特許 6900612 ペルトン水車発電機

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6900612

(24)【登録日】2021年6月21日

(45)【発行日】2021年7月7日

(54)【発明の名称】ペルトン水車発電機

(51)【国際特許分類】

   F03B 1/00 20060101AFI20210628BHJP

【ＦＩ】

   F03B1/00 Z

【請求項の数】9

【全頁数】11

(21)【出願番号】特願2017-123606(P2017-123606)

(22)【出願日】2017年6月23日

(65)【公開番号】特開2019-7416(P2019-7416A)

(43)【公開日】2019年1月17日

【審査請求日】2020年2月3日

(73)【特許権者】

【識別番号】000003078

【氏名又は名称】株式会社東芝

(73)【特許権者】

【識別番号】317015294

【氏名又は名称】東芝エネルギーシステムズ株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110001092

【氏名又は名称】特許業務法人サクラ国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】木崎 康巳

(72)【発明者】

【氏名】佐藤 実

【審査官】 嘉村 泰光

(56)【参考文献】

【文献】 実開昭６２−０５２２８０（ＪＰ，Ｕ）

【文献】 特開平０４−１７５４６８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 実公昭４５−００１４４３（ＪＰ，Ｙ１）

【文献】 特開昭６０−１１９３７８（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｆ０３Ｂ１／００−１１／０８

Ｆ０３Ｂ１５／００−１５／２２

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

ハウジングと、
前記ハウジングに収容され、発電機の回転軸に支持されたバケットと、
前記バケットに向けてジェット水を射出する射出装置と、
前記射出装置から前記バケットに向けて射出されるジェット水の射出方向で前記バケットを超えた前記ハウジングの壁面またはその手前の位置に配置され、前記発電機の定格回転速度を超えた過速度回転時に前記バケットに触れずに到達する前記ジェット水を受けてその方向を変化させ、前記ジェット水の少なくとも一部を前記バケットへ向けて送り出して前記バケットの回転を抑制する偏向ユニットと
を具備するペルトン水車発電機。

【請求項2】

前記偏向ユニットが、
前記ジェット水が当たる面を有し、前記面に沿う方向に最も近いバケットの裏面が位置するように配置された平板部材を具備する請求項１記載のペルトン水車発電機。

【請求項3】

前記平板部材が、
前記ハウジングの壁面またはその手前の位置から前記バケットに近接する位置までの高さの板面を有する請求項２記載のペルトン水車発電機。

【請求項4】

前記偏向ユニットが、
前記ジェット水を前記バケットの方向へ戻すように送り出す導水部を有する部材である請求項１記載のペルトン水車発電機。

【請求項5】

前記導水部の一部が樋状部材である請求項４記載のペルトン水車発電機。

【請求項6】

前記樋状部材の両端に設けられた塞ぎ板を具備する請求項５記載のペルトン水車発電機。

【請求項7】

前記導水部が、
２つの樋状部材を並列につなぎ合わせた形状を有する請求項４記載のペルトン水車発電機。

【請求項8】

前記偏向ユニットが、円管を前記ジェット水の進入方向と前記バケットの方向との位置関係で決定される角度で切断した管状部材である請求項１記載のペルトン水車発電機。

【請求項9】

前記偏向ユニットの幅が、前記バケットの幅と同等である請求項１記載のペルトン水車発電機。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明の実施形態は、ペルトン水車発電機に関する。

【背景技術】

【0002】

ペルトン水車発電機などの水力を利用した発電機は、流入流量に見合う負荷で発電し定格回転速度で回転しているときに、何らかの不測の事態が発生した際に、異常回避制御が行われて発電機が電路から切り離されて発電機の負荷がなくなる。

【0003】

発電機の負荷がなくなった場合、水車発電機は水車の回転速度が定格回転速度を超えて、いわゆる過速度回転となる。このときの水車発電機の回転速度を無拘束速度という。無拘束速度は、流入流量に依存し、最大流量時に最大速度になる。この最高速度を最高無拘束速度という。

【0004】

このため、水車発電機の各部（水車や発電機など）を、この最高無拘束速度での運転に耐え得るように設計しなければならない。設計上、最高無拘束速度での運転に耐え得る時間を、例えば２分程度にすることが多いが、連続運転を補償しなければならないこともある。

