JP2527355Y2 - Absorption refrigerator - Google Patents

Absorption refrigerator

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JP2527355Y2
JP2527355Y2 JP1990129571U JP12957190U JP2527355Y2 JP 2527355 Y2 JP2527355 Y2 JP 2527355Y2 JP 1990129571 U JP1990129571 U JP 1990129571U JP 12957190 U JP12957190 U JP 12957190U JP 2527355 Y2 JP2527355 Y2 JP 2527355Y2
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absorber
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refrigerant gas
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選 村江
雅己 渡辺
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東洋ラジエーター株式会社
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Description

【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本考案はコンパクトで効率の良い吸収式冷凍機に関す
る。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Industrial Application Field] The present invention relates to a compact and efficient absorption refrigerator.

〔従来技術〕(Prior art)

吸収式冷凍機の原理は第5図に示す如く構成されてい
る。即ち、一般の冷凍機に用いられる圧縮器の代わりに
発生器5と吸収器1とを有し、蒸発器13で蒸発した冷媒
ガスがその蒸発器13と殆ど同じ圧力の吸収器1に導かれ
る。この吸収器1には冷媒ガスを溶解する溶液が収納さ
れている。一般には冷媒にアンモニアガスを使うため、
吸収器にはアンモニア水が収納される。このアンモニア
水はその溶解度を希薄なものとし、アンモニアガスをさ
らに良く溶解できるようにしている。アンモニアの溶解
に伴って熱が発生するので、その溶解液を冷却水23又は
冷却風により冷却するように構成している。このアンモ
ニアが溶け込み濃厚となった液は、発生器5に溶液ポン
プ22で送り込まれる。そして、発生器5ではこの濃厚液
をヒータ15で加熱することにより、圧力の高いアンモニ
アガスが発生する。即ち、高圧アンモニアガスができ
る。このアンモニアガスを凝縮器14で冷却し、液アンモ
ニアとすると共に、この液アンモニアを受液器19を通じ
て蒸発器13に導くことにより、冷凍作用を行うものであ
る。
The principle of the absorption refrigerator is configured as shown in FIG. That is, it has a generator 5 and an absorber 1 instead of a compressor used in a general refrigerator, and the refrigerant gas evaporated in the evaporator 13 is guided to the absorber 1 having almost the same pressure as the evaporator 13. . The absorber 1 contains a solution for dissolving the refrigerant gas. Generally, ammonia gas is used for the refrigerant,
Ammonia water is stored in the absorber. The ammonia water has a low solubility, so that the ammonia gas can be further dissolved. Since heat is generated with the dissolution of ammonia, the solution is cooled by cooling water 23 or cooling air. The concentrated solution in which the ammonia is dissolved is sent to the generator 5 by the solution pump 22. Then, in the generator 5, by heating the concentrated liquid by the heater 15, high-pressure ammonia gas is generated. That is, high-pressure ammonia gas is produced. The ammonia gas is cooled by the condenser 14 to be liquid ammonia, and the liquid ammonia is guided to the evaporator 13 through the liquid receiver 19 to perform a refrigeration operation.

このような吸収式冷凍機において従来の吸収器1は、
多数の冷却水管を水平に配置し、その表面に吸収液を滴
下する構造であった。又、空冷式の吸収器では、チュー
ブ内に冷媒ガスと溶液とを同時に流通させ、チューブ外
面側に冷却風を流通させるものであった。このような吸
収器1において、冷媒ガス3は溶液2の液温が低い程よ
り多く溶解する。従来の吸収器1は溶液2の冷却と冷媒
ガス3の溶解とを同時に行うものであり、大量の冷却水
又は強力な送風ファンを必要としていた。
In such an absorption refrigerator, the conventional absorber 1 comprises:
In this structure, a number of cooling water pipes were arranged horizontally, and the absorbing liquid was dropped on the surface of the cooling water pipes. In the air-cooled absorber, the refrigerant gas and the solution are simultaneously circulated in the tube, and the cooling air is circulated on the outer surface of the tube. In such an absorber 1, the refrigerant gas 3 is dissolved more as the liquid temperature of the solution 2 is lower. The conventional absorber 1 simultaneously cools the solution 2 and dissolves the refrigerant gas 3, and requires a large amount of cooling water or a powerful blower fan.

