CN116033613A - 加热装置 - Google Patents

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CN116033613A
CN116033613A CN202111242518.2A CN202111242518A CN116033613A CN 116033613 A CN116033613 A CN 116033613A CN 202111242518 A CN202111242518 A CN 202111242518A CN 116033613 A CN116033613 A CN 116033613A
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radiation antenna
wave generating
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barrel
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韩志强
李春阳
赵孝轩
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Qingdao Haier Refrigerator Co Ltd
Haier Smart Home Co Ltd
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Qingdao Haier Refrigerator Co Ltd
Haier Smart Home Co Ltd
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    • A23—FOODS OR FOODSTUFFS; TREATMENT THEREOF, NOT COVERED BY OTHER CLASSES
    • A23L—FOODS, FOODSTUFFS, OR NON-ALCOHOLIC BEVERAGES, NOT COVERED BY SUBCLASSES A21D OR A23B-A23J; THEIR PREPARATION OR TREATMENT, e.g. COOKING, MODIFICATION OF NUTRITIVE QUALITIES, PHYSICAL TREATMENT; PRESERVATION OF FOODS OR FOODSTUFFS, IN GENERAL
    • A23L3/00—Preservation of foods or foodstuffs, in general, e.g. pasteurising, sterilising, specially adapted for foods or foodstuffs
    • A23L3/36—Freezing; Subsequent thawing; Cooling
    • A23L3/365—Thawing subsequent to freezing
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25D—REFRIGERATORS; COLD ROOMS; ICE-BOXES; COOLING OR FREEZING APPARATUS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F25D23/00—General constructional features
    • F25D23/12—Arrangements of compartments additional to cooling compartments; Combinations of refrigerators with other equipment, e.g. stove
