JPH0727336A - 煮こぼれ防止装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 煮炊きする鍋内の状態を監視し、煮こぼれが
発生する前に煮こぼれを検出して煮こぼれを防止し、安
価な検出器で煮こぼれ防止を実現することができる煮こ
ぼれ防止装置を提供することである。 【構成】 煮炊き中の鍋１内の状態を、鍋１に接触する
ように設けた接触棒２の変位波形で検出し、得られた振
動波形から煮こぼれを予知する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明はガスコンロなどを使用し
て煮炊きする際に発生する煮こぼれを防止する煮こぼれ
防止装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来ガスコンロなどを使用して煮炊きす
る場合、よく煮こぼれが発生する。この煮こぼれが発生
すると、ガスコンロの火が消えてガス漏れの原因となる
ため、従来ではガスコンロの火口近傍にサーミスタなど
の温度検出器を設けて、煮こぼれにより火が消えた場合
に検出温度が低下するのを利用して煮こぼれを検出する
煮こぼれ検出技術が開発されている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかし上記従来の煮こ
ぼれ検出方法では、煮こぼれが発生してガスコンロの火
が消えてから煮こぼれを検出するため、煮こぼれを検出
しても煮こぼれによりガスコンロの周辺が汚損されてし
まうと共に、火の消えないような軽微な煮こぼれに対し
ては機能しないなどの不具合があった。

【０００４】本発明はかかる従来の不具合を改善するた
めになされたもので、その第１の目的とするところは、
煮炊きする鍋内の状態を監視し、煮こぼれが発生する前
に煮こぼれを検出して煮こぼれを防止し、安価な検出器
で煮こぼれ防止を実現することができる煮こぼれ防止装
置を提供することにある。

【０００５】また、本発明の第２の目的とするところ
は、変位検出器に非接触型を使用して熱を遮断し安価な
検出器で煮こぼれ防止を実現することができる煮こぼれ
防止装置を提供することである。

【０００６】また、本発明の第３の目的とするところ
は、ガスコンロ、電子レンジを使用して、煮炊きする場
合に生じる煮こぼれによる火口周辺の汚損や、ガスコン
ロの場合、火が消えることに生じるガス漏れなどを確実
に防止することができる煮こぼれ防止装置を提供するこ
とである。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記の第１の目的を達成
するために、本発明は、煮炊き中の鍋内の状態を、鍋に
接触するように設けた接触棒の変位波形で検出し、得ら
れた振動波形から煮こぼれを予知することを特徴とす
る。

【０００８】上記の第１の目的を達成するために、本発
明は、請求項１記載の煮こぼれ防止装置において、変位
波形を演算処理部へ取込んで、変位レベルまたは周波数
分布により煮こぼれを予知すると共に、火力を調整して
なる。

【０００９】上記の第２の目的を達成するために、本発
明は、請求項１記載の煮こぼれ防止装置において、前記
接触棒の変位波形検出を非接触型の変位検出器で検出す
ることを特徴とする。

【００１０】上記の第２の目的を達成するために、本発
明は、請求項３記載の煮こぼれ防止装置において、非接
触型の変位検出器が差動トランスであり、磁界の変化を
利用するものであり、光の反射を利用するものである。

【００１１】上記の第２の目的を達成するために、本発
明は、煮炊き中の鍋内の状態を、鍋が発生する音を検出
し、音波の波形から煮こぼれを予知することを特徴とす
る。

【００１２】上記の第２の目的を達成するために、本発
明は、煮炊き中の鍋内の状態を、鍋からハウジングに伝
達した振動を、差動コイル方式の変位検出器で検出し、
煮こぼれを予知することを特徴とする。

【００１３】上記の第３の目的を達成するために、本発
明は、請求項１又は請求項３又は請求項７又は請求項８
記載の煮こぼれ防止装置において、鍋を加熱する手段を
ガスコンロ、電子レンジにした。

