TWI627350B

TWI627350B - Rotor

Info

Publication number: TWI627350B
Application number: TW105114830A
Authority: TW
Inventors: Hao Liu; Takeo Fujii; Ryosuke Yoshimura
Original assignee: Teral Inc
Priority date: 2016-05-13
Filing date: 2016-05-13
Publication date: 2018-06-21
Also published as: TW201740018A

Abstract

本發明的轉子可提高相對於流體的速度或方向的變動的發電效率的穩定性。本發明的風力/水力機械用轉子1具備支撐於主軸的輪轂10、及將基端21結合於輪轂的葉片20，且在垂直於轉子的旋轉中心軸線O的投影面，葉片的前緣31僅在彼此不同的兩個轉子徑向位置具有向轉子旋轉方向前側呈山峰狀突出的前緣山峰部36、前緣山峰部37。

Description

轉子

本發明是有關於一種具備支撐於主軸的輪轂、及將基端結合於該輪轂的葉片的、風力/水力機械用轉子。

作為現有的風力/水力機械用轉子，有如下者：在垂直於轉子的旋轉中心軸線的投影面，葉片的前緣相對於將該前緣的轉子徑向內側端與轉子徑向外側端連結而成的第1線段，而向轉子的旋轉方向前側突出(例如，專利文獻1)。

[現有技術文獻]

[專利文獻]

[專利文獻1]日本專利特願2013-112137號公報

可設想相對於轉子的流體的速度或方向因具備轉子的風力/水力機械的設置場所而不斷地發生大幅變動，但較佳為即便為此種設置場所，亦可穩定地獲得良好的發電效率。再者，通常，只要相對於更廣泛的周速比的範圍而獲得充分良好的風力/水力機械的功率係數，則可謂相對於流體的速度或方向的變動的發電效率的穩定性更高。

然而，現有的轉子中，相對於流體的速度或方向的變動的發電效率的穩定性並未充分得到最佳化，仍有改善的餘地。

本發明是為了解決所述課題而成，其目的在於提供一種提高了相對於流體的速度或方向的變動的發電效率的穩定性的、風力/水力機械用轉子。

為了達成所述目的的本發明的主旨構成為如下所述。

本發明的轉子為風力/水力機械用轉子，具備支撐於主軸的輪轂、及葉片，所述葉片的基端結合於該輪轂，其特徵在於：在垂直於轉子的旋轉中心軸線的投影面，所述葉片的前緣僅在彼此不同的兩個轉子徑向位置具有向轉子旋轉方向前側呈山峰狀突出的前緣山峰部。

根據本發明的轉子，可提高相對於流體的速度或方向的變動的發電效率的穩定性。

在本發明的轉子中，較佳為在所述投影面，當將所述葉片的所述基端的轉子周向中心點處的所述輪轂的切線設為第1假想線VL1，並且將與所述第1假想線VL1平行、且位於自所述第1假想線VL1向所述輪轂的相反側離開所述葉片的長度BL的0.50倍的長度的位置的假想線設為第2假想線VL2時，所述葉片的前緣在較所述第2假想線VL2更靠轉子徑向內側的部分具有其中一個所述前緣山峰部的突出前端，且在較所述第2 假想線VL2更靠轉子徑向外側的部分具有另一個所述前緣山峰部的突出前端。

根據該構成，可進一步提高相對於流體的速度或方向的變動的發電效率的穩定性。

另外，在本發明的轉子中，較佳為在所述投影面，當將與所述第1假想線VL1平行、且位於自所述第1假想線VL1向所述輪轂的相反側離開所述葉片的長度BL的0.25倍、0.75倍、1.00倍的長度的位置的假想線分別設為第3假想線VL3、第4假想線VL4、第5假想線VL5時，沿著所述第1假想線VL1的所述葉片的寬度BW1、沿著所述第2假想線VL2的所述葉片的寬度BW2、沿著所述第3假想線VL3的所述葉片的寬度BW3、沿著所述第4假想線VL4的所述葉片的寬度BW4、及沿著所述第5假想線VL5的所述葉片的寬度BW5滿足不等式BW1<BW3