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B6/00—Heating by electric, magnetic or electromagnetic fields
    • H05B6/02—Induction heating
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
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Abstract

本发明提供了一种加热装置。该加热装置包括形成有用于容置待处理物的腔室的筒体、以及电磁波发生系统。电磁波发生系统包括用于产生电磁波信号的电磁波发生模块、和与电磁波发生模块电连接的辐射天线。电磁波发生模块设置于筒体外，辐射天线设置于筒体内。连接电磁波发生模块和辐射天线的连接件包括传输线和屏蔽结构。传输线设置为穿过筒体与电磁波发生模块和辐射天线电连接。屏蔽结构，设置于筒体的外侧，并将部分传输线包覆在内，在对传输线的阻抗一致性产生较小影响的基础上，保证了良好的信号连接特性，减少了传输线与周围电器件之间的互相干扰，进而保证了加热效果和加热效率，避免了不期望的能源损耗。

Description

加热装置
技术领域
本发明涉及厨房用具，特别是涉及一种电磁波处理装置。
背景技术
食物在冷冻的过程中，食物的品质得到了保持，然而冷冻的食物在加工或食用前需要解冻。为了便于用户冷冻和解冻食物，现有技术一般通过电磁波加热装置来解冻食物，并将加热装置嵌入冰箱。
现有技术一般通过标准馈电端子连接电磁波发生模块和辐射天线，如N型连接器、BNC连接器等，然而标准馈电端子的尺寸较大，造成了极大的空间浪费。
发明内容
本发明的一个目的是要克服现有技术中的至少一个技术缺陷，提供一种电磁波加热装置。
本发明一个进一步的目的是要保证良好的信号连接特性。
本发明另一个进一步的目的是要提高装配效率。
特别地，本发明提供了一种加热装置，其特征在于，包括：
筒体，形成有用于容置待处理物的腔室；以及
电磁波发生系统，包括用于产生电磁波信号的电磁波发生模块、和与所述电磁波发生模块电连接的辐射天线；其中
所述电磁波发生模块设置于所述筒体外，所述辐射天线设置于所述筒体内；且连接所述电磁波发生模块和所述辐射天线的连接件包括：
传输线，设置为穿过所述筒体与所述电磁波发生模块和所述辐射天线电连接；和
屏蔽结构，设置于所述筒体的外侧，并将部分所述传输线包覆在内。
可选地，所述屏蔽结构包括：
屏蔽部，设置为将部分所述传输线包覆在内；和
固定部，设置为自所述屏蔽部的一端沿径向方向向外延伸，并与所述筒体固定连接。
可选地，所述筒体、所述屏蔽部和所述固定部均具有导电特征；且
所述筒体的导电特征设置为接地，所述固定部的导电特征设置为与所述筒体的导电特征和所述屏蔽部的导电特征导电连接。
可选地，所述屏蔽部的导电特征的外侧设置有绝缘特征。
可选地，所述辐射天线开设有连接孔，所述传输线的芯线与所述辐射天线焊接于所述连接孔处；和/或
所述固定部设置为与所述筒体紧固连接。
可选地，所述加热装置还包括：
罩壳，设置于所述筒体的外侧，并将所述固定部和至少部分所述屏蔽部罩设在内；其中
所述罩壳设置有至少一个卡槽，所述屏蔽部卡固于所述至少一个卡槽。
可选地，所述至少一个卡槽设置为沿平行于所述筒体的一个侧板延伸，并使所述屏蔽部至少部分与所述侧板留有间隔。
可选地，所述筒体具有导电特征，所述筒体的导电特征设置为接地；且
所述辐射天线固定于所述筒体并与所述筒体的导电特征导电连接。
可选地，所述筒体包括：
主体，开设有安装开口；和
安装板，可拆卸地固定于所述安装开口，并与所述主体共同围成所述腔室；其中
所述辐射天线在所述主体上的投影完全落入所述安装开口内；且
所述安装板设置为在所述主体的外侧与所述主体固定连接。
可选地，所述安装板与所述主体由相同导电材料制成。
本发明的连接电磁波发生模块和辐射天线的连接件包括传输线和屏蔽结构，在对传输线的阻抗一致性产生较小影响的基础上，保证了良好的信号连接特性，减少了传输线与周围电器件之间的互相干扰，进而保证了加热效果和加热效率，避免了不期望的能源损耗。
