CN102003870A - 排热回收式干燥装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种排热回收式干燥装置，其干燥室被划分为多个区域，在每个区域内分别设置一热交换装置和多个向干燥室送风的吸气扇，在所述各热交换装置中经热交换后的供应气体分别被各区域内的首个吸气扇吸入并被加热装置加热后，对干燥室内的被干燥物进行干燥，然后依次流过相邻的吸气扇，在流过每个吸气扇后均被加热并对被干燥物进行干燥，最后通过各个排热回收热交换装置向外排出。本干燥装置在干燥过程中使空气被多次加热、多次循环，提高了干燥效率，降低了能耗。

Description

排热回收式干燥装置

技术领域

本发明涉及一种干燥装置，特别是涉及一种设置有排热回收热交换装置，使排气与吸气之间产生热交换，以此进行干燥的排热回收式干燥装置。

背景技术

现有技术的农产品干燥装置，在韩国注册专利KR10-0492033中进行了详细说明。如图1所示，在现有技术中，通过干燥室10的排出口12排出的干燥时用过的高温高湿空气，其中一部分在排气扇22的作用下流经排热回收热交换装置100后排出。外部空气OA在吸气扇21的作用下流过所述排热回收热交换装置100，从排出气体EA中回收热量后，被供应到干燥装置。从排热回收热交换装置100供应到干燥装置内的空气在吸气扇20的作用下被吸入到干燥室10的吸气口11，被吸气扇20吸入的供应气体SA被加热装置30加热到一定温度后流过空气分配用叶片40，然后均匀地流入干燥室10内部，对传送带50上的被干燥物进行干燥，然后通过排出口12排出。

这里，通过上述干燥室10的排出口12排出的、对被干燥物进行烘干过程中使用过的高温高湿空气，其中大部分作为回流气体RA通过干燥室10的吸气口11重新流入干燥室10内部进行循环。

另外，本发明的申请人曾经申请了一种农水产品用干燥装置的发明专利，其申请号为KR10-0928703，其结构如图2所示。该干燥装置把从干燥室10的排出口12排出的、已在干燥过程中使用过的高温高湿空气全部作为排出气体EA，在通过排热回收热交换装置100排向外部的同时，向供应气体SA传递排热，是一种100％吸排气式干燥装置。

对于现有的排热回收式农水产品用干燥装置来说，图1所示的方式由于回收排出气体的热量，因此可以通过吸、排空气的量来稍微调节干燥空气的湿度，但是其吸排空气的量有限，很难大幅降低干燥空气的湿度；而图2的方式把回收了排热的外部空气全部作为干燥空气使用，其只在干燥装置内部进行一个循环后被排出，所以参与干燥过程的时间过短，存在没有充分利用干燥空气、造成能源浪费的问题。

发明内容

本发明是为了解决上述问题而提出的，其目的在于：提供一种排热回收式干燥装置，使吸入的空气从排出气体中回收热量，以高温低湿状态通过吸气扇并在干燥室内部多次循环，在达到一定湿度后再次进行排热回收式吸排气，以此断续地进行上述排热回收式吸排气，充分利用湿度低的空气。

另外，本发明的另一目的在于：减少能量损失、加快干燥速度。从干燥装置的侧面向放有被干燥物或在传送带上放有被干燥物的干燥室内部供应空气，并通过排热回收热交换装置按各个区域进行吸排气，而通过上述排热回收热交换装置供应的回流气体在吸气扇的作用下流过干燥室，之后在下一位置的吸气扇作用下再次流过干燥室，反复进行干燥，让空气在一定区域内循环后通过排热回收热交换装置排向外部。这种干燥方式以各个区域为单位进行，而上述区域是在干燥室的内部按长度方向划分。

即，本发明把干燥装置的干燥室划分为多个区域，让一个区域中用于干燥作业的空气多次反复流入干燥室内部，直到其湿度达到一定值后再通过排热回收热交换装置排向外部，同时向供应空气传递热量，降低能耗。

为了达到上述目的，在本发明的排热回收式干燥装置中，干燥室被划分为多个区域，在每个区域内分别设置一热交换装置和多个向干燥室送风的吸气扇，在所述各热交换装置中经热交换后的供应气体分别被各区域内的首个吸气扇吸入并被加热装置)加热后，对干燥室内的被干燥物进行干燥，然后依次流过相邻的吸气扇，在流过每个吸气扇后均被加热并对被干燥物进行干燥，最后通过各个排热回收热交换装置向外排出。

