JPH0128303B2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPH0128303B2 JPH0128303B2 JP55170516A JP17051680A JPH0128303B2 JP H0128303 B2 JPH0128303 B2 JP H0128303B2 JP 55170516 A JP55170516 A JP 55170516A JP 17051680 A JP17051680 A JP 17051680A JP H0128303 B2 JPH0128303 B2 JP H0128303B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- glass tube
- heat
- end cap
- glass
- joint
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired
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-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
- Y02E10/40—Solar thermal energy, e.g. solar towers
- Y02E10/44—Heat exchange systems
Description
【発明の詳細な説明】
この発明は太陽熱利用システムに使用される太
陽熱集熱装置に関する。
陽熱集熱装置に関する。
従来、この種の太陽熱集熱装置はガラスチユー
ブの両端を金属製の端部キヤツプで閉塞したガラ
ス容器内に集熱板を備えた集熱パイプを気密に貫
通して配置し、このガラス容器内を排気して高真
空にしたものである。この装置は集熱板によつて
太陽光の主として赤外線を吸収してこの熱を集熱
パイプ内に流す熱媒体に熱伝導し、この熱媒体を
加熱するものであり、しかもガラス容器内の真空
空間が断熱層となつて集熱板からの熱放散を阻止
することから、たとえば熱媒体が水の場合には80
〜90℃までにも加熱することができる程に集熱性
能に優れている。このことから単に室内暖房や、
風呂、台所などの給湯だけでなく、吸収冷凍機を
組合せて冷房まで行えるなどの利点がある。ま
た、このような装置にあつてはガラス容器内を真
空にすることから、ガラスチユーブの端部と端部
キヤツプとを気密に接合する必要があり、従来こ
れらの接合は以下のような構成になつている。す
なわち、これらガラスチユーブと端部キヤツプと
の接合はこの端部キヤツプの周縁部に凹状の嵌合
溝を形成して、この嵌合溝にガラスチユーブの端
部を嵌合させる。そして、上記嵌合溝の間隙に粒
状の接合ガラスを充填したのち、この嵌合溝付近
をバーナー等で加熱して接合ガラスを溶融させる
ガラス接合によつてなされている。しかしなが
ら、このようなガラス接合にあつては、嵌合溝に
充填された粒状の接合ガラスを溶融させる際、接
合ガラス間の空気を接合部から完全に除去するこ
とができない。このため、この接合部内に気泡が
生じ、この気泡によつてガラスチユーブと端部キ
ヤツプとを気密に接合できない場合がある。ま
た、ガラスチユーブと端部キヤツプとの熱膨張差
によつて、端部キヤツプはその嵌合溝の径が拡径
する方向に変形されるが、この嵌合溝にガラスチ
ユーブの端部が嵌合されているために、この接合
部に上記変形による引張力が働き、この接合部に
大きな歪が生じる。すなわち、これはガラスが圧
縮力には強いが引張力には弱い性質を有すること
による。
ブの両端を金属製の端部キヤツプで閉塞したガラ
ス容器内に集熱板を備えた集熱パイプを気密に貫
通して配置し、このガラス容器内を排気して高真
空にしたものである。この装置は集熱板によつて
太陽光の主として赤外線を吸収してこの熱を集熱
パイプ内に流す熱媒体に熱伝導し、この熱媒体を
