CN101352217A - 制作豆浆等饮品机中渣-液分离的方法 - Google Patents

Abstract

本发明是家用去渣类饮品制浆机的，在机内进行渣－液分离的方法。其步骤是，在制浆容器中粉碎固体物料，将需要除渣的含渣浆液输送到制浆容器的上方，在制浆容器的上方设置过滤装置，滤除渣子，滤了渣的浆液回到制浆容器中。采用这样的方法设计除渣类饮品机，每次制浆后，很容易清洗，所花费的时间较少，方便了人们使用这类制浆机。为了防止物料未充分粉碎前出现渣－液分离，把未充分粉碎的物料当作渣被清除，本发明提供了多种控制渣液分离的方法。并且还说明采用滤纸代替滤网，以及采用离心过滤的方法，提高渣液分离的速度和深度，提高浆液的收益。

Description

制作豆浆等饮品机中渣-液分离的方法

技术领域

本发明是家用的，去渣类饮品制浆机的，在机内进行渣-液分离的方法。

以豆浆机为例：本发明是家用豆浆机制作豆浆时，打浆后，在机内将豆渣和豆浆分开的方法。

背景技术

家用去渣类饮品制浆机为了口感通常需要去渣取浆。以豆浆为例：饮用混有豆渣的浆，其口感是很差的。在先的设计制造的豆浆机的问题是：每次制作豆浆后，清洗机器非常地麻烦而费时，而这个问题的核心源于在先设计制造的豆浆机的渣与浆分离的方法。

制作豆浆不可能没有渣。制作豆浆之后，不能不除渣和清洗。本方法是家用饮品机中进行渣-液分离的新技术。采用这样的方法设计制造除渣类饮品机，每次使用后，很容易清洗，其除渣和清洗所花费的时间将比在先技术少很多，大大地方便了人们使用这类制浆机。

以制作豆浆为例，进一步说明本方法的背景技术，如下：

最广泛使用的，家用制作豆浆的方法是将豆子放入一封闭的滤网内。加水后，用某种形式的旋转叶片，将滤网内的豆子击碎，豆子所包含的蛋白质等物质进入水中成为浆。浆经滤网的孔流出，而固体渣残留在网内。每次制作豆浆后，必须卸下滤网，除去滤网内的渣，并清洗滤网与机器。但是嵌在网孔中的细渣经过加温烧煮变得更难清除。

在先的豆浆机专利技术中没有单独除渣清洗的方法，但是许多专利技术中均包含易除渣，易清洗的说明。现对以下三项专利技术，进行分析：文件1，申请号02153191，刀片式豆浆机；文件2，申请号200410036418，易清洗多功能豆浆机；文件3，申请号200420012298，浆渣分离型豆浆机；

文件1，所描述的制浆和清渣的过程是连续作业的，不似家用豆浆机那样在大杯中单杯作业，而且家用豆浆机通常还包含煮浆作业。文件1所描述的豆浆机的清理也是很费时间的。只是连续作业生产了许多豆浆。将一次除渣清理所费的时间分摊给这许多豆浆，相对而言就不多了。家用豆浆机的情况不同于这连续作业的豆浆机。家用豆浆机在一杯豆浆制作后要间隔较长时间再使用豆浆机。往往是到第二天，或隔数天。因此每次使用后必须及时清洗干净。如上所述，这清洗的时间相对于所制作的一杯豆浆就过于多了。文件1的豆浆机所采用的浆渣分离的方法用于家用豆浆机，在易清洗方面，并无优越性。

文件2，在刀片旋转的作用下，豆浆机容器中的水和制浆物料在导流器内被提升。并从导流器器壁上的导流小孔回流到导流器外。其浆与渣分离的方法是在倒浆嘴处设置过滤网。从文件2的图1可以看到该滤网设置的示意。文件2还说明可以另配过滤装置，置于盛浆容器口上过滤豆渣。但没有文字和示图说明是何种装置、如何配置。从其图1看，滤网面积很小，在倒出豆浆时，渣将堆积在滤网处，使倒浆不顺畅。如果将渣静置一段时间后再倒浆，这不仅浪费了时间，而且使制浆操作不连续。不能不说这是一个缺点。而且，即使是将渣静置一段时间后再倒浆，倒到后来，由于滤网上所堆积的渣的阻挡，总有一部分浆可能倒不出来而损失。文件2的豆浆机所采用的浆渣分离的方法，在出浆时所费的时间，倒浆时的浆量的损失等方面还有不足之处。