作这一种改进，被每个吸气吸入后被加热并对被干燥物进行干燥后的气体经排出口排出后流向与其相邻的下游吸气扇的吸气口。

作为另一种改进，所述被干燥物设置在传送带上，所述传送带设置成一层或多层。

为了提高干燥效果，在所述干燥室内还设置有磁控管，磁控管产生的微波通过导波管供应到干燥室内，对被干燥物进行干燥。

作为改进，在所述干燥室内部的传送带的上、下侧设置有防止空气沿传送带移动方向流动的隔离板，所述隔离板以不妨碍被干燥物和传送带移动的结构设置，从而提高了干燥效率。

另外，为了有效进行导流，在每个所述区域内分别设置有换气流动通路和吸气流动通路。所述换气流动通路连接被吸气扇吸入并进行干燥作业后从干燥室排出的空气排出口和相邻于所述吸气扇的下一吸气扇的吸气口；所述吸气流动通路分别连接每个区域内的吸气扇、加热装置和干燥室。

在所述干燥装置中，如果干燥室排出的回流气体湿度低于一定值，则使回流气体在干燥室内部反复循环；如果回流气体的湿度高于一定值，则在通过排热回收热交换装置回流气体的一部分排向外部的同时吸入供应气体，使所述供应气体与回流气体混合后在干燥室内部循环，进行干燥。

本发明的排热回收式干燥装置，把干燥室划分为多个区域后，使干燥时使用过的空气多次反复流入干燥室，直到空气中的湿度达到一定值后，在通过排热回收热交换装置向外排出空气的同时让排出气体向吸气传递热量。即，在干燥过程中使用一次的空气不直接排向外部，而是加热后再次用于干燥，直到空气的湿度达到一定值，之后通过排热回收热交换装置排向外部。另外，将干燥室按长度方向划分出多个区域，并以每个区域为单位进行干燥，提高了干燥效率，并通过回收排热降低了能耗。

附图说明

图1是现有技术的设有排热回收热交换装置的干燥装置中空气流通状态的示意图；

图2是另一现有技术的设有排热回收热交换装置的干燥装置中空气流通状态的示意图；

图3a是本发明的具有排热回收热交换装置的干燥装置重复循环过程中空气流动状态的示意图；

图3b是本发明的具有排热回收热交换装置的干燥装置在排热回收吸排气过程中空气流动状态的示意图；

图4是本发明的具有排热回收热交换装置的干燥装置在排热回收吸排气过程中空气流动状态的示意图；

图5是本发明的排热回收式干燥装置的一个实施例的示意图；

图6是显示本发明排热回收式干燥装置的一个实施例中干燥空气流动的侧剖面示意图；

图7是显示图6的排热回收式干燥装置中重要部位的平剖面示意图；

图8是本发明的实施例中多段换气通路及吸气流动通路的结构示意图；

图9是本发明中空气流动状态的示意图；

图10A是本发明另一实施例的换气流动通路示意图；

图10B是图10A的换气流动通路的侧面剖示图；

图11是显示本发明又一实施例的换气流动通路的重要部位示意图；

图12是图11的换气流动通路的平面结构示意图；

图13是本发明又一实施例的换气流动通路以及吸气流动通路的示意图；

图14是本发明又一实施例的排热回收式干燥装置的示意图；

图15是本发明另一实施例的排热回收式干燥装置的示意图；

图16是图15的排热回收式干燥装置的侧面剖示图；

图17是图15的排热回收式干燥装置的平剖面示意图。

其中：

10：干燥室        10a：换气流动通路    10b：吸气流动通路

11：吸气口        12：排出口            1-N，2-N，20：吸气扇

30：加热装置      40：叶片              50：传送带

51：隔离板        60：磁控管            61：导波管

70：冷却除湿器    75：干燥台            80：双向节气阀

81：双向风量调节器        100、101：排热回收热交换装置

具体实施方式

本发明涉及对紫菜、农水产品、工业产品等进行干燥的干燥装置，特别是涉及多次回收干燥过程中使用过的空气，直到该空气达到一定湿度后再通过排热回收热交换装置排向外部的排热回收式干燥装置。

