CN111442558A - 基于单机不同蒸发温度的温湿分控空调***及控制方法 - Google Patents
基于单机不同蒸发温度的温湿分控空调***及控制方法 Download PDFInfo
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Abstract
本发明提供了一种基于单机不同蒸发温度的温湿分控空调***,包括:冷热源***,包括单机不同蒸发温度压缩机、第一四通阀、第二四通阀、室外换热器、视液镜、干燥过滤器、第一球阀、第二球阀、第三球阀、第四球阀、第一电子膨胀阀、第二电子膨胀阀、第一室内换热器和第二室内换热器;末端***,包括控温末端和能量分级利用的控湿末端;第一水***,包括第一循环水泵、第一室内换热器和湿处理段形成的第一水循环环路;以及第二水***,包括第二循环水泵、第二室内换热器、控温末端形成的第二水循环环路以及第二循环水泵、第二室内换热器、预处理段和再处理段形成的第三水循环环路。本发明还提供了一种该空调***的控制方法。
Description
技术领域
本发明涉及一种空调***,具体涉及一种基于单机不同蒸发温度的温湿分控空调***及控制方法。
背景技术
长江流域常年湿度较高,尤其夏季。考虑到空调***的舒适性、能效等因素,该地区宜采用温湿分控空调***。而双蒸发温度温湿分控空调***较传统空调***要更节能。
我国对于双蒸发温度空调***、机器的研究涉及多方面,但是对于不同蒸发温度温湿分控空调***的研究较少。如专利CN205505465U提出了一种双蒸发温度空调***,但是该***存在功能单一,制冷机组可靠性差,中间腔吸气容易带液、性能系数差等缺点。如专利CN106524581A提出了一种单压缩机双蒸发温度的无霜型热回收式新风热泵机组。该热泵机组功能设计为制热,分为普通制热和低温制热两种工况,依据实际需要切换工况。如专利CN104896786A提供了一种双蒸发器的冷热联供一体机,同时向室内供冷、供热。如专利CN106679025A提出了一种双蒸发温度的空调器,该空调器设计目标是针对全新风***。如专利CN102141316A提供了一种温度与湿度独立控制的双蒸发温度空调器,该空调器只能夏季制冷且适合制冷量小的场所。
此外,现有技术中的双蒸发温度空调***还存在***结构复杂、成本较高、控制难度较大、能效不够高等问题。
发明内容
本发明是为了解决上述问题而进行的,目的在于提供一种基于单机不同蒸发温度的温湿分控空调***及控制方法。
本发明提供了一种基于单机不同蒸发温度的温湿分控空调***,具有这样的特征,包括:冷热源***,包括单机不同蒸发温度压缩机、与单机不同蒸发温度压缩机连接的第一四通阀与第二四通阀、通过管路与第一四通阀连接的室外换热器、视液镜、干燥过滤器、第一球阀、第一电子膨胀阀和第一室内换热器以及通过管路与第二四通阀、室外换热器、视液镜、干燥过滤器连接的第二球阀、第二电子膨胀阀和第二室内换热器;末端***,包括与第二室内换热器连接的控温末端以及控湿末端,该控湿末端中含有与第二室内换热器连接的预处理段、与第一室内换热器连接的湿处理段以及与第二室内换热器连接的再处理段;第一水***,包括通过水管路依次连接的第一循环水泵、第一室内换热器以及湿处理段形成的第一水循环环路;以及第二水***,包括通过水管路依次连接的第二循环水泵、第二室内换热器、控温末端形成的第二水循环环路以及通过水管路依次连接的第二循环水泵、第二室内换热器、预处理段和再处理段形成的第三水循环环路,其中,单机不同蒸发温度压缩机具有第一吸气口、第二吸气口以及排气口,第一吸气口与第一四通阀接口E1连接,第二吸气口与第二四通阀接口E2连接,排气口与第一四通阀接口C1和第二四通阀接口C2连接,第一四通阀接口D1与室外换热器的一端相连,室外换热器的另一端依次连接视液镜、干燥过滤器、第一球阀、第一电子膨胀阀、第一室内换热器以及第一四通阀接口S1,形成第一环路,第二四通阀接口D2与室外换热器的一端相连,室外换热器的另一端依次连接视液镜、干燥过滤器、第二球阀、第二电子膨胀阀、第二室内换热器以及第二四通阀接口S2,形成第二环路,第一环路和第二环路之间设有支路,支路的一端位于第一电子膨胀阀与第一室内换热器之间,支路的另一端位于第二电子膨胀阀与第二室内换热器之间,支路中设有第三球阀与第四球阀,控温末端用于对室内温度进行控制处理,控湿末端用于对室内湿度进行控制处理。