文件4，申请号200420098571，易清洗多功能豆浆机。与文件2同名。前者申请发明专利，后者申请实用新型。其说明和权利要求基本相同。不另分析。

文件3，在豆浆机中设置与刀片一同旋转的过滤网杯。在过滤网杯的上段设滤网。其浆渣分离后的去向与文件1所描述的相反。文件3过滤网杯的上段甩出的不是渣而是浆。渣则留在过滤网杯中。文件3的豆浆机的制浆与蓄浆，用两个彼此隔离的空间。因此其空间的利用率很低。这与采用制浆与蓄浆共用一个容器的设计，例如文件4，相比，文件3制浆机的总体积大了一倍，而且，清洗也不方便。

以上是本发明的背景技术。

发明内容及实施

本发明是制作豆浆等饮品的制浆机中渣-液分离的方法。

以豆浆机为例，应用本渣-液分离方法的制浆过程说明如下：参照图1，制浆机包含一个基本上是圆柱形的制浆容器(1)，(以下说明中，将说明书附图中指示的数字均加括号，与其它数字相区别)用来容纳物料(例如豆子)与水，(9)示意液面。制浆时，粉碎刀片(3)在水中旋转，粉碎豆子。豆子被粉碎后，豆子所包含的蛋白质等物质进入水中成为豆浆，其余的物质成了豆渣。豆浆与豆渣共存在制浆容器中。本发明在这个容器中设一输液管道(7)。管道两端均是敞开的，筒壁上没有任何通孔。同时设有输液机构(6)，能够使浆液在输液管道内流动。在进行渣-液分离的操作时，液体在输液机构的驱动下，从管道下端进入管道，从管道上端流出，进入过滤机构(4)，渣-液分离，渣被滤网或滤纸阻挡，豆浆回流至容器中。

这里所说的输液机构包含与输液管道相配的一组输液叶轮(6)。为提高效率，通常输液叶轮配有一些导流片，为作图简明起见，图中未画出，可以认为已包含在输液管道(7)上了。这组叶轮可以用电机或机械的方法单独驱动。如图2所示，输液叶轮(6)由电机(23)单独驱动。电机(23)位于输液管道中。

本发明还包括一种方法：用粉碎刀片的驱动轴(5)驱动输液叶轮。也就是说，输液叶轮与粉碎刀片共轴，如图1所示。也可以将输液叶轮与粉碎刀片制成一体，如图3所示。输液叶轮与粉碎刀片制成一体(17)。其中央部分主要功能是输液；其***部分主要功能是粉碎。这些可以通过所设计叶片(或曰：刀片)的不同形状来实现。另外，中央部分的叶片的数量，不一定与***部分的叶片的数量相同。例如，可以是中央部分有四个叶片，***是两个叶片，等等。还可以是输液叶轮本身兼做粉碎刀片，如图4所示(16)。本发明方法的输液叶轮可以有多种形式，这里的例子只是用来说明本发明的方法；并非将本发明的方法限制在所说的几个例子的范围内。

在粉碎未完成前，不希望出现渣-液分离，以免把未充分粉碎的物料当作渣而清除掉。以下分段叙述本发明控制渣-液分离的方法。

若输液叶轮是单独驱动的，这个问题很容易处理。在粉碎未完成前，输液叶轮不动作；而在粉碎完成后，需要除渣时才驱动输液叶轮。具体的控制可手动操作，或用机电的方法自动控制。这里不一一列举各种具体的控制方法。可用的各种控制方法早已存在多年，对于掌握现有技术的人而言，运用这些技术于本发明的具体实施是显而易见。

若输液叶轮不是单独驱动的，则可以将输液叶片的方向与粉碎刀片的方向设计成转向相反。这样，在粉碎未完成前，旋转的输液叶轮不向输液管道的出口方向输液；而在粉碎完成后，需要除渣时，驱动轴反转，输液叶轮向输液管道的出口方向输液，进行除渣。驱动轴正反转，可用多种机电的方法实现；以及转向变化时，所需转速变化的实现，对于掌握现有技术的人而言，均是显而易见。