即：本发明的排热回收式干燥装置把从排出气体中回收排热的低湿度的吸入气体(干燥空气)通过吸气扇多次供应到干燥室内部，使之多次循环，当干燥空气的湿度达到一定值后，在排出干燥空气的同时让吸入气体回收所排出的热量。由于断续地进行排热回收式吸排气，从而可以充分利用干燥空气。在本发明中，把干燥室按长度方向划分为多个区域后，使各区域分别通过排热回收热交换装置进行吸气和排气。

另外，本发明在每个区域设置有排热回收热交换装置，使吸入气体从排出气体中回收热量，并把吸入气体用于干燥室中的干燥作业后，使之反复多次进行循环干燥过程，当空气中的水分含量达到一定值时，将其排出。

在本发明中，在干燥装置的一侧设置多个吸气扇，向干燥室供应空气，并把干燥室划分为多个区域，利用设于各区域内的多个吸气扇，让空气在各个区域内反复循环，在充分进行干燥后排出。这里，排出气体与排热回收吸气同时进行，而排热回收吸排气过程断续地进行。在进行吸排气时，干燥室内的高湿空气充分地排向外部。

另外，在本发明的另一实施例中，在1号吸气扇的作用下流入干燥室后完成干燥的空气，在2号吸气扇的作用下重新在干燥室内部循环，在2号吸气扇的作用下完成干燥作业的空气在3号吸气扇的作用下重新在干燥室内部循环。以此通过多个吸气扇对一个区域进行干燥，让空气进行多次循环，而1号吸气扇供应的吸气在排热回收热交换装置中与区域内最后的吸气扇排出的排出气体进行热交换，连续地供应到区域内部。

在上述干燥方式中，干燥室内的多个区域分别独立地进行干燥。

即，本发明把一个干燥装置的干燥空间划分为多个区域后，对应于每个区域分别设置排热回收热交换装置。在每个区域中设置多个吸气扇，让空气在干燥室内部循环，进行干燥。这样可以利用从外部吸入的低湿空气提高干燥效率，同时还能回收排热、节约干燥所需的能量。

在本发明中，供应气体(SA：Supply Air)指通过排热回收热交换装置100供应给干燥室10的空气，排出气体(EA：Exhaust Air)指结束干燥后从干燥室10排出、通过热交换装置100排向外部的空气，回流气体(RA：Return Air)指从干燥室10排出后重新供应到干燥室10内的空气或者流过排热回收热交换装置100的空气。图1～4中的SA①是加热后的供应气体。

下面参照附图对本发明的实施例进行详细说明。

如图3a所示，本发明通过排热回收热交换装置100进行干燥室内空气的排出和外部空气的吸入，之后通过吸气扇20把供应到干燥装置内部的低湿空气SA供应到干燥室10内部。通过干燥室10的排出口12排出的干燥空气如果没有达到一定湿度，则反复通过吸气扇20重新被供应到干燥室10内部。循环的回流气体RA达到一定湿度时，在设置于排热回收热交换装置100吸排气侧的吸排气扇21、22的作用下，干燥装置内部的高湿度的干燥用空气被充分排出，外部的低湿空气SA流入干燥装置内部，在吸气扇20的作用下，该低湿空气被供应到干燥室10内部，与通过干燥室10排出口12排出的高湿回流气体RA混合，在吸气扇20的作用下供应到干燥室10中。

如图3b所示，在进行排热回收吸排气作业时，已经用于干燥过程的高湿回流气体RA与从外部吸入的低湿供应气体SA混合，之后在一段时间内在干燥室10内部循环，使干燥室10内部的空气处于湿度较低的状态。上述排热回收吸排气作业断续地进行。当干燥装置内的空气湿度达到一定水平以下时，停止排热回收吸排气作业，使干燥装置内部的空气在干燥室10内部连续循环，使从排出气体EA回收排热的低湿供应气体SA充分、经济地用于干燥作业。

另外，如图4所示，在使用腔体或干燥间等独立干燥室10的情况下，也可以使用上述方式。即，让流过冷却除湿器70和排热回收热交换装置100后的供应气体SA流过吸气扇20和加热装置30后，流过具有腔体或干燥间结构、在内部设有干燥台75的干燥室10。从上述干燥室10排出的空气通过调节器，作为回流气体RA重新流入干燥室，或者通过排热回收热交换装置10，作为排出气体EA排向外部。