しかしながらこのような大量の冷却媒体がない場合に
は、吸収器の吸収能力が小さい欠点があった。その結
果、冷凍機の冷凍能力が小さくならざるを得なかった。
又、冷凍能力を上げるためには、より大きな吸収器が必
要であった。
However, in the absence of such a large amount of cooling medium, there is a disadvantage that the absorption capacity of the absorber is small. As a result, the refrigerating capacity of the refrigerator had to be reduced.
Also, in order to increase the refrigerating capacity, a larger absorber was required.

次に、特開平2-192553号公報記載の空冷吸収式冷凍機
には、濃液を吸収器へ流入する前に、それを冷却する手
段を備えたものが提案されている。すなわち、パラレル
フローの空冷吸収式冷凍機において、低温熱交換器出口
から流出の濃液を、吸収器を冷却した後の冷却空気で冷
却するように熱交換器を吸収器の下流側に設け、その熱
交換器で濃液を冷却した後、吸収器で散布することを特
徴とするものである。
Next, an air-cooled absorption refrigerator described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2-192553 has been proposed which includes means for cooling a concentrated liquid before it flows into the absorber. That is, in a parallel flow air-cooled absorption refrigerator, a heat exchanger is provided downstream of the absorber so that the concentrated liquid flowing out of the low-temperature heat exchanger outlet is cooled by cooling air after cooling the absorber, After the concentrated liquid is cooled by the heat exchanger, the concentrated liquid is sprayed by an absorber.

この提案された空冷吸収式冷凍機は、吸収器を冷却す
る熱交換器と、濃液を冷却する熱交換器とを別個独立に
設け、さらに吸収器内にそれを散布する散布装置を必要
としていた。そのため多数の部品点数を要し、構造が複
雑となりコンパクト化に限度があった。
This proposed air-cooled absorption refrigerator requires a heat exchanger that cools the absorber and a heat exchanger that cools the concentrated liquid separately, and further requires a spraying device that sprays the heat in the absorber. Was. Therefore, a large number of parts are required, the structure becomes complicated, and there is a limit to downsizing.

〔課題を解決するための手段〕[Means for solving the problem]

そこで本考案はコンパクトで冷凍能力が高く、部品点
数の少ない量産性の高い吸収式冷凍機を提供することを
目的とし、その目的達成のために次の構成をとる。
Therefore, the present invention aims at providing an absorption type refrigerator having a compact size, a high refrigeration capacity, a small number of parts and a high productivity, and takes the following configuration to achieve the purpose.

本考案の吸収式冷凍機は、吸収器1内に溶液2と冷媒
ガス3とを導き、その冷媒ガス3を溶液2に溶融させ、
次いでその溶解液4を発生器5に導く吸収式冷凍機6に
おいて、並列した多数のチューブ8とその外面に接触固
定された多数のフィン9とにより一つのコア10を構成
し、全ての夫々のチューブ8の上端を重力方向上方に位
置する混合タンクの下面に貫通してその混合タンクに連
通し、それらチューブのうち一部のチューブ群Aの夫々
の下端を溶液タンク2aに連通させ、他のチューブ群Bの
夫々の下端を前記溶液タンク2aから独立した溶融液タン
ク12に連通し、前記発生器5の溶液2の出口側と前記溶
液タンク2aとを連通させると共に、前記溶融液タンク12
と前記発生器5とを連通し、前記混合タンク11と蒸発器
13の出口側とを連通して、冷媒ガス3を混合タンク11内
に導き、前記他のチューブ群Bの夫々のチューブに細長
い薄板を螺線状に形成した気液混合用のタービュレータ
20を内装し、前記コア10の外面側に冷却風を流通させ
て、前記両チューブ群A,Bを同時に冷却するように構成
したものである。
The absorption refrigerator of the present invention guides the solution 2 and the refrigerant gas 3 into the absorber 1 and melts the refrigerant gas 3 into the solution 2,
Next, in an absorption refrigerator 6 for guiding the solution 4 to a generator 5, one core 10 is constituted by a number of tubes 8 arranged in parallel and a number of fins 9 fixed to the outer surface thereof in contact with each other. The upper end of the tube 8 penetrates through the lower surface of the mixing tank positioned above in the direction of gravity and communicates with the mixing tank. The lower ends of some of the tubes A are communicated with the solution tank 2a. Each lower end of the tube group B communicates with a melt tank 12 independent of the solution tank 2a, and the outlet side of the solution 2 of the generator 5 communicates with the solution tank 2a.
And the generator 5, and the mixing tank 11 and the evaporator
A turbulator for gas-liquid mixing, in which the refrigerant gas 3 is introduced into the mixing tank 11 by communicating with the outlet side of the tube 13 and an elongated thin plate is formed in a spiral shape in each of the tubes of the other tube group B.
20 is provided, and cooling air is circulated on the outer surface side of the core 10 to cool both the tube groups A and B at the same time.