加熱するものであり、しかもガラス容器内の真空
空間が断熱層となつて集熱板からの熱放散を阻止
することから、たとえば熱媒体が水の場合には80
〜90℃までにも加熱することができる程に集熱性
能に優れている。このことから単に室内暖房や、
風呂、台所などの給湯だけでなく、吸収冷凍機を
組合せて冷房まで行えるなどの利点がある。ま
た、このような装置にあつてはガラス容器内を真
空にすることから、ガラスチユーブの端部と端部
キヤツプとを気密に接合する必要があり、従来こ
れらの接合は以下のような構成になつている。す
なわち、これらガラスチユーブと端部キヤツプと
の接合はこの端部キヤツプの周縁部に凹状の嵌合
溝を形成して、この嵌合溝にガラスチユーブの端
部を嵌合させる。そして、上記嵌合溝の間隙に粒
状の接合ガラスを充填したのち、この嵌合溝付近
をバーナー等で加熱して接合ガラスを溶融させる
ガラス接合によつてなされている。しかしなが
ら、このようなガラス接合にあつては、嵌合溝に
充填された粒状の接合ガラスを溶融させる際、接
合ガラス間の空気を接合部から完全に除去するこ
とができない。このため、この接合部内に気泡が
生じ、この気泡によつてガラスチユーブと端部キ
ヤツプとを気密に接合できない場合がある。ま
た、ガラスチユーブと端部キヤツプとの熱膨張差
によつて、端部キヤツプはその嵌合溝の径が拡径
する方向に変形されるが、この嵌合溝にガラスチ
ユーブの端部が嵌合されているために、この接合
部に上記変形による引張力が働き、この接合部に
大きな歪が生じる。すなわち、これはガラスが圧
縮力には強いが引張力には弱い性質を有すること
による。
よつて、上記接合部が気温の変化やわずかな機
械的衝撃によつて破損され易くなる不具合があ
る。また、上記嵌合溝に雨水等が溜りやすいの
で、この雨水等によつて接合部が腐蝕して破損さ
れたり、あるいは、この雨水等が氷結したりする
場合には接合部がこの氷結によつて破損される不
具合がある。さらに、この接合部の破損が著しい
ときにはガラスチユーブ内が高真空になつている
ので、このガラスチユーブ自体が破損される不具
合もある。
械的衝撃によつて破損され易くなる不具合があ
る。また、上記嵌合溝に雨水等が溜りやすいの
で、この雨水等によつて接合部が腐蝕して破損さ
れたり、あるいは、この雨水等が氷結したりする
場合には接合部がこの氷結によつて破損される不
具合がある。さらに、この接合部の破損が著しい
ときにはガラスチユーブ内が高真空になつている
ので、このガラスチユーブ自体が破損される不具
合もある。
この発明はこのような事情にもとづいてなされ
たもので、その目的とするところは端部キヤツプ
径をガラスチユーブの端部径よりも小径に形成し
て、これらをガラス接合することにより、接合部
の気密性を高めるとともに、この接合部を強固に
して接合部の破損および、この破損によつて生じ
るガラスチユーブ自体の破損を防止することので
きる太陽熱集熱装置を提供することにある。
たもので、その目的とするところは端部キヤツプ
径をガラスチユーブの端部径よりも小径に形成し
て、これらをガラス接合することにより、接合部
の気密性を高めるとともに、この接合部を強固に
して接合部の破損および、この破損によつて生じ
るガラスチユーブ自体の破損を防止することので
きる太陽熱集熱装置を提供することにある。
以下、この考案の一実施例を第１図ないし第３
図にもとづいて説明する。
図にもとづいて説明する。
図中１はたとえば硼硅酸ガラスからなるガラス
チユーブである。このガラスチユーブ１の両端に
は端部キヤツプ２ａ，２ｂが配設され、これら端
部キヤツプ２ａ，２ｂはガラスチユーブ１の両端
を気密に閉塞するものである。すなわち、これら
端部キヤツプ２ａ，２ｂは金属製の円板の周縁部
を屈曲して形成され、この屈曲部３の端部キヤツ
プ径は、ガラスチユーブ１のガラスチユーブ端部
径よりも小径に構成されている。そして、これら
端部キヤツプ２ａ，２ｂとガラスチユーブ１との
