볼밸브 (Ball Valve)

볼 밸브는 중앙에 구멍(보어, bore)이 있는 구형 볼을 사용하여 유량제어를 하는 밸브이다. 밸브 핸들을 돌리면 연결된 볼이 회전하여 보어가 흐름 경로에 맞춰져 유체가 통과할 수 있으며, 다시 90도 회전하면 구멍이 뚫라지 않은 부분이 유체의 흐름을 완전히 차단하게 된다.

 

그림. 볼 밸브 및 원리

볼 밸브는 내구성과 신뢰성이 뛰어나서 많이 사용되지만, 미세한 유량조절은 다른 밸브들 대비 상대적으로 부족하다. 또한 흐름을 조절하는 볼 내부의 구멍(보어)에 닫힌 위치 혹은 밸브 몸체와 보어의 공간(캐비티, Cavity)에서 약간의 물이 찰 수 있는데 겨울에 내부의 물이 응결하여 팽창함으로 밸브 파손의 원인이 될 수 있다. 또한 보어 및 캐비티에 물 등이 장시간 방치되어 있을 경우 오염 등의 문제가 발생할 수도 있다. 볼 밸브는 다른 밸브들과 마찬가지로 금속, 플라스틱, 세라믹 등 다양한 재료로 만드어 질 수 있으며, 크롬 등으로 도금처리 되는 경우도 많다.

 

볼밸브의 종류 (혹은 타입)

3way 볼밸브(3-way Ball Valve) : 볼 밸브 중 보어의 형태가 ㄱ자로 되어 있으며, T형태의 유로에 설치되어 유로의 방향을 변경할 수 있도록 되어 있는 밸브. 유로가 십자형태로 되어 있는 4way 볼밸브도 존재한다.

풀보어(Full Bore)​ : 보어는 일반적으로 유로와 비교하였을 때 단면의 크기가 작은데 유로(파이프)와 보어의 크기를 같게 한 볼밸브를 말한다.

브이포트(V-port) : 보어의 단면을 V 형태로 하여 밸브를 돌림에 따라 V형 단면의 작은 부분부터 유체가 흘러 유량 조절을 용이하게 한 것이다.

캐비티 필터(Cavity Filler) 볼밸브 : 밸브제조과정에서 발생할 수 있는 볼과 밸브 몸체의 빈 공간(캐비티)를 별도의 필러(Filler)로 채우고 볼이 움직이는 부분을 모듈화하여 캐비티를 줄인 볼밸브

액츄에이터(Actuator) : 볼밸브를 갑자기 닫을 때 갑자기 물에 충격을 주어 수격현상(water hammer)을 발생시킬 수 있다. 전자장치와 모터 등으로 자동으로 밸브를 닫으면서 밸브조절을 편리하게 할 수 있으며, 밸브가 닫히는 속도를 조절하여 수격현상 등을 방지할 수 있다.

그림. 볼밸브의 종류 (좌로부터 3 way ball valve(원리), V포트, 캐비티 필러