에너지 머신은, 상기 유체(40)가 50 내지 1000 바아(bar)의 압력까지, 특히 350 내지 500 바아 또는 700 바아까지 압축될 수 있도록 셋업되는,
    유체 에너지 머신.
  4. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 크랭크 드라이브(20)의 크랭크(21) 상에서 상기 크랭크 드라이브(20)에 상기 전기 모터들(50, 60)의 기계적 커플링은, 모터 토크가 상기 크랭크(21)에 도입되도록 구현되는,
    유체 에너지 머신.
  5. 제 4 항에 있어서,
    적어도 하나의 전기 모터(50, 60)의 출력 부재(51, 61)는 샤프트(shaft)(52, 62)에 의해 상기 크랭크 드라이브(20)의 상기 크랭크(21)에 직접 커플링되는,
    유체 에너지 머신.
  6. 제 4 항에 있어서,
    적어도 하나의 전기 모터(50, 60)의 출력 부재(51, 61)와 상기 크랭크 드라이브(20)의 상기 크랭크(21) 간에는, 상기 전기 모터(50, 60)에 의해 생성되는 토크를 위 또는 아래(up or down)로 변환시키기 위한 트랜스미션(transmission)(70, 80), 특히 헬리컬 기어(helical gear) 유닛이 배열되는,
    유체 에너지 머신.
  7. 제 1 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 크랭크 드라이브(20)는 연결 로드(rod)(22)를 포함하고, 상기 피스톤(32)은 상기 연결 로드(22)에 기계적으로 연결되는,
    유체 에너지 머신.
  8. 제 1 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에 있어서,
    샤프트는 볼 베어링(ball bearing) 상에 장착되는,
    유체 에너지 머신.
  9. 수소 체적 유동을 생성하고 수소(40)를 압축하기 위하여 제 1 항 내지 제 8 항 중 어느 한 항에 따른 유체 에너지 머신을 사용하기 위한 방법으로서,
    전달되고 압축될 상기 수소는 액체 상태로 제공되고, 상기 수소(40)는 상기 피스톤 실린더 어셈블리(30)에 공급되며, 상기 유체 에너지 머신의 전기 모터들(50, 60)은, 상기 피스톤 실린더 어셈블리(30)의 피스톤(32)이 변위되고 이에 의해 수소 체적 유동이 생성되고 상기 수소(40)가 압축되도록 동작되는,
    유체 에너지 머신을 사용하기 위한 방법.
  10. 제 9 항에 있어서,
    압축된 수소는 액체 또는 가스 수소를 차량에 재급유하기 위하여 사용되는,
    유체 에너지 머신을 사용하기 위한 방법.
  11. 제 9 항 또는 제 10 항에 있어서,
    상기 유체 에너지 머신은 2개의-스테이지 피스톤 머신으로서 설계되고 제 1 스테이지에서, 상기 수소의 사전-압축이 발생하고 그리고 제 2 스테이지에서, 시스템 압력까지의 압축이 발생하는,
    유체 에너지 머신을 사용하기 위한 방법.
  12. 제 11 항에 있어서,
    상기 사전-압축 동안, 상기 압력은 4 바아 내지 12 바아 만큼 증가되는,
    유체 에너지 머신을 사용하기 위한 방법.
  13. 제 11 항에 있어서,
    상기 시스템 압력은 50 내지 1000 바아, 특히 350 내지 500 바아 또는 700 바아인,
    유체 에너지 머신을 사용하기 위한 방법.
  14. 제 9 항 내지 제 13 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 유체 에너지 머신의 상기 수소의 펌핑 양은 상기 전기 모터들의 주파수를 통하여 조정되고 상기 수소의 펌핑 양은 0 내지 250 kg/h, 특히 30 내지 200 kg/h인,
    유체 에너지 머신을 사용하기 위한 방법.
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