BW3>BW2>BW4>BW5。

藉由該構成，可進一步提高相對於流體的速度或方向的變動的發電效率的穩定性。

另外，在本發明的轉子中，較佳為在所述投影面，所述兩個前緣山峰部中的轉子徑向內側的所述前緣山峰部的突出前端相對於第1線段L1，而位於轉子旋轉方向前側，第1線段L1是將所述葉片的前緣的轉子徑向內側端、與轉子徑向外側的所述前緣山峰部的突出前端連結而成。

根據該構成，可更大幅地提高周速比相對較低時的功率係數。

另外，在本發明的轉子中，較佳為在所述投影面，所述兩個前緣山峰部中的轉子徑向外側的所述前緣山峰部的突出前端相對於第2線段L2，而位於轉子旋轉方向前側，第2線段L2是將轉子徑向內側的所述前緣山峰部的突出前端、與所述葉片的前緣的轉子徑向外側端連結而成。

根據該構成，可更大幅地提高周速比相對較高時的功率係數。

另外，在本發明的轉子中，較佳為在所述投影面，所述葉片的後緣和將所述葉片的後緣中的轉子徑向內側端、與轉子徑向外側端連結而成的第3線段L3以1點交叉，所述葉片的後緣中較與所述第3線段L3的交點更靠轉子徑向內側的部分較所述第3線段L3更靠轉子旋轉方向後側，所述葉片的後緣中較與所述第3線段L3的交點更靠轉子徑向外側的部分較所述第3線段L3更靠轉子旋轉方向前側。

根據本發明，可提供一種提高了相對於流體的速度或方向的變動的發電效率的穩定性的、風力/水力機械用轉子。

1‧‧‧轉子

10‧‧‧輪轂

20‧‧‧葉片

21‧‧‧葉片的基端

21a‧‧‧葉片的基端的轉子周向中心點

31‧‧‧前緣

33‧‧‧前緣的轉子徑向內側端

35‧‧‧前緣的轉子徑向外側端

36、136‧‧‧第1前緣山峰部(轉子徑向內側的前緣山峰部)

36a、136a‧‧‧第1前緣山峰部的突出前端

37、137‧‧‧第2前緣山峰部(轉子徑向外側的前緣山峰部)

37a、137a‧‧‧第2前緣山峰部的突出前端

41‧‧‧後緣

42、142‧‧‧後緣的與第3線段的交點

43‧‧‧後緣的轉子徑向內側端

45‧‧‧後緣的轉子徑向外側端

46、146‧‧‧後緣中較與第3線段的交點更靠轉子徑向內側的部分

47、147‧‧‧後緣中較與第3線段的交點更靠轉子徑向外側的部分

BL‧‧‧葉片的長度

BW1~BW5、BW11~BW15‧‧‧寬度

L1~L4、L11、L12‧‧‧線段

O‧‧‧轉子的旋轉中心軸線

P1~P5‧‧‧中心點

RD‧‧‧旋轉方向

r‧‧‧輪轂的半徑

VL1~VI5‧‧‧假想線

Φ‧‧‧轉子的直徑

θ‧‧‧角度

圖1是表示本發明的轉子的一實施形態的正視圖。

圖2是圖1所示的轉子的立體圖。

圖3是將圖1所示的葉片在垂直於轉子的旋轉中心軸線的方向上展開的圖。

以下，參照圖式來對本發明的實施形態進行詳細的例示說明。

參照圖1~圖3來對本發明的一實施形態進行說明。圖1是表示本發明的轉子的一實施形態的正視圖。圖2是表示圖1所示的轉子1的立體圖。本實施形態的轉子1是用於風力/水力機械者，更具體而言，本例中是用於風力發電機者。

再者，所謂本發明中所述的「風力/水力機械」是指風力發電機(風車等)或水力發電機(水車等)等利用由風力或水力而獲得的動力的機械。

本實施形態的轉子1不僅可用於風力發電機，而且亦可用於水力發電機或其他風力/水力機械。

本實施形態的轉子1例如較佳為直徑Φ為741mm~1111mm，圖例中，轉子1的直徑Φ為926mm。

本實施形態的轉子1具備支撐於主軸(未圖示)的輪轂10、將基端21結合於輪轂10的三個葉片20。未圖示的主軸是在圖1中觀察時自輪轂10的背面向後方延伸，且在該例中水平地設置。而且，主軸的中心軸線為轉子1的旋轉中心軸線O。

