【バルブのCv値とは？】重要！！バルブのCv値を知れば、バルブの特性が分かる！！

こんにちは。近江クリエイトです。

バルブを理解する上で、バルブのCv値について知ることは欠かせません。
なぜならCv値は、バルブ選定においてとても重要な指標となるからです。

ということで、今回はバルブのCv値について解説していきます。

この記事を見れば、バルブのCv値について分かる様にまとめていますので、是非最後まで見て参考にしてみてください。

 

1.バルブのCv値とは

Cv値とは、バルブの持つ容量係数のひとつです。
これは、流体の流れやすさを示す固有の係数であり、バルブのサイズを選定する際や流量調整の重要な指標となります。

Cv値は特定の動作範囲において圧力差が1lbf/in2の時、バルブを流れる60ﾟＦの温度の流体を US gal/minで表した値となります。

Cv値の計算方法

バルブに流す流体のCv値は以下の式で求めることができます。

Cv＝Ｑ×√（Ｇ/Δｐ）

 

この式から分かることは例えば、
①一次側と二次側の圧力差が同じであれば、Cv値が大きいほど通過する流量は大きくなる。
②同じCv値であれば、一次側と二次側の圧力差が大きいほど通過する流量も大きくなる。

Cv値の活用方法としては、確保したい最大流量と、流体条件から算出したCv値をバルブ固有のCv値と比較することで、適切なバルブサイズを選定できます。

このようにバルブの性能評価において、Cv値は重要な指標であり、適切なバルブ選定に役立ちます。

 

2.Cv値表、流量特性線図の見方

Cv値表

Cv値表とは、それぞれバルブ固有のCv値を「口径」と「開度」別に示した表です。

上の表は、OKM　612Xバタフライ弁のCv値表を引用したものです。

口径100Aの全開90°の時のCv値は「650」、開度50°の時のCv値は「130」というのが表から見て分かります。ちなみにあくまで係数なので全開時に650ccが流れるという訳ではありません。

また、これが他のバルブの場合はCv値の係数が変わります。
例えば仕切弁（ゲート弁）の場合は、全開時、流路に弁体が残らない構造なので、バタフライ弁よりも流体が流れやすく、全開Cv値はこのバタフライ弁「650」よりも通常大きくなります。

Cv値表は口径と開度の値を見ることで、そのバルブはどれだけ流れる容量があるのか、つまり流れやすさを一目で分かる表となっています。

 

流量特性線図

流量特性線図とは、Cv値表ともリンクしますが、「開度」と「Cv値」を示した表です。

こちらもバタフライ弁のものですが、この表では、Cv値（％）と開度の関係が視覚的に分かります。
ちなみにCv値が「流量（％）」と表記されることもありますが、どちらも流れる量の割合を示しているので同じものと捉えてください。

この表から、バタフライ弁は開度0～40°では緩やかに流れ、40°を超えると次第に流れる量が増加し。80°辺りから閉切の90°にかけて緩やかになることが分かります。

流量特性線図は、そのバルブが開度によってどのような流れ方をするのかが一目で分かる表となっています。

 

このようにCv値表、流量特性線図を見るとそれぞれのバルブの流れやすさやそのバルブの流れ方が簡単に分かる様になります。

 

3.様々なバルブの流量特性の参考例

ここでは、バルブの流量特性の参考例を紹介します。

①仕切弁

仕切弁に代表されるゲート型のバルブは、Cv値が弁開度に対して比例的に変化していきます。

 

②（1）玉形弁

（2）ニードル弁

玉形弁とニードル弁は形や用途は似ていますが、流量の特性には大きな違いがあります。

玉形弁は、開度を上げるにつれ急激に流量が多くなりますが、ニードル弁の場合は、開度50％くらいまではかなり緩やかな曲線となり、そこから急上昇していきます。

ニードル弁の方が、少しずつ開度を調整して流す流体の量を調整することができるので、よりシビアな流量制御に向いていることが分かります。

 

③バタフライ弁

バタフライ弁は、開度40%くらいまでは、流量が確保しづらく、キャビテーションが発生しやすくなります。その後開度80％くらいまでは、開度とCv値が等分に上昇していきます。微開での連続使用でなければ、流量制御にも使用が可能です。

 

④ボール弁

ボール弁の場合は、開度20％くらいまでは、流量がほとんど流れていない状況となります。その後はバタフライ弁と同様に開度とCv値がおおよそ等分に上昇していきます。
バルブ開度に対する流量の変化が大きい為、シビアな流量調整には向いていません。

 

代表4パターンを紹介しましたが、バルブによってどのような流れ方をするのかを覚えるか、流量特性表を見て流れ方をイメージできる様になることでバルブ選定では非常に役立ちます。

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4.まとめ

今回は、今回はバルブのCv値について解説しました。

最後に今回の内容についておさらいです。

 

以上が今回のまとめとなります。

バルブとは道路の信号の様な物で、スムーズに流れる信号もあれば、渋滞しやすい信号もあります。そのような流体の流れやすさを示したものがCv値です。すなわち、このCv値を知れば、バルブの特性が根本的に分ることに繋がります。

このCv値は、実際にバルブを選定する際や同等品の比較などにも活用できますので、是非、今回の記事が参考になればと思います。

 

その他にもバルブの種類に関して記事にしています。
よければそちらも参考にしてみてください。

☟バルブの種類に関する記事