2 方バルブと 3 方バルブの選択: ポート、流量制御、およびアプリケーション ガイド

An HVAC technician opens a control panel and has to decide whether to replace a failed 2ウェイ valve with the same type or switch to a 3ウェイ valve. The cost difference is small, but the system behavior can change significantly. This situation appears every day in refrigeration, hydronic heating, and air conditioning maintenance.

簡単な答えは、簡単なオン/オフや流量制御の調整には 2 方バルブを使用し、ループ内の流量を混合、分流、または一定に維持する必要がある場合には 3 方バルブを選択します。

2方バルブと3方バルブとは何ですか?

2 方バルブには、入口と出口の 2 つのポートがあります。流れを開始または停止し、調整アクチュエーターを使用して流れを絞ることができます。 3 方バルブには 3 つのポートがあり、混合 (入口 2 つ、出口 1 つ) または分流 (入口 1 つ、出口 2 つ) という 2 つの一般的なパターンで動作します。

この表はクイックリファレンスです。実際の選択には、システムのレイアウトと動作要件を詳しく検討する必要があります。

主な違いの概要

お急ぎの場合は、ここに重要なメッセージがあります。可変流量システムには 2 方バルブを選択し、システムで混合、分流、または定容量操作が必要な場合は 3 方バルブを選択してください。以下のレーダー チャートは、5 つの実用的な側面にわたって両方のオプションを比較しています。

レーダー チャートは、各バルブ タイプの総合的な強みを示します。 2方弁はコスト効率、コンパクトさ、エネルギー効率に優れています。 3 方バルブは追加の配管なしで混合と分流を処理できるため、より優れた柔軟性スコアを獲得します。両方のバルブのサイズが適切であれば、流量制御の精度はほぼ同等になります。どちらのバルブも一般的に優れているわけではないため、習慣ではなくシステム要件に基づいて選択する必要があります。

2 方バルブを選択する場合

2 方向バルブは、ほとんどの可変流量温水システムおよび冷凍システムに適合します。負荷が加熱または冷却を必要とする場合は全開し、負荷が満たされると完全に閉じます。これにより、ポンプやコンプレッサーの速度が需要に応じて変化する冷水コイル、温水コイル、直接膨張式蒸発器に最適です。

現場でのトラブルシューティングでは、2 方バルブが短いサイクルの問題を解決することがよくあります。バルブを閉じると流れが止まるため、ポンプは行き止まり圧力を回避し、システム自体のバランスがより効果的に高まります。また、ポンプは永続的に開いたバイパスに液体を送り込むことがないため、エネルギーも節約できます。

GBC 冷凍用ボールバルブ 手動遮断 冷蔵配管内の双方向の流れ用に設計された、真鍮製の手動ボールバルブです。液体、吸引、高温ガスのラインに適しており、スロットルなしで信頼性の高い全開または全閉サービスを提供します。 製品を見る→

手動サービス用の単純な遮断バルブが必要な場合は、ボールバルブが最もコスト効率の高いオプションです。 Dingsen の GBC ボールバルブは真鍮無垢材から機械加工され、繰り返し動作するようにテストされています。スロットリングではなく、フルオープンまたはフルクローズのサービス向けに設計されています。

以下の横棒グラフは、設置時と操作時に重要な要素に関する 2 方バルブと 3 方バルブの一般的なスコアを比較しています。

棒グラフは実際の違いを大局的に示しています。 2 方バルブは占有ス​​ペースが少ないため、混雑した機械室では大きな利点となります。本体がシンプルでポート数が少ないため、イニシャルコストが安くなります。複雑なバイパス配管を取り外すことなく内部にアクセスできるため、メンテナンスが容易になる傾向があります。可変流量システムでは漏れが制限されるため、エネルギー効率が向上します。 3 方向バルブは流れの柔軟性のみを向上させます。これについては次のセクションで説明します。

3 方バルブを選択する場合

システムが一次ループに水を常に流し続ける必要がある場合は、3 方バルブに切り替えてください。古い冷水プラントやボイラー システムの多くは、ポンプが最悪の場合の負荷に合わせてサイズ設定されているため、定流量用に設計されています。これらのシステムでは、二方バルブを閉じると差圧が上昇し、時間の経過とともにポンプ インペラが損傷する可能性があります。 3 方向バルブは安定した流路を維持しながら、必要な場合にのみ水を熱交換器に迂回させます。

三方バルブにより、混合と分流も簡単になります。混合モードでは 2 つのストリームを 1 つに結合し、分岐モードでは 1 つのストリームを 2 つに分割します。これは、輻射式床暖房、家庭用温水制御、プロセス温度制御などで一般的です。内部構造を理解するには、次の技術解説を参照してください。 エアコン三方弁とは何ですか .