【００１４】

【作用】かかる構成によれば、煮こぼれが発生する前に
火力を弱くするなどの手段を講じることができ、煮こぼ
れによりガスコンロ等の周辺を汚損するなどの不具合を
解消することができるし、また、前記接触棒の変位波形
検出を非接触型の変位検出器で検出するようにすること
により、変位検出器には熱が伝達しないので安価な検出
器で煮こぼれ防止を実現することができる。

【００１４】また、請求項９記載の煮こぼれ防止装置に
おいては、ガスコンロ、電子レンジを使用して、煮炊き
する場合に生じる煮こぼれによる火口周辺の汚損や、ガ
スコンロの場合、火が消えることに生じるガス漏れなど
を確実に防止することができる。

【００１５】

【実施例】本発明の実施例を図面を参照して詳述する。
図１は煮炊きにより生じる加速度波形を示す波形図、図
２はメニユーにより異なる振動波形の最大加速度を示す
線図、図３は本発明の一実施例になる煮こぼれ防止装置
をガスコンロに設けた状態を示す構成説明図、図４は本
発明の一実施例になる煮こぼれ防止装置のブロック図で
ある。発明者等はガスコンロにかけた鍋により煮炊きす
る際の鍋内の状態を観察したところ、図１に示す状態１
では、時間とともに振動加速度が増加し、状態２の沸騰
前でさらに振動加速度が大きくなり、その後状態３では
加速度がやや小さくなり、そして状態４の煮こぼれが発
生するときに急激に振動加速度が増大することを突き止
めた。また、この加速度の波形は煮炊きする内容物によ
っても変化することが解った。

【００１６】図２は鍋により２種類のスープＡ、Ｂとそ
うめんＣ及び水を煮炊きした場合の最大加速度の変化を
時間の経過とともに表示したものである。

【００１７】以上の実験から、鍋により、煮炊きする
際、鍋内の状態を振動センサにより検出し、振動センサ
が検出した振動波形から加速度波形を演算して、その周
波数分布の変化より煮こぼれを予知することにより、煮
こぼれを事前に防止することができることが判明した。

【００１８】そこで煮炊きを行うガスコンロの火口近傍
に、振動センサと温度センサを取付け、この振動センサ
で検出した鍋（図示せず）の振動波形を、ガスコンロ内
に設けられた制御部へ入力するようにしたものを本出願
人は特願平４−３５９００２号において先に提唱した。
しかし、ガスコンロの火口近傍に振動センサを設置した
ため、熱が直接に振動センサに作用しないようにする工
夫が必要であった。

【００１９】本発明は、図３に示すように鍋１が沸騰し
たときに発生する振動を接触棒２の変位として捕らえ、
変位検出部Ａでその変位を検出し、その変位波形をガス
コンロ４内に設けられた制御部Ｂへ入力するようにした
ものである。

【００２０】変位検出部Ａとしては差動トランス３が用
いられる。差動トランス３は、固定側に配置した一つの
１次コイル３ａと二つの２次コイル３ｂとを用い、１次
コイル３ａを発信回路１４で数ｋＨｚの信号で励振する
と磁性材料製の可動鉄心の変化に応じて、１次コイル３
ａと二つの２次コイル３ｂの間の電磁結合度が変わり、
この結果、二つの２次コイル３ｂに電圧差を生じさせる
ものである。この場合、前記可動鉄心として接触棒２を
用い、この接触棒２をスプリング６により下方から保持
し、ガスコンロ７の五徳８に鍋１が載せられた時、この
鍋１の底部１ａが接触棒２を前記スプリング６に抗して
押し込み、この接触棒２の上端面２ａが鍋１の底部１ａ
に密着するようにしてある。また、二つの２次コイル３
ｂの電圧差が変位波形として制御部Ｂに入力される。ま
た、前記接触棒２と差動トランス３は非接触のため、こ
の差動トランス３には熱が伝達しない。

【００２１】前記制御部Ｂはマイクロコンピュータより
構成されていて、ＣＰＵよりなる演算処理部９と出力制
御部１０よりなり、出力制御部１０より出力される制御
信号により、ガスコンロ４に設けられたガス流量制御装
置１１を制御して（予めメモリ１２に記憶されたメニュ
ーに沿う場合もある）ガス流量を調整したり、警報装置
１３により煮こぼれを警報する。