【0005】

このような事態を防止するために、従来は、デフレクタを駆動してペルトン水車のランナに当たる噴出水の方向をそらし、ランナの回転速度を調整する技術がある。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0006】

【特許文献1】特許第２８２２１８４号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0007】

しかしながら、不測の事態とは、どのような事象が起こるか予想がつかないことであり、デフレクタを制御できないことも予想される。このような事態になると、通常運転とはかけ離れた振動を伴う運転を余儀なくされるため、水車回転体や軸受、発電機などの劣化が進み、水車発電機の寿命が短くなるとともに、最高無拘束速度に耐え得る過剰な設計をすることになり、水車発電機としてのコストが高くなる要因になる。

【0008】

本発明が解決しようとする課題は、最高無拘束速度での運転状態に陥ることを防止し、この結果、水車発電機の寿命を延ばし、コストを抑えることができるペルトン水車発電機を提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0009】

実施形態のペルトン水車発電機は、ハウジングと、前記ハウジングに収容され、発電機の回転軸に支持されたバケットと、前記バケットに向けてジェット水を射出する射出装置と、前記射出装置から前記バケットに向けて射出されるジェット水の射出方向で前記バケットを超えた前記ハウジングの壁面またはその手前の位置に配置され、前記発電機の定格回転速度を超えた過速度回転時に前記バケットに触れずに到達する前記ジェット水を受けてその方向を変化させ、前記ジェット水の少なくとも一部を前記バケットへ向けて送り出して前記バケットの回転を抑制する偏向ユニットとを具備する。

【図面の簡単な説明】

【0010】

【図1】第１実施形態のペルトン水車発電機を示す側面図である。

【図2】デフレクタがジェット水の方向を変える様子を示す図である。

【図3】加速度試験の結果（時間の経過に応じた回転速度の変化）を示すグラフある。

【図4】第２実施形態のペルトン水車発電機を示す側面図である。

【図5】第３実施形態のペルトン水車発電機を示す側面図である。

【図6】図５のペルトン水車発電機の偏向ユニットを示す斜視図である。

【図7】第４実施形態のペルトン水車発電機を示す側面図である。

【図8】第５実施形態のペルトン水車発電機を示す側面図である。

【図9】図８のペルトン水車発電機の偏向ユニットを示す斜視図である。

【図10】第６実施形態のペルトン水車発電機を示す側面図である。

【発明を実施するための形態】

【0011】

以下、図面を参照して実施形態を詳細に説明する。図１は第１実施形態のペルトン水車発電機の構成を示す側面図、図２はデフレクタ６が動いてジェット水の方向を変える様子を示す図である。

【0012】

（第１実施形態）
図１に示すように、この第１実施形態のペルトン水車発電機は、横軸型のペルトン水車発電機であり、ハウジング７と、このハウジング７の内部に収容され、発電機の回転軸３にディスク４を介してバケット１を支持して回動可能な水車機構２と、水車機構２のバケット１の凹部（受水部）に向けてジェット水を射出するよう配置された射出装置５と、この射出装置５から射出されるジェット水の射出方向でバケット１を超えたハウジング７の壁面手前の位置に金具などでハウジング７から浮かせて配置した偏向ユニットとしての平板部材１１とを備える。ハウジング７は、水車機構２や射出装置５などを収容し、水車機構２の動力元の水を水車機構２に導き排水するための容器である。

【0013】

射出装置５は、先端の開口５ｂよりジェット水を矢印Ａの方向へ射出（放出）する。この例は、ハウジング７に射出装置５を複数（２つ）配置した例である。射出装置５の内部にはニードル弁５ａが設けられている。

【0014】

ニードル弁５ａの先端部は、ジェット水の射出方向Ａに位置する開口５ｂから突出している。ニードル弁５ａは、ジェット水の射出の強さや広がり方など、水の噴出量を調整するための弁である。

【0015】

射出装置５の開口５ｂ近傍には、デフレクタ６が開口５ｂ側に移動自在に設けられており、図２に示すように、デフレクタ６が開口５ｂを塞ぐ方向Ｃへ移動（回動）することでジェット水がデフレクタ６に当たりジェット水の方向をバケット１とは異なる方向Ｄに変えることができる。これらニードル弁５ａおよびデフレクタ６は、制御信号により駆動される。例えばニードル弁５ａは、流入流量指令などの制御信号により開度が調整される。