〔作用〕[Action]

第1図において、発生器5内で溶解液4が溶液2と冷
媒ガス3とに分離され、溶液2は溶液ポンプ22を介して
溶液冷却装置7のチューブ8を上昇し混合タンク11に導
かれる。この溶液2は、発生器5のヒータ15で加熱され
たため比較的高温となっているが、溶液冷却装置7のチ
ューブ8内を流通する間にその外面側から冷却風21によ
り冷却される。そして冷却された溶液2が混合タンク11
内に流入する。この混合タンク11には、冷媒ガス3が発
生器5から凝縮器14、蒸発器13を通過して流入する。そ
して、冷媒ガス3と溶液2とが同時に吸収器1のチュー
ブ8に流通し、チューブ8内のタービュレータ20により
攪拌される。そして、冷媒ガス3は溶液2に吸収され、
溶解液4となって再び発生器5に導かれるものである。
そして前記同様の循環が行われると共に、冷媒ガス3は
蒸発器13内で気液二相状態にあり、蒸発器13の外面に送
風を行うことにより、冷房に必要な冷気を得ることがで
きる。
In FIG. 1, a solution 4 is separated into a solution 2 and a refrigerant gas 3 in a generator 5, and the solution 2 rises up a tube 8 of a solution cooling device 7 via a solution pump 22 and is guided to a mixing tank 11. . The solution 2 has a relatively high temperature because it is heated by the heater 15 of the generator 5, but is cooled by the cooling air 21 from the outer surface side while flowing through the tube 8 of the solution cooling device 7. Then, the cooled solution 2 is mixed with the mixing tank 11.
Flows into. The refrigerant gas 3 flows into the mixing tank 11 from the generator 5 through the condenser 14 and the evaporator 13. Then, the refrigerant gas 3 and the solution 2 simultaneously flow through the tube 8 of the absorber 1 and are stirred by the turbulator 20 in the tube 8. Then, the refrigerant gas 3 is absorbed by the solution 2,
It becomes the solution 4 and is led to the generator 5 again.
Then, the same circulation as described above is performed, and the refrigerant gas 3 is in a gas-liquid two-phase state in the evaporator 13.

〔実施例〕〔Example〕

次に図面に基づいて本考案の実施例につき説明する。 Next, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.

第1図は本考案の吸収式冷凍機の説明図であり、第2
図はその吸収器1のチューブ8の要部縦断面図であり、
第3図は同チューブ8に収納されたタービュレータ20の
説明的略図である。
FIG. 1 is an explanatory view of the absorption refrigerator of the present invention, and FIG.
The figure is a longitudinal sectional view of a main part of a tube 8 of the absorber 1,
FIG. 3 is an explanatory schematic view of the turbulator 20 housed in the tube 8.

この実施例が第5図に示す従来型冷凍機と異なる点
は、吸収器1の上流側に溶液冷却装置7を設けた点と、
吸収器1のチューブ8にタービュレータ20を設けた点で
ある。
This embodiment differs from the conventional refrigerator shown in FIG. 5 in that a solution cooling device 7 is provided upstream of the absorber 1;
The turbulator 20 is provided on the tube 8 of the absorber 1.

