水圧減圧弁

減圧弁とは何ですか？ 

減圧弁は、主水道管からの水圧を調整するために使用される特殊なバルブです。減圧弁メーカーは、この弁を、水が建物内の配管設備に入る前に、水圧を安全で低いレベルまで下げるのに役立つように設計しています。非常に高い水圧は非常に危険なので、水圧減退弁は水圧を制御するのに役立ちます。減圧弁は全ての配管に必要というわけではありませんが、例えば、市営水道が非常に高い圧力で供給されている場合や、水圧が不規則な場合などには非常に重要な役割を果たします。ほとんどの場合、配管設備は1平方インチあたり50ポンド（psi）の水圧で動作するように作られています。しかし、市水の供給は、ほとんどが150～200psiの高圧で汲み上げられる。このような高圧の水を家庭の配管に送り込むと、配管に負担がかかり、すぐに継手や蛇口から水漏れを起こしたり、他の器具を壊したりします。そのため、減圧弁は家庭のパイプやその他の配管設備、食器洗い機や洗濯機などの家電製品を保護するのに役立ちます。 

図：減圧弁

減圧弁の構成部品 

• 入口ポート。高圧水がバルブに入るところ。 
• 出口ポート。これは、バルブからの水（圧力が調整されている）が減圧弁を出て、家の水道配管システムに入るポートです。 
• ダイヤフラム。これはバルブの上方に押される部分であり、バルブを開いてバルブから家の水道管に水が流れるようにする。 
• 調整スプリング。水圧によってダイアフラムにかかる上向きの力を打ち消し、水圧に応じて水が流れる開口部の大きさを調節するために使用されるバルブのスプリング。 
• 調整ネジ。このネジにはロックナットが付いており、どちらもスプリング圧を変えるのに役立つ。 
• バルブ本体。減圧弁の一部で、圧力を調整しながら戻る水の流れを安定させる働きをする。 
• コントロール・フィルター。この部品は、損傷を軽減するために、メインラインからゴミを濾過するために使用される。 

図：減圧弁の構成部品

減圧弁の仕組み 

減圧弁メーカーは、ドーム型の真鍮製継手を備えた減圧弁を設計している。この弁は、家屋に入る水道管の遮断弁の先に取り付けられます。このバルブは上部に調整ネジが付いています。減圧弁にはバネ式のダイヤフラムがある。このダイヤフラムは、バルブに入る水圧レベルに応じて自動的に広がったり狭まったりする。水が非常に高い圧力でバルブに入ると、バルブの内部機構がダイヤフラムを収縮させ、水の流量を絞ります。これにより、水圧を50psiから80psi程度まで下げることができます。水圧の低減は、減圧弁の前方に設置された水道器具や配管の内部応力を軽減するのに役立ちます。一方、水圧を下げると、ダイヤフラムが大きく開き、バルブを介してより多くの水が流れるようになります。上部の調整ネジを締めることで、スプリングの張力が増し、バルブから出る水圧が減少します。また、バネを緩めることで、バルブからの水の流れをより自由にし、既存の水圧を高めることができます。水圧低減弁を使用すると、内部のバルブ機器、シャットオフバルブ、蛇口への水のストレスを軽減するのに役立ちます。これは、漏水や水圧の変動から家電製品やパイプ器具を保護するのに役立ちます。 

なぜ減圧弁が必要なのか？ 

1. 節水のために50psiの水流しか必要としないのに、150psiのような非常に高い圧力で水が家屋に流れ込むと、通常の使用には必要のない大量の水が浪費されることになる。高い圧力は、家のパイプの蛇口や継ぎ目に漏水を引き起こす。 
2. 省エネのため。家屋の配管系を流れる水の量が少なければ、より低い電力で生活用水を加熱することができる。減圧弁は30%の暖房エネルギーの節約に役立つことが分かっている。 

3. 廃水の節約。地域社会の廃水負荷が減れば、環境と利用者の双方に費用対効果がもたらされる。ほとんどの自治体では、水道メーターの検針結果に応じて下水道料金を割り当てている。 

減圧弁の種類

直動式減圧弁 

最もシンプルなタイプの減圧弁です。このバルブは約1psiの低圧で作動し、非常に正確に機能します。直動式水圧弁は、自己完結型であるため、効果的に機能するために外部検知ラインを必要としません。このバルブはダイアフラム部品によって制御されるスプリング作動バルブで構成されています。ダイアフラムは流れる水の圧力やエネルギーによって作動します。ダイアフラムに作用する下流の水圧が上昇すると、バネが圧縮されてバルブの弁体が閉じ、バルブが閉じます。下流の水圧が下がると、バネの力がダイアフラムの水圧より大きくなり、バルブが開く。 