再者，葉片20的數量並不限定於三個，可設為任意的數量。

另外，轉子1的各葉片20在本例中具有彼此相同的形狀，但一部分葉片亦可具有與其他葉片不同的形狀。

本實施形態中，在垂直於轉子1的旋轉中心軸線O的投影面(即圖1的平面內)，葉片20的前緣31僅在彼此不同的兩個轉子徑向位置具有向轉子旋轉方向RD的前側呈山峰狀突出的前緣山峰部36、前緣山峰部37。

此處，關於前緣山峰部36、前緣山峰部37，所謂向轉子旋轉方向RD的前側「呈山峰狀突出」，即是指所述投影面中的前緣山峰部36、前緣山峰部37的形狀為例如如高斯曲線(Gaussian curve)或三角形狀等般在突出前端的兩側部分縮退般的形狀，而並非為例如如斜線或比例曲線等般僅突出前端的單側部分縮退般的形狀。

再者，本例中，所述投影面中的前緣山峰部36、前緣山峰部37的突出前端部分形成為帶有圓潤之感的曲線狀，該情況就降低空氣阻力進而提高發電效率的觀點而言較佳。其中，所述投影面中的前緣山峰部36、前緣山峰部37的突出前端部分亦可形成為尖銳的形狀。

藉由葉片20的前緣31具有兩個前緣山峰部36、前緣山峰部37中更靠轉子徑向內側的第1前緣山峰部36，可充分良好地獲得周速比相對較低時的風力發電機的功率係數。另一方面，藉由葉片20的前緣31具有兩個前緣山峰部36、前緣山峰部37中更靠轉子徑向外側的第2前緣山峰部37，可充分良好地獲得周速比相對較高時的風力發電機的功率係數。因此，根據本實施形態，例如與前緣31僅具有一個前緣山峰部的情況相比，可相對於更廣泛的周速比的範圍而獲得充分良好的風力發電機的功率係數，因而可提高相對於風的速度或方向的變動的發電效率的穩定性。

此處，「周速比」是葉片前端速度(葉片的轉子徑向外側端部的旋轉方向的速度)相對於風速的比，若將周速比設為λ、將風速設為U(m/s)、將轉子的旋轉速度設為N(rpm)、將轉子的直徑設為Φ(mm)，則可以λ=ΦN/(2U)來表示。

另外，「功率係數」是風力發電機的淨功率相對於單位時間內通過轉子受風面積的自由空氣流的動能的比。

圖1的例中，在垂直於轉子1的旋轉中心軸線O的投影面，當將葉片20的基端21的轉子周向中心點21a處的輪轂10的切線設為第1假想線VL1，並且將與第1假想線VL1平行、且位於自第1假想線VL1向輪轂10的相反側離開葉片20的長度BL的0.50倍的長度(0.50BL)的位置的假想線設為第2假想線VL2 時，葉片20的前緣31在較第2假想線VL2更靠轉子徑向內側的部分具有第1前緣山峰部36(其中一個前緣山峰部)的突出前端36a，且在較第2假想線VL2更靠轉子徑向外側的部分具有第2前緣山峰部37(另一個前緣山峰部)的突出前端37a。

根據該構成，例如和第1前緣山峰部36的突出前端36a與第2前緣山峰部37的突出前端37a兩者相對於第2假想線VL2而位於相同側的情況相比，第1前緣山峰部36與第2前緣山峰部37的轉子徑向位置在葉片20的前緣31內更適當地分散，因而可相對於更廣泛的周速比的範圍而獲得充分良好的風力發電機的功率係數。藉此，可進一步提高相對於風的速度或方向的變動的發電效率的穩定性。

