--- タイトル: "空気圧式バルブアクチュエータと電動バルブアクチュエータ：完全選定ガイド" 日付: 2026-08-06T09:12:00Z 更新日: 2026-08-24T08:37:27Z パーマリンク: "https://www.tgvalve.com/blog/valve-actuation/pneumatic-vs-electric-valve-actuation-selection-guide/" タイプ: 投稿 ステータス: 公開 抜粋: "" wpid: 3022 カテゴリ: - バルブアクチュエータ featured_image: "https://www.tgvalve.com/wp-content/uploads/2026/08/image-92.webp" featured_image_alt: スプリングリターン機構を備えた空気圧式バルブアクチュエータを展示する工業用石油・ガス施設の高解像度編集写真 タイムスタンプ: 2026-08-24T08:37:27Zタグ: - バルブ作動 --- ## 簡単な回答: 空気圧バルブアクチュエータは圧縮空気を使用してバルブを開閉または絞りますが、電動バルブアクチュエータはモーターを使用します。空気圧アクチュエータはコストが低く、サイクルが速いため、オン/オフの頻度が高い用途や危険区域に適しています。電動アクチュエータはコストは高くなりますが、正確な位置決め、データフィードバック、圧縮空気供給への依存がないという利点があります。[TG Valve は、ボールバルブ、ゲートバルブ、グローブバルブ、バタフライバルブの各ラインで、工場で取り付けられ、トルクテスト済みの空気圧および電動アクチュエータパッケージの両方を提供しています。このガイドでは、空気圧アクチュエータと電動アクチュエータのタイプ、規格、サイズ、および総所有コストを比較しています。オートメーション エンジニアと EPC 請負業者は、各アプリケーションに適したバルブ自動化方法を指定する際にガイダンスを受けることができます。 ## バルブを自動化する理由?バルブを自動化すると、遠隔地、高所、または危険な場所に設置されているバルブの安全性が向上します。つまり、オペレーターは、手動アクセスが遅い、または危険な場所にいる必要がありません。安全システムでは、緊急停止時にハンドルに届くまでに数秒しかかからないように、自動バルブが必要です。バッチラインのように頻繁にサイクルするバルブは、手動ギアボックスをすぐに摩耗させるため、パワーアクチュエータの恩恵を受けます。プロセス制御ループでは、正確な部分開位置を保持できるアクチュエータが必要ですが、手動バルブではこれを繰り返し行うことはできません。 ## 空気圧アクチュエータの仕組み 空気圧バルブアクチュエータは、圧縮空気圧をピストンまたはダイヤフラムを介して回転力または直線力に変換することで動作します。空気圧アクチュエータには、ラックアンドピニオンアクチュエータ、ダイヤフラムアクチュエータ、スコッチヨークアクチュエータの 3 つの機械的設計があります。 - ラックアンドピニオンアクチュエータは、ピニオンギアを駆動する 2 つの対向ピストンを使用します。これにより、四分の一回転バルブ用のコンパクトで高サイクル寿命のパッケージが実現します。 - ダイヤフラムアクチュエータは、柔軟なダイヤフラムとスプリングに空気圧をかけて作動します。これにより、制御弁のサービスでスムーズな動きを実現します。 - スコッチヨークアクチュエータは、スライドヨークを介してピストンの動きを変換します。これにより、高圧ボールバルブのストロークの開始時と終了時に高いトルクが得られます。 空気圧アクチュエータは 1 ～ 5 秒でサイクルし、バッテリーなしで固有のフェイルセーフスプリングリターンを提供します。バルブに電気部品がないため、爆発性雰囲気に最適です。制限は、クリーンで乾燥した空気供給、追加のポジショナーがない場合の限られた位置決め精度、および高速ストローク時の排気音に依存します。 ## 電動アクチュエータはどのように動作しますか? 電動バルブアクチュエータは、圧縮空気ではなく、モーターとギアトレインを介してバルブステムを駆動することによって動作します。一方、多回転アクチュエータは、ステムが開閉するまでに何度も回転する必要があるゲートバルブやグローブバルブに適しています。 90度ストロークのボールバルブやバタフライバルブには、四分の一回転電動アクチュエータが使用されます。 連続スロットル動作のために、ポジショナーとフィードバックループが追加されます。 電動アクチュエータは、正確な位置決めが可能で、圧縮空気インフラなしで動作します。 また、位置とトルクのデータを報告しながら、PLCまたはDCSの設定値でプログラムすることもできます。 モーターはストローク中のみ動作するため、静止状態では消費電力も少なくなります。 ただし、電動アクチュエータには重要な制限もあります。バルブアクチュエータの選択において最も重要な要素は何か？ バルブアクチュエータの選択は、バルブの種類から始まります。1/4回転バルブと多回転バルブでは、全く異なるアクチュエータファミリーが必要です。メーカーのブレークアウェイ、ランニング、シートの数値から得られる必要なトルクまたは推力によって、最小アクチュエータサイズが決まります。ストローク速度によって、高速空気圧アクチュエータと、通常1分かかる電動アクチュエータが区別されます。フェイルセーフバルブアクチュエータの要件は、バッテリーバックアップ付き電動ユニットが指定されていない限り、空気圧スプリングリターン設計が有利です。さらに、危険区域の分類、利用可能な電源、必要な制御の複雑さによって、最終的な選択肢が絞り込まれます。 空気圧アクチュエータと電動アクチュエータの比較 下のバルブアクチュエータ比較表は、両方のアクチュエータファミリーの速度、トルク、コスト、フェイルセーフ動作、位置決め精度、メンテナンス、電源を一覧にしたものです。 **要因** | **空気圧アクチュエータ** | **電動アクチュエータ** | | --- | --- | --- | | 速度 | 1 ストロークあたり 1 ～ 5 秒 | 1 ストロークあたり 15 ～ 60 秒 | | トルク | 開始/終了時に高い (スコッチ ヨーク) | 全ストロークにわたって一定 | | コスト | 購入価格が低い | 購入価格が高い | | フェイルセーフ | 固有のスプリング リターン、バッテリー不要 | バッテリーまたはコンデンサのバックアップが必要 | | 位置決め精度 | 追加のポジショナーなしでは制限される | アクチュエータ固有の高い精度 | | メンテナンス | シール、フィルター、エア レギュレーター | ギア、モーター、バックアップ バッテリー | | 電源 | 圧縮空気供給 | 電気電源 | ## アクチュエータの適切なサイズ選定方法 アクチュエータの適切なサイズ選定は、バルブメーカーが公表しているブレークアウェイ トルク、ランニング トルク、およびシーティング トルクの値から始まります。各方向で 3 つの値のうち最も高い値を使用します。閉じたディスクまたはボールの両端の差圧が高いほど、必要なブレークアウェイ トルクが直接増加します。そのため、標準的な手順では 1.5 の安全係数、または過酷な使用の場合は 2.0 を適用します。最悪の場合のトルク出力を保証するために、常に最小動作条件で空気圧アクチュエータと電動アクチュエータをチェックしてください。 ## バルブ作動に適用される規格はどれですか? ISO 5211、ISO 5210、および VDI/VDE 3845 がバルブ作動に適用される規格です。これらの規格に従うことで、購入者は取り付けを再設計することなくアクチュエータのブランドを交換できます。 - ISO 5211 は、ボールバルブ、バタフライバルブ、およびプラグバルブの 1/4 回転アクチュエータの取り付けフランジとステム駆動を定義します。 - ISO 5210 は、ゲートバルブおよびグローブバルブの多回転アクチュエータの同等の取り付けをカバーします。 - NAMUR インターフェースは、VDI/VDE 3845 に従ってエアポートとブラケットの寸法を標準化します。これにより、カスタムアダプタなしでソレノイドバルブとリミットスイッチをブランド間で取り付けることができます。 ## ATEX と IECEx は危険区域にとって何を意味しますか? ATEX および IECEx は、アクチュエータが周囲の爆発性雰囲気のガスや粉塵に引火しないことを認証します。空気圧アクチュエータはバルブ自体に電気部品を搭載していないため、多くの危険区域で設計上本質的に安全です。電気アクチュエータは同じ区域でも使用できますが、適切なガス グループと温度クラスで認証された防爆筐体が必要です。購入者は、注文する前に、証明書の区域、ガス グループ、および温度クラスが設置場所と一致していることを確認する必要があります。 ## 総所有コストはどのくらいですか? 空気圧アクチュエータは購入価格は低いですが、圧縮空気の供給コストが継続的にかかります。逆に、電気アクチュエータは空気インフラを回避し、設置後は最小限の電力で動作するため、運用コストが低くなります。メンテナンスも異なります。空気圧ではシールとフィルターのサービスが必要ですが、電気ではギア、モーター、バッテリーの点検が必要です。 ## アクチュエータは PLC および DCS 制御システムとどのように統合されますか? どちらのファミリーも PLC に接続しますが、配線と通信が異なります。空気圧アクチュエータは、通常、ソレノイドバルブと独立したリミットスイッチボックスに依存します。一方、電動アクチュエータは、追加のアクセサリなしで位置、トルク、診断を報告するために、Modbus を介して直接統合されます。変調サービスは通常、4 ～ 20 mA の信号を受け入れるスマートポジショナを好みます。[認定バルブメーカー - CTGV 1985 年に設立された CTGV Valve Group は、CE、API、ISO の認証を受けた工場直送の工業用バルブを製造しています。中間業者はおらず、結果のみです。製品を見る](https://www.tgvalve.com/product/)## 結論 空気圧アクチュエータと電動アクチュエータは、速度、コスト、インフラストラクチャ、精度において明確なトレードオフを提供します。適切なオプションの選択は、トルク、安全性、および運用上のニーズによって異なります。TG Valve は、ボールバルブ、ゲートバルブ、グローブバルブ、バタフライバルブの全製品ラインにわたって、工場で取り付けられ、トルクテスト済みの空気圧アクチュエータおよび電動アクチュエータパッケージを提供します。特定のバルブタイプに特化した自動化オプションの詳細については、TG Valve の [バタフライバルブの自動化](https://www.tgvalve.com/wp-content/uploads/wp-mfa-exports/post/automation-of-butterfly-valves.md) ガイドを参照してください。 ## よくある質問 ### 圧縮空気システムがない場合は、空気圧アクチュエータを使用できますか? 直接はできません。専用のコンプレッサーと空気処理パッケージが必要になり、コストとスペースが増加します。空気供給が既に存在しない場合は、通常、電動アクチュエータの方が簡単な選択肢です。 ### 電動アクチュエータは、フェイルセーフ動作のために常にバッテリーが必要ですか? アプリケーションで、停電時にバルブを安全な位置に移動する必要がある場合にのみ必要です。停電時に位置を保持するだけでよい電動アクチュエータには、バッテリーは必要ありません。 ### 緊急停止時に、どちらのアクチュエータタイプがより速く応答しますか?空気圧アクチュエータは通常1～5秒でストロークするため、一般的な電動アクチュエータの15～60秒というストローク時間よりもはるかに高速です。そのため、多くのESDバルブは空気圧駆動を採用しています。[無料見積もりはこちら](https://www.tgvalve.com/wp-content/uploads/wp-mfa-exports/page/contact.md)