接合は、第３図に示される如く、端部キヤツプ２
ａ，２ｂの屈曲部３，３先端にガラスチユーブ１
と同材質の接合ガラス４，４をビート巻きして、
これら屈曲部３，３をその接合ガラス４，４がガ
ラスチユーブ１の内周面に重合するようにこのガ
ラスチユーブ１に嵌合したのち、これらの接合部
をバーナー等で加熱してガラスチユーブ１の両端
部と接合ガラス４，４とを溶融させることによつ
てなされ、したがつて、端部キヤツプ２ａ，２ｂ
とガラスチユーブ１とは気密に接合されている。
チユーブである。このガラスチユーブ１の両端に
は端部キヤツプ２ａ，２ｂが配設され、これら端
部キヤツプ２ａ，２ｂはガラスチユーブ１の両端
を気密に閉塞するものである。すなわち、これら
端部キヤツプ２ａ，２ｂは金属製の円板の周縁部
を屈曲して形成され、この屈曲部３の端部キヤツ
プ径は、ガラスチユーブ１のガラスチユーブ端部
径よりも小径に構成されている。そして、これら
端部キヤツプ２ａ，２ｂとガラスチユーブ１との
接合は、第３図に示される如く、端部キヤツプ２
ａ，２ｂの屈曲部３，３先端にガラスチユーブ１
と同材質の接合ガラス４，４をビート巻きして、
これら屈曲部３，３をその接合ガラス４，４がガ
ラスチユーブ１の内周面に重合するようにこのガ
ラスチユーブ１に嵌合したのち、これらの接合部
をバーナー等で加熱してガラスチユーブ１の両端
部と接合ガラス４，４とを溶融させることによつ
てなされ、したがつて、端部キヤツプ２ａ，２ｂ
とガラスチユーブ１とは気密に接合されている。
そして、ガラスチユーブ１内にはほぼ管軸上に
位置して集熱パイプ５が貫通されている。この集
熱パイプ５は熱媒体の通路を構成するものであ
り、熱伝導性に優れた銅パイプなどで構成されて
いる。集熱パイプ５は端部キヤツプ２ａ，２ｂを
気密に貫通するものであるが、一方の端部キヤツ
プ２ａに対しては、第２図に示されるように伸縮
パイプ６を介して気密に連結されている。伸縮パ
イプ６は集熱パイプ５と排気用空間７を構成する
ように同心状に２重管構造をなし、一端が端部キ
ヤツプ２ａに気密に接合されるとともに、他端が
集熱パイプ５の外周面に気密に接合されている。
なお、上記接合は銀ろう付けなどによる。また、
伸縮パイプ６はたとえばベローズ８で構成され、
集熱パイプ５の熱膨張、収縮をこのベローズ８に
よつて吸収できるようになつている。なお９は伸
縮パイプ５に接続された排気管であつて、この排
気管９はガラスチユーブ１内を排気する際に真空
ポンプと接続されるものであり、所定の排気が終
了すると封止される。
位置して集熱パイプ５が貫通されている。この集
熱パイプ５は熱媒体の通路を構成するものであ
り、熱伝導性に優れた銅パイプなどで構成されて
いる。集熱パイプ５は端部キヤツプ２ａ，２ｂを
気密に貫通するものであるが、一方の端部キヤツ
プ２ａに対しては、第２図に示されるように伸縮
パイプ６を介して気密に連結されている。伸縮パ
イプ６は集熱パイプ５と排気用空間７を構成する
ように同心状に２重管構造をなし、一端が端部キ
ヤツプ２ａに気密に接合されるとともに、他端が
集熱パイプ５の外周面に気密に接合されている。
なお、上記接合は銀ろう付けなどによる。また、
伸縮パイプ６はたとえばベローズ８で構成され、
集熱パイプ５の熱膨張、収縮をこのベローズ８に
よつて吸収できるようになつている。なお９は伸
縮パイプ５に接続された排気管であつて、この排
気管９はガラスチユーブ１内を排気する際に真空
ポンプと接続されるものであり、所定の排気が終
了すると封止される。
そして、ガラスチユーブ１内には集熱板１０が
収容されている。集熱板１０はアルミニウムなど
の熱伝導性に優れたプレートによつて形成され、
その中央部において集熱パイプ５の外表面に密着
して接合されている。なお、集熱パイプ５と集熱
板１０との接合はかしめ結合あるいは銀ろう付け
などによる。集熱板１０は太陽に対向する面を表
面とし、この表面には選択吸収膜（図示しない。）