即，把低湿的供应气体SA供应到干燥室10进行干燥后，所排出的干燥空气RA由双向节气阀(damper)80决定其流动方向；如果空气湿度没有达到一定湿度，则在吸气扇20作用下反复流入干燥室10内部；如果空气湿度达到一定湿度，则通过排热回收热交换装置100，在排气扇22作用下排出。这时，外部的低湿空气OA吸收排出空气的热量，并被供应到干燥室10。

上述排热回收式吸排气作业断续地进行，当干燥装置内的空气湿度到达一定值以下时，停止排热回收吸排气作业，使干燥装置内的空气连续地在干燥室10内部循环，使从排出气体EA回收排热的低湿的外部供应气体SA得到充分、经济地利用。

另外，本发明中，在干燥室10内部设有长度相当长的传送带50。为了按区域(zone)对装放在传送带50上的被干燥物进行干燥，干燥室10内部被划分为多个区域。

在每个区域连续地设有向传送带50方向输送供应气体SA的吸气扇1-1、1-2……1-N(2-1、2-2……2-N)，由上述吸气扇输送的供应气体SA被加热装置30加热后，流过传送带50，然后排出。流过一次干燥室10的空气不会被作为排出气体EA直接排出，而是通过各吸气扇在干燥室10内循环多次，然后流过排热回收热交换装置100、101并排向外部。

下面参照图5对本发明的某一个区域进行说明。流过排热回收热交换装置100的供应气体SA通过吸气扇1-1和加热装置30后流过传送带50，在对被干燥物进行干燥后，在其湿度上升、温度下降的状态下从干燥室10被排出，再次被吸气扇1-2吸入、被加热装置30加热到一定温度后，流过传送带50，对被干燥物再次进行干燥。其水分含量再次上升、再次被吸气扇1-3吸入后进行干燥。空气以上述方式流过多个吸气扇1-1、1-2……1-N，对被干燥物进行干燥，同时其湿度升高，最终以高湿状态排向外部。

以上述方式流过吸气扇(1-N)的排出气体EA在排热回收热交换装置100中向外部空气OA传递热量，使温度高、湿度低的供应气体SA通过吸气扇1-1连续流入。

另外，通过设置在另一区域的排热回收热交换装置101的供应气体SA在吸气扇2-1的作用下流过加热装置30时温度上升，并在干燥传送带50上的被干燥物的过程中温度降低，然后再次通过吸气扇2-2流过干燥室10后，再次被吸气扇2-3吸入，反复地对被被干燥物进行干燥。

以这种方式流过多个吸气扇2-1、2-2……2-N的后的排出气体EA成为高湿空气，在排热回收热交换装置101中向来自外部的外部空气OA传递热量，使温度高、湿度低的供应气体SA通过吸气扇2-1连续地流入。

本发明中，排热回收热交换装置100让在吸气扇1-N作用下结束干燥作业后排出的排出气体EA与外部空气OA发生热交换，向干燥室10供应比外部空气温度更高、相对湿度更低的供应气体SA。

另外，本发明的排热回收热交换装置101让在吸气扇2-N作用下结束干燥作业后排出的排出气体EA与外部空气OA发生热交换，向干燥室10供应比外部空气温度更高、相对湿度更低的供应气体SA。因此，在各个排热回收热交换装置100、101中，供应气体SA与排出气体EA之间产生热交换。

另外，本发明中，通过吸气扇1-1供应的空气，在进行干燥后不会直接排向外部，而是流入下一吸气扇1-2进行干燥作业。在上述吸气扇1-2作用下进行作业后，空气流入下一吸气扇1-3进行干燥。以这种方式，向设置在一个区域内的所有吸气扇1-1、1-2……1-N供应空气。

本发明的排热回收热交换装置100把流过最后吸气扇1-N后的空气作为排出气体EA排向外部，并让排出气体EA与来自外部的外部空气OA进行热交换，让供应气体SA的温度上升，向吸气扇1-1输送高温低湿的供应气体SA。