进一步地，本发明在固定部和至少部分屏蔽部罩设在罩壳内，并通过罩壳的卡槽卡固屏蔽部，不仅可提高传输线的连接可靠性，还可避免屏蔽部弯折，进而避免了电磁波信号在屏蔽部内的不期望的损耗，进一步地保证了加热效果和加热效率，节约了能源。
进一步地，本发明的安装板可拆卸地固定于主体的安装开口并在主体的外侧进行固定连接，使辐射天线在主体上的投影完全落入安装开口内，可使辐射天线先与安装板装配形成一体组件再一同安装于主体，提高了装配效率，并便于生产调试。
根据下文结合附图对本发明具体实施例的详细描述，本领域技术人员将会更加明了本发明的上述以及其他目的、优点和特征。
附图说明
后文将参照附图以示例性而非限制性的方式详细描述本发明的一些具体实施例。附图中相同的附图标记标示了相同或类似的部件或部分。本领域技术人员应该理解，这些附图未必是按比例绘制的。附图中：
图1是根据本发明一个实施例的加热装置的示意性结构图；
图2是图1中筒体的示意性剖视图；
图3是图2中区域A的示意性放大视图；
图4是图2所示筒体的示意性爆炸视图，其中筒体的主体未示出；
图5是图4中连接件的示意性轴侧图；
图6是图4中辐射天线的示意性轴侧图；
图7是图4中支撑件的示意性轴侧图。
具体实施方式
图1是根据本发明一个实施例的加热装置100的示意性结构图。参见图1，加热装置100可包括筒体110、门体120、以及电磁波发生系统。
筒体110可限定有用于容纳待处理物180的腔室111。门体120可设置为开闭腔室111的取放口，以使待处理物180可被取放。
在图示实施例中，筒体110可由后向侧板以及结合于后向侧板的各个周缘的四个周向侧板围成。其中，后向侧板和四个周向侧板仅为方向性描述，并不表示后向侧板和四个周向侧板互相独立、或一体成型。
电磁波发生系统可至少部分设置于筒体110内或通达至筒体110，以向筒体110内发射电磁波来加热待处理物180。
电磁波发生系统可包括电磁波发生模块131、与电磁波发生模块131电连接的辐射天线140、用于向电磁波发生模块131供电的供电模块132、以及控制模块133。
电磁波发生模块131可配置为产生电磁波信号，辐射天线140可设置于筒体110内，以在筒体110内产生电磁波，进而加热筒体110内的待处理物180。
电磁波发生模块131可设置于筒体110外，以避免电磁波发生模块131工作产生的热量对待处理物180的影响。电磁波发生模块131和辐射天线140可通过连接件160实现信号传输。
控制模块133可设置为与电磁波发生模块131电连接，以控制电磁波发生模块131的启停、调节电磁波发生模块131的工作参数。
筒体110可设置有接地的导电特征，以提高加热装置100的安全性。在一些实施例中，筒体110可由导电材料制成，即筒体110的导电特征为筒体110本身。在另一些实施例中，导电特征可为导电层状结构，例如金属涂层。
图2是图1中筒体110的示意性剖视图；图3是图2中区域A的示意性放大视图；图4是图2所示筒体110的示意性爆炸视图，其中筒体110的主体112未示出；图5是图4中连接件160的示意性轴侧图。参见图2至图5，特别地，连接件160可包括传输线161和屏蔽结构。
传输线161可设置为穿过筒体110与电磁波发生模块131和辐射天线140电连接。传输线161可为同轴馈线。
屏蔽结构可设置于筒体110的外侧，并将部分传输线161包覆在内，以减少传输线161对周围电器件的干扰。
在一些进一步地实施例中，屏蔽结构可包括屏蔽部1621和固定部1622。其中，屏蔽部1621可设置为将部分传输线161包覆在内。固定部1622可设置为自屏蔽部1621的一端沿径向方向向外延伸，并与筒体110固定连接，以提高传输线161的结构可靠性。
屏蔽部1621和固定部1622可均具有导电特征。固定部1622导电特征可设置为与筒体110的导电特征和屏蔽部1621的导电特征导电连接，以进一步提高屏蔽性能。
屏蔽部1621的导电特征可为金属网。固定部1622可由金属制成，并与屏蔽部1621的导电特征焊接。固定部1622可设置为与筒体110紧固连接，以实现导电连接。
屏蔽部1621的导电特征的外侧可设置有绝缘特征，以提高安全性能，避免触电。
