ヒートポンプトラブルシューティングガイドシリーズ（4）

常に水が溢れる水タンクは、空気熱源ヒートポンプ給湯システムにおいて一般的ですが、時に混乱を招く問題です。

症状は単純に見えるかもしれません。

タンクはすでに満水ですが、水が入り続け、最終的に溢れます。

しかし、実際の原因は必ずしも水タンク自体にあるとは限りません。

実際のヒートポンププロジェクトでは、水タンクのオーバーフロー問題は一般的に2つのカテゴリに分類できます。

1. 水圧または配管の問題
2. 電気制御の問題

問題を診断する最も速い方法は、1つの重要な質問に答えることです。

ヒートポンプシステムが電源オフの状態でも、水タンクは溢れ続けますか？

この簡単なテストにより、機械的/水圧の問題と電気制御の問題を迅速に切り分けることができます。

1. 初期の診断：電源オフ時にタンクは溢れますか？

センサー、電磁弁、または制御基板を交換する前に、ヒートポンプシステムをオフにしてタンクを観察してください。

基本的な状況は2つあります。

状況A

ヒートポンプが電源オフの状態でも、タンクは充填またはオーバーフローし続けます。

これは通常、機械的、水圧、または配管の問題水圧システムまたは電気制御システム

状況B

電源オフ時には充填が止まりますが、システムが電源オンになるとオーバーフローし始めます。

これは通常、電気制御または水位検出の問題水圧システムまたは電気制御システム

この区別により、トラブルシューティング時間を大幅に短縮できます。

2. 状況1：ヒートポンプが電源オフでも水タンクがオーバーフローする場合

ヒートポンプシステム全体が電源から切断されていても水がタンクに入り続ける場合、電気制御装置が主な原因である可能性は低いです。

技術者はまず、給水および配管システムを点検する必要があります。

これは、電気制御または水位検出の問題を強く示唆しています。

• 手動給水バルブが開いたままになっている
• フロートバルブが開きっぱなしになっている
• 給水圧が高すぎる
• 給水電磁弁が機械的に固着している
• 戻り水電磁弁が機械的に固着している
• 冷水が給湯戻り回路に入っている