这种方式的排热回收式吸气、循环干燥、排气过程，分别以干燥室10的各个区域为单位进行。

另外，本发明中，在各吸气扇1-1-…1-N以及2-1……(2-N)的下侧，分别设有通过电热器或燃气加热器加热空气的加热装置30，把吸气扇吸入的供应气体SA加热到一定温度后，循环地对干燥室10内部的被干燥物进行干燥。

在本发明中，如图5～图7所示，在干燥室10内部的传送带50的上、下侧分别设置有隔离板51，以便干燥空气在吸气扇作用下流动时尽量防止其流动到相邻的区域。上述隔离板51以不妨碍传送带50和被干燥物移动的结构、设置在传送带50的上部和下部，在上述传送带50移动时、可以尽量防止空气向传送带50移动方向移动。即，上述隔离板51以传送带移动方向为准，竖立在90°和270°方向上，防止空气在传送带50移动方向或者传送带50的长度方向移动，可以把干燥室10内部空间划分为由各个吸气扇控制的空间。

以紫菜干燥工序为例，表1所示是本发明的干燥装置中空气的状态，表2是现有技术与本发明的空气状态及消耗热量的对比表。通过这些表格可以看出本发明的效果。

表1

其中：SA：回收80％排热后的供应气体；SA①：加热后的供应气体；

表2

如表1所示，在紫菜干燥工序中，如果空气状态为在OA 5℃与RA 40℃下进行80％热交换，则SA的温度为33℃，向外排出的EA温度为12℃。相对湿度从OA的30％降低为SA的5％。SA被加热到适合于烘干紫菜的45℃时，相对湿度降低到3％，可以得到非常有利于干燥的空气条件。

另外，如表2所示，在干燥紫菜结束的回流气体RA的状态(温度40℃，相对湿度60％，绝对湿度30g/kg(DA))相同的条件下，本发明与现有技术在干燥过程中蒸发的水份量分别为3和28g/kg，本发明的干燥能力是现有技术的9倍以上。

通过对比所需热量可知，本发明的第1加热装置所需热量为2.9kcal/kg(DA)，比现有技术的2.1kcal/kg(DA)高出0.8kcal/kg(DA)，但在干燥室内部循环的过程中所需热量降低为1.2kcal/kg(DA)。因此，以换气量为10％、换气次数为10次计算，现有技术所需总热量为2.1*10次＝21kcal/kg(DA)，但本发明中，初次所需热量为2.9kcal/kg(DA)，其余9次为内部循环，所需热量为1.2*9＝10.8kcal/kg(DA)，所需总热量为13.7kcal/kg(DA)。与现有技术相比可以节省约35％的能量。

本发明中，在上述干燥室10的一个区域中设有一个排热回收热交换装置100。这种区域可以根据不同的干燥装置，如图8以及图9所示，按垂直方向设置多层，并在各个区域中根据实际需要设置适当数量的多个吸气扇。

本发明中，在形成于上述干燥室10的多个区域中设置有隔离板51、换气流动通路10a和吸气流动通路10b。上述隔离板51设置在传送带50的上部和下部。如图10A、10B、11、12、13所示，换气流动通路10a和吸气流动通路10b起到空气管道的作用。

另外，根据循环吸气扇20的设置位置，上述换气流动通路10a和吸气流动通路10b也可以具有扭曲的结构和具有各种角度的各种形状，而不是简单的直线结构。

另外，图14是本发明另一排热回收式干燥装置的实施例示意图。对于本发明的外部空气排热回收吸排气式干燥装置来说，如果供应气体SA与排出气体EA的风量过大，则排热回收装置100的体积也会很大。这样会出现很难设置庞大的排热回收装置100或者设置费用等经济方面的问题。因此，如图14所示，在干燥装置中最后的吸气扇20的作用下，由干燥室10排出的回流气体RA中，通过双向风量调节器81使其中一部分不流过排热回收装置100，而是直接流向供应气体SA侧。

在这种情况下，结束干燥作业的回流气体RA中的一部分直接流向供应气体SA侧，使流向各区域的1号吸气扇的供应气体SA湿度增高、使干燥效率降低。但是，对于上述排热回收装置100来说，可以降低供应气体SA和排出气体EA的量，减少排热回收装置100的大小，这些均可以容易地实现。

