グローバル市場向け立形多段ポンプEVMS型

〔新製品・新技術紹介〕
グローバル市場向け立形多段ポンプ EVMS 型
Model EVMS Vertical Multistage Pumps for the Global Market
川　㟢　裕　之
Hiroyuki KAWASAKI
＊
黒　岩　聡
＊＊
So KUROIWA
グローバル市場向け基幹製品として，新型ステンレス鋼製立形多段ポンプ EVMS 型を発売した。工業用水，冷温水循環，
ボイラ給水，建築設備向けの飲料水給水，及び純水製造装置などの幅広い用途に使用されている。羽根車の主板形状を独
自の形状にすることで，アキシアルスラスト力を大幅に低減させ，高アキシアルスラスト力対応の専用軸受を用いない標
準電動機の選定を可能とした。また，配管バリエーションを充実させ，各種配管接続への適用を可能とした。
As key products for the global market, new model EVMS stainless vertical multi-stage pumps have been released. This model can be
used in a wide range of applications including industrial water, cold and hot water circulation, boiler feed, drinking water feed for
building facilities, and water purification equipment. Thanks to the unique shape of its impeller main shroud, the model greatly reduces
the axial thrust force and can be used with standard motors, which have no special bearings for high axial thrust force. In addition, the
model offers increased compatibility with a variety of pipes so that it can be connected to a various kinds of piping.
Keywords:Vertical, Multistage, Stainless, Impeller, Thrust force, Axial force, Bearing, Motor, Efficiency, Connection, Unique shape
本稿では，グローバル市場向け立形多段ポンプ EVMS
1．はじめに
型の製品概要及び特長について紹介する。
立形多段ポンプは，インライン構造でコンパクトかつ
2．製品概要
軽量性を実現しており，据付面積が小さい利点を生かし，
工業用水，冷温水循環，ボイラ給水，建築設備向けの飲
立形多段ポンプ EVMS 型の外観の一例を図 1 に，製品
料水給水，及び純水製造装置などの幅広い用途に使用さ
仕様を表に，性能範囲を図 2，3 に，構造を図 4 に示す。
れている。当社は立形多段ポンプの先駆けとして VDP
2-1 製品仕様
型を 1998 年から国内市場向けに製造，販売を開始してお
ポンプに使用する材料別に，主に工業用水等に用いら
り，またそれを，グローバル対応機種 EVM 型へモデル
れる SUS304（AISI304）/ 鋳鉄仕様である EVMSG 型，飲
チェンジし，2003 年から国内外へ展開している。
料水給水用等に用いられる SUS304（AISI304）仕様であ
この度開発した EVMS 型は，イタリアの EBARA
る EVMS 型，及び純水製造装置用等に用いられる
PUMPS EUROPE S.p.A. 社と当社が共同開発を行ったも
SUS316（AISI316）仕様である EVMSL 型をそれぞれラ
ので，従来のステンレス鋼製立形多段ポンプ EVM 型の
インナップした。
フルモデルチェンジである。このモデルチェンジでは，
