問題
給水設備に用いる弁類の説明として、最も不適当なものは次のうちどれか。
(1) 仕切弁－弁体が管路を垂直に仕切るように開閉する構造である。
(2) バタフライ弁－円筒形の弁本体中心に円板状の弁体を設け、この弁体を回転させることで管路の開閉を行う構造である。
(3) 減压弁－ダイヤフラムと調節ばねのバランスにより弁体の開度を調整する機構である。
(4) 定水位弁－副弁の開閉と連動して弁体を開閉させて水槽の水位を保持する機構である。
(5) ボール弁－弁本体が球形状で、弁体を弁座に押し付けて管路を塞ぐ構造である。
ビル管過去問｜給水設備の弁類を解説
この問題は、給水設備で使われる代表的な弁の構造や作動原理について正しく理解しているかを問う問題です。仕切弁、バタフライ弁、減圧弁、定水位弁、ボール弁は、いずれも用途や構造が異なります。名称だけで判断するのではなく、どのように開閉するのか、どのような目的で使うのかを押さえておくことが大切です。最も不適当なのは(5)です。ボール弁は、弁本体が球形状なのではなく、内部の弁体が球状で、その球にあけられた孔を回転させて流路を開閉する構造です。
(1) 仕切弁－弁体が管路を垂直に仕切るように開閉する構造である。
適切です。仕切弁は、ゲート弁とも呼ばれ、弁体が上下に動くことで流路を開閉する構造です。弁体が流れに対して垂直方向に移動し、管路を仕切るように動作するため、この説明は正しいです。全開時には流れをほとんど妨げないため、圧力損失が小さいという特徴があります。そのため、給水管などで全開または全閉で使用する場面に適しています。一方で、細かな流量調整には向いていません。
(2) バタフライ弁－円筒形の弁本体中心に円板状の弁体を設け、この弁体を回転させることで管路の開閉を行う構造である。
適切です。バタフライ弁は、管の中心に設けられた円板状の弁体を回転させて開閉する弁です。弁体が蝶の羽のように見えることから、この名前で呼ばれています。90度回転させるだけで開閉できるため、操作が簡単で、比較的大口径の配管にも使いやすいのが特徴です。構造がシンプルで軽量なため、給水設備や空調設備など幅広い用途で用いられます。記述内容はバタフライ弁の基本構造を正しく表しています。
(3) 減压弁－ダイヤフラムと調節ばねのバランスにより弁体の開度を調整する機構である。
適切です。減圧弁は、一次側の高い圧力を二次側で一定の低い圧力に保つための弁です。一般的には、ダイヤフラムとばねの力のつり合いを利用して、弁体の開度を自動的に調整します。二次側圧力が高くなりすぎると弁が絞られ、低くなると開くという仕組みです。これにより、下流側の機器や配管を適正な圧力で保護できます。給水設備では、高層建築物や圧力制御が必要な箇所で重要な役割を果たします。
(4) 定水位弁－副弁の開閉と連動して弁体を開閉させて水槽の水位を保持する機構である。
適切です。定水位弁は、水槽内の水位を一定に保つための自動弁です。ボールタップなどに比べて大流量にも対応しやすく、受水槽や高置水槽などで用いられます。一般的には、副弁の開閉により主弁の作動が制御され、水位の上昇や低下に応じて給水を止めたり流したりします。つまり、水位変化を利用して弁を自動制御する仕組みであり、記述は正しいです。定水位弁は、水槽管理の自動化と安定運転に役立つ重要な弁です。
(5) ボール弁－弁本体が球形状で、弁体を弁座に押し付けて管路を塞ぐ構造である。
不適切です。ボール弁は、弁本体が球形なのではなく、内部にある弁体が球状になっている弁です。この球状の弁体には貫通孔があり、ハンドル操作で90度回転させることで、孔を流路に合わせれば開、直角にすれば閉となります。つまり、ボール弁は球状の弁体の回転によって流路を開閉する構造です。「弁本体が球形状」という説明が誤りであり、さらに「弁体を弁座に押し付けて塞ぐ」という説明は、玉形弁や仕切弁などのイメージに近く、ボール弁の説明としては適切ではありません。この選択肢が最も不適当です。
この問題で覚えるポイント
給水設備に用いる弁は、それぞれ構造と用途が異なります。仕切弁は弁体を上下させて流路を仕切る弁で、全開全閉向きです。バタフライ弁は円板状の弁体を回転させて開閉します。減圧弁は二次側圧力を一定に保つため、ダイヤフラムとばねで自動調整します。定水位弁は水槽の水位を一定に保つ自動弁です。ボール弁は球状の弁体を回転させて開閉する弁であり、弁本体が球形なのではないという点をしっかり覚えておくことが重要です。
ひっかけポイント
ボール弁は名前に「ボール」とあるため、本体全体が球形だと誤解しやすいです。実際には内部の弁体が球状です。仕切弁と玉形弁、ボール弁はそれぞれ開閉の仕組みが異なるため、混同しないよう注意が必要です。減圧弁や定水位弁は内部機構のイメージが湧きにくいため、単なる手動弁ではなく自動制御弁であることを押さえると判断しやすくなります。名称だけで判断せず、弁体の形状と動き方を頭の中で図としてイメージできるようにしておくと、ひっかけに強くなります。
