球塞閥 (Ball Valves ) 是日本 KITZ 公司的主力產品之一。
本文將針對KITZ的球塞閥(以實際使用最多的法蘭口為主)，分別以閥內主體構造、承座材質、組成結構、出口端數、特殊型球塞閥等進行分類介紹。
內容目錄
1. 浮球式球塞閥 vs. 固心式球塞閥
球塞閥依據其閥內主體 (Ball/Disc) 在閥本體 (Body) 內的支撐方法，可分為浮球式 (Floating；中譯：浮動球 ) vs. 固心式 (Trunnion，或譯為耳軸式；中譯：固定球 ) 兩大類。
1-1. 浮球式球塞閥
浮球式球塞閥的設計，是利用兩側的承座環(Ball Seat)來夾住閥內主體。因閥內主體及閥桿並未固定在閥本體內，故稱為浮球式球塞閥。當閥門關閉時，球體受上游側流體壓力飄移緊壓下游側承座環，使閥內主體與下游側承座緊密貼合，進而達到阻斷流體的效果。
1-2. 固心式球塞閥
Trunnion是指將圓球狀的閥內主體的上下加上支柱(閥桿)，使閥內主體像大砲般架在閥本體內，閥內主體與閥桿組成的要部(Trim)能固定在閥本體的中央，而不受壓力影響偏移。當閥門關閉時藉由承盤(Seat Retainer)中彈簧的力量，將兩側的承座環推向閥內主體以形成密合。
2. 軟質承座 vs. 金屬承座
2-1. 軟質承座
鐵氟龍 (PTFE) 為最典型的軟質承座，有非常好的耐藥品性及耐腐蝕性，其質料也有相當好的彈塑性，以及相當的抗拉及抗壓強度，價格也相對地低廉，但因鐵氟龍在攝氏 260 度會變質，所以在操作條件可能超過攝氏 200 度以上高溫處，多改採石墨為軟質承座的材料。
軟質承座環的材質除有鐵氟龍外，也有以鐵氟龍為基材的多種強化鐵氟龍 (R-PTFE)，例如添加玻璃纖維的 Glass Fiber + PTFE ( 簡稱 G/F PTFE)，有填充碳的 Carbon Filled PTFE ( 簡稱 C/F PTFE) 等。為因應特殊流體條件，更開發出在大口徑 ( 固心式 ) 或高壓用球塞閥使用的G/F PTFE + MoS2 或尼龍 (Nylon)，此類材料會較滑順且摩擦力小，可以減低操作扭力。
KITZ公司更自行研發出Hypatite PTFE®(PFA + PTFE) ，FILLTITE ®(Carbon + PTFE) 可適用於特殊條件的材料；也有外加金屬外環承盤 (Retainer) 增加耐壓效果，超低溫用的聚三氟氯乙烯樹酯 (PCTFE)，耐單體 (Monomer) 特用的 KITZ SWELLESS 等各種特殊軟性材料。
2-2. 金屬承座
用於高溫、高硬度或高磨耗性的流體管路上，才能確保閥門的安全性及完整性。在同為金屬的閥內主體及承座環密合時，則需考量兩者的接觸面可能會有高溫嵌挾咬死 (Galling) 的問題，此時通常有一面的表面需硬化處理 (Hard Facing)，提高其表面硬度，來強化耐用磨耗性。
3. 一片式 vs. 兩片式 vs. 三片式
3-1. 一片式(One Piece Body)
一片式球塞閥因閥本體(Body)一體成型無連接點，可降低外漏的可能性。通常依要部(閥內主體及閥桿)自何處置入閥體再分三類，後端置入型(Side Entry)、頂端置入型(Top Entry)、焊接型(Welded-Body)。(圖左為後端置入型)
3-2. 兩片式(Two Piece Body)
兩片式球塞閥是目前最廣為採用的結構。閥本體(Body)與閥蓋(Cap)為分離的兩片，結合時將一片承座環及閥內主體先置於閥本體內，再將另外一片承座環置入，最後將閥蓋與閥本體，以螺栓拴緊固定。此型組裝和維修容易，大多是全流量式。其變形有小口徑牙口球塞閥，因其體積較小沒有法蘭，而直接以閥本體和閥蓋兩外端上的牙口與管線結合。
3-3. 三片式(Three Piece Body)
三片式球塞閥由1個閥本體及2個閥蓋等3部分構成，將包覆閥內主體的閥本體如同三明治般放置在兩端閥蓋中間，再以長螺栓將三部份結合而成。其優點是維修時，可保持兩端管接不動，僅需從配管上抽離中間閥本體，而不必從管線上拆卸整個閥門，即可作業。
4. 二通 vs. 三通
一般常見的球塞閥為二通型，而三通球塞閥因不同的流體流向操作，又可分 T 字型通道 (T-port) 和 L 字型通道 (L-port) 兩類。