【0016】

バケット１は、ディスク４の周囲に等間隔で複数突設されたお椀のような形状の受水部（凹部）であり、射出装置５から射出されるジェット水を受けてその力を回転軸３に伝えて回転軸３を矢印Ｂの方向へ回動させる。バケット１はランナの一部の部品である。

【0017】

偏向ユニットは、ジェット水を受けてその方向を変化させ、ジェット水の少なくとも一部をバケット１の裏側に送り出すものである。偏向ユニットの一例としての平板部材１１は、例えば板面をジェット水の方向Ａに対して所定の角度（３０°程度（逆方向からでは１５０°程度））に向けて配置された金属製の板状部材である。

【0018】

平板部材１１は、ジェット水が当たる面を有しており、その面に沿う方向Ａ２に最も近いバケット１の裏面１ａ（凹部の裏側）が位置するように配置されている。平板部材１１は、例えば腐食や摩耗などに強いステンレス板などである。平板部材１１としては、耐腐食性や耐摩耗性に優れた材質のものを用いるとよい。平板部材１１の幅は、バケット１の幅と同等の幅である。

【0019】

つまりこの平板部材１１は、板面に当たったジェット水の方向を変化（偏向）させて、そのうち少なくとも一部の水をバケット１の裏側に送出する。平板部材１１は、ハウジング７の壁面から少し浮かせて設けることで、ジェット水がハウジング７に直接当たらなくなり衝撃を和らげる効果がある。なお偏向ユニットとしての機能だけであれば、平板部材１１をハウジング７の壁面に直接設けてもよい。

【0020】

続いて、この第１実施形態の動作を説明する。まず、通常運転時の動作を説明する。
通常運転の際は、流入流量指令によりニードル弁の開度を調整し、バケット１にジェット水が衝突することによりバケット１を支持する回転軸３にトルクを伝達し、回転軸３と締結されている発電機（図示せず）のロータを回すことにより発電する。

【0021】

そして、何らかの異常が生じて減速運転するときには、発電機が電路から切り離されて水車機構２が無拘束運転になるため、制御信号によりデフレクタ６を駆動してジェット水の方向をバケット１の方向から他の方向へ反らせることで、バケット１にジェット水が衝突する力を弱め、さらにはジェット水をバケット１に衝突させないようにすることで、急速な回転速度の上昇を防ぐようにしている。

【0022】

ここで、上記異常時に射出装置５内のニードル弁やデフレクタ６が動作不能に陥った場合、発電機が電路から切り離された水車機構２は、ジェット水の状態を変えられないため無拘束速度での運転を継続することになる。

【0023】

無拘束速度での運転で水車の回転数が上昇してゆくと、あるとき、ジェット水がバケット１に触れずに前方に飛び抜ける水、いわゆる「つつぬけ水」が増加するペルトン水車特有の現象が生じる。

【0024】

そこで、本実施形態では、つつぬけ水が進む方向Ａのハウジング７の内壁の位置に平板部材１１を面に角度（例えば方向Ａに対して１５０°程度の鈍角）をつけて設け、つつぬけ水を面に当てて飛散させる。平板部材１１の面に当たって飛散する水の多くは平板部材１１の面に沿って進みさらにハウジング７の内壁に当たりその壁面に沿う方向Ａ１へ進む。

【0025】

一方、平板部材１１の面に当たって飛散する水のうちの一部は、平板部材１１の面に逆らう方向にはね返り、水車機構２の方向Ａ２へ飛散し、バケット１の裏側（凸形状の側）へ送り出される。

【0026】

これにより、バケット１が若干押し戻されるような負荷（回転方向とは逆方向のトルク）がかかり、回転軸３の回転を減速させるので、無拘束速度での回転がある程度の速度で頭打ちになり、最高無拘束速度までには至らないようになる。また回転軸３の回転速度が減速することで、バケット１にジェット水が当たり、つつぬけ水の状態が解消されるため、無拘束運転中であっても水車機構２の回転速度はある程度の範囲で維持される。

【0027】

ここで、図３を参照して加速度試験を行った結果について説明する。図３は加速度試験の結果（時間の経過に応じた回転速度の変化）を示すグラフある。
図３のグラフは、この第１実施形態のペルトン水車発電機を、定格回転（１００％）で運転中に、ある時点５１から発電機を電路から切り離して発電機の負荷をなくし、無拘束運転に切り替えた場合の、時間の経過に応じた回転速度の変化を計測したものである。

