モータライズドボールバルブ：機能、メリット、用途

モータライズドボールバルブとは

モータライズドボールバルブは、水流を制御するための自動ボールバルブです。バルブは高流量、緊急遮断、ウォーターハンマー防止を提供します。電動モータライズドボールバルブは、作動ボールバルブとも呼ばれ、幅広い電圧、機能、ボディ材料で利用可能な人気のソレノイドバルブです。様々な種類のソレノイドバルブが現代の機械やプラントで一般的に使用されています。

ボールバルブは、90°回転（クォーターターン）機能を持つ制御バルブの一種で、一般的に中空、回転、穿孔されたボールで構成され、水流を調整します。モータライズドボールバルブが開いているとき、穴は液体流と一直線になり、制御下で90°回転すると閉位置になります。モータライズドボールバルブは通常、多数のサイクルや長期間の不使用後でも確実に閉じる耐久性と信頼性を備えています。モータライズドボールバルブのこれらの特殊機能により、遮断と流量調整用途への必須投資となっています。

ボールバルブは、様々なボアスタイル、ボール機構、適切な作動圧力で提供されます。これらのボールバルブは基本的に高圧ボールバルブと低圧ボールバルブに分類できます。産業全般で使用される高圧ボールバルブは、通常、装置が3000 psi以上の圧力で作動する場合を指します。

モータライズドボールバルブの構造

モータライズドボールバルブは、電気的に励磁または非励磁されて、流体流のオン/オフ制御を提供します。これらの作動バルブは、ハンドルやギアを手動で回す必要がある手動バルブとは異なり、電動モーターがコマンドを受信した後、自動的にボールバルブを開閉します。

モータライズドボールバルブ製品の構造は、一般的に電動アクチュエータに取り付けられたボールバルブの組み合わせです。自動機構に電力を供給するには、ボールバルブとアクチュエータがボルト締め可能でなければなりません。

このようなバルブ製品を製造するには、現代の作動バルブメーカーは一般的にマウントを「バルブ鋳造」の一部として統合し、ボールバルブボディと鋳造マウントパッドをアクチュエータに直接取り付けられるようにしています。この配置で製造されたモータライズドボールバルブは、ダイレクトマウントバルブとして知られています。

モータライズドボールバルブの作動原理

モータライズドボールバルブの電動アクチュエータは、幅広い電圧とトルクで利用可能です。現代の作動ボールバルブの利用可能電圧範囲は12V〜240V、ACまたはDCで、ユーザーにとって非常に柔軟です。作動ボールバルブシステムで使用されるトルクは、強力なアクチュエータにより17 Nm〜600 Nmの範囲です。マルチ電圧アクチュエータは、入力電圧を自動的に検知し、内部電圧を制御して応答します。

バルブボディタイプと用途に応じて、アクチュエータバルブは高性能流量制御操作を保証するために異なる機能を必要とします。ボールやディスクを回転させて水流を調整するモータライズドボールバルブやバタフライバルブの場合、電動アクチュエータはオン/オフ機構を完全に完了するために90°回転するだけで済みます。

比較として、ゲートバルブ、グローブバルブなどのリニア用途に使用されるマルチターンアクチュエータを必要とする他のタイプのモータライズドバルブもあります。リニア移動を直接完了するのは高価で不正確ですが、モーターで駆動されるスピニングジャックスクリューによって達成できます。

モータライズドボールバルブの用途

● オン/オフ制御：

モータライズドボールバルブは、中間のどの位置でも停止することなく、開から完全閉まで切り替えられます。作動ボールバルブが開閉サイクルを終えるたびに、電動モーターは内部カムによってリミットスイッチが打たれてオフになります。

例えば、モータライズドボールバルブを閉じる信号を電動モーターが受信すると、モーターは通電し、ボールバルブを閉じる方向に回転します。その後、リミットスイッチがカム上を移動し、内部カムがシャフト上で回転してローブがスイッチを作動させ、電動モーターを停止させ、回路を遮断します。

● 位置決め制御：

もう一つの用途タイプでは、モータライズドボールバルブを部分的に開閉し、水流の様々な状態を検知・応答する必要があります。この場合、デジタル位置センサーの組み込みにより目標を達成できます。

特別な流量要件に応じて、外部制御コマンド信号が生成されます。この入力信号は、モータライズドボールバルブのアクチュエータによって出力フィードバック要素を通じて実際の位置と継続的に比較されます。その後、作動ボールバルブはコマンドとバランスを取り、必要な位置まで駆動されます。約4 mAまたは0 Vの信号が通常、モータライズドボールバルブを閉じるために使用されます。

ボディ材料とシール材料

モータライズドボールバルブのボディ材料については、一般的な材料にステンレス鋼（最も人気）、真鍮、青銅、クロム、チタン、PVCなどがあります。

ボールバルブで使用されるシールについては、圧力、温度、化学的適合性に関連する特別な要件を達成するために、様々なタイプと材料があります。典型的な材料には、PTFE、強化テフロン、各種金属、ナイロン、PEEK、超高分子量ポリエチレンなどがあります。