空調用流量切替用三方弁 精密セラミックまたは銅合金コアを備えた真鍮またはステンレス鋼の三方バルブで、冷却および加熱モードの信頼性の高いポート切り替えが可能です。手動ハンドルまたはアクチュエーター操作とさまざまなパイプサイズをサポートします。 製品を見る→

Dingsen の空調用三方弁シリーズは、このサービス向けに設計されています。これらのバルブは信頼性の高いポート切り替えを提供し、用途に応じて手動ハンドルまたはアクチュエータを取り付けることができます。

以下の縦棒グラフは、5 つの一般的な用途における 2 方バルブと 3 方バルブの適合性を比較しています。

縦棒グラフは、流体を混合したり流れを変更したりする際に 3 方バルブが優勢であることを示しています。また、ポンプの保護が重要となる定容量システムにも利点があります。純粋なオン/オフ分離には、安価でシンプルな 2 ウェイ バルブの方が依然として優れた選択肢です。変調制御の場合、どちらのタイプも良好なパフォーマンスを発揮しますが、多くの場合、可変流量システムでは 2 ウェイ バージョンの方がより優れたエネルギー節約を実現します。これらのパターンは、実際の冷凍および HVAC サービスの呼び出しで何度も現れます。

流量特性と圧力損失

流量特性は、流量がバルブのストロークまたは開き角度にどのように反応するかを表します。リニア 2 方バルブはスピンドルの移動量に比例して流量を変化させますが、多くの 3 方バルブは変更された等パーセンテージ特性を備えています。この違いは、コントローラーが制御信号と実際の熱伝達の間に特定の関係があると予想する場合に重要になります。

圧力損失も大きな違いです。可変流量システムの 2 方向バルブは、一般に、良好なレンジアビリティを実現するために比較的高い圧力損失を考慮して選択されます。 3 方バルブは、特にバイパス モードで大量の流体を連続的に通過させるように設計されているため、多くの場合、圧力降下が低くなります。

エアコン流量制御三方弁 可変流量空調システムにおける正確で再現性のある流量調整のために設計された三方弁。流線型ボディと二重シール構造により、複数の接続方法と温度範囲に対応します。 製品を見る→

正確な流量制御が必要な用途向けに、Dingsen は再現性のある特性を実現するために慎重に機械加工された内部プロファイルを備えたエアコン流量制御三方弁を提供しています。

以下の折れ線グラフは、設置された流量特性の一般的な違いを示しています。

折れ線グラフは、代表的な 2 方リニア バルブと 3 方等パーセント バルブの流量パーセントとバルブ開度を比較しています。 20% の開度では、2 方向バルブは全流量の約 20% を通過させますが、3 方向バルブは 5% のみを通過させます。開口率が 50% の場合、2 ウェイは約 50 パーセントに達しますが、3 ウェイは 30 パーセント近くにとどまります。 3 方バルブの曲率により、閉位置付近でのより細かい制御が可能になり、温度混合に役立ちます。 2 方向バルブは、単純なスロットル サービスの場合により予測可能です。ハンチングや反応の鈍さを避けるために、これらの特性をコントローラーのアクションと一致させる必要があります。

最終選択チェックリスト

次の仕事で使用する実用的なチェックリストは次のとおりです。

• オン/オフ分離、容量調整、および可変流量システムには 2 方向バルブを使用します。
• 混合、分流、バイパス、または定容量システムの保護には 3 方バルブを使用します。
• 呼び径を選択する前に、必要な流量係数 (Cv) と圧力損失を確認してください。
• バルブの特性をコントローラやアクチュエータに合わせてください。
• パイプ継手、人件費、メンテナンスへのアクセスを含む総設置コストを考慮してください。
• 古いバルブを改造する場合は、技術文書を請求してください。

まだ質問がある場合は、 私たちのチームに連絡してください システムの詳細を入力します。当社は冷凍、空調、および自動車の HVAC コンポーネントを毎日扱っており、実際の動作条件に基づいて実用的なバルブ配置を推奨できます。