これらの問題を個別に見ていきましょう。

3. 手動給水バルブを確認する

これは最初に確認すべきことの1つです。

手動給水バルブが誤って開いたままになっていると、コントローラーの状態に関係なく水が貯湯タンクに入り続ける可能性があります。

水位はオーバーフロー口に達するまで上昇し続けます。

確認事項：

✔ 手動補充バルブは完全に閉じられていますか？
✔ バルブは内部で損傷していますか？
✔ バルブが閉じているはずなのに、水がまだ通過していますか？

ハンドルが閉じているように見えても、バルブが閉じていると仮定しないでください。

内部で損傷したバルブは、水を通過させ続ける可能性があります。

4. フロートバルブが開いたまま固着していないか確認する

一部のヒートポンプ給湯タンクでは、水位を制御するために機械式フロートバルブを使用しています。

通常の条件下では：

水位上昇 → フロート上昇 → バルブ閉 → 給水停止

フロートまたはバルブ機構が固着した場合：

水位上昇 → フロートがバルブを閉じられない → 水が入り続ける → タンクオーバーフロー

しかし、バルブは電気的電源が除去された後でも機械的に開いたままになることがあります。

• スケール堆積
• 沈殿物
• 考えられる原因は、給水バルブと同様です。
• ダイヤフラムの損傷
• フロート機構の損傷

トラブルシューティング：

フロートを手動で動かし、給水が止まるかどうかを確認してください。

フロートは動くがバルブが給水を止められない場合、バルブアセンブリの清掃または交換が必要になる場合があります。

5. 過剰な給水圧力がオーバーフローを引き起こす可能性がある

高い給水圧力も潜在的な原因です。

一部の給水電磁弁の内部では、ダイヤフラムとスプリングを使用して水の流れを制御しています。

流入圧力が過度に高い場合、バルブが正しく密閉されない可能性があります。

結果は次のようになります。

高い流入圧力 → バルブが完全に閉じられない → 連続的な水漏れ → タンクオーバーフロー

したがって、技術者は水圧が存在するかどうかを確認するだけでなく、

圧力が水圧システムまたは電気制御システム

にあるかどうかも確認する必要があります。

必要に応じて、適切な減圧装置が必要になる場合があります。

6. 給水電磁弁を確認する

給水電磁弁は、自動給水システムにおいて最も重要なコンポーネントの1つです。

通常：

コントローラーが給水を要求 → 電磁弁が開く

そして

目標水位に達する → コントローラーが信号を解除 → 電磁弁が閉じる

しかし、バルブは電気的電源が除去された後でも機械的に開いたままになることがあります。

• 考えられる原因は次のとおりです。
• ダイヤフラムに付着した汚れ
• スケール堆積物
• バルブコアの固着
• ダイヤフラムの損傷

機械的摩耗

これが、ヒートポンプがオフになってもタンクがオーバーフローし続ける理由の一部です。

7. Y型ストレーナーの設置が重要な理由

水質は電磁弁の信頼性に直接影響します。

砂、錆、スケール、その他の破片がバルブに入り込み、ダイヤフラムが正しく密閉されるのを妨げる可能性があります。このため、給水電磁弁の上流にY型ストレーナーを設置する

