バルブとは？空調設備で使われるバルブの種類と役割をわかりやすく解説

バルブとは、配管を流れる水や蒸気などの流体を止めたり、流量を調整したりする機器です。空調設備では、冷水・温水の流量を調整し、空調機やファンコイルユニット（FCU）などの能力を制御するために使用されます。

バルブにはさまざまな種類があり、接続口の数や流路の構造、操作方法によって役割が異なります。空調設備の自動制御を理解するには、バルブの種類と制御装置との関係を押さえることが重要です。

空調設備におけるバルブの役割

空調設備の配管に設置されたバルブは、流体の流れを制御する役割を持ちます。例えば、空調機の冷却コイルへ送る冷水の流量を調整すると、コイルで取り出せる熱量が変化し、冷却能力の調整につながります。

バルブの主な役割は次のとおりです。

• 配管内の流体を通す、または止める
• 冷水・温水などの流量を調整する
• 流体の流路を切り替える
• 複数の流体を混合したり、流れを分配したりする

バルブの主な種類

2方弁

2方弁は、2つの接続口を持つバルブです。基本的に1つの流路を開閉し、弁の開度を変えることで流量を調整します。

空調設備では、空調機やFCUのコイルへ流れる冷温水の流量制御などに使用されます。2方弁を複数の系統で使用する場合、各弁の開度によって配管全体の流量や差圧が変化することがあります。

詳しくは2方弁とは？仕組み・用途・3方弁との違いをご覧ください。

3方弁

3方弁は、3つの接続口を持つバルブです。弁の構造と配管方法に応じて、流路の切替、流体の混合、流量の分配などに使用されます。

例えば、混合弁として使用する場合は、温度の異なる2つの流体を混ぜて出口側の温度を調整します。分流弁として使用する場合は、1つの流れを複数の経路へ分配します。

詳しくは3方弁とは？仕組み・混合と切替の違いをご覧ください。

電動弁

電動弁は、電動アクチュエータを使って弁を動かす方式です。制御装置からの指令を受けて開閉や開度調整を行います。

「2方弁・3方弁」が接続口や流路構成を表すのに対し、「電動弁」は弁の操作方式を表します。そのため、2方弁や3方弁を電動アクチュエータで動かす構成もあります。

詳しくは電動弁とは？仕組み・種類・空調設備での使い方をご覧ください。

手動弁と自動制御用バルブの違い

バルブは、操作方法によっても分類できます。

手動弁は、設備の運転開始時の調整や保守時の遮断などに使用されます。一方、自動制御用の電動弁は、温度などの計測値に応じて流量を変える用途に適しています。

バルブが自動制御される仕組み

空調設備では、センサーで取得した情報をもとに制御装置がバルブの開度を調整する構成があります。

1. 温度センサーなどが現在の状態を計測する。
2. DDCなどの制御装置が計測値と設定値を比較する。
3. 制御装置がバルブの開度を指令する。
4. バルブが流量を調整し、空調機などの運転状態が変化する。

例えば、室温が設定値より高く、冷却能力を増やす必要がある場合、制御装置が冷水用の電動弁を開く方向へ指令することがあります。ただし、実際の動作は制御方式や設備仕様によって異なります。

関連：DDCとは？仕組みと空調設備での役割

バルブを選定するときの確認項目

用途と流路構成

流量の調整が目的なのか、流路の切替や混合が必要なのかによって、適したバルブは異なります。2方弁・3方弁などの構造と、実際の配管方式を確認します。

必要流量と差圧

バルブのサイズや流量特性が適切でない場合、必要な流量を確保できなかったり、細かな調整が難しくなったりします。必要流量、弁前後の差圧、使用圧力などを確認します。

制御信号と電源

電動弁を使用する場合は、制御装置から出力される信号とアクチュエータの仕様が一致している必要があります。例えば、0～10Vなどの電圧信号を使用する製品もありますが、信号の種類や動作方向は製品ごとに異なります。

関連：0～10Vとは？アナログ信号の仕組み

バルブのトラブルと確認ポイント

中央監視画面に表示される指令値だけでは、バルブが実際に動作しているか、必要な流量が確保されているかまでは判断できない場合があります。現場の動作や温度・圧力などの実測値と照合し、原因を切り分けることが重要です。

関連用語

• 2方弁とは？
• 3方弁とは？
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• 中央監視とは？