を形成してある。この選択吸収膜は太陽光の波長
領域を良好に吸収し、かつ赤外線波長の放出を防
止するもので、集熱板１０に太陽光が照射される
と、この選択吸収膜によつて一層集熱板１０の温
度が上昇する。そして、この集熱板１０の熱は集
熱パイプ５に熱伝導され、この集熱パイプ５内に
流入された熱媒体を加熱するようになつている。
しかもガラスチユーブ１内は高真空度に保たれて
いるので、集熱板１０で吸収した太陽熱の熱放散
が阻止されて、この太陽熱は集熱パイプ５へ効果
的に伝導されるので一層集熱効率を高めたものに
なつている。なお１１…は集熱板１０をガラスチ
ユーブ１の管軸上に保持する支持具である。
収容されている。集熱板１０はアルミニウムなど
の熱伝導性に優れたプレートによつて形成され、
その中央部において集熱パイプ５の外表面に密着
して接合されている。なお、集熱パイプ５と集熱
板１０との接合はかしめ結合あるいは銀ろう付け
などによる。集熱板１０は太陽に対向する面を表
面とし、この表面には選択吸収膜（図示しない。）
を形成してある。この選択吸収膜は太陽光の波長
領域を良好に吸収し、かつ赤外線波長の放出を防
止するもので、集熱板１０に太陽光が照射される
と、この選択吸収膜によつて一層集熱板１０の温
度が上昇する。そして、この集熱板１０の熱は集
熱パイプ５に熱伝導され、この集熱パイプ５内に
流入された熱媒体を加熱するようになつている。
しかもガラスチユーブ１内は高真空度に保たれて
いるので、集熱板１０で吸収した太陽熱の熱放散
が阻止されて、この太陽熱は集熱パイプ５へ効果
的に伝導されるので一層集熱効率を高めたものに
なつている。なお１１…は集熱板１０をガラスチ
ユーブ１の管軸上に保持する支持具である。
上記構成による一実施例によれば、端部キヤツ
プ２ａ，２ｂとガラスチユーブ１との接合は、こ
れら端部キヤツプ２ａ，２ｂの屈曲部３，３にあ
らかじめ接合ガラス４，４をビート巻きして、こ
れら接合ガラス４，４とガラスチユーブ１の両端
部を溶融させることによつてなされるから、これ
ら端部キヤツプ２ａ，２ｂとガラスチユーブ１と
の接合部内に気泡が生じることはない。このた
め、この接合部を気密性の確実なものにすること
ができる。また、上記接合は端部キヤツプ２ａ，
２ｂの屈曲部３，３とガラスチユーブ１の端部と
を接合することによつてなされ、しかも上記屈曲
部３の端部キヤツプ径はガラスチユーブ１のガラ
スチユーブ端部径よりも小径に構成されているか
ら、端部キヤツプ３，３とガラスチユーブ１との
熱膨張差によつてこれら屈曲部３，３が拡径する
すなわち、剥離する方向に変形しようとしても、
この変形は端部キヤツプ３，３とガラスチユーブ
１との接合部に圧縮力として働くので、この接合
部に生じる歪を小さくすることができ、気温の変
化や機械的な衝撃に対してこの接合部を強固なも
のにすることができる。また、上記接合部には雨
水等が溜るような凹部がないので、この雨水等に
よつて接合部が腐蝕して破損されたり、この雨水
の氷結によつてこの接合部が破損されたりするこ
ともない。よつて、上記接合部を強固してその破
損を防止することにより、内部が高真空となつて
いるガラスチユーブ１自体の破損をも防止するこ
とができる。
プ２ａ，２ｂとガラスチユーブ１との接合は、こ
れら端部キヤツプ２ａ，２ｂの屈曲部３，３にあ
らかじめ接合ガラス４，４をビート巻きして、こ
れら接合ガラス４，４とガラスチユーブ１の両端
部を溶融させることによつてなされるから、これ
ら端部キヤツプ２ａ，２ｂとガラスチユーブ１と
の接合部内に気泡が生じることはない。このた
め、この接合部を気密性の確実なものにすること
ができる。また、上記接合は端部キヤツプ２ａ，
２ｂの屈曲部３，３とガラスチユーブ１の端部と
を接合することによつてなされ、しかも上記屈曲
部３の端部キヤツプ径はガラスチユーブ１のガラ
スチユーブ端部径よりも小径に構成されているか
ら、端部キヤツプ３，３とガラスチユーブ１との
