ボールバルブの概要：構造と材質から種類と選択まで

ボールバルブは、配管内の流体またはガスの輸送システムに広く使用されているバルブです。バルブの開閉動作にちなんで名付けられ、様々な給水配管システムや灌漑システムにおいて、流体またはガスの流量を調節するために広く使用されています。媒体の通過は通常、ボールバルブの開閉によって制御または遮断されます。 

基本構造

ボールバルブは主に、バルブステム、ボール、バルブシート、シーリングリング、ハウジングで構成されています。 

• バルブステム：ボールバルブの開閉に使用します。バルブステムがバルブボディと平行のとき、ボールバルブは開状態になります。バルブステムがバルブボディと垂直のとき、ボールバルブは閉状態になります。 

• ボールバルブ内には穴の開いた球体があり、その穴の向きを制御することで、媒体の通過を制御したり、通過を阻止したりします。 

• バルブシートバルブ シートは通常、バルブ内のボールの周囲に配置され、ボールを支え、ボールとバルブがしっかりと密閉されるようにします。

• シーリングリング: 通常、バルブ ステムとバルブ ボディの間に配置され、伝送媒体がバルブ ステムの方向から漏れないようにします。

• ハウジング: すべてのボールバルブコンポーネントをサポートおよび保護するために使用されます。

素材の選択

通常、さまざまなアプリケーション環境と伝送媒体の種類に応じて、さまざまな材料のボールバルブが選択されます。 

一般的なボールバルブの材質には、ステンレス鋼、炭素鋼、真鍮、プラスチックなどがあります。 

• ステンレス鋼：優れた耐食性と耐高温性を有し、高温高圧環境や腐食性流体が充満する環境での使用に非常に適しており、石油、化学、海洋などの産業で多く使用されています。 

• 炭素鋼ステンレス鋼に比べ耐食性は劣りますが、強度に優れ、腐食性の低い環境での使用に適しています。主に水道や天然ガスなどの腐食性の低い産業で使用されます。 

• 真鍮: 耐腐食性に優れ、中圧および低圧環境での使用に適しており、家庭用給水管、空調、HVAC システム用のパイプによく使用されます。

• プラスチック軽量で持ち運びやすく、耐腐食性があり、コスト効率に優れています。水処理システム、農業用灌漑システム、家庭用給水システムなど、中圧・低圧・低温環境で広く使用されています。 

動作原理

ボールバルブの開閉は、上部のバルブステムによって制御されます。バルブステムは、ボールバルブ内の穴あきボールを90°回転させることで、流体の通過または遮断を制御します。 

バルブステムの方向がボールバルブと平行な場合、ボールバルブは開状態となり、内部の流体媒体は障害なくスムーズに通過します。バルブステムの方向がボールバルブと垂直な場合、ボールバルブは閉状態となり、内部の流体の流れが遮断され、流体は通過できません。 

ボールバルブの種類

ボールバルブは、駆動方法の違いにより、手動ボールバルブ、電動ボールバルブ、空気圧ボールバルブ、油圧ボールバルブ、空気圧油圧ボールバルブに分類されます。 

手動ボールバルブ

最も一般的なボールバルブです。バルブステムを手動で操作することで、ボールバルブの開閉を制御します。低圧・小口径の家庭用給水管システムなどに適しています。手動式ボールバルブは構造がシンプルで操作が簡単ですが、遠隔操作が必要なシステムには適していません。 

電動ボールバルブ

バルブステムは電気で駆動され、ボールバルブの開閉を制御します。電動ボールバルブは、遠隔制御が必要な流体およびガス輸送システムに適しており、石油、化学、天然ガスなどの業界で広く使用されています。 

空気圧ボールバルブ

バルブステムは圧縮空気によって駆動・作動し、開閉速度が非常に速いです。空気圧式ボールバルブは、高速動作が求められる高効率伝送システムに適しており、可燃性・爆発性環境でも使用できます。化学、製薬などの業界の自動化システムに広く使用されています。 

油圧ボールバルブ

ボールバルブの開閉は油圧駆動によって制御され、特に高圧環境や高精度制御環境での使用に適しています。油圧ボールバルブは、大型で複雑な装置やシステムに広く使用されています。 

空気圧油圧ボールバルブ

空圧油圧ボールバルブは、空圧ボールバルブと油圧ボールバルブの両方の利点を備え、圧縮空気と油圧の複合作用によってボールバルブの開閉を制御します。システムの安全性と安定性に対する要求が高い環境に適しており、石油化学などの分野のシステムによく使用されます。 

選択ポイント

ボールバルブを選定する際には、システムの様々な要件を満たすことができるか、多くの要素を考慮する必要があります。以下に、一般的な考慮事項をいくつか示します。 

• 流動媒体: ボール バルブを選択する前に、まず流体媒体の種類を決定し、選択したボール バルブの材質が伝送媒体と互換性があるか、または腐食しないかを確認する必要があります。 

• 動作圧力および温度範囲: ボールバルブによっては耐圧や適用温度範囲に制限があるため、不適切なボールバルブを選択しないように、選択する前にデータを確認する必要があります。 

• コスト：従来のアプリケーション環境であれば、コスト効率の高い従来型の手動制御ボールバルブを選択することで、コスト予算を制御可能な範囲内に抑えることができます。しかし、ボールバルブの性能に対する要求が高いアプリケーションシステムの場合は、それに応じたボールバルブを選択する必要があります。要件を満たさない安価なボールバルブを選択することは、悪い結果につながるだけです。 

結論

ボールバルブには様々な材質とタイプがあります。お客様の業界やシステムに適したボールバルブをお選びいただく際は、当社の専門チームにご相談ください。お客様のニーズに最適なボールバルブをご提案し、システムの安定した運用を保証いたします。