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ストップ弁についての概要、用途、原理などをご説明します。また、ストップ弁のメーカー40社一覧や企業ランキングも掲載しておりますので是非ご覧ください。ストップ弁関連企業の2024年10月注目ランキングは1位:ヒロタカ精機株式会社、2位:株式会社ジェイテクトとなっています。
1985年-2014年: アルストム株式会社、ABB 株式会社 およびガデリウス株式会社にて、ユングストローム空気予熱器の設計、 ダイアモンドスートブロワの機械設計に従事。(ABB株式会社: https://new.abb.com/jp)2014年-2021年: アルヴ
ストップ弁 (英: Stop Valves, Shut-Off Valves) とは、主に流路の遮断を目的とした弁です。
ストップ弁は、構造、型式や形状別による呼称ではなく用途別の呼称で、特に開弁・閉弁により流体を「流す」「止める」の用途で使用する弁を指します。工業用や家庭用水道など、さまざまな分野で使用されており、「止弁」「塞止弁」「ストップバルブ」と呼ぶこともあります。
遮断・開放以外の用途では、流量・圧力の調整が目的の流量調整弁、圧力調整弁があります。
図1. ストップ弁の使用例
ストップ弁は配管システムやプロセス、水道やガス配管において、流路の遮断と開放を行う際に使用されています。
特に、長時間や長期間において遮断や開放を維持する場合や常時開・常時閉のような場合に使用します。非常に汎用性は高く、工場や石油・ガス産業の配管システムやプロセスなどの産業分野から、水道水、ガス、暖房やスプリンクラー配管まで、あらゆる分野で使用されている弁です。
ストップ弁は、以下のようにさまざまな機構や機能があります。
ストップ弁の遮断機構は、ハンドルやアクチュエータを操作すると、弁体が連動して、流路の遮断または開放が行われます。主に2つの動作タイプがあります。
ストップ弁は、正確な流体の流量調整に適していないものも多く、この目的での使用はあまりありません。ただし、配管システム全体で複数のストップ弁が設置されていて、一部のストップ弁を開閉し、システム全体の流量を調整するような使用方法はあります。
ストップ弁は、長時間や長期間において遮断や開放を行う場合に使用するため、以下の要件を備えています。
ストップ弁は、機構や構造別に複数の種類があり、操作要領・頻度や流体の種類に応じて最適な選定を行います。操作方式の種類では、手動で操作する手動ストップ弁、遠隔で自動的に操作する自動ストップ弁があります。
図2. グローブ弁
機構
グローブ弁は、直線動作の遮断機構を持ち、弁体が上下動して流路を遮断または開放します。
形状
グローブ弁の弁箱 (バルブボディ) は球状で、弁箱内の流路は曲線を描き、入口と出口は同軸線上にあります。この球状の形状から、玉形弁とも呼ばれます。
機能
グローブ弁は、オン・オフ用途の他にも流量調整の目的にも使用します。ハンドルの回転量で、弁体と弁座の隙間寸法を細かく変更可能で、微細な流量調整ができます。
ただし、圧力損失が大きいことがデメリットです。圧力損失を小さくする必要があり場合は、仕切弁 (ゲートバルブ) 、ボール弁 (ボールバルブ) 、バタフライ弁 (バタフライバルブ) を使用します。また、開閉操作は素早く行うことができないため、主に常時開、常時閉のような使用方法になります。
図3. 仕切弁
機構
仕切弁は、直線動作の遮断機構を持ち、弁体 (ゲート、ウェッジ) が上下動して流路を遮断または開放します。
形状
仕切弁は、弁箱内の流路はほぼ直線で、入口と出口は同軸線上にあります。
機能
仕切弁は、完全に遮断または開放するオン・オフ用途に使用します。流路が直線のため、全開時の圧力損失が極めて小さいのが特徴です。
図4. ボール弁
機構
ボール弁は、回転動作の遮断機構を持ち、穴の開けられた球形の弁体 (ボール) が回転して流路を遮断または開放します。
形状
ボール弁は弁箱内の流路はほぼ直線で、入口と出口は同軸線上にあります。弁体中心の穴が、弁箱の流路と一直線に並んだときに流れます。
機能
ボール弁は開閉操作を素早く行うことができます。主にオン・オフ用途に使用しますが、流量調整用途に使用できるものもあります。全開時は流路に弁体が残らず、圧力損失が小さいのが特徴です。
図5. バタフライ弁
機構
バタフライ弁は回転動作の遮断機構を持ち、2分割の弁体を回転させ、流路を遮断または開放します。弁体の形状と動作が蝶の羽に似ているため、バタフライ弁と呼ばれています。
形状
バタフライ弁の弁箱は、円盤もしくは矩形状です。弁箱内の流路はほぼ直線で、入口と出口は同軸線上にあります。
機能
バタフライ弁は開閉操作を素早く行うことが可能で、小口径から大口径まで対応しています。主にオン・オフ用途に使用しますが、弁体の回転角度で流量調整が可能です。
全開時は流路に弁体は残りますが、比較的圧力損失は小さいのが特徴です。
図6. プラグ弁
機構
プラグ弁は、回転動作の遮断機構で、穴が開いた円筒形の弁体 (プラグ) が回転して、流路を遮断または開放します。
形状
プラグ弁は弁箱内の流路はほぼ直線で、入口と出口は同軸線上にあります。弁体中心の穴が、弁箱の流路と一直線に並んだときに流れます。
機能
プラグ弁は開閉操作を素早く行うことが可能で、主にオン・オフ用途に使用します。全開時は流路に弁体が残らず、圧力損失は小さいのが特徴です。
図7. ダイヤフラム弁
機構
ダイヤフラム弁は、直線動作の遮断機構を持ち、弁体 (ダイヤフラム) が上下に変形して流路を遮断または開放します。
形状
ダイヤフラム弁は、弁箱内の流路は緩い曲線を描き、入口と出口は同軸線上にあります。弁体が弁座に密着して遮断され、開放されると流れます。
機能
ダイヤフラム弁は、オン・オフ用途の他に中間開度での流量調整用途にも使用します。腐食性流体や研磨性流体に対応していて、製薬、食品や化学産業で使用されています。
参考文献
https://www.best-parts-media.jp/element/hotwater_heating/5652
https://j-valve.or.jp/valve/letslearn/
*一部商社などの取扱い企業なども含みます。
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2022年5月13日