先ず溶液冷却装置7は一体的なコア10の一部を利用し
てそれを構成する。即ち、多数のチューブ8をこの実施
例では3列に並列させ、その外面に多数のプレート型の
フィン9を接触固定する。このフィン9にはチューブ8
の数だけ互いに整合する位置にチューブ挿通孔が穿設さ
れ、その孔をチューブ8が貫通する。そしてチューブ8
外面とフィン9のチューブ挿通孔との間がチューブの拡
開又はハンダ付け等により密着される。そして、全ての
チューブ8の上端は混合タンク11に液密に貫通する。
First, the solution cooling device 7 is configured using a part of the integral core 10. That is, in this embodiment, a large number of tubes 8 are arranged in three rows, and a large number of plate-type fins 9 are fixed to the outer surface thereof in contact. The fin 9 has a tube 8
A tube insertion hole is formed at a position where they are aligned with each other, and the tube 8 penetrates the hole. And tube 8
The space between the outer surface and the tube insertion hole of the fin 9 is brought into close contact with the tube by expanding or soldering. The upper ends of all the tubes 8 penetrate the mixing tank 11 in a liquid-tight manner.

次に、三列チューブのうち溶液冷却装置7を構成する
一例のチューブ群Aの下端は溶液2が収容されるタンク
のみに連通し、吸収器1を構成する二列のチューブ群B
の下端は溶融液タンク12に連通される。そして、群Bの
チューブ8には第2図〜3図に示すようなタービュレー
タ20が挿入される。タービュレータ20は、チューブ8の
素材と同様に伝熱性の高い素材の金属板で形成される。
そして、溶融液タンク12と発生器5とを連通し、そのタ
ンク12から溶解液4を発生器5内に供給する。又、発生
器5と溶液冷却装置7の下部タンクとの間が連通され、
発生器5で分離された溶液2が溶液ポンプ22を介して溶
液冷却装置7の下部タンクに供給される。
Next, the lower end of an example of the tube group A constituting the solution cooling device 7 among the three-line tubes communicates only with the tank in which the solution 2 is stored, and the two-line tube group B constituting the absorber 1
Is connected to the melt tank 12. A turbulator 20 as shown in FIGS. 2 and 3 is inserted into the tube 8 of the group B. The turbulator 20 is formed of a metal plate made of a material having a high heat conductivity like the material of the tube 8.
Then, the melt tank 12 and the generator 5 are communicated with each other, and the melt 4 is supplied from the tank 12 into the generator 5. In addition, communication between the generator 5 and the lower tank of the solution cooling device 7 is established,
The solution 2 separated by the generator 5 is supplied to a lower tank of the solution cooling device 7 via a solution pump 22.

又混合タンク11には発生器5から、凝縮器14、受液器
19、膨張弁18、蒸発器13を介して冷媒ガス3が流入す
る。この凝縮器14は比較的高温の冷媒ガス3を冷却し、
変化するものである。そして膨張弁18を介して、蒸発器
13を通過するとき冷媒ガス3が再び気化する。
The mixing tank 11 has a generator 14, a condenser 14, a receiver,
The refrigerant gas 3 flows through the expansion valve 19, the expansion valve 18, and the evaporator 13. This condenser 14 cools the refrigerant gas 3 having a relatively high temperature,
Things that change. And through the expansion valve 18, the evaporator
When passing through 13, the refrigerant gas 3 evaporates again.

次に混合タンク11に流入した冷媒ガス3は、比較的低
温の溶液2と共に吸収器1のチューブ8内に流入し、タ
ービュレータ20で攪拌される。そして、冷媒ガス3が溶
液2に吸収されるときの反応熱は、チューブ8の外面を
流通する冷却風21により取り去られ、さらに多くの冷媒
ガス3が溶液2に吸収される。そして、吸収器1の下部
タンクの溶解液4が発生器5に供給され、ヒータ15によ
り発生器5内で溶液2と冷媒ガス3とに分離され、それ
らは前述のように循環する。
Next, the refrigerant gas 3 flowing into the mixing tank 11 flows into the tube 8 of the absorber 1 together with the solution 2 having a relatively low temperature, and is stirred by the turbulator 20. Then, the heat of reaction when the refrigerant gas 3 is absorbed by the solution 2 is removed by the cooling air 21 flowing through the outer surface of the tube 8, and more refrigerant gas 3 is absorbed by the solution 2. Then, the solution 4 in the lower tank of the absorber 1 is supplied to the generator 5 and separated into the solution 2 and the refrigerant gas 3 in the generator 5 by the heater 15, and they are circulated as described above.