ことが強く推奨されます。

• 適切なストレーナーは、次のものを保護するのに役立ちます。
• 電磁弁
• フロートバルブ
• 熱交換器
• ポンプ

その他の水圧コンポーネント

フィルターも定期的に点検・清掃する必要があります。

設置されていてもメンテナンスされないフィルターは、最終的にシステムの別の問題源となる可能性があります。

8. 戻り水電磁弁を忘れないでください

集中給湯システムでは、問題は通常の給水入口から来ているとは限りません。水が水圧システムまたは電気制御システム

を通って貯湯タンクに入る可能性があります。

戻り水電磁弁が開いたまま固着した場合、戻り管を通って水が連続的にタンクに入り込む可能性があります。

• 考えられる原因は、給水バルブと同様です。
• 水位プローブを次の項目について確認してください。
• スケール
• バルブコアの固着

開いた後にバルブが戻らない

したがって、オーバーフローするタンクを診断する際には、次のことを判断してください。

余分な水は実際にどこからタンクに入っていますか？

通常の冷水入口から来ていますか？

それとも給湯戻り管から入っていますか？

この区別は非常に重要です。

9. 特別なケース：給湯戻りラインへの冷水逆流

これは、大規模なヒートポンプ給湯プロジェクトで特定するのが最も難しい問題の1つです。

• 次の施設にサービスを提供する集中システムを想像してください。
• ホテル
• アパート
• 寮
• リゾート

商業施設

• 建物には次のものが含まれる場合があります。
• ヒートポンプ給湯システム
• 給湯/冷水接続
• 混合バルブ
• 給湯循環ライン

冷水供給ライン

接続が不適切であるか、混合バルブが故障している場合、冷水が給湯配管に混入する可能性があります。

流れの経路は次のようになる可能性があります。

冷水 → 給湯管 → 戻り管 → 水タンク

その後、タンクは戻り側から連続的に水を受け取り、最終的にオーバーフローします。

10. 冷水混入問題の特定方法

有用な症状は次のとおりです。

水タンクはオーバーフローしていますが、流入水は通常の給水入口ではなく、戻り管から入っています。

別の手がかりは、異常な戻り水温度である可能性があります。

戻り水温度が異常に低いままである場合、建物内のどこかで給湯循環システムに冷水が混入している可能性があります。

• 技術者は次のものを点検する必要があります。
• 給湯/冷水接続
• 混合バルブ
• 電気温水器接続
• 戻り水配管
• 逆止弁

隔離弁

この種の故障は、複数回改修されたシステムや複数の給湯源を含むシステムで特に一般的です。

11. 実例：ホテルの給湯システム

50室以上のホテルを考えてみましょう。

観光シーズンのピーク時には、稼働率がほぼ100％に達する可能性があるため、建物には大量の給湯貯蔵容量が必要です。

しかし、オフシーズンには稼働率が大幅に低下する可能性があります。

エネルギー消費を削減するために、個々の電気温水器が客室で利用可能である間、ヒートポンプシステムが一時的にオフにされることがあります。

配管の配置により、冷水が電気温水器回路を通って共通の給湯ネットワークに流れ込む場合、冷水が最終的に戻り管に到達する可能性があります。

流れは次のようになる可能性があります。

冷水 → 電気温水器回路 → 給湯管 → 戻りライン → 貯湯タンク

結果：

水タンクは水の供給を受け続け、最終的にオーバーフローします。

この状況では、水位センサーやヒートポンプコントローラーを交換しても問題は解決しません。本当の問題は、水圧システムまたは電気制御システム

です。

これが、トラブルシューティングがヒートポンプ自体だけでなく、システム全体を考慮する必要がある理由です。

12. 状況2：電源オフ時にはオーバーフローしないが、電源オン後にオーバーフローが発生する場合

次に反対の状況を考えてみましょう。

ヒートポンプがオフのとき：

オーバーフローは発生しません。

電源が復旧した後：

タンクは連続的に充填を開始し、最終的にオーバーフローします。

これは、電気制御または水位検出の問題を強く示唆しています。

• 一般的な原因は次のとおりです。
• 高水位センサーのスケール付着
• 水位センサーの配線故障
• 不正確な水位信号
• 水位リレーの故障

PCB制御出力の問題

13. 高水位センサーを確認する

コントローラーは、タンクに追加の水が必要かどうかを判断するために水位センサーに依存しています。

タンクが高水位に達すると、センサーはコントローラーに次のように伝える必要があります。

「タンクは満水です—充填を停止してください。」

この信号が不正確な場合、コントローラーは給水バルブに継続的に通電する可能性があります。

結果は次のようになります。

タンク満水 → コントローラーが低水位を検出 → 電磁弁が開いたまま → タンクオーバーフロー

14. 水位センサーのスケール付着

硬水地域では、ミネラル堆積物が水位プローブの周りに蓄積することがあります。

スケールは電気伝導率またはセンサーの精度に干渉する可能性があります。

そのため、コントローラーは不正確な水位信号を受け取る可能性があります。

• 典型的な症状は次のとおりです。
• タンクは物理的に満水
• コントローラーが低い水位を表示
• 給水バルブが通電したまま

タンクが充填し続ける

点検：

• 水位プローブを次の項目について確認してください。
• スケール
• 腐食
• 汚染

端子の緩み

必要に応じてセンサーを清掃または交換してください。

15. 水位センサーの配線故障

センサー自体は正常に機能していても、信号がコントローラーに到達しない場合があります。

• 考えられる問題：
• 断線
• 端子の緩み
• コネクタの腐食

高水位信号ケーブルの損傷

