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ボールバルブについて

バルブは‘弁’とも呼ばれ、配管内の水、空気、ガスなどの流れを止めたり、通したりあるいは制御したりと重要な働きをしている。このようなバルブの種類は、一般的に用途や使用目的のいづれかで分類されている。
バルブの概念には4種類の「押し付け」、「回転」、「スライド」、「スクイズ」の4つがある。
その中で、ボールバルブは「回転」の概念によりシールする構造に分類され、流路が配管と同等であるため流体抵抗が非常に小さく、90度開閉であるため操作時間が短いという長所がある。
それぞれの種類において以下にまとめる。

表1.バルブの特徴
概念 基本構造(例) 長所 短所
1 押し付け 押し付け グローブ
  • 閉止能力が高い
  • 流量調整に適す
  • 面間寸法が大きい
  • 流体抵抗が大きい
  • 操作トルクが大きい
2 回転 回転回転 バタフライ
  • 面間寸法が小さい
  • 流量調整に適す
  • 90度開閉で操作時間が短い
  • 弁棒が流体抵抗になる
  • シール材により使用範囲が制限される
スライド ボール
  • 流体抵抗が極めて小さい
  • 90度開閉で操作時間が短い
  • 流量調整には不向き
  • 弁座が損傷した場合,急激に漏れが発生する。
    (ソフトシート)
3 スライド スライド ゲート
  • 閉止能力が高い
  • 流体抵抗が小さい
  • 開閉時間が長い
  • 流量調整には不向き
4 スクイズ スクイズ ダイヤフラム
  • 洗浄性が良い
  • グランドレス構造
  • 流量調整に適す
  • ダイヤフラムの材質により使用範囲が制限される

ボールバルブは、弁体であるボールをボールシートと呼ばれるシートリングで挟み込む構造であり、ステムを90度回転させることで流体の流れを止めたり流したりすることができます。
特徴として、90度開閉なので開閉時間が短く、ボールには配管と同径のポートが設けてあるため、開時に遮蔽物がないため流体抵抗が極めて小さいことが挙げられる。
図1にボールバルブの構造と主な部品を記載する。

図1.ボールバルブの構造

ボールバルブの構造

ボールバルブにはフローティング構造とトラニオン構造とがあり、それぞれの構造と特徴を簡単にまとめる。

表2.フローティング構造とトラニオン構造
フローティング構造 トラニオン構造
特徴 ボールを2枚のボールシートで保持し,流体の圧力によってボールをボールシートに押し付けてシールする構造。部品点数が少なく安価であるため汎用弁として使用される。 ボールは上下の軸で保持され,スプリングと流体の圧力によりボールシートをボールに押し付けてシールする構造。受圧面積が小さいので、高圧や大口径に適する。
構造 フローティング構造 トラニオン構造
  • Duaxボールバルブ
  • HISAKA PFAライニング ダイヤフラムバルブ 高耐食 高耐久
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