此處，所謂前緣山峰部的「突出前端」是指前緣山峰部所具有的山峰形狀的頂點。所謂「葉片20的長度BL」是指自轉子1的半徑(Φ/2)減去輪轂10的半徑r而得的長度((Φ/2-r))。另外，所謂「轉子1的半徑(Φ/2)」是指自輪轂10的旋轉中心軸線O(進而轉子1的旋轉中心軸線O)直至葉片20的轉子徑向最外端為止的距離。再者，在垂直於轉子1的旋轉中心軸線O的投影面，在輪轂10並不具有圓形形狀的情況下，所謂「輪轂10的半徑r」是指該投影面中的輪轂10的外接圓的半徑。

本例中，葉片20的長度BL為349mm，輪轂10的半徑r為114mm。

圖1的例中，在所述投影面，葉片20的前緣31在第1 假想線VL1與第2假想線VL2之間具有第1前緣山峰部36的突出前端36a。

在圖1所示的例的轉子1中，在垂直於轉子1的旋轉中心軸線O的投影面，當將與第1假想線VL1平行、且位於自第1假想線VL1向輪轂10的相反側離開葉片20的長度BL的0.25倍、0.75倍、1.00倍的長度的位置的假想線分別設為第3假想線VL3、第4假想線VL4、第5假想線VL5時，沿著第1假想線VL1的葉片20的寬度BW1、沿著第2假想線VL2的葉片20的寬度BW2、沿著第3假想線VL3的葉片20的寬度BW3、沿著第4假想線VL4的葉片20的寬度BW4、及沿著第5假想線VL5的葉片20的寬度BW5滿足以下不等式(1)與不等式(2)：BW1<BW3…(1)

BW3>BW2>BW4>BW5…(2)。

藉由滿足所述不等式(1)與不等式(2)，例如和與第1假想線VL1平行地測量的葉片20的寬度自第1假想線VL1向第5假想線VL5逐漸減小的情況(即，滿足BW1>BW3>BW2>BW4>BW5的情況)相比，可進一步提高相對於風的速度或方向的變動的發電效率的穩定性。

另外，在圖1所示的例的轉子1中，在垂直於轉子1的旋轉中心軸線O的投影面，沿著第1假想線VL1的葉片20的寬度BW1、與沿著第5假想線VL5的葉片20的寬度BW5滿足以下不等式(3)：BW1>BW5…(3)。

另外，在圖1所示的例的轉子1中，在垂直於轉子1的旋轉中心軸線O的投影面，沿著第1假想線VL1的葉片20的寬度BW1、沿著第2假想線VL2的葉片20的寬度BW2、及沿著第4假想線VL4的葉片20的寬度BW4滿足以下不等式(4)：BW4<BW1<BW2…(4)。

另外，在圖1所示的例的轉子1中，在垂直於轉子1的旋轉中心軸線O的投影面，兩個前緣山峰部36、前緣山峰部37中的轉子徑向內側的第1前緣山峰部36的突出前端36a相對於將葉片20的前緣31的轉子徑向內側端33、與轉子徑向外側的第2前緣山峰部37的突出前端37a連結而成的第1線段L1，而位於轉子旋轉方向RD的前側。

根據該構成，例如與第1前緣山峰部36的突出前端36a相對於第1線段L1而位於轉子旋轉方向RD的後側的情況相比，可更大幅地提高周速比相對較低時(例如周速比為0.926時)的功率係數。

另外，在圖1所示的例的轉子1中，在垂直於轉子1的旋轉中心軸線O的投影面，兩個前緣山峰部36、前緣山峰部37中的轉子徑向外側的第2前緣山峰部37的突出前端37a相對於將轉子徑向內側的第1前緣山峰部36的突出前端36a、與葉片20的前緣31的轉子徑向外側端35連結而成的第2線段L2，而位於轉子旋轉方向RD的前側。

根據該構成，例如與第2前緣山峰部37的突出前端37a相對於第2線段L2而位於轉子旋轉方向RD的後側的情況相比，可更大幅地提高周速比相對較高時(例如周速比為5.56時)的功率係數。