当输液叶轮不是单独驱动，若不采用上述驱动轴正反转的方法，还可以在粉碎叶轮轴与输液叶轮之间设离合装置。在粉碎未完成前，输液叶轮与驱动轴分离，不起输液作用；而在粉碎完成后，需要除渣时，输液叶轮与驱动轴啮合，输液叶轮向输液管道的出口输液，进行除渣。离合装置的结构和驱动可用多种人工或机电的方法实现；以及分离和啮合这两个状态变化时，所需转速变化的实现，对于掌握现有技术的人而言，均是显而易见。

液体是否流经过滤机构，有两种状态：结合和脱离。结合状态是指输液管道中液体，在输液机构的驱动下，流入过滤机构。脱离状态是指输液管道中液体直接回流制浆容器，不流经过滤机构。

当输液叶轮与粉碎刀片共轴，若不采用上述驱动轴正反转的方法，又不采用离合装置的方法，则在粉碎完成前，为防止液体流入过滤机构，实施本发明还可以采用改变输液管道出水口的位置，以及改变过滤机构的位置等方法来实现。如下：

方法之一是，除输液管道外，另设一段活动输液管道。这段活动输液管道的外径与输液管道的内径相当，间隙较小但可以相对运动。这段活动输液管道能够相对于输液管道进行上下滑动或转动。类似的，当输液管道自身的支撑固定设计为相应的结构后，这段活动输液管道也可以设置在输液管道的外面，进行上下滑动或转动。

为了控制渣-液分离，即控制结合和脱离这两种状态的转换，本发明的实施有多种具体方案。一种方案是，在输液管道上和活动输液管道上均设有开口。当活动输液管道在输液管道外(或内)滑动时，两管上开口的相对位置随之变化。如图5所示。活动输液管道在输液管道内，当活动输液管道(8)在下降位置时，它处于结合状态，活动输液管道上的开口(19)与输液管道上的开口(18)均被封闭，液体在输液机构的驱动下，经输液管道，流入过滤机构。当活动输液管道在上升位置时，它处于脱离状态，活动输液管道上的开口(19)与输液管道上的开口(18)重叠而导通，见图6所示，液体在输液机构的驱动下，由导通的开口流出，直接回到制浆容器，而不流经过滤机构。制浆机在粉碎未完成前或不需要除渣时，使活动输液管道处于上升位置，脱离状态；需要除渣时，活动输液管道移动到下降位置，结合状态。当然，改变两管道上开口的位置，也可以实现活动输液管道(8)在下降位置时处于脱离状态；而在上升位置时处于结合状态。

活动输液管道的移动，可以用手动，或用电磁铁、电机来操纵。如图5所示，活动输液管道上有一根或数根横梁(25)连接操纵杆(24)。由手动，或用电磁铁、电机来操纵它(24)。活动输液管道的移动，还可用多种方法实现，对于掌握现有技术的人而言是显而易见，不一一具体列举了。

活动输液管道的结合和脱离这两种状态的另一种具体的实施方案：这段活动输液管道是转动的。这段活动输液管道可以在输液管道外(或内)转动。在输液管道上和活动输液管道上均设有开口。活动输液管道转动的角度处于结合状态时，活动输液管道上与输液管道上的开口均被封闭，液体在输液机构的驱动下，经输液管道和活动输液管道，流入过滤机构。转动活动输液管道到另一角度处于脱离状态时，活动输液管道上与输液管道上的开口彼此重叠，液体在输液机构的驱动下，经输液管道，由开口流出，直接回流到制浆容器，不流经过滤机构。活动输液管道的转动，也同样可以由图5所示的横梁(25)和操纵杆(24)那样的机构或其它机构来实现。活动输液管道的转动可用多种方法实现，对于掌握现有技术的人而言是显而易见，不一一具体列举了。

