【生産技術/計装】プロセス(物理量)を調節する制御弁について【制御弁】

■計装 ▶︎計装設備 ▶制御弁

ここではバルブと言う操作端について説明します。

制御弁とは

操作端の一つである制御弁はプロセス流体を直接制御することができます。流れを止めたり，流れを増やしたり，減らしたりと，物理量(圧力，温度，流量，液面など)を制御することができます。

本体の構造，機能，動作方向，操作部など多様な仕様があり，細かく分類されています。

制御弁の種類

• 制御弁の大別
  制御弁は主に「遮断弁」「調節弁」と大別することができます。

• 出力軸動作による分類
  弁は「往復動形」と「回転軸形」で大別することができます。
  往復動形・・・操作軸が往復することで開閉をする弁
  回転形・・・・操作軸が回転することで開閉する弁

• 駆動源と機能による分類

制御弁の種類

• グローブ弁(玉形弁)
  調節弁としては基本的な構造をしています。調節弁としては最も多く使用されていると思います。
  単座弁，複座弁，ケージ弁と呼ばれる種類があります。

引用元

株式会社キッツ バルブの種類と構造

• 三方弁
  配管の接続口が3つあるバルブです。シートは2つあります。「2種類の流体を混合し，一方に流す」「1種類の流体を二方に流す」タイプがあります。

アスカ工業 – バルブ一覧

あわせて読みたい

バルブ一覧｜バルブの種類｜アスカ工業株式会社 アスカバルブの一覧です。タンクバルブや切替バルブをはじめ、特殊バルブを完全オーダーメイドで製造。高温・高圧・高粘度の流体に対応致します。テフロンをはじめ各種コー...

• アングル弁
  流れ方向が直角に変える弁です。

• ダイヤフラム弁(サンダース弁)
  本体中央部に「せき」をもち，ダイヤフラムの上下動により流体を遮断，調整する弁です。ダイヤフラムはゴムや，樹脂製が使用され，本体にはPTFEライニングやゴム，ガラスなどをライニングすることで耐食性を向上させて使用することがあります。

引用元

一般社団法人日本バルブ工業会 バルブにはどんな種類があるの？

• ゲート弁(仕切弁)
  弁箱にディスク(ゲート)がりゅう路に対して直角に動作し，流体を遮断，調整する構造となっています。全開時には配管とほぼ同じ流路面積となるため，圧力損失は小さいです。

引用元

株式会社キッツ バルブの種類と構造

• ピンチバルブ
  ピンチバルブははゴムスリーブ(ゴムチューブ)を押し挟んで流通路を開閉するバルブ(弁)です。流通路はゴムスリーブのため，気体，液体，粉体を含んだ流体などを遮断，調整ができます。ゴムなので有機溶剤系には非常に弱いので注意が必要です。
  「ピンチ」とはつまむという意味です。

引用元

CKD株式会社 ピンチバルブ

• チョーク弁
  チョーク弁はスリーブ(弁)の外周を紐やロープで結束，解束することで，流路を遮断，制御する弁です。流路を締めるということから「チョーク」弁と呼ばれます。

引用元

ミツミ技研工業株式会社 Choke Valve チョークバルブ

• ボール弁
  ボール弁は弁本体に穴の空いた球体があり，これが回転することで流体を遮断，調整する弁です。ゲート弁と同じく，全開時の流路面積がほぼ配管と同じになるため，配管圧損が小さくなります。
  線でシールされる構造となっています。

引用元

株式会社キッツ バルブの種類と構造

• バタフライ(蝶形弁)
  円盤状のディスク(羽根)が回転することで流体を遮断，調整する弁です。全開時は圧力損失は小さくなります。

引用元

株式会社キッツ バルブの種類と構造

引用元
株式会社マツボー 非摺動式バタフライバルブ / ポジフレートバタフライバルブ

• 偏心軸回転弁(フローウィング弁)
  球面のプラグの中心と回転軸の中心を偏心させることで，全閉時以外はシートとプラグが接触しない構造となっている弁です。
  弁の容量(Cv値)は一般的にグローブ弁<偏心軸回転弁<バタフライ弁と言われています。

引用元

株式会社本山製作所 偏心回転プラグ弁

• プラグ弁
  バルブの「プラグ」（主に円錐形または円筒形）とシールの円錐形の穴の表面の本体を組み合わせで，シール構造を取ります。
  ボール弁とよく比較されますが，ボール弁は「線」でのシール構造を取りますが，プラグ弁は「面」でのシール構造を取ります。

引用元

富士テクノエンジニアリング株式会社 プラグバルブ

制御弁の規格

制御弁に関わる規格は以下に制定されています。

JIS B0100
バルブの用語

JIS B2001
バルブの呼び径及び口径

JIS B2002
バルブの面間寸法

JIS B2003
バルブの検査通則

JIS B2004
バルブの表示通則

さいごに

本記事では制御弁の触りについて記載しました。それぞれの弁の種類についても簡単に説明していますが，結構奥が深いため，それぞれ別の記事で詳しく紹介してきたいと思います。