次に第4図は本考案の第二実施例であり、この実施例
は吸収器1と溶液冷却装置7とが夫々のコア部及びタン
ク部を全く別にしたものである。そしてこの実施例では
吸収器1の裏面側に溶液冷却装置7が配置され、溶液2
のコアを通した冷却風21が溶液冷却装置7を通過するも
のである。そこで、溶液冷却装置7により冷却された溶
液2が吸収器1の混合タンク11に流入するものである。
Next, FIG. 4 shows a second embodiment of the present invention, in which the absorber 1 and the solution cooling device 7 are completely different from each other in the core part and the tank part. In this embodiment, a solution cooling device 7 is arranged on the back side of the absorber 1 and
Is passed through the solution cooling device 7. Then, the solution 2 cooled by the solution cooling device 7 flows into the mixing tank 11 of the absorber 1.

〔考案の効果〕[Effect of the invention]

本考案の吸収式冷凍機は、吸収器1の上流側における
溶液供給路中に溶液冷却装置7を配置し、その溶液冷却
装置により冷却された溶液2を吸収器1に導くように構
成したから、吸収器1内で冷媒ガス3を溶液2に溶解さ
せる能力が向上し、結果として吸収式冷凍機の性能を向
上し得る。
The absorption refrigerator of the present invention is configured such that the solution cooling device 7 is disposed in the solution supply path on the upstream side of the absorber 1 and the solution 2 cooled by the solution cooling device is guided to the absorber 1. In addition, the ability to dissolve the refrigerant gas 3 in the solution 2 in the absorber 1 is improved, and as a result, the performance of the absorption refrigerator can be improved.

しかも、溶液冷却装置7は発生器5から流出した比較
的高温の溶液2のみを冷却すれば良いから、冷却媒体と
の間の温度差を比較的大きくとることができる。その結
果溶液冷却装置7をコンパクトにしても十分な冷却能力
を得ることができ、吸収式冷凍機全体をコンパクトに
し、車両等に搭載することが可能となる。
Moreover, since the solution cooling device 7 only needs to cool the relatively high-temperature solution 2 flowing out of the generator 5, the temperature difference between the solution 2 and the cooling medium can be made relatively large. As a result, even if the solution cooling device 7 is made compact, a sufficient cooling capacity can be obtained, and the entire absorption refrigerator can be made compact and mounted on a vehicle or the like.

次に実用新案登録請求の範囲第2項記載の冷凍機によ
れば、吸収器1の一部を使用して溶液冷却装置7とし、
他の部分を吸収器1とすると共に、溶液2と冷媒ガス3
とを同時に導く混合タンク1をコア10に設けたものであ
るから、冷凍機全体をさらにコンパクトにし得る。
Next, according to the refrigerator described in claim 2, a part of the absorber 1 is used as the solution cooling device 7,
The other part is the absorber 1 and the solution 2 and the refrigerant gas 3
Is provided in the core 10 at the same time, and the whole refrigerator can be made more compact.

次に実用新案登録請求の範囲第3項記載の考案によれ
ば、吸収器1のチューブ8内にタービュレータ20を設け
ることにより、溶液2と冷媒ガス3との攪拌を促進し、
冷媒ガス3が溶液2に溶解することを促進して冷凍機の
能力を向上させ得る。
Next, according to the invention described in claim 3 of the utility model registration, by providing the turbulator 20 in the tube 8 of the absorber 1, the stirring of the solution 2 and the refrigerant gas 3 is promoted,
The dissolution of the refrigerant gas 3 in the solution 2 can be promoted to improve the capacity of the refrigerator.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

