流量制御のための三道球弁のガイド

流体制御システムで、柔軟な流れ方向の切り替え、異なる供給源からの液体の混合、または複数のデバイスへの同時供給が必要な場合を想像してみてください。このような場合、一見単純なバルブである三方ボールバルブは、予期せぬ汎用性を提供できます。しかし、LポートとTポートという2つの主要な選択肢に直面すると、選択は困難に思えるかもしれません。この記事では、流体制御システムを最適化するための情報に基づいた意思決定を支援するために、三方ボールバルブの複雑さを掘り下げていきます。

三方ボールバルブとは？

三方ボールバルブは、3つのポート（または開口部）を備えたタイプのバルブです。その中心には、ボアを備えた金属製のボールがあり、メディア（液体またはガス）の方向を制御するために回転します。本質的に、メディアはバルブを通過し、制御機構がボールを回転させて、あるポートから別のポートに方向を変えます。

マルチポートボールバルブの中で、三方タイプが最も一般的です。ポートは通常、2つの出口と1つの入口、またはその逆として記述され、流れの方向によって異なります。二方ボールバルブの方が広く使用されていますが、三方バルブは、流れの転換、混合、または方向転換を必要とするアプリケーションで優れており、より大きな制御の柔軟性を提供します。

三方ボールバルブの仕組み

三方ボールバルブの動作は、内部ボールの設計によって異なります。バルブの構成によっては、メディアは混合または分離のために異なるポートから入ることができます。バルブは、ハンドルを回転させる（手動操作）か、アクチュエータを作動させる（自動操作）ことによって作動し、ボールのボアをバルブ本体の入口と出口に合わせ、流れの経路を制御します。

三方ボールバルブの用途

三方ボールバルブは、以下を含むさまざまな目的に役立ちます。

• 流れ方向の切り替え： 2つの場所間の流体の転換。
• 流体混合： 2つの供給源からの流れの組み合わせ。
• 部分的な流れの停止： 一方の供給源からの流れを停止し、他方を維持する。
• 流れの分割： メディアを複数の出口に分配する。
• 完全な遮断： すべての流体の動きを停止する。

これらの機能を達成するために、三方ボールバルブは主にLポートとTポートのタイプに分類され、内部ボールの設計と結果として生じる流れのパターンによって区別されます。

Lポート三方ボールバルブ：フローディレクター

Lポートバルブは、ダイバータバルブとも呼ばれ、中心で交差する2つの90°オフセットボアを備えたボールが特徴です。ハンドルを回転させると、2つのポート間でメディアがリダイレクトされます。これらのバルブは、標準的な出口を備えたポンプの切り替えによく使用されます。

Lポートバルブでは、中央のポートが通常、共通の接続として機能します。これらは、90°の流れの転換または完全な遮断を可能にします。

一般的なLポートバルブの用途

• 2つの供給源間の流れのリダイレクト。
• 主ポンプとバックアップポンプの切り替え。
• 自然冷却とチラーの切り替え。
• 2つの貯蔵タンク間の流体の移動。

Tポート三方ボールバルブ：混合および分割スペシャリスト

Tポートバルブは、より大きな柔軟性を提供します。T字型のボアにより、ストレートスルーフロー、2つの入口から1つの出口への混合、または1つの入口から2つの出口への分割が可能になります。一部のTポート設計では、逆流構成も可能です。

Lポートバルブとは異なり、Tポートバルブは、整列している場合、3つのポートすべてを同時に流れを維持できるため、追加のバルブなしで流れの組み合わせまたは分配を必要とするアプリケーションに最適です。

一般的なTポートバルブの用途

• 2つの流体を1つの出口に混合する。
• 1つの入口からの流れを2つの出口に分配する。
• 1つの供給源から複数のツールに供給する（たとえば、単一のバルブで1つまたは2つのスプレーガンに同時に供給できるペイントスプレーシステム）。

選択ガイド：Lポート対Tポート

LポートバルブとTポートバルブの選択は、特定の流れ制御要件によって異なります。

• Lポートバルブ： 2つの出口間の切り替えまたは基本的なオン/オフ制御に最適です。標準のLポートバルブは、3つのポートすべてを同時に流れることはできません。
• Tポートバルブ： 混合または分割アプリケーションに最適です。2つの入口からの流れを組み合わせたり、2つの出口に流れを分配したりできます。一部のTポート設計では、完全な遮断もサポートできます。

完全な流れの停止が必要なシステムの場合は、選択したバルブ設計がこの機能をサポートしているかどうかを確認してください。

接続構成

内部ボールのボア形状は、流れのパターンを決定します。

• Lポートバルブ： 中央のポートは共通の接続として機能し、3ポート同時フローなしで、サイドポート間の90°の流れの転換を可能にします。
• Tポートバルブ： Tボアは、ハンドルの位置に応じて、複数の流れ方向（ストレートスルー、混合、または分割）を可能にします。

圧力損失に関する考慮事項

圧力損失は、バルブの種類と流れの経路によって異なります。Lポートバルブは90°の曲がりがあるため、より多くの抵抗を導入しますが、Tポートバルブは通常、よりまっすぐな流れを可能にしますが、すべてのポートが開いている場合は乱流が増加する可能性があります。高流量システムでは、過度の圧力損失が下流の性能に影響を与える可能性があるため、適切なバルブの選択が不可欠です。

手動操作と自動操作

三方ボールバルブは、手動または電気アクチュエータを介して自動的に操作できます。選択はシステムの要件によって異なります。

• 手動バルブ： 時折の調整が必要なアプリケーションや、人間の操作が優先される場合に適しています。
• 自動バルブ： 頻繁な調整またはリモート操作が必要なシステムに最適で、連続的な電力消費なしにボールを回転させる電気モーターを使用します。

クイック比較：Lポート対Tポートバルブ