活动输液管道与输液管道的开口数量，可以是一个，两个，也可以是三个、四个，或其它数量的开口。可以根据输液管道的尺寸来定。开口的尺寸不宜太小，以免被物料堵塞。

另一种实施本发明的设计是设置活动输液管道，但管道上不设开口。见图7，这是改变输液管道出水口的位置而控制渣-液分离。使活动输液管道在输液管道内上下滑动。当滑到低位时，液体从输液管道的上端溢出，直接回流制浆容器，不流经过滤机构。当活动输液管道滑到高位时，活动输液管道的出口与过滤机构的入水口相配合，液体流经过滤机构。当然，活动输液管道也可以是在输液管道外滑动，而不是在输液管道内滑动，去实施渣-液分离的控制。本发明的改变输液管道上出水口位置的方法有多种具体实施。这里的例子只是用来说明本发明的方法，并非将本发明的方法限制在所说的例子的范围内。基于本发明改变活动输液管道上出水口位置的各种变化，对于掌握现有技术的人而言是显而易见，都包含在本发明的范围内，不一一列举了。

在粉碎未完成前，防止出现渣-液分离操作的另一类方法是改变过滤机构的位置。此方法不另设活动输液管道，而是控制过滤机构的位置。过滤机构的位置处于结合状态时，从输液管道流出的液体流经过滤机构。过滤机构处于脱离状态时，从输液管道流出的液体不流经过滤机构。一种具体的实施方案是：当过滤机构处于结合状态时，过滤机构的入水口的位置，低于输液管道的出口位置，或与输液管道的出口位置持平，从输液管道流出的液体能够流经过滤机构。当过滤机构处于脱离状态时，过滤机构的入水口的位置，高于输液管道的出口位置，使从输液管道流出的液体不能流经过滤机构，而直接回流制浆容器，如图8所示。一种具体的控制机构是：在制浆开始时，选用卡，夹，旋，拎或托等某一装置使滤网处于高位，滤网的入水口高于输液管道的出口。需要过滤时，将该装置变化使滤网降落到低位，滤网的入水口低于输液管道的出口或持平。控制移动滤网位置的具体方法，可以有多种多样。这里所说的卡，夹，旋，拎或托只是例子，用来说明本发明的方法，并非将本发明的方法限制在所说的例子的范围内。实施本发明，在粉碎未完成前，防止出现渣-液分离操作的方法的各种具体变化，对于掌握现有技术的人而言，是显而易见，都包含在本发明的范围内，不一一列举了。

输液管道从上到下的尺寸(即，直径)一般是一样的，但是，不一定非要是一样的，也可以采用其它多种形状的管道，例如，下端是个喇叭形开口的管道，如图9所示，包含了设置在喇叭形开口内的粉碎刀片(3)，和设置在输液管道内的输液叶轮(6)。粉碎刀片也可以设置在喇叭形开口外。也可以是仅在喇叭形开口内设置输液叶轮兼粉碎刀片，或仅在输液管道内设置输液叶轮兼粉碎刀片，等等。基于本发明输液管道形状的各种变化，对于掌握现有技术的人而言，是显而易见，都包含在本发明的范围内，不一一列举了。

采用电机单独驱动输液叶轮的设计，入水口与出水口的中心点不一定要设在制浆容器的中心线位置上，而可以设在不是中心线的其他位置上。另外，对于输液叶轮与粉碎刀片共轴的设计，输液管道的入水口的中心点通常与驱动轴同心。但是，出水口的中心点并不一定也与驱动轴同心；也不一定要在制浆容器的中心线位置上。而且，输液管道也可以是某种弯管形状。当输液管道出水口的中心点在制浆容器的中心线上时，如图1所示，其过滤装置(4)包括一个环形的滤网。若输液管道出水口的中心点不在制浆容器的中心线上时，滤网当然也可以是其它形式，其它几何形状。基于本发明的输液管道的位置，形状，以及过滤装置的位置，形状的各种变化，对于掌握现有技术的人而言，是显而易见，都包含在本发明的范围内，不一一列举了。

输液叶轮的位置，可以在输液管道的下端，也可以在输液管道内部的任何位置，只须在液面以下就可以。当然，输液叶轮的位置在输液管道的下端，或在输液管道内部靠近底部处，比较有利，这样就能够适应制作少量豆浆的情况。在制作少量豆浆时，如果输液叶轮的位置过高，则可能因高出液面而无法正常工作。

渣-液分离用的滤网可以是重复使用的，具有细小网眼的金属或其它材料制作的滤网；也可是放置在粗大网眼的，金属或其它材料制成的托架上的，一次性使用的滤纸。过滤机构还可以进一步包括驱动滤网旋转的机构，产生离心力，提高渣-液分离的速度和浆液的收取率。如图10所示，一个固定在制浆容器盖(2)上的电机(20)，轴(21)，与轴相接的圆盘形支架(22)。滤网或装滤网托架(4)与圆盘形支架(22)相连接，且可以从支架(22)取下它来倒渣，放滤纸，或清洗。

