プロセス上の位置づけ
BPE規格に準拠した設計の本ダイヤフラムバルブは、主に医薬品製造の配管に使用されるほか、半導体工場のCDS（薬液供給システム）の薬液輸送、ウェットプロセスの超純流体配管、ディスプレイ（FPD）や太陽電池のウェットプロセスラインにも使用されます。両端のヘルール（Tri-Clamp）接続はクランプとガスケットで締結するため、ボルトを外さずにバルブを取り外して洗浄・点検やダイヤフラム交換ができ、頻繁に分解する小口径の配管に適しています。
手動タイプと空気作動タイプの呼び径は同じで、DN15、25、40、50、65です。手動タイプは人手で操作する隔離ポイントに、空気作動タイプは自動制御に組み込む薬液供給、薬注、切り替えのポイントに使います。
主な特長
本シリーズはフランジ式ダイヤフラムバルブと同じく、PFAライニングと複合ダイヤフラムを核としており、違いは接続とアクチュエーターにあります。
- 接液面はオールフッ素樹脂：SUS316L製本体に高純度PFAライニング、PTFE／EPDM複合ダイヤフラムはPTFE層が流体側で、流体が金属に触れません。酸・アルカリ・薬液・蒸気に耐性があります。
- 手動タイプはSUS316L鋳造の操作部：操作部はSUS316Lの鋳造品で、あらゆる作動状態において確実に遮断します。
- 空気作動タイプはPES製アクチュエーター：ノーマルオープン／ノーマルクローズを選択でき、フィードバック信号やポジショナーなどの付属品を追加できます。
- 医薬品用途を想定した設計基準：BPE規格に準拠した設計で、FDAに適合しています。PFA原料は清浄度の要求に応じて、国際的な大手メーカーの超高純度グレード、またはコストパフォーマンスに優れた高純度グレードを指定でき、材質証明書を提供できます。
選定のポイント
同じカテゴリーのフランジ式ダイヤフラムバルブとの違いは次のとおりです。
| 比較項目 | ヘルール式ダイヤフラムバルブ（本シリーズ） | フランジ式ダイヤフラムバルブ |
|---|---|---|
| 接続 | ヘルール（Tri-Clamp）、BPE規格に準拠した設計 | フランジ HG/T 20592 |
| 呼び径 | DN15 – DN65（手動・空気作動とも同じ） | 手動 DN15 – DN100、空気作動 DN20、25、40、50 |
| 空気作動アクチュエーター | PES製、ノーマルオープンまたはノーマルクローズ | ステンレス製、ノーマルクローズ |
| 空気作動タイプのオプション | フィードバック信号またはポジショナー | リミットスイッチ、帯電防止 |
| 設計温度 | -30 ～ +150 °C | -20 ～ +150 °C |
| 適する用途 | 医薬品製造、頻繁に分解・洗浄する小口径の配管 | 半導体CDSの主配管、大口径の隔離ポイント |
空気作動タイプのノーマルオープン（NO）とノーマルクローズ（NC）は、空気源が途絶えたときに配管をどの状態にしておくべきかで選びます。薬液供給や薬注など、空気源が止まれば流れも止めるべき箇所はノーマルクローズ、冷却や排出など流れを止めてはならない箇所はノーマルオープンです。フィードバック信号（リミットスイッチ）はバルブの開閉状態の確認に使い、ポジショナーは制御信号に応じてバルブを指定の開度に保持するもので、流量調整が必要な用途に使います。両者はいずれか一方を選択します。
同じヘルール接続で、T形の分岐やタンク底部からの払い出しが必要な場合はPFAライニング T形・タンク底弁ダイヤフラムバルブを、サンプリングポイントが必要な場合はPFAライニング サンプリングバルブをご覧ください。呼び径がDN65を超える場合や、配管がフランジ接続の場合はPFAライニング フランジ式ダイヤフラムバルブをご覧ください。
使用と交換
ヘルール用ガスケットは流体に適合する材質を選び、取り付け時にはガスケットが中心に収まり、挟み込まれていないことを確認してください。クランプは密着するまで締めれば十分で、締めすぎるとPFAのシール面が変形します。フッ素樹脂は荷重を受けると少しずつクリープするため、初回の昇温運転や蒸気洗浄の後に、クランプの締付け状態を再点検することをお勧めします。
空気作動タイプには清浄で乾燥した計装用空気を供給し、水分や油分がアクチュエーターに入らないようにしてください。設計圧力は20 °Cでの値で、温度が高いほど許容圧力は下がります。蒸気洗浄の温度は設計上限の+150 °Cを超えないようにしてください。ダイヤフラムは消耗品で、寿命は開閉頻度、温度、流体によって変わります。ボンネット部からの漏れやダイヤフラムの変形を定期的に点検し、交換時は同じ仕様のPTFE／EPDM複合ダイヤフラムをお使いください。