【0028】

同図によれば、発電機の負荷をなくしてから水車の回転速度が上昇してゆく中で、最高無拘束速度に達する前のつつぬけ水が生じるタイミング５２あたりから、本来の無拘束運転の特性（破線５３）に比べて、回転速度の上昇が鈍り、回転速度が頭落ち（符号５４）になっていることがわかる。

【0029】

このようにこの第１実施形態のペルトン水車発電機によれば、射出装置５から射出されるジェット水の射出方向Ａでバケット１（水車機構２）を超えたハウジング７の壁面手前の位置にジェット水が当たって飛散する方向に面を向けて平板部材１１を配置したことで、飛散した一部の水（方向Ａ２に飛散した水）が無拘束速度での運転状態に陥った水車機構２のバケット１の裏面１ａ側に送り出されて回転を抑制するので、無拘束速度での回転がある程度の速度で頭打ちになり、最高無拘束速度までには至らないようになる。

【0030】

なお、平板部材１１の面としては、板の広い平坦な部分だけでなく、厚みをなす面（上面）も含まれる。ジェット水は射出方向Ａにビーム状ではなく若干広がって進むため平板部材１１の上面に当る水もあり、上面に当って飛散する水もある。水の送り出し方向Ａ２は、バケット１の裏面１ａの方向だけに限定されるものではなく、バケット１の回転を抑制するようにバケット１に逆方向の負荷を与える方向ならばよい。

【0031】

この結果、振動が抑制されて、水車回転体や軸受、発電機などの劣化が進み難くなり、ペルトン水車発電機の寿命が延びるとともに、最高無拘束速度に耐え得る過剰な設計をする必要がなくなり、水車発電機としてのコストを低減することができる。

【0032】

（第２実施形態）
続いて、図４を参照して第２実施形態を説明する。図４は第２実施形態のペルトン水車発電機の構成を示す側面図である。なお図４において第１実施形態と同じ構成には同一の符号を付しその説明は省略する。

【0033】

図４に示すように、この第２実施形態のペルトン水車発電機は、射出装置５から射出されるジェット水の射出方向Ａでバケット１（水車機構２）を超えたハウジング７の壁面手前の位置に偏向ユニットとしての平板部材１２を有する。この平板部材１２は、第１実施形態で示した平板部材１１よりも高さが高く、ハウジング７の壁面から水車機構２のバケット１にぎりぎり届かない程度の高さ（バケット１の位置に近接する高さ）で設けられている。つまり、平板部材１２はハウジング７の壁面またはその手前の位置からバケット１に当たらない程度の近接位置までの幅（高さ）の板面を有するものである。

【0034】

この第２実施形態のペルトン水車発電機の場合、水車機構２のバケット１の位置に近接する高さの平板部材１２を設けたことで、飛散する水のうち、方向Ａ２に、より多くの水が送り出せるようになり、第１実施形態よりも大きな減速効果が得られる。

【0035】

（第３実施形態）
続いて、図５、図６を参照して第３実施形態を説明する。図５は第３実施形態のペルトン水車発電機の構成を示す側面図、図６はこのペルトン水車発電機の偏向ユニットを示す斜視図である。なお図５において第１実施形態と同じ構成には同一の符号を付しその説明は省略する。

【0036】

図５に示すように、この第３実施形態のペルトン水車発電機は、射出装置５から射出されるジェット水の射出方向Ａでバケット１（水車機構２）を超えたハウジング７の壁面手前の位置に偏向ユニットとしてのガイド部材２０を有する。

【0037】

図６に示すように、このガイド部材２０は、樋状部材２１ａを並列につなぎ合わせて配置した形状であり、長手方向の一方の端部に底板２４および導水板としてのカバー２３などからなる導水部（導水ポケット）が設けられている。樋状部材２１ａは、例えば断面形状が略半円弧の溝が長手方向に伸びたものである。

【0038】

このガイド部材２０は、射出装置５から射出されるジェット水が樋状部材２１ａをつなぎ目の平坦部２１ｂに当るように配置されている。このガイド部材２０では、平坦部２１ｂに当たって飛散および左右に分かれて導水部（導水ポケット）の部分に流れ込んだ水が、その内側のガイド面と樋状部材２１ａの溝を伝って方向Ａ３へ送り出される。送り出される水には樋状部材２１ａのつなぎ目の平坦部２１ｂに当って飛散する水２５も含まれる。