在本发明提供的基于单机不同蒸发温度的温湿分控空调***中,还可以具有这样的特征:其中,单机不同蒸发温度压缩机为双缸滚动转子式压缩机,两个气缸相差180°,对称布置,变频运行,单机不同蒸发温度压缩机的转速根据第二室内换热器的出水温度进行调节。
在本发明提供的基于单机不同蒸发温度的温湿分控空调***中,还可以具有这样的特征:其中,室外换热器的外侧还设有风机,风机的转速根据室外换热器的压力进行调节。
在本发明提供的基于单机不同蒸发温度的温湿分控空调***中,还可以具有这样的特征:其中,第一电子膨胀阀的开度根据第一室内换热器的出水温度进行调节。
在本发明提供的基于单机不同蒸发温度的温湿分控空调***中,还可以具有这样的特征:其中,第二电子膨胀阀的开度根据第二室内换热器的制冷剂过热度进行调节。
在本发明提供的基于单机不同蒸发温度的温湿分控空调***中,还可以具有这样的特征:其中,控温末端的回水管接口处还设有第一温控电动三通阀,第一温控电动三通阀的开度根据室内空气温度进行调节。
在本发明提供的基于单机不同蒸发温度的温湿分控空调***中,还可以具有这样的特征:其中,预处理段的回水管接口处还设有第二温控电动三通阀,第二温控电动三通阀的开度根据预处理段出口处的空气温度进行调节。
在本发明提供的基于单机不同蒸发温度的温湿分控空调***中,还可以具有这样的特征:其中,湿处理段的回水管接口处还设有第三温控电动三通阀,第三温控电动三通阀的开度根据湿处理段出口处的空气温度进行调节。
在本发明提供的基于单机不同蒸发温度的温湿分控空调***中,还可以具有这样的特征:其中,再处理段的回水管接口处还设有第四温控电动三通阀,第四温控电动三通阀的开度根据再处理段出口处的空气温度进行调节。
本发明还提供了一种基于单机不同蒸发温度的温湿分控空调***的控制方法,具有这样的特征,包括:通过调节第一四通阀和第二四通阀,使第一四通阀的接口E1与S1连通、接口D1与C1连通,第二四通阀的接口E2与S2连通、接口D2与C2连通,开启第一球阀和第二球阀,关闭第三球阀和第四球阀,开启第一电子膨胀阀和第二电子膨胀阀,此时***切换到制冷模式,通过调节第一四通阀和第二四通阀,使第一四通阀的接口C1与S1连通、接口D1与E1连通,第二四通阀的接口C2与S2连通、接口D2与E2连通,关闭第一球阀,开启第二球阀、第三球阀和第四球阀,关闭第一电子膨胀阀,开启第二电子膨胀阀,此时***切换到制热模式。
发明的作用与效果
根据本发明所涉及的基于单机不同蒸发温度的温湿分控空调***,因为设有双四通阀与双室内换热器进行制冷剂的循环流通换热,并设有控湿末端、控温末端与双室内换热器进行水循环换热,所以,在制冷或制热模式下均能实现室内温度和湿度独立控制;因为***设计简单、主要部件少,所以,***成本低、可操作性强、可控性高;因为控湿末端的功能结构设计融入能量分级利用原理,同时压缩机随冷/热量需求变频运行,所以,能够有效提高***能效;因为部分组件能够根据运行状况以及室内环境进行调节,所以,能够有效地对***的运行状态进行控制。因此,本发明的基于单机不同蒸发温度的温湿分控空调***形式简单灵活,适用多种空调末端形式,且***成本低,可操作性强,可控性高,在制冷、制热模式下均能实现高效温湿分控。另外,通过本发明的一种基于单机不同蒸发温度的温湿分控空调***的控制方法能够对该空调***有效控制。
附图说明