制浆机的，驱动粉碎刀片的电机有上置，下置之分：象文件1和文件3那样，驱动刀片的轴是由下向上伸的，称为下置驱动；象文件2和文件4那样，驱动刀片的轴是由上向下伸的，称为上置驱动。

本发明的方法，既可用于下置驱动，也可用于上置驱动。例如图11所示，在制浆容器上方的机头(11)中，设置驱动电机(10)，由驱动轴(12)，驱动输液叶轮兼粉碎刀片(16)。

输液管道可以由几根支撑筋永久固定在制浆容器上；输液管道也可以是分离式，可卸的。在使用时，放入并固定在制浆容器内，使用后，与制浆容器分离，便于清洗。

固定分离式输液管道的方法可以是在管道外侧设置径向支撑筋数根，例如，上端、下端各三根。上端、下端支撑筋的另一端分别连接在两个圆环上。圆环的外径与制浆容器的内径配合适当。既位置稳定，又方便卸下。图12所示，输液管道(7)由上、下各三根支撑筋(14)连接到上、下支撑圆环(13)，并有三根立柱(15)连接上、下支撑圆环(13)。下部的圆环可直接坐落在制浆容器的底部，如图13所示。也可以在制浆容器的筒壁上设置几个小凸台，上部或下部的圆环坐落于这些小凸台上，如图14所示。还可以坐落于固定在制浆容器内壁或杯底的旋扣中。所说的圆环可以是整圈的，也可以是分段的。此处所说支撑筋的根数，立柱或圆环，仅是实施输液管道装置的示例。本发明包含了实施输液管道装置时各部数量的变化和局部样式的变化。

在输液叶轮兼粉碎刀片，并设置在输液管道内的设计中，输液管道也可以直接固定在制浆容器底部，只需在输液管道下端设置开口，让物料，如豆子，与浆液通行。

对于不可卸的，固定输液管道，设置它的位置和方法很多。类似于以上罗列说明的多种可卸输液管道的位置和结构，参照实施。

类似于图11所示的上置机头的豆浆机，输液管道也可以直接固定在上置的机头上，只需在输液管道上端设置开口，让物料，如豆子，与浆液通行。

以上所述各附图中，制浆容器的底部均画成是平的。这只是为了叙述以及作图方便而已。但并不意味着制浆容器底部必须是平的。比如，本发明也可以用于漏斗状底部的制浆容器，如图15所示。

本发明的优点还在于，可以使用滤纸来除渣。渣随滤纸清除，非常方便，可避免清洗粘有豆渣的细孔滤网的麻烦；可以方便地应用离心机构，来增加渣-液分离的速度和程度；既可以渣-液共煮，也可以除渣后单独煮液，非常灵活；便于实现全自动化操作。