辐射天线140可开设有连接孔1411。传输线161的芯线可与辐射天线140焊接于连接孔1411处，以实现信号传输，并提高连接的可靠性。
在一些实施例中，加热装置100还可包括设置于筒体110的外侧的罩壳170，用于将固定部1622和至少部分屏蔽部1621罩设在内，以进一步提高安全性。
罩壳170可设置有至少一个卡槽171，屏蔽部1621卡固于至少一个卡槽171，以进一步提高传输线161的连接可靠性，并避免屏蔽部1621弯折。在本发明中，至少一个为一个、两个、或两个以上的更多个。
卡槽171可设置为沿平行于筒体110的一个侧板延伸，并使屏蔽部1621至少部分与下侧周向侧板留有间隔，以避免信号干扰。在图示实施例中，卡槽171的数量为两个。
连接件160还可包括设置于屏蔽部1621远离固定部1622的一端并与传输线161电连接的接线端子163，用于与电磁波发生模块131电连接。接线端子163可设置于罩壳170的外侧。
图6是图4中连接件160的示意性轴侧图。参见图2-4和图6，在一些实施例中，辐射天线140可包括辐射部141和接地部142。其中，辐射部141可设置为与电磁波发生模块131电连接，以接收电磁波信号。
接地部142可设置为自辐射部141的周向边缘向靠近筒体110的一个侧板的方向延伸、并与筒体110的导电特征固定连接，以避免辐射天线140产生电弧的情况发生，可在电磁波信号较宽的频率范围下均产生较好的辐射效果，便于针对不同的待处理物180进行频率调节，提高对待处理物180的加热效率和待处理物180的温度均匀性。
辐射天线140可固定于筒体110的下侧周向侧板，待处理物180可设置于辐射天线140的上方。
辐射天线140也可固定于筒体110的上侧周向侧板或后向侧板。
下面以辐射天线140固定于筒体110的下侧周向侧板为例对本发明的技术方案作详细介绍。
在一些实施例中，接地部142可设置为自辐射部141在纵向方向上的端部边缘向靠近下侧周向侧板的方向延伸，以进一步提高辐射天线140的辐射性能。
辐射部141可平行于下侧周向侧板，以进一步提高电磁波的分布均匀性。
在一些实施例中，接地部142可包括垂直段1421和平行段1422。其中，垂直段1421可设置为自辐射部141的周向边缘向靠近下侧周向侧板的方向延伸。平行段1422可设置为自垂直段1421的远离辐射部141的一端平行于下侧周向侧板延伸，并与下侧周向侧板接触并紧固连接，以保证接地可靠性、以及结构稳定性。
在一些实施例中，接地部142在垂直于其延伸方向上的尺寸可小于辐射部141在该方向上的尺寸，以使辐射天线140可将电磁波高效地辐射到腔室111内。在图示实施例中，垂直于接地部142的延伸方向的方向为辐射部141的横向方向。
在一些实施例中，传输线161与辐射部141的接点与接地部142的距离为辐射部141在该方向上的尺寸的1/20～1/5，例如1/20、1/10、或1/5，以高效地、均匀地将电磁波辐射到腔室111内，避免电磁波集中于辐射天线140附近，进一步地提高对待处理物180的加热效率和待处理物180的温度均匀性。
在一些实施例中，辐射部141的周缘可由平滑曲线构成，以减轻边缘效应，提高电磁波的分布均匀性。其中，平滑曲线指曲线方程为一阶导数连续的曲线，在工程中意味着辐射部141的周缘无尖角。
辐射天线140的厚度可为0.1mm～5mm，例如0.1mm、2mm、或5mm，以保证辐射天线140的结构强度，并减少生产成本。
接地部142在垂直于辐射部141的方向上的尺寸为20mm～50mm，即辐射部141与下侧周向侧板的距离为20mm～50mm，例如，20mm、30mm、40mm、或50mm，以在减少辐射天线140的占用空间的同时，减轻边缘效应。
辐射部141与接地部142可一体成型，以减少生产成本、并防止因组装工艺引起的边缘效应。
辐射天线140由铜或铝制成。辐射天线140由铝制成时表面可导电氧化处理，以避免辐射天线140因氧化造成的导电性能降低。
筒体110与辐射天线140可由相同导电材料制成，以防止筒体110与辐射天线140之间发生氧化还原反应(例如原电池反应)，保证了筒体110和辐射天线140的导电性能，进而保证了辐射天线140的辐射效果，避免反应后的筒体110和辐射天线140发生尺寸上的变化而影响整机结构强度情况发生。