图1是本发明的实施例中的基于单机不同蒸发温度的温湿分控空调***的结构示意图;
图2是本发明的实施例中的基于单机不同蒸发温度的温湿分控空调***在制冷模式下的运行示意图;
图3是本发明的实施例中的基于单机不同蒸发温度的温湿分控空调***在制热模式下的运行示意图。
具体实施方式
为了使本发明实现的技术手段与功效易于明白了解,以下结合实施例及附图对本发明作具体阐述。
图1是本发明的实施例中的基于单机不同蒸发温度的温湿分控空调***的结构示意图。
如图1所示,本实施例的基于单机不同蒸发温度的温湿分控空调***100,包括冷热源***、末端***、第一水***以及第二水***。
冷热源***包括单机不同蒸发温度压缩机1、与单机不同蒸发温度压缩机1连接的第一四通阀2与第二四通阀3、通过管路与第一四通阀2连接的室外换热器4、视液镜5、干燥过滤器6、第一球阀7、第一电子膨胀阀8和第一室内换热器9以及通过管路与第二四通阀3、室外换热器4、视液镜5、干燥过滤器6连接的第二球阀10、第二电子膨胀阀11和第二室内换热器12。
单机不同蒸发温度压缩机1为双缸滚动转子式压缩机,两个气缸相差180°,对称布置,变频运行,适用于功率较大场合,单机不同蒸发温度压缩机1的转速根据第二室内换热器12的出水温度进行调节。
单机不同蒸发温度压缩机1具有第一吸气口101、第二吸气口102以及排气口103,
第一吸气口101与第一四通阀2接口E1连接,第二吸气口102与第二四通阀3接口E2连接,
排气口103与第一四通阀2接口C1和第二四通阀3接口C2连接。
第一四通阀2接口D1与室外换热器4的一端相连,室外换热器4的另一端依次连接视液镜5、干燥过滤器6、第一球阀7、第一电子膨胀阀8、第一室内换热器9以及第一四通阀2接口S1,形成第一环路。
第二四通阀3接口D2与室外换热器4的一端相连,室外换热器4的另一端依次连接视液镜5、干燥过滤器6、第二球阀10、第二电子膨胀阀11、第二室内换热器12以及第二四通阀3接口S2,形成第二环路。
第一环路和第二环路之间设有支路,支路的一端位于第一电子膨胀阀8与第一室内换热器9之间,支路的另一端位于第二电子膨胀阀11与第二室内换热器12之间,支路中设有第三球阀与13第四球阀14。
室外换热器4的外侧还设有风机41,风机41的转速根据室外换热器4的压力进行调节。
第一电子膨胀阀8的开度根据第一室内换热器9的出水温度进行调节。
第二电子膨胀阀11的开度根据第二室内换热器12的制冷剂过热度进行调节。
末端***包括与第二室内换热器12连接的控温末端15以及控湿末端16,该控湿末端16中含有与第二室内换热器12连接的预处理段161、与第一室内换热器9连接的湿处理段162以及与第二室内换热器12连接的再处理段163。
控温末端15用于对室内温度进行控制处理,控湿末端16用于对室内湿度进行控制处理。
控温末端15的回水管接口处还设有第一温控电动三通阀151,第一温控电动三通阀151的开度根据室内空气温度进行调节。
本实施例中,预处理段161、湿处理段162和再处理段163不必无间相连,且控湿末端16中还可以根据实际需求设置初级过滤段、中级过滤段或回风段等其他所需功能段。
预处理段161的回水管接口处还设有第二温控电动三通阀1611,第二温控电动三通阀1611的开度根据预处理段161出口处的空气温度进行调节。
湿处理段162的回水管接口处还设有第三温控电动三通阀1621,第三温控电动三通阀1621的开度根据湿处理段162出口处的空气温度进行调节。
再处理段163的回水管接口处还设有第四温控电动三通阀1631,第四温控电动三通阀1631的开度根据再处理段163出口处的空气温度进行调节。
第一水***17包括通过水管路依次连接的第一循环水泵171、第一室内换热器9以及湿处理段162形成的第一水循环环路。
第二水***18包括通过水管路依次连接的第二循环水泵181、第二室内换热器12、控温末端15形成的第二水循环环路以及通过水管路依次连接的第二循环水泵181、第二室内换热器12、预处理段161和再处理段163形成的第三水循环环路。