另外，在圖1所示的例的轉子1中，在垂直於轉子1的旋轉中心軸線O的投影面，葉片20的後緣41和將葉片20的後緣41中的轉子徑向內側端43、與轉子徑向外側端45連結而成的第3線段L3以1點交叉，葉片20的後緣41中較與第3線段L3的交點42更靠轉子徑向內側的部分46較第3線段L3更靠轉子旋轉方向RD的後側，葉片20的後緣41中較與第3線段L3的交點42更靠轉子徑向外側的部分47較第3線段L3更靠轉子旋轉方向RD的前側。

根據該構成，例如與在所述投影面中葉片20的後緣41整體為直線狀的情況相比，可進一步提高相對於流體的速度或方向的變動的發電效率的穩定性。

另外，在圖1所示的例的轉子1中，在垂直於轉子1的旋轉中心軸線O的投影面，兩個前緣山峰部36、前緣山峰部37的突出前端36a、突出前端37a相對於將葉片20的前緣31中的轉子徑向內側端33、與轉子徑向外側端35連結而成的第4線段L4，而位於轉子旋轉方向前側。

根據該構成，例如與在所述投影面中葉片20的前緣31整體為直線狀的情況相比，可進一步提高相對於流體的速度或方向的變動的發電效率的穩定性。

另外，圖1的例中，葉片20的前緣31整體較第4線段L4更靠轉子旋轉方向RD的前側。

根據該構成，例如與葉片20的前緣31整體為直線狀的情況相比，可進一步提高相對於流體的速度或方向的變動的發電效率的穩定性。

另外，本例中，在垂直於轉子1的旋轉中心軸線O的投影面，前緣31的轉子徑向外側端35與後緣41的轉子徑向外側端45兩者位於第5假想線VL5上，但前緣31的轉子徑向外側端35或後緣41的轉子徑向外側端45亦可較第5假想線VL5更靠輪轂10側。

如圖2所示，本例中，葉片20的厚度是隨著自葉片20的基端21朝向轉子徑向外側端而逐漸減小。藉此，可進一步提高相對於流體的速度或方向的變動的發電效率的穩定性。

本說明書中，「葉片20的厚度」是指在包含第1假想線VL1並且平行於與轉子1的旋轉中心軸線O平行的假想面的任意的假想面內，垂直於穿過葉片20的前緣31與後緣41的假想線地測量時的葉片20的厚度中、最大的厚度。

另外，如圖2所示，本例中，葉片20的螺距角(亦稱為「扭轉角」)是隨著自葉片20的基端21朝向轉子徑向外側端而逐漸減小。藉此，可進一步提高相對於流體的速度或方向的變動的發電效率的穩定性。

本說明書中，所謂「螺距角」是包含第1假想線VL1並且平行於與轉子1的旋轉中心軸線O平行的假想面的任意的假想面內的、穿過葉片20的前緣31與後緣41的假想線、和該任意的假想面與垂直於轉子1的旋轉中心軸線O的假想面的交線所成的銳角側的角度。

再者，包含第1假想線VL1並且與轉子1的旋轉中心軸線O平行的假想面內的螺距角較佳為36.2°~40.0°，本例中為38.1°。另外，包含第5假想線VL5並且與轉子1的旋轉中心軸線O平行的假想面內的螺距角較佳為7.13°~7.89°，本例中為7.51°。

圖3是將圖1所示的葉片20在垂直於轉子1的旋轉中心軸線O的方向上展開的圖，即，表示跨及葉片20的總長而將葉片20的螺距角設為0°的狀態。

本例中，在圖3的展開圖中，葉片20的前緣31僅在彼此不同的兩個轉子徑向位置具有向轉子旋轉方向RD的前側呈山峰狀突出的前緣山峰部136、前緣山峰部137。

另外，本例中，在圖3的展開圖中，葉片20的前緣31 在較所述第2假想線VL2更靠轉子徑向內側的部分(更具體而言為第1假想線VL1與第2假想線VL2之間)具有第1前緣山峰部136的突出前端136a，且在較第2假想線VL2更靠轉子徑向外側的部分具有第2前緣山峰部137的突出前端137a。

本例的轉子1中，在圖3的展開圖中，沿著第1假想線VL1的葉片20的寬度BW11、沿著第2假想線VL2的葉片20的寬度BW12、沿著第3假想線VL3的葉片20的寬度BW13、沿著第4假想線VL4的葉片20的寬度BW14、及沿著第5假想線VL5的葉片20的寬度BW15滿足以下不等式(5)與不等式(6)：BW11<BW13…(5)

