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水処理および超純水システム向けの重要バルブ部品

2026-06-18 08:20:48
水処理および超純水システム向けの重要バルブ部品

水は、製薬、半導体、食品製造業において最も大量に消費される原料です。市町村の飲料水から製薬用注射用水(WFI)まで、電子産業向け超純水(UPW)から食品加工用水まで、用途によって求められる純度は桁違いに異なります。水の生成、貯留、配給システムにおいて、バルブの材質および設計は、実現可能な水質を直接左右します。

製薬用水システムは、純度が低い順に以下のように分類されます:飲料水 → 精製水(PW) → 高度精製水(HPW) → 注射用水(WFI)。WFIの規格では、細菌内毒素濃度が0.25 EU/mL未満、全有機炭素(TOC)濃度が500 ppb未満、25℃における導電率が1.3 µS/cm未満と定められています。このような高純度を達成し、維持するためには、バルブを含むすべてのシステム構成要素が、厳格な衛生基準を満たす必要があります。

ダイアフラムバルブは、製薬用水システムにおいて主流の技術です。ゼロデッドレッグ構造により、バイオフィルムが形成されやすい滞留水領域を完全に排除します。また、完全排水可能な設計により、微生物の増殖を助長する残留水の保持を防ぎます。さらに、316Lステンレス鋼製オービタル溶接配管システムとの優れた適合性も、このバルブが自然な選択肢となる理由の一つです。AVM社の衛生用ダイアフラムバルブは、表面粗さRa<0.4 µmで仕上げられており、PW(純水)、HPW(高純度水)、WFI(注射用水)システムのすべての要件を完全に満たします。

超純水分配システムは、連続循環を基本原則として設計されています。すなわち、微生物の定着を防ぐため、水は常に動き続けなければなりません。したがって、すべてのバルブはISPE「Water and Steam Guide」の推奨に従い、「ゼロデッドレッグ」特性を備えていなければならず、接続部は、ねじ継手に固有のクリービス(すき間)リスクを排除するため、可能であればオービタル溶接またはトライクランプ方式とすることが望まれます。

 

 

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前処理段階(例:逆浸透膜(RO)給水の制御)では、標準的なステンレス鋼製ボールバルブまたはバタフライバルブで十分な場合があります。しかし、RO膜の下流および配管ループ全体では、3-A規格またはASME BPE規格に適合したダイアフラムバルブのみを指定する必要があります。これは、ごく微量の材質溶出や表面欠陥であっても、ppbレベルという極めて高い感度を要求される純水品質を損なう可能性があるためです。

継続的な微生物制御には、通常80~85℃の温水を30~60分間循環させる「温水殺菌」が標準的な手法です。この手法を実施するには、システム内のすべてのバルブがシールの劣化を伴わず、頻繁な熱サイクルに耐えられる必要があります。AVM社のダイアフラムバルブは、EPDMまたはPTFE製ダイアフラムの選択肢を提供しています。EPDMは温水殺菌用途(耐熱温度150℃)に適し、PTFEは化学的に攻撃性の高い環境向けです。

ISO 9001認証を取得した専門的な衛生機器メーカーであるAVM社の製品は、世界中の医薬品・食品・電子機器分野における水処理システムに導入されています。同社では、アプリケーションに応じたバルブ選定に関する具体的な推奨事項および、システムの適合性確認および規制対応を支援するための包括的な技術文書パッケージを提供しています。

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