本实施例还提供了一种基于单机不同蒸发温度的温湿分控空调***100的控制方法来对***制冷模式和制热模式进行切换,具体过程如下:
通过调节接口E1和接口S1连通,接口D1和接口C1连通,同时接口E2和接口S2连通,接口D2和接口C2连通时,开启第一球阀7和第二球阀10,关闭第三球阀13和第四球阀14,开启第一电子膨胀阀8和第二电子膨胀阀11,此时***为制冷模式。
图2是本发明的实施例中的基于单机不同蒸发温度的温湿分控空调***在制冷模式下的运行示意图。
如图2所示,在制冷模式下,经压缩后的高温高压气态制冷剂,一部分流入第一四通阀2的C1D1通道,一部分流入第二四通阀3的C2D2通道,两者在进入室外换热器4前混合,混合后流入室外换热器4进行冷凝,冷凝后成为中温高压液态制冷剂。
随后,冷凝后的中温高压液态制冷剂,经视液镜5、干燥过滤器6后分为两个支路,一路经过第一球阀7流入第一电子膨胀阀8,另一路经过第二球阀10流入第二电子膨胀阀11。各支路制冷剂流量由第一电子膨胀阀8和第二电子膨胀阀11的开度决定,中温高压液态制冷剂经电子膨胀阀节流后成为低温低压液态制冷剂。
经第一电子膨胀阀8节流后的制冷剂流入第一室内换热器9与第一水***17换热,制冷剂带走第一水***17的热量,成为高温低压气态制冷剂,第一水***17内的水散热成为低温供水。
经第二电子膨胀阀11节流后的制冷剂流入第二室内换热器12与第二水***18换热,制冷剂带走第二水***18的热量,成为高温低压气态制冷剂,第二水***18内的水散热成为低温供水。
经换热后的第一水***17的供水温度要低于经换热后的第二水***18的供水温度。经第一室内换热器9换热后的制冷剂压力低于经第二室内换热器12换热后的制冷剂压力。
经第一室内换热器9换热后的高温低压气态制冷剂,经第一四通换向阀2的S1E1通道流入单机不同蒸发温度压缩机1的第一吸气口101。
经第二室内换热器12换热后的高温低压气态制冷剂,经第二四通换向阀3的S2E2通道流入单机不同蒸发温度压缩机1的第二吸气口102。
第一吸气口101处的制冷剂先压缩,当压缩至第二吸气口102处制冷剂压力时,第二吸气口102处制冷剂进入压缩机内混合压缩,经压缩后的制冷剂成为高温高压气态制冷剂。
经第一室内换热器9换热后的第一水***17内的水流入控湿末端16的湿处理段162,对湿处理段162内的空气进行除湿,后再流入第一室内换热器9内进行换热。
经第二室内换热器12换热后的第二水***18内的水分为两支路,一路流入控温末端15进行换热;另一路流入控湿末端16的预处理段161,对预处理段161内的空气进行降温,辅助湿处理,随后再流入再处理段163,对再处理段163内的空气进行升温,最后经换热后的两支路回水混合,再流入第二室内换热器12内进行换热。
通过调节接口C1和接口S1连通,接口D1和接口E1连通,同时接口C2和接口S2连通,接口D2和接口E2连通时,关闭第一球阀7,开启第二球阀10、第三球阀13和第四球阀14,关闭第一电子膨胀阀8,开启第二电子膨胀阀11,此时***为制热模式。
图3是本发明的实施例中的基于单机不同蒸发温度的温湿分控空调***在制热模式下的运行示意图。
如图3所示,在制热模式下,经压缩后的高温高压气态制冷剂分两路,一路经第一四通换向阀2的C1S1通道,流入第一室内换热器9与第一水***17换热成为中温高压液态制冷剂,第一水***17内的水吸热成高温水;另一路经第二四通换向阀3的C2S2通道,流入第二室内换热器12与第二水***18换热成为中温高压液态制冷剂,第二水***18内的水吸热成高温水。
经换热器换热的两路中温高压液态制冷剂在进入第二电子膨胀阀11前混合,经第二电子膨胀阀11节流后成为低温低压液态制冷剂,经干燥过滤器6、视液镜5后流入室外换热器4蒸发换热成为高温低压气态制冷剂。