BW13>BW12>BW14>BW15…(6)。

另外，本例的轉子1中，在圖3的展開圖中，沿著第1假想線VL1的葉片20的寬度BW11、與沿著第5假想線VL5的葉片20的寬度BW15滿足以下不等式(7)：BW11>BW15…(7)。

另外，本例的轉子1中，在圖3的展開圖中，沿著第1假想線VL1的葉片20的寬度BW11、與沿著第2假想線VL2的葉片20的寬度BW12滿足以下不等式(8)： BW12<BW11…(8)。

另外，本例的轉子1中，在圖3的展開圖中，兩個前緣山峰部136、前緣山峰部137中的轉子徑向內側的第1前緣山峰部136的突出前端136a相對於將葉片20的前緣31的轉子徑向內側端33、與轉子徑向外側的第2前緣山峰部137的突出前端137a連結而成的第1線段L11，而位於轉子旋轉方向RD的前側。

另外，本例的轉子1中，在圖3的展開圖中，兩個前緣山峰部136、前緣山峰部137中的轉子徑向外側的第2前緣山峰部137的突出前端137a相對於將轉子徑向內側的第1前緣山峰部136的突出前端136a、與葉片20的前緣31的轉子徑向外側端35連結而成的第2線段L12，而位於轉子旋轉方向RD的前側。

另外，本例的轉子1中，在圖3的展開圖中，葉片20的後緣41和將葉片20的後緣41中的轉子徑向內側端43、與轉子徑向外側端45連結而成的第3線段L3以1點交叉，葉片20的後緣41中較與第3線段L3的交點142更靠轉子徑向內側的部分146較第3線段L3更靠轉子旋轉方向RD的後側，葉片20的後緣41中較與第3線段L3的交點142更靠轉子徑向外側的部分147較第3線段L3更靠轉子旋轉方向RD的前側。

另外，本例的轉子1中，在圖3的展開圖中，兩個前緣山峰部136、前緣山峰部137的突出前端136a、突出前端137a相對於將葉片20的前緣31中的轉子徑向內側端33、與轉子徑向外側端35連結而成的第4線段L4，而位於轉子旋轉方向前側。

另外，本例的轉子1中，在圖3的展開圖中，葉片20的前緣31整體較第4線段L4更靠轉子旋轉方向RD的前側。

另外，本例的轉子1中，在圖3的展開圖中，在第1假想線VL1、第2假想線VL2、第3假想線VL3、第4假想線VL4、第5假想線VL5上，當將距葉片20的前緣31與後緣41為等距離的點分別設為第1中心點P1、第2中心點P2、第3中心點P3、第4中心點P4、第5中心點P5時，第2中心點P2與第3中心點P3位於將第1中心點P1與第4中心點P4連結而成的線段上。另外，本例中，將第1中心點P1與第4中心點P4連結而成的線段、和將4中心點P4與第5中心點P5連結而成的線段所成的角度θ為133°。

藉此，可進一步提高相對於流體的速度或方向的變動的發電效率的穩定性。

其中，所述所成的角度θ亦可採用其他值，較佳為120°~146°。

圖3的例中，在其展開圖中，第1中心點P1與葉片20的基端21的轉子周向中心點21a重疊。

[實施例]

藉由分析來評價比較例1~比較例4的轉子與本發明的實施例1的轉子的性能。比較例1~比較例4、實施例1的各轉子僅將葉片的形狀設為彼此不同，且均將轉子的直徑Φ設為926mm、將葉片的長度BL設為349mm、將輪轂的半徑r設為114mm、將葉片的數量設為三個。