另外，如图15、16、17所示，本发明还可以适用于利用加热器等加热装置对排热回收热交换装置100供应的供应气体SA进行加热的同时对被干燥物直接照射微波进行干燥的复合干燥方式。这里，除设置有加热装置30外，还设置有磁控管60和导波管61，把磁控管60产生的微波通过导波管61直接照射到干燥室10，利用微波烘干上述干燥室10内的被干燥物，可以进行快速干燥。

在本实施例中，干燥室10内的空气循环与前面的实施例相同，不同的只是利用微波对被干燥物直接加热。因此，需要设置用于驱动磁控管60的电源62，并设置可屏蔽干燥室10内侧微波的屏蔽板。

另外，在本实施例中，驱动磁控管60时会产生热量，需要冷却磁控管60。因此，可以向磁控管60内部供应冷却气，并把磁控管60排出的空气与干燥室10排出的回流气体RA一起通过排热回收热交换装置100向外排出，这样可以回收部分热量，用于干燥作业，从而可以减少能耗。

Claims (10)

1.一种排热回收式干燥装置，包括干燥室，其特征在于：所述干燥室(10)被划分为多个区域，在每个区域内分别设置一热交换装置(100/101)和多个向干燥室(10)送风的吸气扇(1-1、1-2、……、1-N/2-1、2-2、……、2-N)，在所述各热交换装置(100、101)中经热交换后的供应气体(SA)分别被各区域内的首个吸气扇(1-1/2-1)吸入并被加热装置(30)加热后，对干燥室(10)内的被干燥物进行干燥，然后依次流过相邻的吸气扇(1-2、1-3、……1-N/2-2、2-3、……2-N)，在流过每个吸气扇后均被加热并对被干燥物进行干燥，最后通过各个排热回收热交换装置(100/101)向外排出。

2.根据权利要求1所述的排热回收式干燥装置，其特征在于：被每个吸气吸入后被加热并对被干燥物进行干燥后的气体经排出口(12)排出后流向与其相邻的下游吸气扇的吸气口(11)。

3.根据权利要求1所述的排热回收式干燥装置，其特征在于：所述被干燥物设置在传送带(50)上，所述传送带(50)设置成一层或多层。

4.根据权利要求1所述的排热回收式干燥装置，其特征在于：在所述干燥室(10)内设置有磁控管(60)，磁控管(60)产生的微波通过导波管(61)供应到干燥室(10)内，对被干燥物进行干燥。

5.根据权利要求4所述的排热回收式干燥装置，其特征在于：所述磁控管(60)通过冷却空气进行冷却，冷却磁控管(60)后的空气与从干燥室(10)排出的回流气体(RA)一起通过排热回收热交换装置(100)排出。

6.根据权利要求3或4所述的排热回收式干燥装置，其特征在于：在所述干燥室(10)内部的传送带(50)的上、下侧设置有防止空气沿传送带(50)移动方向流动的隔离板(51)，所述隔离板(51)以不妨碍被干燥物和传送带(50)移动的结构设置。

7.根据权利要求1～4中任一项所述的排热回收式干燥装置，其特征在于：在每个所述区域内分别设置有换气流动通路，所述换气流动通路连接被吸气扇(1-1)吸入并进行干燥作业后从干燥室(10)排出的空气排出口(12)和相邻于所述吸气扇(1-1)的下一吸气扇(1-2)的吸气口(11)。

8.根据权利要求1～4中任一项所述的排热回收式干燥装置，其特征在于：在每个所述区域内分别设置有连接吸气扇、加热装置(30)和干燥室(10)的吸气流动通路(10b)。

9.根据权利要求1～4中任一项所述的排热回收式干燥装置，其特征在于：在所述吸气扇作用下由干燥室(10)排出的回流气体(RA)中的一部分通过双向风量调节器(81)以不流过排热回收装置(100)的状态直接流向供应气体(SA)侧。

10.根据权利要求1～4中任一项所述的排热回收式干燥装置，其特征在于：如果干燥室(10)排出的回流气体(RA)湿度低于一定值，则使回流气体(RA)在干燥室(10)内部反复循环；如果回流气体(RA)的湿度高于一定值，则在通过排热回收热交换装置(100)使回流气体(RA)的一部分排向外部的同时吸入供应气体(SA)，使所述供应气体(SA)与回流气体(RA)混合后在干燥室(10)内部循环，进行干燥。

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