附图说明

图1，本发明的一种基本结构，以及进行渣-液分离操作时，浆液流动路线的示意图。输液叶轮与粉碎刀片共轴，为下置电机的驱动轴。

图2，由一台单独的电机驱动输液叶轮。

图3，输液管道入口处设置输液叶轮，并与粉碎刀片制成一体。

图4，输液管道内设置输液叶轮并兼作粉碎刀片。

图5，输液管道上的开口与上下滑动式活动输液管道上的开口均被封闭。

图6，输液管道上的开口与活动输液管道上的开口互相重叠而导通。

图7，输液管道与活动输液管道的另一种设计。

图8，一种控制过滤操作的方法：滤网在过滤操作开始前，处在高于输液管道出水口的位置。

图9，喇叭形入水口的输液管道。

图10，带有离心脱水装置的过滤机构。

图11，本发明应用于上置驱动电机的制浆机。

图12，分离式输液管道的一种固定方法。

图13，另一种固定输液管道的方法。

图14，又一种固定输液管道的方法。

图15，具有漏斗状底部的制浆容器。输液管道内设置输液叶轮并兼作粉碎刀片。

在各图中：1，制浆容器；2，制浆容器盖；3，粉碎刀片；4，过滤机构；5，驱动轴；6，输液叶轮；7，输液管道；8，活动输液管道；9，开始制浆时的液面；10，上置的驱动电机；11，上置驱动电机的制浆机机头；12，上置驱动电机的驱动轴；13，连接固定输液管道径向支撑筋的圆环；14，固定输液管道的径向支撑筋；15，连接上下圆环的立柱；16，输液叶轮兼作粉碎刀片；17，输液叶轮与粉碎刀片制成一体；18，输液管道的出水开口；19，活动输液管道的出水开口；20，离心脱水机构的驱动电机；21，离心脱水机构驱动电机的驱动轴；22，连接滤网的圆盘支架；23，驱动输液叶轮的电机；24，使活动输液管道移动的操纵杆；25，连接操纵杆与活动输液管道的横梁。

Claims (18)

1.一种在液体中粉碎固体的装置的渣-液分离的方法，其特征是包含以下几个步骤：(1)在制浆容器中粉碎固体物料，(2)将需要除渣的含渣浆液输送到制浆容器的上方，(3)在制浆容器的上方设置过滤装置，滤除渣子，(4)除了渣的浆液回流制浆容器的方法。

2.权利要求1所说的渣-液分离的方法，其中所说的含渣浆液输送到制浆容器的上方的方法，包括设置向过滤装置输送含渣浆液的输液管道的方法，设置经此管道输送含渣浆液的机构的方法，以及控制含渣浆液流向所说的过滤装置或不流向所说的过滤装置的方法。

3.权利要求2所说的渣-液分离的方法，其中所说的控制含渣浆液流向所说的过滤装置或不流向所说的过滤装置的方法，包括控制输送含渣浆液的机构的方法，改变过滤装置入水口位置的方法，以及改变输液管道出水口位置的方法。

4.权利要求3所说的渣-液分离的方法，其中所说的改变输液管道出水口位置方法，包括设置活动输液管道的方法。

5.权利要求4所说的渣-液分离的方法，其中所说的设置活动输液管道的方法，包括活动输液管道以及输液管道上设置开口的方法。

6.权利要求5所说的渣-液分离的方法，其中所说的活动输液管道以及输液管道上设置开口的方法，包括活动输液管道上下移动的开闭开口的方法，和活动输液管道转动的开闭开口的方法。

7.权利要求4所说的渣-液分离的方法，其中所说的设置活动输液管道的方法，包括活动输液管道上下移动与过滤装置的入水口啮合或脱离啮合的方法。

8.权利要求3所说的渣-液分离的方法，其中所说的控制输送含渣浆液的机构的方法，包括控制驱动轴正转或反转的方法。

9.权利要求2所说的渣-液分离的方法，其中所说的设置经此管道输送含渣浆液的机构的方法，包括设置输液叶轮的方法。

10.权利要求3所说的渣-液分离的方法，其中所说的控制输送含渣浆液的机构的方法，包括用离合装置控制输液叶轮与驱动轴分离或结合的方法。

11.权利要求9所说的渣-液分离的方法，其中所说的设置输液叶轮的方法，包括输液叶轮与粉碎刀片共轴的方法。

12.权利要求11所说的渣-液分离的方法，其中所说的输液叶轮与粉碎刀片共轴的方法，包括在输液管道内输液叶轮兼做粉碎刀片的方法。

13.权利要求11所说的渣-液分离的方法，其中所说的输液叶轮与粉碎刀片共轴的方法，包括输液叶轮与粉碎刀片制成一体的方法。

14.权利要求2所说的渣-液分离的方法，其中所说的设置向过滤装置输送含渣浆液的输液管道的方法，包括所说的管道设置在制浆容器中心线上，或不设在中心线上的方法。

15.权利要求14所说的管道设置在制浆容器中心线上或不设在中心线上的方法，包括输液管道进水口设在制浆容器中心线上，而出水口不设在制浆容器中心线上的方法.

16.权利要求1所说的渣-液分离的方法，其中所说的设置过滤装置的方法，包括使用永久性滤网，或使用一次性滤纸的方法。

17.权利要求1所说的渣-液分离的方法，其中所说的设置过滤装置的方法，包括设置离心脱水机构的方法。

18.权利要求3所说的渣-液分离的方法，其中所说的改变过滤装置入水口位置的方法，包括过滤装置上下移动的方法。

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