蒸发换热后的高温低压气态制冷剂分两路,一路经第一四通换向阀2的D1E1通道流入单机不同蒸发温度压缩机1的第一吸气口101,另一路经第二四通换向阀3的D2E2通道流入单机不同蒸发温度压缩机1的第二吸气口102,经压缩后成为高温高压气态制冷剂。
经第一室内换热器9换热后的第一水***17流入湿处理段162,对湿处理段162内的空气进行加湿,后再流入第一室内换热器9内进行换热。
经第二室内换热器12换热后的第二水***18分为两路,一路流入控温末端15进行换热;另一路流入预处理段161,对预处理段161内的空气进行小升温,辅助湿处理后再流入再处理段163,对再处理段163内的空气进行升温,最后经换热后的两支路回水混合,再流入进第二室内换热器12内进行换热。
本实施例中,还通过调节部分组件来控制***运行状态,控制调节过程如下:
根据第二室内换热器12的出水温度调节单机不同蒸发温度压缩机1的频率来控制压缩机转速,从而调节第二室内换热器12的出水温度。
根据室外换热器4的压力值调节室外换热器4处的风机41的转速,从而进行室外换热器4压力的自动控制。
根据第一室内换热器9的出水温度调节第一电子膨胀阀8的开度,从而控制第一室内换热器9的出水温度。
根据第二室内换热器12出口过热度调节第二电子膨胀阀11的开度,从而控制第二室内换热器12的出口过热度。
根据室内空气温度调节控温末端15的第一温控电动三通阀151的阀门开启度,从而调节进入控温末端15的水流量。
根据预处理段161出口处的空气温度调节第二温控电动三通阀1611,从而调节进入预处理段161的水流量。
根据湿处理段162出口处的空气温度调节第三温控电动三通阀1621,从而调节进入湿处理段162的水流量。
根据再处理段163出口处的空气温度调节第四温控电动三通阀1631,从而调节进入再处理段163的水流量。
实施例的作用与效果
根据本实施例所涉及的基于单机不同蒸发温度的温湿分控空调***,因为设有双四通阀与双室内换热器进行制冷剂的循环流通换热,并设有控湿末端、控温末端与双室内换热器进行水循环换热,所以,在制冷或制热模式下均能实现室内温度和湿度独立控制;因为***设计简单、主要部件少,所以,***成本低、可操作性强、可控性高;因为控湿末端的功能结构设计融入能量分级利用原理,同时压缩机随冷/热量需求变频运行,所以,能够有效提高***能效;因为部分组件能够根据运行状况以及室内环境进行调节,所以,能够有效地对***的运行状态进行控制。因此,本实施例的基于单机不同蒸发温度的温湿分控空调***形式简单灵活,适用多种空调末端形式,且***成本低,可操作性强,可控性高,在制冷、制热模式下均能实现高效温湿分控。另外,通过本实施例的一种基于单机不同蒸发温度的温湿分控空调***的控制方法能够对该空调***有效控制。
上述实施方式为本发明的优选案例,并不用来限制本发明的保护范围。
Claims (10)
1.一种基于单机不同蒸发温度的温湿分控空调***,其特征在于,包括:
冷热源***,包括单机不同蒸发温度压缩机、与所述单机不同蒸发温度压缩机连接的第一四通阀与第二四通阀、通过管路与所述第一四通阀连接的室外换热器、视液镜、干燥过滤器、第一球阀、第一电子膨胀阀和第一室内换热器以及通过管路与所述第二四通阀、所述室外换热器、所述视液镜、所述干燥过滤器连接的第二球阀、第二电子膨胀阀和第二室内换热器;
末端***,包括与所述第二室内换热器连接的控温末端以及控湿末端,该控湿末端中含有与所述第二室内换热器连接的预处理段、与所述第一室内换热器连接的湿处理段以及与所述第二室内换热器连接的再处理段;
第一水***,包括通过水管路依次连接的第一循环水泵、所述第一室内换热器以及所述湿处理段形成的第一水循环环路;以及
第二水***,包括通过水管路依次连接的第二循环水泵、所述第二室内换热器、所述控温末端形成的第二水循环环路以及通过水管路依次连接的所述第二循环水泵、所述第二室内换热器、所述预处理段和所述再处理段形成的第三水循环环路,