【0039】

このガイド部材２０は、射出装置５からのジェット水（図５の方向Ａ）が樋（とい）どうしの合わせ目の平坦部２１ｂに一定の角度（例えば３０°程度）で当たるように配置されている。このガイド部材２０は、ジェット水をバケット１の方向へ戻すように送り出す導水部（導水ポケットの内側のガイド面や樋状部材２１ａの溝など）を有する部材である。

【0040】

この第３実施形態のペルトン水車発電機の場合、ジェット水の射出方向Ａでバケット１（水車機構２）を超えたハウジング７の壁面手前の位置にガイド部材２０を設けたことで、ガイド部材２０に当てって飛散および左右に分離した水が溝を伝って方向Ａ３へ導かれて、より多くの水がバケット１の裏面１ａ（背面）へ送り出せるようになり、第１、第２実施形態よりも大きな減速効果が得られる。

【0041】

（第４実施形態）
続いて、図７を参照して第４実施形態を説明する。図７は第４実施形態のペルトン水車発電機の構成を示す側面図である。なお図７において第１実施形態と同じ構成には同一の符号を付しその説明は省略する。
図７に示すように、この第４実施形態のペルトン水車発電機は、射出装置５から射出されるジェット水の射出方向Ａでバケット１（水車機構２）を超えたハウジング７の壁面手前の位置に偏向ユニットとしての湾曲部材１３を有する。

【0042】

図７に示すように、湾曲部材１３は、内壁が凹んだ曲面形状の部材であり、内壁の下側の曲面に沿ってジェット水を向かい入れるように、部材の長手方向（軸方向）を水平にして配置されている。水は、内壁の下側の曲面を伝って半回転して内壁の上側の曲面からバケット１の方向Ａ４へ戻るように送り出される。

【0043】

この湾曲部材１３は、断面形状が例えば略半円弧の溝の形をなし溝が長手方向に長く水路を形成する導水部といえる。この湾曲部材１３では、水路を縦に使いジェット水の方向転換に利用する。

【0044】

この湾曲部材１３は、射出装置５からのジェット水（図７の方向Ａ）が内壁に沿って流入し、バケット１の方向Ａ４へ戻るように配置されている。つまり、この湾曲部材１３も、第３実施形態と同様に、ジェット水をバケット１の方向へ戻すように送り出す導水部（樋部材１４ａの曲面）を有する部材である。

【0045】

この第４実施形態のペルトン水車発電機の場合、ジェット水の射出方向Ａでバケット１（水車機構２）を超えたハウジング７の壁面手前の位置に湾曲部材１３を配置したことで、ジェット水が湾曲部材１３の内壁の曲面に沿って流入して半回転してバケット１の方向Ａ４へ導かれて、より多くの水がバケット１の裏面１ａ（背面）へ送り出せるようになり、第１乃至第３実施形態よりも大きな減速効果が得られる。

【0046】

（第５実施形態）
続いて、図８、図９を参照して第５実施形態を説明する。図８は第５実施形態のペルトン水車発電機の構成を示す側面図である。なお図８において第１、第４実施形態と同じ構成には同一の符号を付しその説明は省略する。
図８に示すように、この第５実施形態のペルトン水車発電機は、射出装置５から射出されるジェット水の射出方向Ａでバケット１（水車機構２）を超えたハウジング７の壁面手前の位置に偏向ユニットとしての湾曲部材１４を有する。

【0047】

図９に示すように、この湾曲部材１４は、内壁が凹んだ曲面形状の樋部材１４ａとこの樋部材１４ａの長手方向（樋の半円に対する軸方向）両端部に設けられた塞ぎ板１４ｂ（以下「蓋１４ｂ」と称す）とを有するものであり、内壁側の下側の曲面に沿ってジェット水を向かい入れるように、溝の長手方向を水平にして配置されている。

【0048】

この湾曲部材１４では、曲面に沿って向かい入れられた水が曲面を伝って半回転してバケット１の方向Ａ５へ戻るように送り出される。つまり樋部材１４ａは、断面形状が例えば略半円弧の溝の形をなし、溝が長手方向に長く水路を形成する導水部である。なお、ここでは樋部材１４ａとして断面形状が半円弧のものを例示したが、これ以外にＵ字状やＶ字状、他の形状のものもある。

