ボールバルブは、その信頼性、耐久性、そして操作の容易さから、産業用および住宅用システムにおいて最も広く使用されているバルブの一つです。この記事では、ボールバルブとは何か、その主要部品（本体、ボール、シート）、分類、圧力とサイズの規格、そして作動方法について解説します。エンジニア、調達担当者、DIY愛好家など、どなたでも、このガイドはニーズに合った適切なボールバルブの選び方を理解するのに役立ちます。
ボールバルブとは
A ボールバルブ中空で穴が開いた旋回ボールを用いて流体の流れを制御する1/4回転バルブです。ボールの内径がパイプラインと一直線になっている間は流体が自由に流れ、ボールを90度回転させると流れが完全に遮断されます。シンプルな設計により、迅速な操作と最小限の漏れ、そして水、油、ガス、腐食性媒体への適合性を実現しています。
ボールバルブの主要コンポーネント
1. ボールバルブ本体
そのボールバルブ本体内部部品を収容する外殻です。用途に応じて、ステンレス鋼、真鍮、PVCなどの堅牢な材料で作られるのが一般的です。本体の設計によって、バルブの圧力定格と接続タイプ（ねじ込み、フランジ、またはウエハー）が決まります。
2. ボールバルブボール
そのボールバルブボール中心に穴（ボア）が開いた回転球体です。摩擦を低減し、耐腐食性を高めるため、クロムメッキやPTFEなどのコーティングが施されることが多いです。精密機械加工により、高い密閉性とスムーズな動作が保証されます。
3. ボールバルブシート
そのボールバルブシートボールと本体の間にシールを形成するリング状の部品です。シートは通常、PTFEや強化熱可塑性プラスチックなどの柔らかい素材で作られており、高圧下でも漏れのない性能を確保します。
接続スタイルに基づくボールバルブの種類
1. ねじ付きボールバルブ
A ねじ付きボールバルブ両端に雄ねじまたは雌ねじが付いているため、配管に直接ねじ込むだけで設置できます。低圧住宅システム（配管、空調設備など）に最適なこれらのバルブは、費用対効果が高く、溶接なしで簡単に設置できます。
アプリケーション:
- 住宅用給水
- ガス管
- 小規模産業システム
2. フランジ付きボールバルブ
A フランジ付きボールバルブフランジ端はパイプラインフランジにボルトで固定されています。これらのバルブは高圧・大口径システムに対応し、メンテナンスと分解が容易です。フランジ間のガスケットにより、漏れのない確実な接続が確保されます。
アプリケーション:
- 石油・ガスパイプライン
- 化学処理プラント
- 水処理施設
3. ウェーハボールバルブ
A ウェーハボールバルブ（または*クランプ式ボールバルブ*）は、ボルトで2つのパイプラインフランジの間に挟まれます。コンパクトで軽量なこれらのバルブは、スペースが限られたシステムに適していますが、端部接続部がなく、シールはフランジの圧力に依存します。
アプリケーション:
- 食品および飲料の加工
- コンパクトなHVACシステム
- 低圧油圧システム
設計によるボールバルブの分類
1. フローティングボールバルブ
ボールは2つのシートによって固定され、圧力がかかるとわずかに浮上します。小型から中型のバルブに適したこの設計はコスト効率に優れていますが、高圧サージには対応しにくい場合があります。
2. トラニオンボールバルブ
ボールはトラニオン（ピボット）機構によって固定されており、作動トルクを低減し、高圧にも対応します。石油・ガスパイプラインでよく使用されます。
3. フルポートと縮小ポート
- フルポートボールバルブ: ボアはパイプラインの直径と一致しており、流体抵抗を最小限に抑えます。
- ポート縮小型ボールバルブ: ボアが小さくなるため、バルブのサイズとコストは削減されますが、圧力降下は増加します。
ボールバルブの圧力定格とサイズ
圧力定格
ボールバルブの定格は、最大許容圧力（例：ANSIクラス150、300、600）に基づいて決定されます。クラスが高いほど、耐圧性も高くなります。例：
- クラス150: 100°Fで285 PSI
- クラス600: 100°Fで1,440 PSI
圧力容量に影響を与える要因:
- 材料強度
- シートとシールの完全性
- 接続タイプ（フランジバルブはより高い圧力に対応します）
サイズ基準
ボールバルブのサイズは、1/4インチ（住宅用）から48インチ以上（産業用パイプライン用）まで様々です。一般的な規格には以下が含まれます。
- NPT（米国管用ねじ）: ねじ付きバルブ用。
- ASME B16.10: 面間寸法用。
- ASME B16.5: フランジバルブ用。
ボールバルブの作動方法
1. 手動作動
レバーまたはハンドホイールで操作します。小型バルブや、調整頻度の少ないシステムに最適です。
2. 空気圧駆動
圧縮空気を利用してバルブ操作を自動化します。遠隔地や危険な環境に最適です。
3. 電動作動
電動モーターで駆動し、制御システムとの統合により精密なフロー管理を実現します。
適切なボールバルブの選び方
1. メディア互換性: 材質（本体、ボール、シート）が流体による腐食に耐えることを確認します。
2. 圧力と温度: バルブの定格をシステム要件に合わせます。
3. 接続タイプ: パイプラインの設計に基づいて、ねじ付き、フランジ付き、またはウェーハを選択します。
4. ポートサイズ高流量システムにはフルポートバルブを選択してください。
5. アクチュエーション: 頻繁な調整やリモート制御が必要な場合は自動化します。
結論
ボールバルブは汎用性と耐久性に優れ、あらゆる産業における流体の流れを制御するために不可欠です。その構成部品について理解しましょう。ボールバルブ本体, ボール、 そしてシート—次のようなタイプと並んでねじ付き, フランジ付き、 そしてウエハースボールバルブは、最適なシステム性能を保証します。圧力定格、サイズ、作動方法を考慮することで、お客様の運用ニーズを満たすバルブをお選びいただけます。品質と業界標準への適合を保証するために、常に信頼できるメーカーと提携することをお勧めします。
投稿日時: 2025年3月20日