電動ボールバルブを選ぶ理由

はじめに

現代の流体制御において、自動化は運用効率とシステム安全性の両方を向上させる上で重要な役割を果たしています。特定の産業用途や住宅用途を最適化するには、適切なバルブを選択することが不可欠です。様々な選択肢の中でも、電動ボールバルブは今日の市場において最も信頼性が高く、汎用性の高いソリューションの一つとして浮上しています。

この記事では、電動ボールバルブの基本設計、動作メカニズム、そしてニーズに最適なバルブを選択するための重要な考慮事項について、詳細に解説します。

電動ボールバルブとは？

電動ボールバルブは、電気モーターを用いてパイプライン内の液体、ガス、その他の物質の流れを制御します。操作性、自律性、そして実証済みの耐久性により、これらのバルブは現代の農業、HVACシステム、産業オートメーションにおいて広く採用されています。

電動ボールバルブの構造

業界では、電動ボールバルブは電動ボールバルブまたはアクチュエーテッドボールバルブとも呼ばれます。通常、2つの主要コンポーネントで構成されています。

1. ボールバルブ本体

• 機構:中心に穴が開いた精密機械加工された球面ボールを備えています。
• 動作:アクチュエータがボールを90度回転させると、穴がパイプラインに沿って流体を通過させる（開）か、垂直に移動して流体を遮断する（閉）ようになります。

2.電動アクチュエータ

• コンポーネント: バルブ本体の上部に取り付けられた電力ユニットです。ボールを自動回転させるために必要なモーターとギアトレインが内蔵されています。
• 機能:統合システム制御を可能にし、頻繁な切り替え、自動シャットオフ、または遠隔流体切替に最適です。
• 戻り値メソッド:
• 2-Wire Control (Auto-Return): アクチュエータは開弁時に内部コンデンサを充電します。電源が失われると、蓄えられたエネルギーによってバルブはデフォルト位置に戻ります。これは、緊急遮断に不可欠な「安全第一」の設計です。
• 3-Wire Control (Stay-Put): この構成では、共通配線と「開」および「閉」コマンド用の2本の制御配線が使用されています。 バルブは、ワイヤに電力が供給される方向に回転します。
• フェイルセーフポジショニング：一部のモデルの最も重要な利点の1つは、「Stay-Put（固定）」機能です。運転中に電源が失われた場合、電源が回復して新しいコマンドが与えられるまで、バルブは最後の位置に保持され、予期しない流量の変化を防ぎます。

 

適切なボールバルブの選び方

• 環境要因：過酷な環境、湿気、または粉塵にさらされるバルブの場合は、IP67などの高いIP等級の製品を選択してください。
• 流体媒体 &材質:  
•           Stainless Steel: 飲料水（健康基準への適合を確保）および軽度の腐食性流体に不可欠です。
• Brass: 一般的な水道サービスおよび非腐食性媒体に適しています。
• UPVC, CPVC: 腐食性化学媒体、特にCPVCの取り扱いに最適です。
• 流量:最小限の圧力損失で最大の流量が必要な場合は、フルポート設計をお選びください。

 

 

 

 

 

電動ボールバルブとソレノイドバルブの比較

特徴	電動ボールバルブ	ソレノイドバルブ
コントロールとスピード	ゆっくりと作動します（4～15秒）。ウォーターハンマーを防止します。	瞬間的（ミリ秒）; ウォーターハンマーの危険性。
パイプサイズと流量	大口径、高流量システムに最適です。	小径、低流量システムに最適です。
圧力とメディア	不純物に耐性があり、ゼロ圧力で動作します。	厳密にクリーンなメディアが必要であり、多くの場合、圧力差が必要です。
インストール	柔軟な方向設定、堅牢な IP65/IP67 定格。	通常は水平設置が必要です。
ライフ＆パワー	省エネ設計（移動時のみ電力を消費します）。	電力消費量が多い（開いたままにするには一定の電力が必要）。

 

クイックセレクションガイド

• Choose Motorized Ball Valves if: ウォーターハンマーを防止したい、高い流量が求められる、わずかな不純物を含む媒体を取り扱う必要がある、あるいはバルブを長時間固定する必要がある。
• Choose Solenoid Valves if:ほぼ瞬時の応答時間が必要であり、高いスイッチング周波数で完全にクリーンで異物のない流体を扱っています。

2方ボールバルブと3方ボールバルブの違いを理解する

1. ポート構成と接続:

Ÿ   2方ボールバルブ: これらは2つのポートを備えた標準的なオン/オフバルブです。単一のパイプラインで直進流を実現するように設計されています。バルブが開いているときは流体が流れ、開いているときは流体が流れます。閉じた状態では、流れは完全に止まります。

Ÿ   3方ボールバルブ： 3つのポートを備え、より汎用性の高いバルブです。ボールの内径に応じて、通常は以下の2つの構成があります。

Lポート： 流れを方向転換する（共通の入口から2つの異なる出口のいずれかに流れを切り替える）ために使用されます。

Tポート： 混合またはブレンド（2つの流体源を1つにまとめる）、または3つのポートすべてに同時に流れを流すために使用されます。

2.機能：

Ÿ   2方ボールバルブ：主な機能は、単純な一方向の流量制御です。これらは配管の世界における「電灯のスイッチ」であり、最小限の圧力損失で単一のラインを遮断または開放するのに非常に効率的です。

Ÿ   3方ボールバルブ：これらのバルブは、単純な遮断だけでなく、流体の方向転換、混合、バイパスも可能です。アクチュエータを回転させることで、複数の2方弁を必要とせずに流量比を変更したり、異なるパイプラインの分岐を切り替えたりすることができます。これにより、複雑なシステムにおいて、省スペースでコスト効率の高いソリューションとなります。

3. 適用シナリオ:

Ÿ   2方ボールバルブ： 基本的な給水、排水システム、シンプルなガス遮断ラインなど、流体の供給先が1つしかない標準的な住宅および産業用途に最適です。

Ÿ   3 方ボール バルブ: 石油、化学処理、都市水道管理などの要求の厳しい業界にとって重要です。これらは、加熱/冷却バイパスループ、化学混合、または流体を異なる処理ユニットに分岐させる必要があるあらゆるシステムに最適です。

 

 

 

 

 

 

 

 

まとめ

U.S. Solid電動ボールバルブは、従来のハードウェアの実績ある耐久性と、最新の高効率アクチュエータの精度を兼ね備えています。産業オートメーション、農業灌漑、または専門的な水処理システムの最適化など、当社のバルブは、お客様のインフラにふさわしい信頼性と効果的なサポートを提供します。

今すぐU.S. Solidにアップグレードしましょう。処理システムの効率と自動化を向上させるための最良の選択肢です。