其中,所述单机不同蒸发温度压缩机具有第一吸气口、第二吸气口以及排气口,
所述第一吸气口与所述第一四通阀接口E1连接,所述第二吸气口与所述第二四通阀接口E2连接,所述排气口与所述第一四通阀接口C1和所述第二四通阀接口C2连接,
所述第一四通阀接口D1与所述室外换热器的一端相连,所述室外换热器的另一端依次连接所述视液镜、所述干燥过滤器、所述第一球阀、所述第一电子膨胀阀、所述第一室内换热器以及所述第一四通阀接口S1,形成第一环路,
所述第二四通阀接口D2与所述室外换热器的一端相连,所述室外换热器的另一端依次连接所述视液镜、所述干燥过滤器、所述第二球阀、所述第二电子膨胀阀、所述第二室内换热器以及所述第二四通阀接口S2,形成第二环路,
所述第一环路和所述第二环路之间设有支路,所述支路的一端位于所述第一电子膨胀阀与所述第一室内换热器之间,所述支路的另一端位于所述第二电子膨胀阀与所述第二室内换热器之间,
所述支路中设有第三球阀与第四球阀,
所述控温末端用于对室内温度进行控制处理,所述控湿末端用于对室内湿度进行控制处理。
2.根据权利要求1所述的基于单机不同蒸发温度的温湿分控空调***,其特征在于:
其中,所述单机不同蒸发温度压缩机为双缸滚动转子式压缩机,两个气缸相差180°,对称布置,变频运行,所述单机不同蒸发温度压缩机的转速根据所述第二室内换热器的出水温度进行调节。
3.根据权利要求1所述的基于单机不同蒸发温度的温湿分控空调***,其特征在于:
其中,所述室外换热器的外侧还设有风机,所述风机的转速根据所述室外换热器的压力进行调节。
4.根据权利要求1所述的基于单机不同蒸发温度的温湿分控空调***,其特征在于:
其中,所述第一电子膨胀阀的开度根据所述第一室内换热器的出水温度进行调节。
5.根据权利要求1所述的基于单机不同蒸发温度的温湿分控空调***,其特征在于:
其中,所述第二电子膨胀阀的开度根据所述第二室内换热器的制冷剂过热度进行调节。
6.根据权利要求1所述的基于单机不同蒸发温度的温湿分控空调***,其特征在于:
其中,所述控温末端的回水管接口处还设有第一温控电动三通阀,所述第一温控电动三通阀的开度根据室内空气温度进行调节。
7.根据权利要求1所述的基于单机不同蒸发温度的温湿分控空调***,其特征在于:
其中,所述预处理段的回水管接口处还设有第二温控电动三通阀,所述第二温控电动三通阀的开度根据所述预处理段出口处的空气温度进行调节。
8.根据权利要求1所述的基于单机不同蒸发温度的温湿分控空调***,其特征在于:
其中,所述湿处理段的回水管接口处还设有第三温控电动三通阀,所述第三温控电动三通阀的开度根据所述湿处理段出口处的空气温度进行调节。
9.根据权利要求1所述的基于单机不同蒸发温度的温湿分控空调***,其特征在于:
其中,所述再处理段的回水管接口处还设有第四温控电动三通阀,所述第四温控电动三通阀的开度根据所述再处理段出口处的空气温度进行调节。
10.一种如权利要求1所述的基于单机不同蒸发温度的温湿分控空调***的控制方法,其特征在于:
其中,通过调节所述第一四通阀和所述第二四通阀,使所述第一四通阀的接口E1与S1连通、接口D1与C1连通,第二四通阀的接口E2与S2连通、接口D2与C2连通,开启所述第一球阀和所述第二球阀,关闭所述第三球阀和所述第四球阀,开启所述第一电子膨胀阀和所述第二电子膨胀阀,此时***切换到制冷模式,
通过调节所述第一四通阀和所述第二四通阀,使所述第一四通阀的接口C1与S1连通、接口D1与E1连通,所述第二四通阀的接口C2与S2连通、接口D2与E2连通,关闭所述第一球阀,开启所述第二球阀、第三球阀和所述第四球阀,关闭所述第一电子膨胀阀,开启所述第二电子膨胀阀,此时***切换到制热模式。
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