古福兴，滕利涛，李杨，姜建星，刘建华，毛玮

（青岛理工大学，山东 临沂 273400）

烧烤在餐饮行业中尤为火爆，在大街小巷已成为人们的休闲小吃，并且有数据显示烧烤的市场份额位居行业第二，仅次于火锅。随着烧烤行业的发展，人们对美味烤串的需求和落后的烧烤方式、烧烤设备之间的矛盾已成为烧烤行业发展过程中的主要矛盾。因此，如何使烧烤炉变的更高效、更环保、操作更方便等问题已经成为烧烤经营者关注的主要问题。能够将烧烤者从传统的烧烤模式中解放出来，节省人力，提高烧烤效率的烧烤炉是烧烤经营者们迫切需要的。

该烧烤平台设计具有方便携带、小型自动智能化的特点。在烧烤设备中增设自发电模块、调速链传动装置、智能控制系统和升降机构等，使烧烤设备可以对炭火燃烧散发的热量进行充分利用，通过链传动平台对烤串进行自动翻转，并利用智能控制系统实现对烧烤设备的智能化控制。不但有效利用了能源、解放了人力、实现了智能化的控制，解决了现有碳烤炉存在的问题。

1 现有技术

国内外现有炉具以碳烤炉、气烤炉和电烤炉等为主。碳烤炉（如图1）是采用木炭燃烧产生的热能来烧烤的炉具，是一种最古老的烧烤方式。炭烤有个特点就是速度快、受热均匀，烤出来的食材有着独特的风味，身受人们的喜爱。但烧烤时需要人工翻串，翻串不及时容易烤糊烤焦，造成不必要的浪费，并且还存在无法对炭火余热进行有效利用，技术含量低等问题。

图1 碳烤炉

气烤炉（如图2）用灌装压缩的液化气体作为燃料，采用明火将食材烤熟，在一定程度上可以认为不会产生有害物质，干净卫生。但气烤炉对使用者的要求较高，存有安全隐患大、价格昂贵、需要经常携带各种稳定的气源储存装置等问题，主要用于工业快速烧烤。电烤炉（如图3）将热源直接作用于食材，把电能转化为热能来煎烤食物，油烟较少在一定意义上属于真正的健康烧烤炉。但其受限大，只能用于带电的环境中，并且烤出的实物缺少明火烧烤的味道，降低了烤串的可口度。

图2 气烤炉

图3 电烤炉

国内外现有的烧烤炉具种类很多，各种炉具都有其各自独特的优点和适用场所。相比较而言，碳烤炉适用的地点更广、受限更小、参与度更高、更加有趣。对于家庭室内使用和外出野餐碳烤炉都会是不错的选择。但碳烤炉仍存有许多待解决的问题，而本文提出的烧烤平台设计能够解决上述提及的问题。

2 主要结构设计

该烧烤平台设计（如图4）的关键部件为自发电模块、调速链传动装置、智能控制系统和升降机构等。其中，自发电模块实现利用温差发出电量；链传动装置通过温差发电片发出的电能带动电机旋转，进而带动烧烤签自动翻转；智能控制系统可实现通过语音或手机蓝牙对烧烤设备的智能控制；升降机构能够调节烧烤平台高度，调整炭火烧烤不同食材所需的适宜温度。整体工作流程图如图5。

图4 整体结构模型图

图5 工作流程图

2.1 自发电模块及智能控制系统

自发电模块（如图6）包括温差发电片、低温体水箱、发热体和电源管理模块等，利用烧烤时木炭燃烧产生的热量与低温体水箱之间形成温差，通过温差发电片产生电能，增设电源管理模块滤波电路和整流电路，对来自温差发电片的直流电流进行稳压和整流，从而使得输出的电压和电流更加平稳，使电机和外接设备运行更加平稳。紧靠新旧动能转换的主题，对烧烤设备的余热进行完美的利用，使能源的利用率最大化。

图6 自发电模块图

智能控制系统（如图7）包括智能数字显示面板、语音及蓝牙交互系统和供电模块等。智能控制系统可以连接电机速度控制旋钮和多种外接设备，使用者通过语音或者手机蓝牙连接小程序对设备发出指令，实现电机转速、烧烤时间和外接设备的智能控制。以及可以对语音及蓝牙交互系统进行终端数据的修改，大大提升了设备的智能性，用以满足使用者的需求。

图7 智能控制系统图

2.2 调速链传动装置及升降机构

调速链传动装置（如图8）主要由链轮、链条、调速控制面板以及盖板组成，由电动机提供的动能进行做功，带动链条进行旋转完成翻串运动，可以根据自己的需要使用调速面板进行烧烤转速的控制。能够实现在户外进行烧烤时的自动翻串动作，减轻烧烤人员工作量。

图8 调速链传动装置图

升降机构（如图9）由滑动手柄、调节支架、调节螺杆、链轮和传动链条组成。通过手摇滑动手柄带动齿轮转动，链条带动小链轮及螺杆，螺杆带动螺母，螺母带动支架结构使烧烤平台升降，这种特殊结构可以在设定的范围内随意调节烧烤平台与火源的距离，满足不同食材对不同火温的要求，烤出更加美味的食材。

图9 升降机构图

3 结语

基于温差发电技术的多功能链传动平台设计是一种节能、智能化的烧烤设备，它将温差发电、智能控制、链传动和可升降平台集为一体，利用温差发电技术对炭火余热进行合理转化，为外接设备提供电能，通过语音或手机蓝牙对智能控制系统发出指令，实现对链传动装置和外接设备的智能化控制，并能够利用可升降平台实现烧烤平台高度的自由调节，实现智能化烧烤。

从它能够有效的利用能源、减少食材不必要的浪费、智能化操控等方面考虑，它将是未来烧烤炉行业更新换代的产品，因此该烧烤平台设计有着巨大的市场潜力。