【００２２】次に作用を説明すると、鍋１により煮炊き
した際に発生する振動波形の時間波形とパワースペクト
ルは図５及び図６に示すようになる。図５は鍋１により
水を沸騰させた場合、図６はそうめんＣを煮炊きした場
合で状態１から状態４に示すように変化する。

【００２３】図７の（ａ）乃至（ｄ）がメニューの一例
を示すもので、例えば図７の（ａ）に示す肉じゃがを煮
炊きする場合は、はじめの５分間は強火で加熱し、沸騰
したら、とろ火で２０〜３０分加熱して、汁が１／４に
なったところで火を止める。

【００２４】また図７の（ｂ）に示すシチューははじめ
は中火で１０分間加熱し、その後とろ火で４０分間が加
熱して十分軟かくなったところで火を止める。

【００２５】図７の（ｃ）に示すそうめんは、はじめに
強火で５分間加熱し、その後そうめんを投入した後中火
で１〜２分間加熱した後火を止める。図７の（ｄ）に示
す煮魚は、はじめに強火で３分間加熱し、その後中火で
５〜１０分間が加熱した後、さらに弱火で２０分間加熱
した後、火を止めるなどである。

【００２６】これらの変化は前述したように煮炊きする
品物により変ってくるため、予めメモリ１２に複数種の
メニューが登録されていて、煮炊きする際、煮炊きする
品物に応じてメニューを選択することになる。

【００２７】次に実際に煮炊きする場合の作用を図８に
示すフローチャートを参照して説明する。まず煮炊きす
る品物に合せてメニューを選択したら、鍋１をガスコン
ロ４にかけて煮炊きを開始すると、フローチャートのス
テップＳ２１で変位検出部Ａが検出した振動波形が制御
部Ｂへ取込まれ、ステップＳ２２で演算処理部９で変位
レベルが演算され、ステップＳ２３で周波数分布が算出
される。そして変位検出部Ａから入力される振動波形
が、煮こぼれが発生しそうな状態４になる直前をステッ
プＳ２４で判定して、煮こぼれ直前ならＳステップ２５
へ進んでガス流量制御装置１１を制御してガスの流量を
減少させることにより煮こぼれを防止すると共に、ステ
ップＳ２６で煮こぼれ直前であることを警報する。これ
によって煮炊き中の煮こぼれを事前に防止することがで
きるようになる。

【００２８】また、図７の（ａ）ないし（ｄ）に示す肉
じゃが、シチュー、そうめんおよびさかな煮付けメニユ
ーの場合は、これらのうちから選択されたメニユーの波
形を前記メモリ１０に記憶させたデータと比較して煮炊
きの状態を観測し、煮こぼれが発生しそうな状態４にな
る直前をステップＳ２４で判定して、煮こぼれ直前なら
Ｓステップ２５へ進んでガス流量制御装置１１を制御し
てガスの流量を減少させることにより煮こぼれを防止す
ると共に、ステップＳ２６で煮こぼれ直前であることを
警報する。

【００２９】以上は通常の煮炊きによる煮こぼれの防止
であるが、次に煮炊き中に地震が発生した場合を図９に
示すフローチャートを参照して説明する。地震による振
動波形とパワースペクトルは、図１０の（ａ）および
（ｂ）に示すように煮炊き時発生する振動波形とパワー
スペクトルと異なることから、地震と煮炊きが容易に判
別できる。

【００３０】いまガスコンロ４に鍋１をかけて煮炊きを
開始すると、フローチャートのステップＳ３１で変位検
出部Ａが検出した振動波形が制御部Ｂへ取込まれ、ステ
ップＳ３２で演算処理部９により変位レベルが演算さ
れ、ステップＳ３３で周波数分布が算出される。

【００３１】そしてステップＳ３４で振動の主成分が１
０Ｈｚ以下か否かが判定され、１０Ｈｚ以下の場合は地
震と判定されてステップＳ３５へ進み、１０Ｈｚ以上の
場合は煮炊きと判定されてステップＳ４１へ進む。