比較例1的轉子是設為葉片的前緣及後緣跨及葉片的總長而為直線狀者。

比較例2~比較例4的轉子是設為葉片的前緣及後緣分別在第3假想線VL3、第2假想線VL2、第4假想線VL4的位置向轉子旋轉方向前側凸出地彎曲者。

實施例1的轉子是設為具有所述圖1~圖3的例中的葉片形狀者。

將各轉子的其他規格示於表1中。

表1中，所謂「葉片寬度中心線」是指依序藉由線段將葉片中的第1中心點P1、第3中心點P3、第2中心點P2、第4中心點P4、及第5中心點P5連接而成的假想線。所謂「在0.25BL處彎曲」、「在0.50BL處彎曲」、「在0.75BL處彎曲」分別是指所述葉片寬度中心線在第3中心點P3處彎曲、在第2中心點P2處彎曲、在第4中心點P4處彎曲。

[表1]

根據表1而判明：與比較例1~比較例4的轉子相比較，實施例1的轉子在周速比為λ=0.926、λ=2.78、λ=5.56的所有情況下，均可獲得充分良好的功率係數，因此可謂相對於風的速度或方向的變動的發電效率的穩定性更高。

再者，實施例1的轉子中，當周速比為λ=3.7時功率係數最大(0.398)。

[產業上之可利用性]

本發明的轉子可用於例如使用水平軸轉子等的風力發電機或水力發電機等利用由風力或水力風力或水力而獲得的動力的風力/水力機械。

Claims

一種轉子，是風力或水力機械用轉子，具備支撐於主軸的輪轂、及葉片，所述葉片的基端結合於所述輪轂，其特徵在於：在垂直於所述轉子的旋轉中心軸線的投影面，所述葉片的前緣僅在彼此不同的兩個轉子徑向位置具有向轉子旋轉方向前側呈山峰狀突出的前緣山峰部，其中在所述投影面，所述葉片的後緣和將所述葉片的後緣中的轉子徑向內側端、與轉子徑向外側端連結而成的第3線段L3以1點交叉，所述葉片的後緣中較與所述第3線段L3的交點更靠轉子徑向內側的部分較所述第3線段L3更靠轉子旋轉方向後側，所述葉片的後緣中較與所述第3線段L3的交點更靠轉子徑向外側的部分較所述第3線段L3更靠轉子旋轉方向前側。
如申請專利範圍第1項所述的轉子，其中在所述投影面，當將所述葉片的所述基端的轉子周向中心點處的所述輪轂的切線設為第1假想線VL1，並且將與所述第1假想線VL1平行、且位於自所述第1假想線VL1向所述輪轂的相反側離開所述葉片的長度BL的0.50倍的長度的位置的假想線設為第2假想線VL2時，所述葉片的前緣在較所述第2假想線VL2更靠轉子徑向內側的部分具有其中一個所述前緣山峰部的突出前端，且在較所述第2 假想線VL2更靠轉子徑向外側的部分具有另一個所述前緣山峰部的突出前端。
如申請專利範圍第2項所述的轉子，其中在所述投影面，當將與所述第1假想線VL1平行、且位於自所述第1假想線VL1向所述輪轂的相反側離開所述葉片的長度BL的0.25倍、0.75倍、1.00倍的長度的位置的假想線分別設為第3假想線VL3、第4假想線VL4、第5假想線VL5時，沿著所述第1假想線VL1的所述葉片的寬度BW1、沿著所述第2假想線VL2的所述葉片的寬度BW2、沿著所述第3假想線VL3的所述葉片的寬度BW3、沿著所述第4假想線VL4的所述葉片的寬度BW4、及沿著所述第5假想線VL5的所述葉片的寬度BW5滿足不等式：BW1<BW3；BW3>BW2>BW4>BW5。
如申請專利範圍第1項至第3項中任一項所述的轉子，其中在所述投影面，所述兩個前緣山峰部中的轉子徑向內側的所述前緣山峰部的突出前端相對於第1線段L1，而位於轉子旋轉方向前側，所述第1線段L1是所述葉片的前緣的轉子徑向內側端、與轉子徑向外側的所述前緣山峰部的突出前端連結而成。
如申請專利範圍第1項至第3項中任一項所述的轉子，其中在所述投影面，所述兩個前緣山峰部中的轉子徑向外側的所述前緣山峰部的突出前端相對於第2線段L2，而位於轉子旋轉方向前側，所述第2線段L2是轉子徑向內側的所述前緣山峰部的突出前端、與所述葉片的前緣的轉子徑向外側端連結而成。