はじめに
基本的なバルブ弁の流量調整構造や用途を比較紹介
バルブという単語やだいたいの使われ方は知っているけれど、その種類も豊富で用途に違いがあるということまで詳しくご存知ではない方も多いでしょう。生活の身近にあってDIYでも必要になる可能性がある基本的なバルブの種類やその違いを比較してご紹介します。
バルブについて
この部品のことは名前くらい知っているけれど、具体的にどんな働きをするものなのか？私たちの身の回りではどこで見ることができるかというところからまずご紹介します。
バルブとは
英語で書くとValve。弁という意味です。この構造というのは一番身近なのは私たちの心臓です。血液がドクンドクンと運ばれてきて順番通りに部屋を通過。逆流することなく出ていきますね。そのために役に立っているのが弁です。流れてきたものを受け入れ、逆流することなくゲートを作って中身をせき止め次の場所に送り出すという用途があるパーツをバルブ(=弁)といいます。
バルブが使われるところ
体の他でも生活のあちこちにあるこの部品。一番よく見かけるのは水道の蛇口でしょう。このパーツがなければ水道は止まらないし水も出てこないこともあるからです。それ以外あまり見ないけれど大切な配管にも使われています。
水道メーター
賃貸物件などを下見した経験がある人なら、誰も済んでいない部屋の水道の蛇口をひねっても水がでなかったという体験をしたことがあるでしょう。蛇口のもっと手前・水道メーターの側の配管にもバルブが使われており使用していないときはここが閉められて先に水が送られないようにしているからです。
給湯器
同じく水関係の配管に給湯器があります。もちろんここにも水やお湯を管に流すためにしっかり使用されていて、もしここに不備があればお湯が出ない・お湯がぬるいなどの問題がおこるでしょう。
ガスメーター
バルブでせき止めるのは液体が多いですが、そればかりとは限りません。ガスメーターの付近にもせき止め送り出すための弁が使われているのを確認できるでしょう。
バルブの材料の種類と比較
この部品はいろいろな液体や気体を吸い込みせき止め送り出すという働きをしています。その扱うものによって強い材料が使われています。ここでは材料の種類と特徴の比較をしていきましょう。
材料の種類と比較1.青銅
青銅は銅や錫・亜鉛と鉛の合金で加工しやすいのが特徴です。低中圧に向いているので使われるシーンも多くよく見かける材料となっています。
材料の種類と比較2.黄銅
黄銅は銅と亜鉛の合金で、混ぜる金属の数だけみてもローコストで作れるものだというのがわかるでしょう。比較的やわらかくて加工もしやすく経済的な材料として好まれています。
材料の種類と比較3.鋳鉄
鋳鉄にはその中にもいろいろな種類があって、ガスや油などの水以外の配管にも使われたり赤水の発生を防いだりと特徴的な材料です。
その他の材料の種類と比較
耐久耐蝕に優れているステンレス鋼は広い範囲に使われる汎用性の高いバルブに使われる材料。鋳鋼は一般家庭用よりも石油精製工場などの生産ラインのバルブに使われることが多い素材です。
バルブの種類や仕組み流量調整の仕組みと特徴1
さてそれではバルブやその使われている金属の種類の紹介も終わったところで早速それぞれの種類や特徴・用途などについて見ていきましょう。ここから基本的なものとして6種類ご紹介します。
基本のバルブ玉型弁
まずは基本的ともいえるのが玉型弁でこちらはグローブ弁とも呼ばれるもの。中の液体などを止める力が強いものということでストップ弁と呼ぶ場合もあります。一般的に馴染みの深い水道の蛇口がこの形といえばなるほどと感じる人も多いのではないでしょうか。
このバルブの構造と特徴
構造の特徴のうち良い点はしっかりと中身をせき止められること、あまり良くないところとして栓が直線的に動くので止めたり出したりするまでに時間を要してしまうのがあげられます。
一般的な用途
中身の流れをしっかり止めたいところに使われることが多く、普通は開けっ放しにしておいて必要に応じて止めるような使われ方をします。たとえばさきほどお話した水道メーターで居住者がいなくなったときに締めて水を止めておくというのもこの玉型弁の上手な使い方となるでしょう。
バルブの種類や仕組み流量調整の仕組みと特徴2
部品の構造が少し違うだけでパイプの中の流体(液体やガス・薬品など配管を流れているものの総称)の流れ方や勢いがずいぶんと変わります。さきほどの玉型弁と似ているけれど少し違う仕切弁は、そんな微妙な違いを求める方の役に立つでしょう。
基本のバルブ仕切弁
仕切弁のまたの名前をゲート弁。玉型と似ていますがこの特徴として液体などが流れるパイプがあり、それを遮断する形で弁体が降りてくる形になるということです。玉型弁と似ているようでS字型と直線というところが違います。
このバルブの構造の違いと特徴
構造はとっても簡単で弁体が直線的に移動して閉じたり開いたりするだけです。グローブ弁と違いちょっとだけ流すということもできそうに感じる形をしていますが、途中で止める使い方は構造上おすすめできません。
一般的な用途
しっかり水を止める力が強いということで、地下の太い水道管などに用いられるのがこの形です。家庭用よりも工場や公共の大型パイプの流れを止めたり流したりに使われるのがこちらになります。
バルブの種類や仕組み流量調整の仕組みと特徴3