【００３２】ステップＳ３５では変位レベルが０．２５
Ｇ以上か否かを判定し、０．２５Ｇ以下の場合はガスを
遮断しなくてよい程度の震度なので、ステップＳ３１へ
戻ると共に、変位レベルが０．２５Ｇ以上の場合は危険
なのでステップＳ３６へ進んでガス流量制御装置１１へ
遮断信号を出力し、ガスを遮断すると共に、ステップＳ
３７へ進んで地震によりガスを遮断したことを警報す
る。

【００３３】一方ステップＳ３４からステップＳ４１へ
進んだ場合は、引き続き変位検出部Ａから入力される振
動波形で煮炊きの状態を観測し、煮こぼれが発生しそう
な状態４になる直前にステップＳ４２で判定して、煮こ
ぼれ直前ならステップＳ４３へ進んでガス流量制御装置
１１を制御してガスの流量を減少させることにより煮こ
ぼれを防止するものである。

【００３４】以上はメニユーにより煮こぼれを防止する
場合であるが、演算処理部９においてファジィ推論を応
用することにより煮こぼれを防止するようにしてもよ
い。

【００３５】次にこれを説明すると、ファジー推論する
上でのメンバーシップ関数として図１１の（ａ）に示す
経過時間と、図１１の（ｂ）に示す最大加速度及び図１
１の（ｃ）に示す周波数を採用し、また後件部メンバー
シップ関数として図１２の（ａ）に示す煮こぼれ直前の
ルールと、煮こぼれのかなり前のルールを適用す
る。

【００３６】そしてルール及びルールを次のように
推論する。

【００３７】ルール ＩＦ 経過時間＝大 ＡＮＤ最
大加速度＝中 ＡＮＤ周波数＝小ＴＨＥＮ 煮こぼれ直
前 であると推論し、ガス流量制御装置１１を制御してガス
流量を減少させる。

【００３８】ルール ＩＦ 経過時間＝大 ＡＮＤ最
大加速度＝大 ＡＮＤ周波数＝中ＴＨＥＮ 煮こぼれか
なり前 であると推論し、引き続き鍋内の状態を観測するもの
で、このファジー推論を応用すれば予め料理のメニュー
を登録しておかなくとも、全ての料理の煮炊きに対して
も煮こぼれが防止できるようになる。

【００３９】図１３に本発明の他の実施例を示す。この
実施例にあっては、変位検出部Ａに光センサー１５を用
い、この光センサー１５で接触棒２の変位を検出し、そ
の変位波形をガスコンロ４内に設けられた制御部Ｂへ入
力するようにしたものである。この光センサー１５は投
光部１５ａと受光部１５ｂが一体になっている。また、
前記接触棒２はガイド部材１６により上下動可能に保持
されており、接触棒２の下端部は、中間部に揺動支点ａ
を有するレバー１７の一端部に回動可能に連結されてお
り、レバー１７の他端部には反射板１８が取り付けてあ
る。そして、この反射板１８は前記光センサー１５に対
向させてある。

【００４０】鍋１が沸騰したときに発生する振動を接触
棒２が変位として捕らえ、この接触棒２の変位はレバー
１７を介して反射板１８を上下方向に動かす。したがっ
て、光センサー１５の投光部１５ａから発射された光が
反射板１８で反射されて、この反射光を受光部１５ｂが
受光する場合と、反射板１８の動きによっては投光部１
５ａから発射された光が反射板１８で反射されず、受光
部１５ｂが受光しない場合とが生じ、光センサー１５に
より接触棒２の変位を検出できる。この変位波形が制御
部Ｂに入力される。制御部Ｂにおいては、ＣＰＵよりな
る演算処理部９で信号を受け取り、出力制御部１０より
出力される制御信号により、ガスコンロ４に設けられた
ガス流量制御装置１１を制御して（予めメモリ１２に記
憶されたメニューに沿う場合もある）ガス流量を調整し
たり、警報装置１３により煮こぼれを警報する。また、
前記接触棒２と光センサー１５は非接触のため、この光
センサー１５には熱が伝達しない。