羽根車のデザインを一新し，羽根車の多段化に伴い発生
する多大なアキシアルスラスト力の抑制と，ポンプ性能
向上を同時に図っている。また配管接続のバリエー
ションを増やし，主にセット機器メーカの要求に対応可
能とした。
風水力機械カンパニー　標準ポンプ事業統括　開発設計統括部
標準ポンプ開発設計第二室
＊＊
同
同
企画管理統括部
事業企画室
＊
50
─　─
図 1　グローバル立形多段ポンプ EVMS 型外観
エバラ時報　No. 252（2016-10）
グローバル市場向け立形多段ポンプ EVMS 型
表　製品仕様
項目
EVMSG 型
EVMS 型
EVMSL 型
用途
ボイラ給水，クーラント
飲料水給水，給湯
純水製造装置
清水
純水
液質
取扱液
工業用水
温度
− 30 ℃〜 140 ℃［− 15 ～ 120 ℃］
口径（mm）
25，32，40，50
− 6 m（20 ℃）: 25S/25/32/40
吸込全揚程
− 5 m（20 ℃）: 50/50 L
最高使用圧力
1.4/2.5 MPa
標準許容押込圧力
最高使用圧力−締切圧力
構造
羽根車
クローズド，片ライナ
中間ケーシング
戻し羽根方式，輪切型
ライナーリング
フローティング型
下部ケーシング
インライン型
メカニカルシール
カートリッジメカニカルシール
玉軸受
密封玉軸受（電動機内）
すべり軸受
水中スリーブ軸受
配管接続
Oval/DIN/ANSI
Oval/DIN/ANSI/JIS/ ハウジング形管継手
羽根車
SUS304
中間ケーシング
SUS304
SUS316
SUS316
ライナーリング
SUS304 ＋ PPS
下部ケーシング
FC250
SUS304
すべり軸受
材料
SUS316
タングステンカーバイド
主軸
SUS304/SUS329
SUS316/SUS329
軸スリーブ
SUS304
SUS316
メカニカルシール
SiC/ カーボン /FPM
O リング
EPDM：standard，FPM：optional［FPM］
電動機標準仕様
出力範囲
0.37 ～ 18.5 kW
相・極数
3 相・2 極
200 V・50 Hz
電圧
200/220 V・60 Hz
形式・保護方式
全閉外扇形・IP55
効率レベル※※
IE3　プレミアム効率
設置場所
屋内，屋外
※［　］内は国内仕様
※※ 0.75 kW 未満はプレミアム効率相当（当社設定）
20
10
9
8
7
6
5
4
4
3
3
0.01
0.02
0.03 0.04 0.05
0.1
0.2
2
0.01
0.3 0.4 0.5 0.6 0.7
EVMS15 型
EVMS10 型
20
10
9
8
7
6
5
2
EVMS5 型
30
EVMS3 型
40
EVMS1 型
全揚程 m
30
EVMS20 型
100
90
80
70
60
50
EVMS15 型
100
90
80
70
60
50
EVMS10 型
200
EVMS5 型
200
EVMS3 型
300
EVMS1 型
全揚程 m
300
40
60 Hz
400
EVMS20 型
50 Hz
400
0.02
0.03 0.04 0.05
0.1
0.2
0.3 0.4 0.5 0.6 0.7
吐出し量 m3/min
吐出し量 m /min
3
図 2　性能範囲（50 Hz）
図 3　性能範囲（60 Hz）
51
─　─
エバラ時報　No. 252（2016-10）
グローバル市場向け立形多段ポンプ EVMS 型
を使用している。また，中間ケーシングには羽根車から
出た流体を次段に導く戻し羽根が配置されている。
電動機のトルクはカップリングを介して主軸に伝達さ
れる。主軸はスプライン軸で各羽根車にトルク伝達して
いる。ポンプ部内部には必要に応じて超硬合金（タング
ステンカーバイド）製水中軸受を配置して，軸の振れを
抑制している。ポンプ運転中に主軸に加わるアキシアル
スラスト力は，電動機内部の密封玉軸受で受けている。
アキシアルスラスト力の低減方法については次項の特長
で詳しく述べる。
3．特長
3-1 新規羽根車の開発（アキシアルスラスト力の低
減及び性能改善）
遠心羽根車を液中で回転させると，その遠心作用に