第1図は本考案の吸収式冷凍機の説明図であり、第2図
はその吸収器1のチューブ8の要部縦断面図であり、第
3図は同チューブ8に収納されたタービュレータ20の説
明的略図である。第4図は本考案の吸収式冷凍機の第二
実施例の要部を示す斜視図であり、第5図は従来型冷凍
機の説明的略図である。 1……吸収器、2……溶液 3……冷媒ガス、4……溶解液 5……発生器、6……冷凍機 7……溶液冷却装置、8……チューブ 9……フィン、10……コア 11……混合タンク、12……溶融液タンク 13……蒸発器、14……凝縮器 15……ヒータ、16……ポンプ 17……調節弁、18……膨張弁 19……受液器、20……タービュレータ 21……冷却風、22……溶液ポンプ 23……冷却水
FIG. 1 is an explanatory view of the absorption refrigerator of the present invention, FIG. 2 is a longitudinal sectional view of a main part of a tube 8 of the absorber 1, and FIG. 3 is a turbulator 20 stored in the tube 8. It is explanatory schematic of. FIG. 4 is a perspective view showing a main part of a second embodiment of the absorption refrigerator of the present invention, and FIG. 5 is a schematic diagram of a conventional refrigerator. DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Absorber, 2 ... Solution 3 ... Refrigerant gas 4, ... Dissolved liquid 5 ... Generator, 6 ... Refrigerator 7 ... Solution cooling device, 8 ... Tube 9 ... Fins, 10 ... ... Core 11 ... Mixing tank, 12 ... Molten tank 13 ... Evaporator, 14 ... Condenser 15 ... Heater, 16 ... Pump 17 ... Control valve, 18 ... Expansion valve 19 ... Receiver , Turbulator 21… cooling air, 22… solution pump 23… cooling water

Claims (1)

(57)【実用新案登録請求の範囲】(57) [Scope of request for utility model registration] 【請求項1】吸収器1内に溶液2と冷媒ガス3とを導
き、その冷媒ガス3を溶液2に溶融させ、次いでその溶
解液4を発生器5に導く吸収式冷凍機6において、並列
した多数のチューブ8とその外面に接触固定された多数
のフィン9とにより一つのコア10を構成し、全ての夫々
のチューブ8の上端を重力方向上方に位置する混合タン
ク11の下面に貫通してその混合タンクに連通し、それら
チューブのうち一部のチューブ群Aの夫々の下端を溶液
タンク2aに連通させ、他のチューブ群Bの夫々の下端を
前記溶液タンク2aから独立した溶融液タンク12に連通
し、前記発生器5の溶液2の出口側と前記溶液タンク2a
とを連通させると共に、前記溶融液タンク12と前記発生
器5とを連通し、前記混合タンク11と蒸発器13の出口側
とを連通して、冷媒ガス3をその混合タンク内に導き、
前記他のチューブ群Bの夫々のチューブに細長い薄板を
螺線状に形成した気液混合用のタービュレータ20を内装
し、前記コア10の外面側に冷却風を流通させて、前記両
チューブ群A,Bを同時に冷却するように構成した吸収式
冷凍機。
1. An absorption refrigerator 6 in which a solution 2 and a refrigerant gas 3 are introduced into an absorber 1, the refrigerant gas 3 is melted into the solution 2, and then a solution 4 is introduced into a generator 5. One core 10 is constituted by a large number of tubes 8 thus formed and a large number of fins 9 fixed to the outer surface thereof, and the upper ends of all the tubes 8 penetrate through the lower surface of the mixing tank 11 located above in the direction of gravity. And a lower end of each tube group A among the tubes is connected to the solution tank 2a, and a lower end of each of the other tube groups B is connected to the melt tank independently of the solution tank 2a. 12 and the outlet side of the solution 2 of the generator 5 and the solution tank 2a.
And communicates the melt tank 12 with the generator 5, communicates the mixing tank 11 with the outlet side of the evaporator 13, guides the refrigerant gas 3 into the mixing tank,
A turbulator 20 for gas-liquid mixing in which an elongated thin plate is formed in a spiral shape on each tube of the other tube group B is provided, and cooling air is circulated on the outer surface side of the core 10 to form the two tube groups A. , An absorption refrigerator configured to cool B simultaneously.
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