パイロット式減圧弁 

パイロット式減圧弁は、流量が大きく変化したり、入口圧力が変動したり、入口圧力が低下したりする場合に適した弁です。このタイプの減圧弁は、正確な水流制御を強化するのに役立ちます。このタイプのバルブは、1段式または2段式です。一段減圧弁は、圧力の小さな減少を制御するのに最適です。入口流量や圧力の大きな変動が予想される場合には適していません。二段減圧弁は、ダイヤフラムの圧力を制御するためにスプリング作動パイロットからなる第一段を使用します。スプリングにかかる水圧が低い場合、下流には流れがありません。圧力が上昇すると、スプリングが圧縮され、パイロットバルブが開きます。これは、出力バルブと調整バルブの入口との間に差圧を発生させるのに役立ちます。差圧はメインバルブを作動させるのに役立ち、アウトレットバルブを介して減圧された状態で流れを発生させます。二段式パイロット操作式減圧弁は、幅広い容量と圧力に対して正確な水制御を提供します。これらのバルブは、小さなポートが詰まりやすいので、きれいな水で使用することをお勧めします。 

減圧弁を選択する際に考慮される要素

使用圧力範囲

あるアプリケーションに必要な出力と入力圧力は、購入する減圧弁を決定するのに役立つように知る必要があります。これは、その特定の弁のために快適にすることができる入力圧力の供給範囲を決定するのに役立ちます。さらに、これは出力圧力と必要な精度を扱うことができるバルブを知るのに役立ちます。 

フロー要件

業者や減圧弁メーカーは、必要な流量、配管サイズ、予想される流量の変動を把握し、それらの要件に最適な弁を選択することが重要である。 

水の性質 

これは、水が腐食性であるか、固形粒子を含んでいるかを判断するのに役立つので重要である。これにより、減圧弁が使用中に故障しないように最善の予防措置を講じることができます。 

使用温度範囲 

減圧弁メーカーが使用する材料は、機械的または熱的特性を失うことなく、その機能を効果的に発揮するために、圧力の範囲を許容できるようなものでなければならない。ネオプレンまたはニトリルのようなそのような材料は-40で作動できる。 ^oCと82 ^oパーフロロエラストマーやエチレンプロプレンなどの他の材料が高温に最適であるのに対して。 

製造材料 

減圧弁メーカーは、特定のタスクのための弁を作るために異なる材料を使用しています。例えば、真鍮は経済的なバルブを作るのに役立ち、プラスチックは費用対効果が高く、簡単に処分することができるバルブを作り、アルミニウムは、ステンレス鋼のバルブは非常にきれいな水や動作温度が必要な場合に必要とされる一方で考慮されるべき主な要因であるバルブを作るために使用されます。これはまた、バルブに使用されるシールが水や使用温度に適合していることを保証するのに役立ちます。 

減圧弁の用途

• 住宅の安定した水流を促進するために使用される。 
• 商業用および工業用で、低圧で作動する電気器具の水圧を下げる。 
• 砂やゴミの多い水の用途で、粒子の濾過と水圧の制御を同時に行う。 
• 低水圧で作動する家庭用ボイラーで使用するため、水圧を下げる。 
• 点滴灌漑や他のタイプの灌漑アプリケーションで正確な水圧制御に使用されます。 

減圧弁の利点 

• メインパイプライン、タンク、またはブースト供給からの過剰な高圧を制限するのに役立ちます。 
• 蛇口やバルブのシャットオフ時にバタバタと音がしたり、洗濯機、シャワー、食器洗い機など、低圧定格の機器に水が供給される場合の騒音レベルを低減します。 
• 快適で安定した水流量を実現。 
• 古い建物や大きな建物では、ユニット間、排出口、フロア間の水の流れをコントロールするのに役立つ。 
• 静圧制御を行う。これは、無流量または低需要時の圧力クリープを防ぐのに役立つ。 
• 水圧を下げることで、水の無駄を減らすことができます。ほとんどの家庭や商業エリアでは、通常の作業を行うために50 psi程度の水圧が必要であるため、150 psiから200 psi程度の主供給とは異なり、高い給水は高い水の浪費につながります。 
• 家庭用暖房器具は低水圧でも効果的に働くため、エネルギーを節約できる。減圧弁を使用すると、使用者にとって30%のエネルギー削減につながることが分かっている。 
• シャワーや屋内の蛇口からの不快な水流を減らす。 
• 家庭用電化製品に適した低圧で水が流れるため、漏水がなく、家庭の水道コストを削減できる。