图7是图4中支撑件150的示意性轴侧图。参见图2-4和图7，在一些实施例中，加热装置100还可包括支撑件150。支撑件150可设置于辐射部141的远离接地部142的一侧，用于支撑辐射部141，以提高辐射天线140的结构稳定性。
具体地，支撑件150可包括为与辐射部141卡接的卡接部、与下侧周向侧板固定连接的安装部152、以及连接卡接部与安装部152的连接部153。其中，连接部153可设置有加强筋，以提高支撑件150的结构强度。
在一些进一步地实施例中，卡接部可包括至少一个上夹片1511、和设置于上夹片1511的下方的至少一个下夹片1512。辐射部141可部分夹置于上夹片1511和下夹片1512之间，以便于辐射天线140的拆装。
上夹片1511的数量可小于下夹片1512的数量，以减小支撑件150对电磁波的衰减。
支撑件150可由绝缘材料制成，以进一步减小支撑件150对电磁波的衰减。支撑件150可由ABS、PS或PP材料制成，以获得较小的介电损耗正切值。
在一些实施例中，筒体110可包括开设有安装开口1121的主体112、以及可拆卸地固定于安装开口1121的安装板113。安装板113与主体112共同围成腔室111。
辐射天线140在主体112上的投影可完全落入安装开口1121内。安装板113可设置为在主体112的外侧与主体112固定连接，以使辐射天线140可先与安装板113装配形成一体组件再一同安装于主体112，提高了装配效率，并便于生产调试。
安装板113与主体112可由相同导电材料制成，以避免发生氧化还原反应(例如原电池反应)，保证导电性能。
在一些实施例中，控制模块133可配置为每预设时间间隔t控制电磁波发生系统在预设备选频率区间内调节其产生的电磁波信号的频率，以使电磁波发生系统满足预设匹配条件，记录每次满足预设匹配条件的电磁波信号的频率并计算预设匹配次数前至本次的满足预设匹配条件的电磁波信号的频率的变化量，在变化量小于等于预设变化阈值S时，控制电磁波发生系统停止工作。
本申请的发明人创造性地认识到，相同时间内实现匹配的频率的变化量相差较小，仅在接近于水的相变区时具有明显的下降且几乎受频率匹配度的影响，在满足频率匹配条件的频率变化量小于等于预设变化阈值S时控制电磁波发生系统停止工作，可使对食物的加热停止在用户期望的状态，特别适用于食物解冻，可防止待处理物180被过分解冻，解冻完成时的温度一般为-4～-2℃，可避免当待处理物180为肉品时，解冻产生血水，易于用户切割。
在本发明中，预设时间间隔t可为25s～40s，例如25s、30s、或40s，以避免误判的情况发生。
备选频率区间可为400MHz～500MHz，以保证待处理物180的温度均匀性和对待处理物180的加热效率。
预设匹配次数可大于等于2，例如3，以避免误判的情况发生。预设匹配次数也可为1，即变化量为相邻两次满足预设匹配条件的电磁波信号的频率的差值。
频率匹配过程中电磁波信号的功率可为正常加热过程中电磁波信号的功率的5％～10％，以减少对待处理物180的不利影响。
在一些实施例中，控制模块133可配置为将预设备选频率区间的最小值至前一次满足预设匹配条件的电磁波信号的频率作为本次频率匹配的备选频率区间，并计算预设匹配次数前与本次的满足预设匹配条件的电磁波信号的频率的差值作为变化量，以快速、准确地确定出满足预设匹配条件的电磁波信号的频率，进而降低频率匹配过程对待处理物180品质的影响，提高的判断是否停止加热的及时性。
在另一些实施例中，控制模块133可配置为先计算每相邻两个满足预设匹配条件的电磁波信号的频率的差值(绝对值)，再将该所有差值相加获得变化量，以提高准确性。
在一些实施例中，在首次进行频率匹配时，匹配条件可为：返回电磁波发生系统的反射波信号的功率最小，以便于后续频率匹配，缩短后续频率匹配的时间。
