转子制造技术

本发明专利技术能提高发电效率对流体的速度或方向变动的稳定性。本发明专利技术的风力或水力机械用的转子(1)具备被主轴支撑的轮毂(10)以及基端(21)与轮毂连接的叶片(20)，在与转子的旋转中心轴线(O)垂直的投影面，叶片的前缘(31)仅在彼此不同的两个转子径向位置具有朝着转子旋转方向前侧突出的前缘隆起部(36、37)。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及风力或水力机械用的转子，该转子具备被主轴支撑的轮毂、以及基端与该轮毂连接的叶片。
技术介绍
传统的风力或水力机械用的转子包括如下转子：在与转子的旋转中心轴线垂直的投影面，叶片的前缘相对于第一线段而朝着转子的旋转方向前侧突出，该第一线段对该前缘的转子径向内侧端与该前缘的转子径向外侧端进行连结(例如，专利文献1)。引用技术文献专利文献专利文献1:JP2013-112137A
技术实现思路
专利技术要解决的课题在一些具备转子的风力或水力机械的设置场所，相对于转子，流体的速度或方向有可能频繁发生较大变动。但即便在这样的设置场所，也期望获得稳定良好的发电效率。此外，一般而言，若能对于更宽范围的叶尖速比而获得足够良好的风力或水力机械的功率系数，则可谓发电效率对流体的速度或方向变动的稳定性会进一步提高。然而，就传统的转子而言，发电效率对流体的速度或方向变动的稳定性并未充分优化，存在改善的余地。本专利技术为了解决上述的课题而提出，其目的在于，提供能提高发电效率对流体的速度或方向变动的稳定性的风力或水力机械用的转子。用于解决课题的手段用于达成上述目的的本专利技术的基础构成如下所示。本专利技术的转子用于风力或水力机械，该转子具备：被主轴支撑的轮毂、以及基端与该轮毂连接的叶片，在与转子的旋转中心轴线垂直的投影面，所述叶片的前缘仅在彼此不同的两个转子径向位置上具有朝着转子旋转方向前侧突出为隆起状的前缘隆起部。根据本专利技术的转子，能提高发电效率对流体的速度或方向变动的稳定性。关于本专利技术的转子，优选地，在所述投影面，当将所述轮毂在所述叶片的所述基端的转子圆周方向中心点处的切线设为第一假想线VL1，并将与所述第一假想线VL1平行、且在从所述第一假想线VL1到所述轮毂的方向的相反侧离所述第一假想线VL1的距离为所述叶片的长度BL的0.50倍的长度的位置上的假想线设为第二假想线VL2时，所述叶片的前缘在比所述第二假想线VL2更靠转子径向内侧的部分具有一个所述前缘隆起部的突出前端，且在比所述第二假想线VL2更靠转子径向外侧的部分具有另一个所述前缘隆起部的突出前端。根据该构成，能进一步提高发电效率对流体的速度或方向变动的稳定性。另外，关于本专利技术的转子，优选地，在所述投影面，当将与所述第一假想线VL1平行、且在从所述第一假想线VL1到所述轮毂的方向的相反侧离所述第一假想线VL1的距离分别为所述叶片的长度BL的0.25倍、0.75倍、1.00倍的长度的位置上的假想线分别设为第三假想线VL3、第四假想线VL4、第五假想线VL5时，所述叶片沿所述第一假想线VL1的宽度BW1、所述叶片沿所述第二假想线VL2的宽度BW2、所述叶片沿所述第三假想线VL3的宽度BW3、所述叶片沿所述第四假想线VL4的宽度BW4、以及所述叶片沿所述第五假想线VL5的宽度BW5满足如下不等式：BW1＜BW3BW3＞BW2＞BW4＞BW5。根据该构成，能进一步提高发电效率对流体的速度或方向变动的稳定性。另外，关于本专利技术的转子，优选地，在所述投影面，两个所述前缘隆起部当中的更偏转子径向内侧的所述前缘隆起部的突出前端相对于第一线段L1而位于转子旋转方向前侧，该第一线段L1对所述叶片的前缘的转子径向内侧端与更靠转子径向外侧的所述前缘隆起部的突出前端进行连结。根据该构成，能进一步增大叶尖速比较低时的功率系数。另外，关于本专利技术的转子，优选地，在所述投影面，两个所述前缘隆起部当中的更靠转子径向外侧的所述前缘隆起部的突出前端相对于第二线段L2而位于转子旋转方向前侧，该第二线段L2对更靠转子径向内侧的所述前缘隆起部的突出前端与所述叶片的前缘的转子径向外侧端进行连结。根据该构成，能进一步增大叶尖速比较高时的功率系数。另外，关于本专利技术的转子，优选地，在所述投影面，所述叶片的后缘与第三线段L3相交于一点，该第三线段L3对所述叶片的后缘处的转子径向内侧端与转子径向外侧端进行连结，所述叶片的后缘当中比该叶片的后缘与所述第三线段L3的交点更偏转子径向内侧的部分比所述第三线段L3更靠转子旋转方向后侧，所述叶片的后缘当中比该叶片的后缘与所述第三线段L3的交点更偏转子径向外侧的部分比所述第三线段L3更靠转子旋转方向前侧。根据该构成，能进一步提高发电效率对流体的速度或方向变动的稳定性。专利技术效果根据本专利技术，能提供使发电效率对流体的速度或方向变动的稳定性得以提高的风力或水力机械用的转子。附图说明图1是表示本专利技术的转子的一实施方式的正视图。图2是图1所示的转子的立体图。