4-1. L字型三通球塞閥
L-port 流向如圖左，若閥門原流體通道為 AC 端互通 ，順時針轉
動閥內主體 90º 後，流體通道變成 CB 端互通 ，若需變回 AC 端互通時，則僅需將閥內主體逆時針回轉 90º 後，即能達成。
4-2. T字型三通球塞閥
T-port 流向可有四種組合，圖左僅以兩種組合為例，另兩種組合請自行類推。若閥門原流體通道為 ABC 三端互通 ( 如圖左上第一位置 )，順時針轉動閥內主體 90º 後，流體通道變成 CB 兩端互通 ( 如圖左上 第二位置 )，若需變回 ABC 三端互通時，則僅需將閥內主體逆時針回轉 90º 後，即能達成 。第二種流向組合，若閥門原流體通道為 AB 兩端互通 ( 如圖左下第三位置 )，順時針轉動閥內主體 90º 後，流體通道變成 AC 兩端互通 ( 如圖左下第四位置 )，若需變回 AB 端互通時，則僅需將閥內主體逆時針回轉 90º 後，即能達成 。
5. 特殊型球塞閥
5-1. 加長閥蓋 (Extension Bonnet) 與延長閥桿 (Stem Extension)
在低溫 (- 29℃ ~ – 104℃ ) 及超低溫 (Cryogenic) (-104℃ ~ -196℃ ) 流體的管路上，為避免低溫影響格蘭迫緊 (Gland Packing) 的耐用性，常加長閥蓋 (Extension Bonnet)，同時延長閥桿(Stem Extension)，使裝填的迫緊能固定在更高位置。延長閥桿的方法，則是在原閥桿端部連結一延長性套桿，在其外部並包覆保溫材料，可保溫又不會影響閥桿的操作。另外，裝置電動或氣動驅動器時，若管內流體溫度升高，會經閥桿導熱至驅動器時，為防免驅動器內軟質部品 ( 如 O型環、電線等 ) 的劣化，也會延長閥桿。
5-2. 夾套 (Jacket)
若須保持高溫流體在管路上的溫度時，可在球塞閥外加設夾套 (Jacket)。依夾套設計之不同，可分為全夾套 (Full Jacket)及半夾套(Semi Jacket， Partial Jacket)兩種。
全夾套型 ( 如圖左)，會將原球塞閥完全包覆，所以其法蘭尺寸需較原球塞閥口徑加大一號。半夾套型，則是閥體僅一部分有夾套，所以法蘭尺寸與原閥門法蘭尺寸相同。
5-3. 雙重密封 (Double Seal)
雙重密封是為了確保流體不會因迫緊 (Packing) 磨耗，而從閥桿逸散或洩漏，再增加一重密封裝置，以形成雙重保障的設計。
常用有兩種方式：
- 迫緊加 O 型環 (Packing & O-Ring)：在原有閥桿上加工，再加裝 O 型環 ( 另一種與迫緊不同的密封方式 )
- 雙重迫緊 (Double Packing)：將閥桿加長以增加另一迫緊，並可在兩迫緊間放置燈籠環(Lantern Ring)，也可再增設洩漏檢知器。
5-4. 密貼 (Pocketless) 設計
一般球塞閥之圓球狀閥內主體 (Disc) 與閥本體 (Body) 間常會有空隙 (pocket)，若用在輸送粉體類流體時，粉體如滲入空隙，可能會卡住球體，或造成球體轉動不靈活的問題，所以採如上圖左的密貼設計時，閥本體內壁與球體球面較吻合而空隙小，即可避免一般球塞閥因有較大空隙，造成氣室的缺點，但密貼設計因造價成本較高，難以普及。
5-5. PFA 內襯球塞閥 (PFA Lining Ball Valve)
PFA是具有非黏著性、低摩擦係數、耐腐蝕優異、高抗藥品性的材料。如圖左，PFA內襯球塞閥是以模壓或鑲嵌的方法，將PFA置入球塞閥的閥本體內壁、金屬閥桿、及球體等可能與流體接觸的部分。PFA內襯球塞閥因流體不會與金屬接觸，可以防止金屬離子或質點粒子(Particle)的汙染，故可用於強酸強鹼的流體管路。
5-6. Lambda 閥 (Λ-port Disc Valve)
如圖左，Lambda閥為球塞閥的變形，其金屬閥內主體形狀為半球體有Λ型切口。流體中若含有紙漿等纖維時，一般球塞閥會產生阻塞；而Lambda閥因僅上游側有金屬承座，所以當閥內主體轉動時，其半球體Λ行切口的金屬銳邊和金屬承座間的滑動有剪切的效果。故適用於紙漿、泥漿狀等黏稠性的流體。