減圧弁のデメリット 

• 減圧弁はサイズが大きい傾向がある。
• これらのバルブは他のバルブに比べて高価である。 

減圧弁のトラブルシューティング 

バルブの圧力が通常の設定圧力より高くなる。

• これは、加熱プロセスによる水の膨張が原因である可能性があります。膨張タンクまたは圧力逃し弁を取り付けることができる。これは圧力上昇を安全なレベルに制限するのに役立ちますが、圧力上昇を防ぐことはできません。これは、ヒーターがオンになるたびに自然に起こります。 
• シールリング座面に異物が詰まっている。吐水口を1～2ヶ所大きく開け、減圧弁を洗浄する。それでも解決しない場合は、シールリングを取り外して洗浄してください。 
• シールリングが磨耗、切断、欠け ている。シールリングを新しいものと交換する。一時的な修理の場合、シールリングを裏返すことができます。 
• ステムO-リングまたはO-リング溝 が磨耗またはカットされている。必要に応じて新しいステム O リングまたはカートリッジと交換してください。 

非定常フィクスチャーと圧力の流れ 

• 水道減圧弁は、一日の特定の時間帯に高い需要があることが主な原因である水の供給のための低圧を持っています。これは水道局の問題である。これは、メイン供給が需要をサポートできないために発生します。 
• 建物内の電化製品は定期的な需要が高い。家の中のサービスラインは、負荷を支えきれないことがあります。可能であれば、配管のサイズをいくつか大きくしてみてください。また、減圧弁が低圧に設定されている可能性もあります。この場合、配管を交換する前に圧力を上げてみてください。 

プランピング・フィクスチャーからの流れが不十分で小さい。 

• 器具からパイプラインへの配管が非常に小さいか、あるいは、主要な家屋への供給が通常の需要に対して適切でない可能性があります。原因となっている器具や電気器具につながる配管のサイズを大きくしてみる。もし、すべての器具への供給が少ない場合は、メインの家屋への供給を増やしてみてください。 
• 家庭用電化製品は定期的に大きな需要があります。このポイントに達するまで、減圧弁を調節して徐々に圧力を上げていきます。 
• スクリーンにゴミが詰まっている。スクリーンを清掃する。 

減圧弁の音がうるさい。

• ホイッスルやハムノイズは、パイプ内の水流速度が速く、振動につながることが原因です。パイプがきつすぎるか、非常に小さい可能性があります。非常に小さな減圧弁やパイプがこの問題を強調している可能性があります。 
• チャタリングは、シールリングのゆるみ、またはシートワッシャの摩耗が原因である可能性があります。シールリングをチェックする。シールリングの面に深い溝がある場合は、シールリングを交換するか、反対側の面を使用してください。ほとんどの場合、蛇口や機器にノイズが発生し、それが減圧弁に起因していることがあります。比較的小さなサイズの流水配管の使用が一般的です。流速が非常に速く、水が高速で移動する音は珍しくありません。 

概要 

減圧弁は、弁の入口で流れる水の高い圧力を出口部で低い圧力に変換するために使用される弁です。これらのバルブは、このように適切なレベルに保つために変動する水圧を調整するのに役立ちます。減圧弁は、安定した管理可能な水圧を高めるために、バネ付きダイヤフラムを使用しています。減圧弁では、バネの下にあるダイヤフラムが弁に入る水圧に基づいて広がったり狭まったりすることで圧力制御のプロセスが始まります。水圧が非常に高い場合、減圧弁の内部機構がダイヤフラムを収縮させ、水の流れが狭くなります。圧力が下がると、ダイヤフラムはより多くの水の流れを可能にするために広がります。減圧弁には直動式とパイロット式の2種類があります。直動式減圧弁は小負荷に使用され、パイロット式は高負荷に適している。 

減圧弁は、住宅、工業、商業ビル、点滴灌漑など、さまざまな用途で水の流れを調整するために使用されます。これらのバルブは、コストを節約し、エネルギーを節約し、水の節約などの利点のために知られています。ご家庭で減圧弁を使用することで、150psi前後のメイン供給から50psi前後の家庭用電化製品の作動圧力まで流れる水に関連する高圧を軽減することができます。本管からの高い圧力は、家屋配管の継ぎ目からの水漏れや、家屋配管や食器洗い機などの接続された家電製品の破損を引き起こす可能性があります。