よって吐出し圧力が発生する。その吐出し圧力と吸込圧
力の圧力差によって羽根車にアキシアルスラスト力が作
図 4　EVMS 型代表機種構造図
用する。羽根車が多段に配置される場合，そのアキシア
ルスラスト力は段数に比例し増大する。従来 EVM 型は，
多大なアキシアルスラスト力を受けるポンプ側軸受と，
2-2 性能
それを支えるポンプ側軸受ハウジングを用意するか，ま
機種構成は，従来 EVM 型の 4 機種（EVM3，5，10，
たは電動機内蔵の軸受に高アキシアルスラスト力対応の
18 型）に対し，低水量側の EVMS1 型及び大水量側の
専用軸受を用いて対応していた。図 5 にアキシアルスラ
EVMS20 型を増やし，6 機種（EVMS1，3，5，10，15，
スト力の作用方向と，その対策であるポンプ側軸受の配
20 型）とした。なお機名に付与されている数字（例えば 3）
置状態を示す。
は，
単位時間当たりの呼び吐出し量（m /h）を表している。
羽根車に作用するアキシアルスラスト力を説明するた
揚程は，各機種 200 m クラスまで取りそろえており，
めに，まず従来 EVM 型羽根車の主板側から見たものを
3
電動機は，最大 18.5 kW まで使用する。
口　径：25，32，40，50 mm
流量範囲：0.012 〜 0.48 m3/min（50 Hz）
ポンプ側軸受
ポンプ側軸受ハウジング
0.013 〜 0.56 m3/min（60 Hz）
2-3 構造
構造は立形で，下からインライン形下部ケーシング，
羽根車・中間ケーシング類及び外ケーシング，モータブ
電動機で構成している。
下部ケーシングは，ステンレスプレス製と鋳鉄製があ
る。ブラケット部は内圧や運転トルク，モータ自重を支
えるモータブラケットと，接液部の防せいのためステン
アキシアルスラスト力
ラケット・カートリッジメカニカルシール，カップリング，
レスプレスで成形したケーシングカバーで構成されてい
る。またこのケーシングカバー部に，従来の呼び水栓に
加え，空気抜き栓を取り付け，確実な空気抜きを可能と
している。
羽根車はすべてステンレスプレス製クローズド羽根車
52
─　─
図 5　従来 EVM 型アキシアルスラスト対策
エバラ時報　No. 252（2016-10）
グローバル市場向け立形多段ポンプ EVMS 型
図 6 に，羽根車に作用するアキシアルスラスト力の状態
せたものである。図中の青線が，新型羽根車主板の独自
を図 7 に示す。また主板側に作用する圧力分布を図 8 に
形状である。新型羽根車の主板側から見たものを図 9 に，
示す。図8に示すとおり圧力は主板外周側で最も高くなっ
新型羽根車に作用するアキシアルスラスト力の状態を図 10
ていることが分かる。
に示す。
実測の結果，アキシアルスラスト力は従来 EVM 型に
今回開発した新型羽根車は，圧力の最も高い主板の一
部を削除し，羽根車主板形状を独自の形状にすることで，
比べ大幅に低減しており，その結果を図 11 に示す。図
運転時羽根車に作用するアキシアルスラスト力を低減さ
中の斜線が新 EVMS 型のアキシアルスラスト力の目標値
図 6　従来 EVM 型羽根車（主板側から）
図 9　新型羽根車（主板側から）
主板
アキシアルスラスト力
アキシアルスラスト力
図 7　従来 EVM 型羽根車アキシアルスラスト力
図 10　新型羽根車アキシアルスラスト力
400
375.1
350
従来EVM型
新EVMS型目標値
アキシアルスラスト力 N
300
新EVMS型結果
250
200
178.48
150
114.48
100
77.7
50
13 13.3
20 16.9
EVMS1
EVM3
EVMS3
0
図 8　従来 EVM 型羽根車主板部圧力分布
36 37.2
EVM5
EVMS5
45 43.1
EVM10
EVMS10
52
44.1
EVM15
EVMS15
61 58
EVMS20
図 11　従来 EVM 型と新 EVMS 型のアキシアルスラスト力比較
53
─　─
エバラ時報　No. 252（2016-10）
グローバル市場向け立形多段ポンプ EVMS 型
300.0
70.0
60.0
250.0
全揚程 m
40.0
