バイメタルサーモスタットはどのように機能しますか?

バイメタルサーモスタットは、トースターや電気毛布など、さまざまな製品に使用されています。では、バイメタルサーモスタットとは何で、どのように機能するのでしょうか？

これらのサーモスタットの詳細と、Calco Electric がプロジェクトに最適なサーモスタットを見つけるお手伝いをする方法については、以下をお読みください。

バイメタルサーモスタットとは何ですか?
バイメタルサーモスタットは、熱に対する反応が異なる2種類の金属を組み合わせた装置です。一方の金属は熱にさらされるともう一方の金属よりも急速に膨張し、円弧を形成します。通常は銅と鋼、または真鍮と鋼などの銅合金が組み合わせられます。

温度が上昇すると、より柔軟な金属（例えば銅）は大きなアークを発生し、接点が開いて回路への電流が遮断されます。温度が下がると、金属は収縮し、接点が閉じて再び電流が流れるようになります。

このストリップが長くなるほど、温度変化の影響を受けやすくなります。そのため、これらのストリップはきつく巻かれたコイル状になっていることがよくあります。

このようなサーモスタットは非常にコスト効率が高いため、多くの家電製品に採用されています。

バイメタルサーモスタットはどのようにしてオンとオフを切り替えるのでしょうか?
これらのサーモスタットは自己制御するように設計されています。温度が上昇するとシステムはオフになり、下がると再びオンになります。

ご家庭では、温度を設定するだけで、暖房（またはエアコン）のオン・オフを自動的に調整します。トースターの場合は、このストリップが加熱を止め、トーストを跳ね上げるバネを作動させます。

炉だけじゃない
トーストが黒く焦げてしまった経験はありませんか？それはバイメタルサーモスタットの故障が原因かもしれません。トースターから乾燥機、アイロンまで、家中のいたるところにバイメタルサーモスタットがあります。

こうしたちょっとした工夫が、重要な安全機能です。アイロンや衣類乾燥機が過熱した場合、自動的に停止します。これにより火災を防ぐことができ、1980年以降、火災が55%減少した理由の一つかもしれません。

バイメタルサーモスタットのトラブルシューティング方法
このタイプのサーモスタットのトラブルシューティングは簡単です。熱にさらして反応するかどうかを確認するだけです。

ヒートガンをお持ちでしたらお使いいただけます。お持ちでない場合は、ヘアドライヤーでも代用可能です。コイルに当てて、ストリップまたはコイルの形状が変化するかどうかを確認してください。

あまり変化が見られない場合は、ストリップまたはコイルが摩耗している可能性があります。いわゆる「熱疲労」が発生している可能性があります。これは、加熱と冷却を何度も繰り返すことで金属が劣化する現象です。

バイメタルサーモスタットの欠点
いくつか注意すべき欠点があります。まず、これらのサーモスタットは寒い気温よりも暑い気温に敏感です。低温の変化を検知する必要がある場合は、このサーモスタットは適さないかもしれません。

第二に、このようなサーモスタットの寿命は約10年しかありません。用途によっては、より耐久性の高いオプションがあるかもしれません。