熱膨張差によつてこれら屈曲部３，３が拡径する
すなわち、剥離する方向に変形しようとしても、
この変形は端部キヤツプ３，３とガラスチユーブ
１との接合部に圧縮力として働くので、この接合
部に生じる歪を小さくすることができ、気温の変
化や機械的な衝撃に対してこの接合部を強固なも
のにすることができる。また、上記接合部には雨
水等が溜るような凹部がないので、この雨水等に
よつて接合部が腐蝕して破損されたり、この雨水
の氷結によつてこの接合部が破損されたりするこ
ともない。よつて、上記接合部を強固してその破
損を防止することにより、内部が高真空となつて
いるガラスチユーブ１自体の破損をも防止するこ
とができる。
さらに、このような実施例によれば、端部キヤ
ツプ２ａ，２ｂの周縁部にガラスチユーブ１の端
部を嵌合させる嵌合溝を形成する必要もないの
で、端部キヤツプ２ａ，２ｂの形状が簡単なもの
となり、また端部キヤツプ２ａ，２ｂの屈曲部
３，３の径をガラスチユーブ１の端部の径よりも
小径に構成したから、これら端部キヤツプ２ａ，
２ｂとガラスチユーブ１とのガラス接合が容易と
なつて、装置の製造が簡単になる。また、この装
置を設置する際には取付バンドがガラスチユーブ
１に取着されるが、端部キヤツプ２ａ，２ｂの屈
曲部３，３の径がガラスチユーブ１の端部径より
も小径であるから、取着時にはこの取付バンドを
容易にガラスチユーブ１に嵌め込むことができる
利点もある。
ツプ２ａ，２ｂの周縁部にガラスチユーブ１の端
部を嵌合させる嵌合溝を形成する必要もないの
で、端部キヤツプ２ａ，２ｂの形状が簡単なもの
となり、また端部キヤツプ２ａ，２ｂの屈曲部
３，３の径をガラスチユーブ１の端部の径よりも
小径に構成したから、これら端部キヤツプ２ａ，
２ｂとガラスチユーブ１とのガラス接合が容易と
なつて、装置の製造が簡単になる。また、この装
置を設置する際には取付バンドがガラスチユーブ
１に取着されるが、端部キヤツプ２ａ，２ｂの屈
曲部３，３の径がガラスチユーブ１の端部径より
も小径であるから、取着時にはこの取付バンドを
容易にガラスチユーブ１に嵌め込むことができる
利点もある。
以上説明したようにこの発明は、ガラスチユー
ブの端部を気密に閉塞する端部キヤツプの端部キ
ヤツプ径をガラスチユーブ端部径よりも小径に形
成して、これら端部キヤツプとガラスチユーブと
をガラス接合したことを特徴とする。したがつ
て、これら端部キヤツプとガラスチユーブとをガ
ラス接合する際には、あらかじめ端部キヤツプに
ビート巻きした接合ガラスを用いることもできる
ので、これらの接合部内に気泡が生じたりするこ
とはなく、この接合部の気密性を確実にすること
ができる。また、端部キヤツプの径がガラスチユ
ーブの端部径よりも小径に形成されているから、
端部キヤツプとガラスチユーブとの熱膨張差によ
る端部キヤツプの変形は接合部に圧縮力として働
く。このため、この接合部に生じる歪を小さくす
ることができるので、接合部を強固にして接合部
の破損およびこの破損によつて生じるガラスチユ
ーブ自体の破損を防止できる等、その効果は大で
ある。
ブの端部を気密に閉塞する端部キヤツプの端部キ
ヤツプ径をガラスチユーブ端部径よりも小径に形
成して、これら端部キヤツプとガラスチユーブと
をガラス接合したことを特徴とする。したがつ
て、これら端部キヤツプとガラスチユーブとをガ
ラス接合する際には、あらかじめ端部キヤツプに
ビート巻きした接合ガラスを用いることもできる
ので、これらの接合部内に気泡が生じたりするこ
とはなく、この接合部の気密性を確実にすること
ができる。また、端部キヤツプの径がガラスチユ
ーブの端部径よりも小径に形成されているから、
端部キヤツプとガラスチユーブとの熱膨張差によ
る端部キヤツプの変形は接合部に圧縮力として働
く。このため、この接合部に生じる歪を小さくす
ることができるので、接合部を強固にして接合部
の破損およびこの破損によつて生じるガラスチユ
ーブ自体の破損を防止できる等、その効果は大で