【0049】

この湾曲部材１４は、射出装置５からのジェット水（図８、図９の方向Ａ）が内壁に沿う角度でポイント１６の位置に流入し、内壁の曲面に沿って半回転して方向Ａ５へ送り出されるように配置されている。また、この湾曲部材１４では、流入した水は、蓋１４ｂによって左右に逃げる水がなくなり、余すことなく方向Ａ５へ送り出されるようになる。
なお、この例では、曲面を略半円弧としたが、ジェット水が湾曲部材１４に進入する方向Ａとバケット１の方向Ａ５との位置関係に応じて、曲面の長さや半径を適宜変えるものとする。

【0050】

この第５実施形態のペルトン水車発電機の場合、ジェット水の射出方向Ａでバケット１（水車機構２）を超えたハウジング７の壁面手前の位置に湾曲部材１４を配置したことで、ジェット水が湾曲部材１４の内壁の曲面に沿って流入して半回転してバケット１の方向Ａ５へ導かれ、しかも樋部材１４ａの両端に設けた蓋１４ｂにより逃げ水がなく戻されるので、第３実施形態よりも多くの水をバケット１の裏面１ａ（背面）へ送り出せるようになり、第３実施形態よりも大きな減速効果が得られる。

【0051】

（第６実施形態）
続いて、図１０を参照して第６実施形態を説明する。図１０は第６実施形態のペルトン水車発電機の構成を示す側面図である。なお図１０において第１乃至第６実施形態と同じ構成には同一の符号を付しその説明は省略する。
図１０に示すように、この第６実施形態のペルトン水車発電機は、射出装置５から射出されるジェット水の射出方向Ａでバケット１（水車機構２）を超えたハウジング７の壁面手前の位置に偏向ユニットとしての筒状部材１５を有する。

【0052】

この筒状部材１５は、円形のパイプを切り口（開口１５ａ、１５ｂ）が並ぶように半円形に切断した形状のものであり、開口１５ａにジェット水を向かい入れるように配置されており、開口１５ａに入った水がパイプ内を通って半回転してバケット１の方向Ａ６へ戻すように送り出される。

【0053】

この筒状部材１５は、射出装置５からのジェット水が進む方向Ａに開口１５ａが設けられ、筒状部材１５の内部を通った水をバケット１の方向へ送り出す方向に開口１５ｂが設けられている。すなわちこの筒状部材１５は、円管を所定の角度（ジェット水の進入方向とバケット１の方向とで決定される角度）で切断したものである。

【0054】

この第６実施形態のペルトン水車発電機の場合、ジェット水の射出方向Ａでバケット１（水車機構２）を超えたハウジング７の壁面手前の位置に筒状部材１５を配置したことで、ジェット水が筒状部材１５の開口１５ａから入ってパイプ内を半回転して開口１５ｂから排出されてバケット１の方向Ａ６へ導かれ、筒状部材１５に入った水はほぼすべてがバケット１の裏面１ａ（背面）へ送り出せるようになり、第１乃至第５実施形態よりも大きな減速効果が得られる。

【0055】

以上説明したように、第１乃至第６実施形態によれば、射出装置５から射出されるジェット水の射出方向Ａでバケット１（水車機構２）を超えたハウジング７の壁面手前の位置に偏向ユニットを設けることで、無拘束速度での運転時につつぬけ水をバケット１の背面に当てて水車機構２の回転を抑制し最高無拘束速度に陥ることを防止するので、最高無拘束速度での継続運転で発生する振動がなくなり水車発電機の寿命を延ばすことができる。また最高無拘束速度での継続運転に耐え得る過剰な設計をする必要かなくなり水車発電機（装置）としてのコストを抑えることができる。

【0056】

本発明の実施形態を説明したが、上記各実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。またこれら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。

【符号の説明】

【0057】

１…バケット、１ａ…バケットの裏面、２…水車機構、３…回転軸、４…ディスク、５…射出装置、５ａ…ニードル弁、５ｂ…開口、６…デフレクタ、７…ハウジング、１１、１２…平板部材、１３、１４…湾曲部材、１４ａ…樋部材、１４ｂ…蓋、１５…筒状部材、１５ａ、１５ｂ…開口、２０…ガイド部材、２１ｂ…平坦部、２３…カバー、２４…底板。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】