150.0
30.0
100.0
ポンプ効率％
50.0
200.0
20.0
50.0
10.0
25EVMS3353.0
（新EVMS型）
25EVM2653.0E
（従来EVM型）
0.0
0.0
20.0
40.0
60.0
0.0
80.0
吐出し量 L/min
図 14　モータブラケット
図 12　従来 EVM 型と新 EVMS 型の性能比較（50 Hz）
300.0
70.0
60.0
250.0
全揚程 m
40.0
150.0
30.0
100.0
ポンプ効率％
50.0
200.0
20.0
50.0
10.0
25EVMS2364.0
（新EVMS型）
25EVM1864.0E
（従来EVM型）
0.0
0.0
20.0
40.0
60.0
80.0
図 15　ケーシングカバー（薄板ステンレス鋼）
0.0
100.0
吐出し量 L/min
図 13　従来 EVM 型と新 EVMS 型の性能比較（60 Hz）
空気抜き栓
呼び水栓
であり，この値以下であれば，ポンプ側軸受が不要とな
モータブラケット
り，さらに高アキシアルスラスト力対応の専用軸受を用
いない標準電動機の選定を可能とするなど，電動機選定
の自由度が高まる。
次に新規羽根車の性能改善の一例を，図 12，13 に示す。
メカニカルシールメカニカルシール
摺動面
従来 EVM 型に比べ，QH 性能，及び効率が大幅に改善し
ケーシングカバー
（薄板ステンレス鋼）
図 16　モータブラケット構造図
ているのが分かる。
3-2 ブラケット構造（ステンレスプレス部の別体構造）
ブラケット部は基本構造部を鋳鉄製とし，その内部に
別体のステンレスプレス製（SUS304 若しくは SUS316）
栓部に空気抜きラインを配備することで，メカニカル
シールのドライ摺動による破損を防止している。
のケーシングカバーを設けている。鋳鉄製のモータブラ
3-3 配管バリエーションの充実化
ケットは耐圧設計とし，内部のケーシングカバーは鋳鉄部
配管接続は，従来 EVM 型の DIN，ANSI，JIS 規格フラン
と密着させることで，その変形を抑制している。図 14 に
ジに加え，ハウジング形管継手も追加した。図 17 に
モータブラケットを，図 15 にケーシングカバーを示す。
DIN，ANSI，JIS 規格フランジの外観を，図 18 にハウジン
また図 16 にモータブラケット構造図を示す。呼び水栓と
グ形管継手の外観を示す。従来フランジ形の接続に対し
空気抜き栓の水平位置を，メカニカルシール摺動面より
配管接続スペースを取らない本方式は，特に省スペース
も軸方向上側に配置することで，確実な空気抜きと万一
化を求めるセットメーカ装置内の配管接続として広く採
のメカニカルシール部への空気混入の場合でも，呼び水
用されている。
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エバラ時報　No. 252（2016-10）
グローバル市場向け立形多段ポンプ EVMS 型
4．おわりに
当社はステンレス鋼製立形多段ポンプをグローバル基
幹機種と位置付け，初代 VDP/EVM 型から製造・販売を
長年にわたって継続してきた。多段ポンプ特有のアキシ
アルスラスト力に対し，最新のハイドロ設計技術，プレ
ス／溶接技術を取り入れながら，試行錯誤を繰り返し，
図 17　DIN/ANSI/JIS フランジ接続
アキシアルスラスト力を大幅に低減できる羽根車の開発
に成功した。
また，基本設計段階から生販一体となり開発を進める
ことで，開発開始から市場導入までの期間を短縮するこ
とができた。今後は，新 EVMS 型のさらなる機種拡充を
進め，グローバル市場に対し，高品質な製品の供給を続
けていく所存である。
最後に，本開発に協力頂いたすべての関係者方々に，
深く感謝の意を表する。
図 18　ハウジング形管継手
55
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エバラ時報　No. 252（2016-10）

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