ある。
第１図ないし第３図はこの発明の一実施例を示
し、第１図は装置の斜視図、第２図は第１図部
における断面図、第３図はガラス接合前の要部を
示す断面図である。 １…ガラスチユーブ、２ａ，２ｂ…端部キヤツ
プ、５…集熱パイプ、１０…集熱板。
し、第１図は装置の斜視図、第２図は第１図部
における断面図、第３図はガラス接合前の要部を
示す断面図である。 １…ガラスチユーブ、２ａ，２ｂ…端部キヤツ
プ、５…集熱パイプ、１０…集熱板。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ ガラスチユーブと、このガラスチユーブの端
部を気密に閉塞する端部キヤツプと、上記ガラス
チユーブ内に端部キヤツプを気密に貫通して配設
され熱媒体通路を構成する集熱パイプと、上記ガ
ラスチユーブ内に上記集熱パイプと連結して配設
され、太陽光から得た太陽熱を集熱パイプ内を流
れる熱媒体に熱伝導してこの熱媒体を加熱する集
熱板を備えた太陽熱集熱装置において、 上記ガラスチユーブと端部キヤツプとの接合部
は、端部キヤツプの外径をガラスチユーブの内径
より小さく形成し、この端部キヤツプ外面とガラ
スチユーブ内面との間を接合ガラスにより接合し
たことを特徴とする太陽熱集熱装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP55170516A JPS5795544A (en) | 1980-12-03 | 1980-12-03 | Solar heat collector device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP55170516A JPS5795544A (en) | 1980-12-03 | 1980-12-03 | Solar heat collector device |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5795544A JPS5795544A (en) | 1982-06-14 |
| JPH0128303B2 true JPH0128303B2 (ja) | 1989-06-01 |
Family
ID=15906386
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP55170516A Granted JPS5795544A (en) | 1980-12-03 | 1980-12-03 | Solar heat collector device |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5795544A (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102466349B (zh) * | 2010-11-09 | 2015-02-25 | 杨志勇 | 轮辐式太阳能真空金属集热管 |
| CN103062943B (zh) * | 2013-01-31 | 2014-07-16 | 山东威特人工环境有限公司 | 太阳能集热器用不锈钢保温管 |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6015231B2 (ja) * | 1979-08-08 | 1985-04-18 | 日本電気硝子株式会社 | 太陽熱集熱管の製造方法 |
-
1980
- 1980-12-03 JP JP55170516A patent/JPS5795544A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5795544A (en) | 1982-06-14 |
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