ハンドルを回すとネジの力で弁が降りてきてパイプを遮断する。ここまではそんなバルブがふたつでしたが、このボール弁からは少し違った動きをするようになっています。それぞれに動作が早かったり、流量を調整できたりというメリットもあるものです。
基本のバルブボール弁
これまで円形のハンドルをくるくると何周かさせて栓を開けたり閉じたりしたのと少し形が変わったバルブを紹介しましょう。こちらはハンドルは直線で握りやすい形になっており向かって縦にするか横にするかという基本的な形が違うものとなっています。
このバルブの構造の違いと特徴
ボールに穴が空いたような栓の形をしていて、その穴がパイプに並行になることで中身が通ります。90度動かすと穴が完全にパイプの壁に向くので流体が止まります。その他、ボールの穴部分を増やすことで3方向に対応する弁などとしても利用されるのが大きな特徴。
一般的な用途
最近はIHも多いのですがガスのコンロや湯沸かし器の経験がある方は、つまみを90度に回してオン・オフした記憶があるでしょう。このように90度に回すと中身が出るのはボール弁が使われている目安となります。抵抗が少なく栓が回しやすい割にはせき止める力も強いので、ゲート弁と同じような使われ方も多くなりました。
バルブの種類や仕組み流量調整の仕組みと特徴4
この部品でも複雑な場所に使われるときは中身の量やしっかりと止める機能だけでなく、その大きさも求められる場合があります。
基本のバルブバタフライ
仕組みが複雑になるとどうしても場所をとってしまうのがバルブの欠点ですが、それを補ってくれるのがバタフライ弁と呼ばれる部品。これにはどのような特徴や使い道があるのでしょうか。
このバルブの構造の違いと特徴
他と違う点は何といってもその構造のシンプルさと小ささです。そのために入り組んだパイプの中身を制御するのにもよく使われたりします。それだけでなく完全に締めたり開けたいするほか中間な流れを作ることも可能という点も他とは大きく違っているといえるでしょう。
一般的な用途
小さな装置で済むので、こみいった配管に使用されることが多いです。また完璧に締めることが難しいとされており、漏れ防止にゴムなどのパッキンを使っているものもあるので熱湯など溶ける可能性がある液体をせき止めるには不向きといわれています。
バルブの種類や仕組み流量調整の仕組みと特徴5
ここではこれまでのハンドルがあってそれを動かすことによってパイプの中身を動かしたり止めたりするというものでしたが、その原理をガラリと覆すものもバルブの中にはあります。それは人が判断するより先に自動で動くということで問題が起こったときに役立ってくれるでしょう。
基本のバルブ逆止め弁
どこのどんなシステムにも何かあったもしもの時に役立つものが用意されているものです。バルブにも普段は使われないけれどそんなピンチのときに働くものがあります。
このバルブの構造の違いと特徴
この部品は開けしめするためのハンドルがないというのが一番の特徴で、自動で働くようになっているのが他のものとの大きな違い。ただし中で移動するものの勢いによってはすぐに対応できず、動きが緩慢になってしまうことも。だからといってまったく働かないわけではないので、もしもの時のために要所要所に設置しておくとよいでしょう。
一般的な用途
配管の中の流体の流れが逆になると上がっていた弁が押されて降りる働きなので、何かの問題によって中身が逆流するのを防ぐ働きで設置されています。例えば中身が逆流するとモーターの内部に水が入り壊れてしまうことも。それを防ぐのがこの逆止め弁の用途です。
バルブの種類や仕組み流量調整の仕組みと特徴6
最後に紹介するバルブは身近な家庭などではなくて、もう少し精密さや純粋さが求められる現場で活躍するものとなっています。
基本のバルブダイヤフラム
このバルブは他とは異なる大きな違いがあります。動画や画像を見ていただけると色ですぐにわかると思いますが、ダイヤフラムというパーツによってハンドルと弁棒がパイプの中身と完全に遮断されているの見てとれるでしょう。
このバルブの構造の違いと特徴
ダイヤフラムとは隔離や遮断という意味があります。その名のとおり中身の液体によってハンドルや弁棒のパーツが侵食されたり錆びついたりという心配がなくなり、メンテナンスなどの手間が大幅に省けるだけでなく、グリスや機械油系の不純物が液体に混ざり込むということも防げるでしょう。
一般的な用途
その構造の特殊さからデリケートな薬品や半導体を扱う現場で使用されることが多いのがこのバルブの特徴です。先程述べたとおりに機械が正確に動く・中身に混ざりものが入り込まないという利点がある反面、高圧・高温の状況は苦手とするところがあります。
まとめ
生活のいろいろなところで使われているバルブ
いろいろなバルブの種類やその特徴と違い・一般的な使われ方を見ていただきましたがいかがでしたか？普段なにげなく使っている水道の蛇口は何というバルブなのか、見えないところでもいろいろ活躍しているのだなということがおわかりいただけたと思います。DIYでバルブを扱うようなことになったとき、利用目的にあったパーツを選ぶ際のお役に立てていただけると存じます。
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