【００４１】また、沸騰する時の前記鍋１の振動から音
が発生するため、ガスコンロ４内にマイクロホン２０を
設けて、このマイクロホン２０で振動音を拾い、音波の
波形も変位波形処理と同様に制御部Ｂで処理する。ま
た、前記接触棒２に磁性体を装着し、ホールセンサーな
どで磁界の変化を検出することで同様に前記鍋１の変位
を検出できる。

【００４２】図１４および図１５に本発明の他の実施例
を示す。この実施例にあっては、変位検出部Ａに差動コ
イル式の変位検出器１９を用い、鍋１の振動により五徳
８を介してガステーブル２０のハウジング２１が振動す
るが、この振動をこの変位検出器Ａで検出し、その変位
波形をガスコンロ４内に設けられた制御部Ｂへ入力する
ようにしたものである。

【００４３】この差動コイル式の変位検出器１９は、上
下二つのコイル１９ａ、１９ｂで誘導ブリッジを作り、
二つの出力の差を読み取れるように接続して一定の周波
数の電源で励磁する。そして、上のコイル１９ａから発
生した磁界で検出物体、すなわちガステーブル２０のハ
ウジング２１内に渦電流を発生させる。すると、この渦
電流によって発生した逆磁束でコイル１９ａのインピー
ダンスが変化し、ブリッジが不平衡になるので、これを
検出して出力する。

【００４４】このように、鍋１が沸騰したときに発生す
るガステーブル２０のハウジング２１の振動を差動コイ
ル式の変位検出器１９で捕らえ、この変位波形が制御部
Ｂに入力される。制御部Ｂにおいては、ＣＰＵよりなる
演算処理部９で信号を受け取り、出力制御部１０より出
力される制御信号により、ガスコンロ４に設けられたガ
ス流量制御装置１１を制御して（予めメモリ１２に記憶
されたメニューに沿う場合もある）ガス流量を調整した
り、警報装置１３により煮こぼれを警報する。また、差
動コイル式の変位検出器Ｂはガステーブル２０のハウジ
ング２１に非接触のため、この変位検出器Ｂには熱が伝
達しない。

【００４５】なお、上記したいずれの実施例もガスコン
ロを使用した煮こぼれ防止装置を示したが、電子レン
ジ、ガスレンジにおける煮こぼれ防止装置にも適用があ
るものである。

【００４６】

【発明の効果】以上詳述したように、本発明は、煮炊き
中の鍋内の状態を、鍋に接触するように設けた接触棒の
変位波形で検出し、得られた振動波形から煮こぼれを予
知するようにしたから、煮こぼれが発生する前に火力を
弱くするなどの手段を講じることができ、煮こぼれによ
りガスコンロ等の周辺を汚損するなどの不具合を解消す
ることができるし、安価な検出器で煮こぼれ防止を実現
することができる。

【００４７】また、前記接触棒の変位波形検出を非接触
型の変位検出器で検出するようにすることにより、変位
検出器には熱が伝達しないので安価な検出器で煮こぼれ
防止を実現することができる。

【００４８】また、本発明は、煮炊き中の鍋内の状態
を、鍋が発生する音を検出し、音波の波形から煮こぼれ
を予知するようにしたので、安価な検出器で煮こぼれ防
止を実現することができる。

【００４９】また、本発明は、煮炊き中の鍋内の状態
を、鍋からハウジングに伝達した振動を、差動コイル方
式の変位検出器で検出し、煮こぼれを予知するようにし
たから、この変位検出器には熱が伝達しないので安価な
検出器で煮こぼれ防止を実現することができる。

【００５０】また、本発明は、請求項１又は請求項３又
は請求項７又は請求項８記載の煮こぼれ防止装置におい
て、鍋を加熱する手段をガスコンロ、電子レンジにした
から、ガスコンロ、電子レンジを使用して、煮炊きする
場合に生じる煮こぼれによる火口周辺の汚損や、ガスコ
ンロの場合、火が消えることに生じるガス漏れなどを確
実に防止することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】煮炊きにより生じる加速度波形を示す波形図で
ある。

【図２】メニユーにより異なる振動波形の最大加速度を
示す線図である。

【図３】本発明の一実施例になる煮こぼれ防止装置をガ
スコンロに設けた状態を示す構成説明図である。

【図４】本発明の一実施例になる煮こぼれ防止装置のブ
ロック図である。

【図５】水を加熱した場合にセンサにより検出される状
態毎の時間波形とパワースペクトルを示す線図である。

【図６】そうめんを煮炊きしたときセンサにより検出さ
れる状態毎の時間波形とパワースペクトルを示す線図で
ある。

【図７】（ａ） 肉じゃがを煮炊きする場合のフローチ
ャートである。 （ｂ） シチューを煮炊きする場合のフローチャートで
ある。 （ｃ） そうめんを煮炊きする場合のフローチャートで
ある。 （ｄ） 煮魚を煮炊きする場合のフローチャートであ
る。

【図８】本発明の一実施例になる煮こぼれ防止装置の作
用を示すフローチャートである。

【図９】本発明の一実施例になる煮こぼれ防止装置によ
り地震を検出した場合の作用を示すフローチャートであ
る。

【図１０】（ａ） 地震による加速度波形を示す波形図
である。 （ｂ） 地震によるパワースペクトルを示す線図であ
る。

【図１１】（ａ） ファジー推論のメンバーシップ関数
（経過時間）を示す線図である。 （ｂ） ファジー推論のメンバーシップ関数（最大加速
度）を示す線図である。 （ｃ） ファジー推論のメンバーシップ関数（周波数）
を示す線図である。

【図１２】（ａ） ファジー推論の後件部メンバーシッ
プ関数（ルール）を示す線図である。 （ｂ） ファジー推論の後件部メンバーシップ関数（ル
ール）を示す線図である。

【図１３】本発明の他の実施例になる煮こぼれ防止装置
をガスコンロに設けた状態を示す構成説明図である。

【図１４】本発明の他の実施例になる煮こぼれ防止装置
をガスコンロに設けた状態を示す構成説明図である。

【図１５】図１３Ｐ部の詳細図である。

【符号の説明】

１ 鍋 ２ 接触棒 ３ 差動トランス ４ ガスコンロ ９ 演算処理部 １０ 出力制御部 １１ ガス流量制御装置 １２ メモリ １３ 警報装置 Ａ 変位検出部 Ｂ 制御部

Claims (9)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 煮炊き中の鍋内の状態を、鍋に接触する
   ように設けた接触棒の変位波形で検出し、得られた振動
   波形から煮こぼれを予知することを特徴とする煮こぼれ
   防止装置。
2. 【請求項２】 前記変位波形を演算処理部へ取込んで、
   変位レベルまたは周波数分布により煮こぼれを予知する
   と共に、火力を調整してなる請求項１記載の煮こぼれ防
   止装置。
3. 【請求項３】 前記接触棒の変位波形検出を非接触型の
   変位検出器で検出することを特徴とする請求項１記載の
   煮こぼれ防止装置。
4. 【請求項４】 非接触型の変位検出器が差動トランスで
   ある請求項３記載の煮こぼれ防止装置。
5. 【請求項５】 非接触型の変位検出器が磁界の変化を利
   用するものである請求項３記載の煮こぼれ防止装置。
6. 【請求項６】 非接触型の変位検出器が光の反射を利用
   するものである請求項３記載の煮こぼれ防止装置。
7. 【請求項７】 煮炊き中の鍋内の状態を、鍋が発生する
   音を検出し、音波の波形から煮こぼれを予知することを
   特徴とする煮こぼれ防止装置。
8. 【請求項８】 煮炊き中の鍋内の状態を、鍋からハウジ
   ングに伝達した振動を、差動コイル方式の変位検出器で
   検出し、煮こぼれを予知することを特徴とする煮こぼれ
   防止装置。
9. 【請求項９】 鍋を加熱する手段をガスコンロ、電子レ
   ンジにした請求項１又は請求項３又は請求項７又は請求
   項８記載の煮こぼれ防止装置。