高水位信号が中断された場合、コントローラーは次のように解釈する可能性があります。

「水位が低すぎます。」

その後、給水電磁弁への電力供給を継続します。

これにより、連続的な充填と最終的なオーバーフローが発生します。

16. 水位リレーとメインPCBを確認する

• もし：
• 水位センサーは正常
• 配線は正常
• 電磁弁は機械的に動作する

水圧は正常

次のステップは電気制御システムを点検することです。

考えられる故障は次のとおりです。

水位リレーの故障

コントローラーが補充コマンドを停止すべきであっても、リレーが開いたままになることがあります。

メインPCB出力の故障

• PCBは、次の理由により、補充信号を継続的に出力する可能性があります。
• コンポーネントの故障
• 信号処理エラー

出力回路の故障

これらの状況では、専門的な電気診断が必要です。

17. クイックトラブルシューティングフローチャート

設置業者およびサービス技術者にとって、次のシーケンスはかなりの時間を節約できます。

ステップ1—ヒートポンプの電源を切る

水がタンクに入り続けるかどうかを観察します。

ステップ2—それでもオーバーフローする場合

水圧システムに焦点を当てます。

手動バルブ → フロートバルブ → 水圧 → 給水電磁弁 → 戻りバルブ → 給湯/冷水クロスオーバー

ステップ3—オーバーフローが停止する場合

電気システムに焦点を当てます。

水位センサー → センサー配線 → リレー → コントローラー/PCB

ステップ4—実際の水の流入元を特定する

水が次のいずれかから入っているかどうかを判断します。

冷水給水ライン

または

戻り水ライン

これは、商業用給湯プロジェクトでは特に重要です。

18. なぜ最初にPCBを交換すべきではないのか

最も一般的なトラブルシューティングの誤りの1つは、電気部品を早期に交換することです。

例えば：

水タンクオーバーフロー → センサー故障と仮定 → センサー交換 → 問題が残る → PCB交換 → 問題が残る

• 実際の原因は単に次のようになる可能性があります。
• 固着した電磁弁
• 過剰な水圧
• 故障した混合バルブ
• 冷水クロスオーバー

不適切な配管接続

より良いアプローチは、物理的な動作に基づいてシステムを診断することです。

最初の質問は常に次のようになるはずです。

ヒートポンプが完全に電源オフの状態でも、タンクはオーバーフローし続けますか？

その答えが、次の点検の方向性を決定します。

19. 水タンクオーバーフロー問題を防止する方法

良好なシステム設計により、これらの故障の多くを防ぐことができます。

水側設置
✔ 重要な電磁弁の前にY型ストレーナーを設置する
✔ 適切な給水圧を維持する
✔ 必要に応じて適切な逆止弁を使用する
✔ 不適切な給湯/冷水クロス接続を避ける

✔ 戻り水回路を正しく設計する

電気および制御システム
✔ 水位プローブを正しく設置する
✔ センサー端子を腐食から保護する
✔ 試運転中に水位信号を確認する

✔ 自動給水および停止機能をテストする

定期メンテナンス
✔ Y型ストレーナーを清掃する
✔ 電磁弁を点検する
✔ 水位プローブからスケールを除去する
✔ フロートバルブの動きを確認する
✔ 異常な戻り水温度を監視する

✔ 集中給湯システムで混合バルブを点検する

20. よくある質問

なぜ私のヒートポンプ給湯タンクはオーバーフローし続けるのですか？

最も一般的な原因は、固着したフロートバルブ、過剰な流入圧力、閉じられない給水電磁弁、不正確な水位検出、または戻りラインからの水の流入です。

なぜヒートポンプがオフの状態でも水タンクはオーバーフローするのですか？

電源が切断されてもオーバーフローが続く場合、問題は通常、電子的なものではなく機械的または水圧的なものです。

手動給水バルブ、フロートバルブ、水圧、給水電磁弁、および戻り水回路を確認してください。

なぜヒートポンプの電源が入っているときだけタンクがオーバーフローするのですか？

これは通常、自動制御システムを示唆しています。

高水位センサー、センサー配線、水位リレー、およびPCB出力を確認してください。

高い水圧はタンクのオーバーフローを引き起こす可能性がありますか？

はい。

集中給湯システムでは、故障した、または不適切に接続された混合バルブにより、冷水が給湯回路に流入する可能性があります。

その水は戻りラインを通って貯湯タンクに連続的に流入する可能性があります。

高い水圧はタンクのオーバーフローを引き起こす可能性がありますか？

はい。

過剰な流入圧力は、特定のバルブが正しく密閉されるのを妨げ、連続的な水の流れを引き起こす可能性があります。

常に、給水圧力がシステムコンポーネントの許可された動作範囲内にあることを確認してください。

結論

空気熱源ヒートポンプ給湯タンクがオーバーフローした場合、すぐにコントローラーまたは水位センサーが故障していると仮定しないでください。問題は、水圧システムまたは電気制御システム

のいずれかから発生する可能性があります。

実用的なトラブルシューティングシーケンスは次のとおりです。

電源オフテスト → 水の流入元の特定 → バルブと圧力の確認 → 水位検出の確認 → リレーとPCBの確認

そして、特に重要なルールを覚えておいてください。

ヒートポンプが完全に電源オフの状態でもタンクがオーバーフローし続ける場合は、まず水圧システムを調査してください。

商業用ヒートポンプ給湯プロジェクトでは、技術者は建物全体の配管ネットワークも考慮する必要があります。なぜなら、混合バルブの故障、不適切な配管接続、または冷水クロスオーバーが、ヒートポンプの故障のように見える症状を引き起こす可能性があるからです。

優れたトラブルシューティングとは、コンポーネントを一つずつ交換することではありません。