控制模块133可配置为根据首次满足预设匹配条件的电磁波信号的频率按照预设对照表确定对待处理物180的剩余加热时间T，并在继续对待处理物180的加热时间大于等于确定的剩余加热时间T时，控制电磁波发生系统停止工作，以进一步保障加热完成的待处理物180的具有极佳的品质。其中，对照表记录有不同频率和剩余加热时间T的对应关系。
在另一些实施例中，在首次及在首次之后相近的预设匹配次数内进行频率匹配时，匹配条件均可为：返回电磁波发生系统的反射波信号的功率最小。
控制模块133可配置为根据在首次及在首次之后相近的预设匹配次数内的每相邻两个满足预设匹配条件的电磁波信号的频率的差值(绝对值)的总和按照预设对照表确定对待处理物180的剩余加热时间T，并在继续对待处理物180的加热时间大于等于确定的剩余加热时间T时，控制电磁波发生系统停止工作，以更加精准的停止对待处理物180的加热，进一步保障加热完成的待处理物180的具有极佳的品质。其中，对照表记录有不同的差值总和与剩余加热时间T的对应关系。
在一些进一步的实施例中，在确定出剩余加热时间T后，匹配条件可为：返回电磁波发生系统的反射波信号的功率与电磁波发生系统传播向筒体110的入射波信号的功率的比值大于等于预设比率阈值。预设比率阈值可为70％～80％。
当反射波信号的功率与入射波信号的功率的比值大于等于预设比率阈值，结束本次的频率匹配，以减少对待处理物180的不利影响，提高加热效率。
本发明的筒体110可嵌入其他家用电器的内部使用，例如具有制冷系统的冷藏冷冻装置。
至此，本领域技术人员应认识到，虽然本文已详尽示出和描述了本发明的多个示例性实施例，但是，在不脱离本发明精神和范围的情况下，仍可根据本发明公开的内容直接确定或推导出符合本发明原理的许多其他变型或修改。因此，本发明的范围应被理解和认定为覆盖了所有这些其他变型或修改。

Claims (10)

1.一种加热装置，其特征在于，包括：
筒体，形成有用于容置待处理物的腔室；以及
电磁波发生系统，包括用于产生电磁波信号的电磁波发生模块、和与所述电磁波发生模块电连接的辐射天线；其中
所述电磁波发生模块设置于所述筒体外，所述辐射天线设置于所述筒体内；且连接所述电磁波发生模块和所述辐射天线的连接件包括：
传输线，设置为穿过所述筒体与所述电磁波发生模块和所述辐射天线电连接；和
屏蔽结构，设置于所述筒体的外侧，并将部分所述传输线包覆在内。
2.根据权利要求1所述的加热装置，其特征在于，所述屏蔽结构包括：
屏蔽部，设置为将部分所述传输线包覆在内；和
固定部，设置为自所述屏蔽部的一端沿径向方向向外延伸，并与所述筒体固定连接。
3.根据权利要求2所述的加热装置，其特征在于，
所述筒体、所述屏蔽部和所述固定部均具有导电特征；且
所述筒体的导电特征设置为接地，所述固定部的导电特征设置为与所述筒体的导电特征和所述屏蔽部的导电特征导电连接。
4.根据权利要求3所述的加热装置，其特征在于，
所述屏蔽部的导电特征的外侧设置有绝缘特征。
5.根据权利要求3所述的加热装置，其特征在于，
所述辐射天线开设有连接孔，所述传输线的芯线与所述辐射天线焊接于所述连接孔处；和/或
所述固定部设置为与所述筒体紧固连接。
6.根据权利要求2所述的加热装置，其特征在于，还包括：
罩壳，设置于所述筒体的外侧，并将所述固定部和至少部分所述屏蔽部罩设在内；其中
所述罩壳设置有至少一个卡槽，所述屏蔽部卡固于所述至少一个卡槽。
7.根据权利要求6所述的加热装置，其特征在于，
所述至少一个卡槽设置为沿平行于所述筒体的一个侧板延伸，并使所述屏蔽部至少部分与所述侧板留有间隔。
8.根据权利要求1所述的加热装置，其特征在于，
所述筒体具有导电特征，所述筒体的导电特征设置为接地；且
所述辐射天线固定于所述筒体并与所述筒体的导电特征导电连接。
9.根据权利要求8所述的加热装置，其特征在于，所述筒体包括：
主体，开设有安装开口；和
安装板，可拆卸地固定于所述安装开口，并与所述主体共同围成所述腔室；其中
所述辐射天线在所述主体上的投影完全落入所述安装开口内；且
所述安装板设置为在所述主体的外侧与所述主体固定连接。
10.根据权利要求9所述的加热装置，其特征在于，
所述安装板与所述主体由相同导电材料制成。
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