純水貯蔵タンク およびループ設計は、B2B施設における高純度流通のバックボーンである。この実用的なガイドでは、プロセストレインにおけるタンクの位置、作業量のサイズ設定方法、衛生的な構造詳細、UV/ろ過バリアの選択、ループ流速の制御、一般的な仕様（ASTM D1193など）に対する性能の検証方法を示します。プロジェクト範囲を迅速に設定し、バイオフィルム、TOCクリープ、CO2 イングレス、デッドレグのリスク。
作者のコメント 本ガイドは、電子機器、研究室、飲料、工業用顧客向けにステンレス製容器、サニタリーループ、ポイント・オブ・ユースポリッシャーを製造してきたスタークウォーターの現場経験を反映したものです。
1) DI貯蔵タンクとループとは何か（そしてどこに適合するか）
典型的な高純度プロセストレインでは、次のようになる。 DI貯蔵タンク RO/ダブルパスRO（およびオプションの脱気）の下流と、UVおよび0.2 µmファイナルフィルターを通して使用ポイント（POU）に供給する再循環分配ループの上流に設置される。タンクは需要を緩衝し、圧力を安定させ、除菌プログラムに制御された環境を提供します。
- 上流： RO → (CO2 必要に応じてガス抜き)
- バッファ： 純水貯蔵タンク (316Lサニタリー容器）
- ループ： 循環ポンプ→UV（必要に応じて254/185nm）→0.2 µmファイナルフィルター→POU→タンクに戻す
2) 素材と衛生的な構造
このセクションは、衛生的な詳細を純水貯蔵タンクに戻し、容器が洗浄可能で、排水可能で、コンプライアンスに適合していることを保証する。
2.1 タンク316Lステンレススチール＆仕上げ
- 素材： 低フェライトの316Lステンレス鋼、内面Ra≤0.6～0.8 µm。微生物管理が重要な電解研磨。
- 溶接と不動態化： 研削/割れのない溶接；硝酸/クエン酸不動態化；スプレー装置の適用範囲の検証。
- ジオメトリー： フルドレンには傾斜床／円錐形または皿形ヘッド、CIPには上部に取り付けたサニタリースプレーボールまたはロータリージェット。
2.2 配管とコンポーネント
- オービタル溶接された316Lサニタリーチューブ、クランプ接続は温水またはオゾン消毒に対応。
- 1-2%の勾配で排水し、デッドレッグをなくす（T字型の枝の長さ≦直径2×）。
- 抽出物の少ないガスケット／シート材料（EPDM、PTFE、FEPカプセル化、OEMによる）。
3) 純水貯蔵タンクのサイジング（安定した容量、低水齢）
サイズ 純水貯蔵タンク 過度の水老化を起こさずに需要を平滑化します。脱イオン水貯蔵タンクのサイズを正しく設定することで、長時間の水熟成を避け、バイオフィルムのリスクを発生させることなく需要を安定させることができます。
3.1 作業量
- 経験則だ： 平均需要の0.5～2.0時間。仕様と除菌方法に応じて、水齢を8～24時間未満に保つ。
- 考えてみよう： ピークシェービング、スタートアップ時間、緊急ホールド量、OOS修正すすぎ量。
3.2 ヘッドスペースとベント
- を使用する。 0.2 µm 疎水性ベントフィルター 凝縮水の逆流を防ぐため、ヒートトレースまたはヒータージャケットを使用する。
- ラプチャーディスク／安全リリーフ、圧力／真空保護、および凝縮水ドレンを含む。
3.3 底部の形状と排水
- CIP後の滞留を最小限に抑える、フルドレン排出口を備えた円錐形/皿形ボトム。
- 内部全体が濡れるようにスプレーパターンを検証する（FAT/SAT中のカバレッジテスト）。
| パラメータ | 典型的な | 備考 |
|---|---|---|
| 作業量 | 平均需要の0.5～2.0時間 | スペックによるが、8～24時間の水熟成を制限する。 |
| ヘッドスペースベント | 0.2 µm 疎水性 | 結露防止のための加熱、完全性テスト済み |
| 排水性 | フルドレイン | 傾斜した床、CIP後のプーリングなし |
4) 純水ループの設計-流速、油圧、熱
脱イオン水貯蔵タンクに接続されたループは、せん断と熱上昇を制御しながら、精練速度を維持しなければならない。
4.1 ループ速度目標
せん断と熱上昇をコントロールしながら、精練速度を維持する：
- メインループの速度： 0.9-1.5m/s（3-5フィート/s）（サニタリーチューブ用）。
- リターン／ブランチ ≥ 0.3～0.6m/s（1～2ft/s）以上；停滞した脚を避ける。
計算が速い： \ここで、Ⓐ=ⒶpiⒶcdotⒶdrac{ID^2}{4}Ⓐ。
例 Q = 5 m³/h、DN40チューブ（内径≈36 mm）。A = 0.00102 m² → v ≈ 1.36 m/s。
4.2 ポンプ＆コントロール
- VFD付きサニタリー渦巻きポンプ；NPSHと振動の限界を確認する。
- 絞り弁の使用は最小限にし、適切なサイズの油圧機器を優先する。
4.3 熱管理
- ループの摩擦とポンプの働きが温度を上昇させる。
- 制限が非常に厳しい場合は、熱交換器または定期的なクールダウンを検討する。
5) 使用箇所の最終バリアと研磨
脱イオン水貯蔵タンクの下流では、UVと0.2μmの濾過がスペックを満たす最終バリアとなる。
5.1 UVセレクション（254/185 nm）
- 紫外254nm： 最終フィルターの前に設置する。
- UV 185 nm： 材料の適合性とオゾン副生成物管理を確認する。
5.2 0.2 µmファイナルフィルター
- サニタリーハウジングの0.2 µmまたは0.1 µm滅菌グレードカートリッジを使用する。
- 完全性試験と文書化された交換間隔を確立する。
5.3 無菌エアブレイクとサンプリング
- 逆汚染を防止するため、保管場所およびPOUサージポイントに滅菌エアギャップ／ベントを設ける。
- 代表的な場所に衛生サンプリングバルブを設置する。
6) CO2 / シリカ／ホウ素コンディショニング（厳しいスペック）
CO2 の侵入は抵抗率を低下させ、複雑化する。 純水貯蔵タンク モニタリング。導電率/TOCの制限が厳しい場合は、メンブレンまたは真空脱ガスの中間段を統合し、温度とpHを管理してシリカをコントロールし、必要に応じてミックスベッド/EDIポリッシングを活用する。
7) 測定、モニタリング、放出基準
- オンラインコア： 抵抗率@25 °Cまたは導電率、温度、流量、圧力、タンクレベル。
- オプション TOC、ORP、UV強度、微生物カウンター（バリデーション計画による）。
- リリース 許容範囲の定義（例：比抵抗、TOC、CFU）。限界値だけでなく、ドリフトのトレンドとアラーム。
8) 洗浄と消毒（CIP/SIP）
8.1 温水/オゾン/化学CIP
- お湯だ： バルブ／ガスケットの定格を確認する。
- オゾン： コールドサニタイズに最適。シールの適合性を確認し、リリース時にUVを破壊する。
- ケミカルCIP： 過酸化水素／過酢酸または適切な消毒剤；中性になるように管理されたすすぎ。
8.2 互換性と変更管理
- 選択した消毒剤の適合性を記した材料登録簿（エラストマー、プラスチック）を保管する。
- 手順、ロットのトレーサビリティ、検証データをIQ/OQおよびPM記録に文書化する。
9)ドキュメンテーションとコンプライアンス
- ベースラインから ASTM D1193 クラスが適用される。
- WQAとISPEのガイダンスを活用し、設計の適格性を確認する。 WQAリソース.
- P&ID、溶接ログ、勾配マップ、スプレー装置カバーテスト、除菌検証レポートの管理。
10)クイック・サイジング・ワークシート
この1ページのワークシートを使って、自分のサイズを測ってみよう。 純水貯蔵タンク とループする。グレーの数字をあなたのサイトのデータに置き換えてください。
- 作業量： V仕事 = 平均流量（m³/h）×バッファー時間（h）。0.5～2.0時間で開始する。
- ループ速度： 公称流量で0.9～1.5m/sになるようにチューブサイズを選ぶ。
- ベントフィルター： 0.2 µm疎水性；結露を避けるため加熱または断熱する。
- 最終フィルター： ピーク流量における寿命末期のΔPのサイズ；完全性試験を計画する。
11)よくある間違いと迅速な修正
- デッドレッグと逆スロープ → ティーを再設計し、ドロップを短くし、1-2%の傾斜をつける。
- CO2 抵抗率の低下 → 空気漏れを修正し、ガス抜きを追加し、通気口を加熱／断熱する。
- TOCクリープ → ガスケット抽出物をチェックし、UV185を添加し、除菌サイクルをリフレッシュする。
- ヘッドスペースの停滞 → 通気口の加熱と、無菌空気による定期的なパルス曝気を確認する。
12) 次のステップ（RFQと内部リンク）
RO浸透液分析および需要曲線を共有する。 純水貯蔵タンクそして、衛生的なステンレス製パッケージを提案する。
ステンレス製品 - RO膜とスキッドの基礎 - EDI対ミックスベッドポリッシュ
13)よくある質問
純水タンクに最適なタンク素材は？
サニタリー構造（低Ra、隙間のない溶接部）の316Lステンレス鋼は、耐久性、低抽出物、有効な洗浄のために好まれる。ハイエンドのプラスチックは、非衛生的なユーティリティで使用することができるが、除菌と検証がより困難である。目標ループ速度は？
サニタリー配管の場合、メインループでは0.9～1.5m/s、リターンでは0.3～0.6m/s以上であれば、過剰な加熱やせん断をすることなくバイオフィルムを抑制することができる。計算と現場試験で確認する。DIループにUVやオゾンは必要ですか？
ほとんどの高純度システムでは、微生物制御にUV254nmを使用し、オプションでTOC低減にUV185nmを使用する。オゾンは低温除菌に威力を発揮するが、放出前に適合する材料とオゾン破壊剤が必要である。0.2μmのベントフィルターはどのくらいの頻度で交換すればよいですか？
OEMのガイダンスとバリデーション計画に従ってください。一般的なプログラムでは、定められた圧力降下、完全性不良、または使用期間中（四半期ごとなど）、および熱的爆発の後に交換を行います。
スタークウォータープロセスエンジニアリングチームによるレビュー。最終レビュー .