图3是将图1所示的叶片在与转子的旋转中心轴线垂直的方向上展开的图。具体实施方式以下，参照附图，来详细地例示说明本专利技术的实施方式。参照图1～图3来说明本专利技术的一实施方式。图1是表示本专利技术的转子的一实施方式的正视图。图2是表示图1所示的转子1的立体图。本实施方式的转子1用于风力或水力机械，更具体而言，在本例中，用于风力发电机。此外，本专利技术所谓的“风力或水力机械”是指，风力发电机(风车等)或水力发电机(水车等)等利用通过风力或水力而得到的动力的机械。本实施方式的转子1不仅能用于风力发电机，还能用于水力发电机或其他风力或水力机械。关于本实施方式的转子1，例如直径Φ是741～1111mm，优选地，在图的例子中，转子1的直径Φ是926mm。本实施方式的转子1具备：被主轴(未图示)支撑的轮毂10、以及基端21与轮毂10连接的3个叶片20。未图示的主轴，从图1观察时，从轮毂10的背面向后方延伸，在本例中被设置成水平。而且，主轴的中心轴线是转子1的旋转中心轴线O。此外，叶片20的个数不限于3个，能设为任意的个数。另外，尽管转子1的各叶片20在本例中具有彼此相同的形状，但一部分叶片也可以具有与其他叶片不同的形状。在本实施方式中，在与转子1的旋转中心轴线O垂直的投影面(即图1的平面内)，叶片20的前缘31仅在彼此不同的两个转子径向位置上具有前缘隆起部36、37，该前缘隆起部36、37朝转子旋转方向RD的前侧突出为隆起状。在此，关于前缘隆起部36、37，朝转子旋转方向RD的前侧“突出为隆起状”是指，前缘隆起部36、37在上述投影面的形状例如是像高斯曲线或三角形状等那样在突出前端的两侧部分后退的形状，而不是指例如像倾斜线或比例曲线等那样仅突出前端的单侧部分后退的形状。此外，在本例中，前缘隆起部36、37在上述投影面的突出前端部分形成为带圆度的曲线状，这从降低空气阻力乃至提高发电效率的观点出发是优选的。但前缘隆起部36、37在上述投影面的突出前端部分也可以形成为尖锐的形状。叶片20的前缘31通过具有2个前缘隆起部36、37当中的更加位于转子径向内侧的第一前缘隆起部36，能足够良好地获得叶尖速比较低时的风力发电机的功率系数。另一方面，叶片20的前缘31通过具有2个前缘隆起部36、37当中的更加位于转子径向外侧的第二前缘隆起部37，能足够良好地获得叶尖速比较高时的风力发电机的功率系数。由此，根据本实施方式，与例如前缘31仅有1个前缘隆起部的情况相比，能相对于更宽范围的叶尖速比来获得足够良好的风力发电机的功率系数，因此能提高在风的速度或方向发生变动的情况下的发电效率的稳定性。在此，“叶尖速比”是叶片前端速度(叶片的，转子径向外侧端部的旋转方向的速度)与风速之比，若将叶尖速比设为λ，本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种转子，用于风力或水力机械，该转子具备：被主轴支撑的轮毂、以及基端与该轮毂连接的叶片，在与转子的旋转中心轴线垂直的投影面，所述叶片的前缘仅在彼此不同的两个转子径向位置上具有朝着转子旋转方向前侧突出为隆起状的前缘隆起部。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.12.25 JP 2014-2616411.一种转子，用于风力或水力机械，该转子具备：被主轴支撑的轮毂、以及基端与该轮毂连接的叶片，在与转子的旋转中心轴线垂直的投影面，所述叶片的前缘仅在彼此不同的两个转子径向位置上具有朝着转子旋转方向前侧突出为隆起状的前缘隆起部。2.根据权利要求1所述的转子，其中，在所述投影面，当将所述轮毂在所述叶片的所述基端的转子圆周方向中心点处的切线设为第一假想线(VL1)，将与所述第一假想线(VL1)平行、且在从所述第一假想线(VL1)到所述轮毂的方向的相反侧离所述第一假想线(VL1)的距离为所述叶片的长度(BL)的0.5倍的长度的位置上的假想线设为第二假想线(VL2)时，所述叶片的前缘在比所述第二假想线(VL2)更靠转子径向内侧的部分具有一个所述前缘隆起部的突出前端，且在比所述第二假想线(VL2)更靠转子径向外侧的部分具有另一个所述前缘隆起部的突出前端。3.根据权利要求2所述的转子，其中，在所述投影面，当将与所述第一假想线(VL1)平行、且在从所述第一假想线(VL1)到所述轮毂的方向的相反侧离所述第一假想线(VL1)的距离分别为所述叶片的长度(BL)的0.25倍、0.75倍、1倍的长度的位置上的假想线分别设为第三假想线(VL3)、第四假想线(VL4)、第五假想线(VL5)时，所述叶片沿所述第一假想线(VL1)的宽度BW1、所述叶片沿...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘浩，藤井武夫，吉村亮祐，
申请(专利权)人：泰拉尔株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP