JPH09257393A - 熱交換素子とその製造方法 - Google Patents

熱交換素子とその製造方法

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JPH09257393A
JPH09257393A JP8308945A JP30894596A JPH09257393A JP H09257393 A JPH09257393 A JP H09257393A JP 8308945 A JP8308945 A JP 8308945A JP 30894596 A JP30894596 A JP 30894596A JP H09257393 A JPH09257393 A JP H09257393A
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JP
Japan
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exchange element
plate
heat exchange
welding
welded
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JP8308945A
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English (en)
Inventor
Takahiro Hayashi
孝弘 林
Harunobu Egawa
春信 江川
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Panasonic Ecology Systems Co Ltd
Original Assignee
Matsushita Seiko Co Ltd
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Publication date
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28D—HEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA DO NOT COME INTO DIRECT CONTACT
    • F28D9/00—Heat-exchange apparatus having stationary plate-like or laminated conduit assemblies for both heat-exchange media, the media being in contact with different sides of a conduit wall
    • F28D9/0062—Heat-exchange apparatus having stationary plate-like or laminated conduit assemblies for both heat-exchange media, the media being in contact with different sides of a conduit wall the conduits for one heat-exchange medium being formed by spaced plates with inserted elements
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28F—DETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
    • F28F3/00—Plate-like or laminated elements; Assemblies of plate-like or laminated elements
    • F28F3/02—Elements or assemblies thereof with means for increasing heat-transfer area, e.g. with fins, with recesses, with corrugations
    • F28F3/04—Elements or assemblies thereof with means for increasing heat-transfer area, e.g. with fins, with recesses, with corrugations the means being integral with the element
    • F28F3/048—Elements or assemblies thereof with means for increasing heat-transfer area, e.g. with fins, with recesses, with corrugations the means being integral with the element in the form of ribs integral with the element or local variations in thickness of the element, e.g. grooves, microchannels
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28F—DETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
    • F28F2275/00—Fastening; Joining
    • F28F2275/06—Fastening; Joining by welding

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
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  • Heat-Exchange Devices With Radiators And Conduit Assemblies (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 強固で生産性の高い熱交換素子とその製造方
法を提供することを目的とする。 【解決手段】 積層された単位部材の外面に設けた溶着
部６をハロゲンヒーター１４の輻射熱により溶解して結
合し、熱交換素子１５を形成することにより、溶着剤を
用いて結合するものに比較して作業性の向上、生産性の
向上を図ることができる。また、積層された単位部材の
外面に設けた溶着部６を紙などよりなるシート状の結合
材１７を当接し一定温度に加熱した熱板１８を押し付け
一体結合し、熱交換素子１９を形成することにより、接
着剤を用いて結合するものに比較して作業性の向上、生
産性の向上および、結合材による積層強度の向上を図る
ことができる。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は積層構造を成すプレ
ート・フィン型の熱交換素子とその製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】近年、プレート・フィン型の熱交換素子
は単位体積当りの伝熱面積が広く、比較的小形で高効率
の熱交換素子として広く用いられており、生産性が高く
品質の良い熱交換素子とその製造方法に対する要求が高
まってきている。
【０００３】従来、この種の熱交換素子において、単位
部材の製作を成形により行い生産性を高めるものとして
特開平３−２７１６９６号公報に示される熱交換素子の
製造方法が開発されていた。以下、その構成について図
１２を参照しながら説明する。
【０００４】図に示すように、紙などよりなる平板状の
プレート１０１の片面に熱媒体が流通する平行流路を構
成するためのフィン状のリブ１０２を設け、かつ、裏面
にも同様のリブ１０２を表面に対し直角に配置した単位
部材１０３を射出成形金型内で成形し、単位部材１０３
のリブ１０２上面に接着剤を塗布し、一定寸法に切断さ
れた紙などよりなる切断プレート１０４を接着し、切断
プレート１０４を接着した単位部材１０３相互を接着剤
で接着しながら積層して熱交換素子１０５を製造してい
た。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】プレート１０４を接着
した単位部材１０３相互を接着剤で接着しながら積層す
るので、接着剤の塗布管理上の難易性が高く生産性はそ
れ程向上しないものであった。
【０００６】本発明は上記課題を解決するもので、生産
性の高い熱交換素子とその製造方法を提供することを目
的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明の熱交換素子とそ
の製造方法においては、紙などよりなるプレートを介し
て熱媒体が流通する流路が形成する単位部材に積層位置
が決定される積層連結部を設け、前記単位部材を前記積
層連結部を介して積層後、前記積層連結部外面を溶着結
合したものである。また、積層連結部材外面を紙などよ
りなるプレート状の結合材で一体的に結合したものであ
る。
【０００８】この本発明によれば、生産性の高い熱交換
素子とその製造方法を提供することができる。
【０００９】
【発明の実施の形態】本発明の請求項３記載の発明は、
方形に切断された紙などよりなる第１のプレートと、こ
の第１のプレートの表面に熱媒体が流通する平行流路を
形成するように設けられたフィン状の表面側リブと、前
記第１のプレートの裏面に前記表面側リブと直交するよ
うに表面側リブと同様に設けられる裏面側リブと、前記
表面側リブの両端部上に張架し設けられる保持リブと、
前記第１のプレートの角部より外方に配置されるように
保持リブと表面リブにより支持される積層連結部とを形
成した第１の単位部材と、この第１単位部材の表面に方
形に切断された紙などよりなる第２のプレートとを設け
積層して熱交換素子を形成する第２の単位部材とを備
え、前記積層連結部の外面に溶着部を設け、前記第２の
単位部材を所定枚数積層し、前記溶着部を溶着結合した
ものであり、第２の単位部材を所定枚数積層後に第２の
単位部材に設けられた積層連結部の溶着部を溶着してい
るので、熱交換素子は一体的に強固に結合され、変形す
ることがなくなる作用を有する。
【００１０】また、本発明の請求項４記載の発明は、溶
着部を紙などよりなるプレート状の結合材で結合したも
のであり、第２の単位部材を所定枚数積層後に第２の単
位部材に設けられた積層連結部の溶着部を溶着している
ので、熱交換素子は一体的に強固に結合され、変形する
ことがなくなる作用を有する。
【００１１】請求項５記載の発明は、方形に切断された
紙などよりなる第１のプレートの表面に熱媒体が流通す
る平行流路を形成するようにフィン状の表面側リブを設
け、前記第１のプレートの裏面に前記表面側リブと直交
するように表面側リブと同様に形成される裏面側リブを
設け、前記表面側リブの両端部上に張架する保持リブを
設け、前記第１のプレートの角部より外方に配設される
ように前記保持リブと表面側リブにより支持され、外面
に溶着部を有した積層連結部を設けた第１の単位部材を
射出成形金型内で樹脂成形する成形工程と、前記第１の
単位部材に方形に切断された紙などよりなる第２のプレ
ートを挿入する挿入工程と、前記第２のプレートを前記
第１の単位部材に溶着して第２の単位部材を形成する熱
溶着工程と、前記第２の単位部材を所定枚数積層する積
層工程と、積層された積層連結部の溶着部をハロゲンヒ
ーターの輻射熱により溶着結合する溶着結合工程により
製造するものであり、第１の単位部材に設けられる第２
のプレートが熱溶着工程で溶着された第２の単位部材を
積層工程で積層し、溶着結合工程で第２の単位部材に設
けた積層連結部の外面に有した溶着部にハロゲンヒータ
ーの輻射熱により溶着結合しているので、第２の単位部
材相互を接着剤で接着しながら積層する製造方法に比
べ、一度に溶着結合でき生産性が向上することとなる作
用を有する。
【００１２】また、請求項６記載の発明は、積層された
積層連結部の溶着部に紙などよりなるプレート状の結合
材を当接し、一定温度に加熱した熱板を押し付け溶着結
合する結合工程により製造するものであり、第１の単位
部材に設けられる第２のプレートが熱溶着工程で溶着さ
れた第２の単位部材を積層工程で積層し、溶着結合工程
で第２の単位部材に設けた積層連結部の外面に有した溶
着部に紙などよりなるプレート状の結合材を当接し、一
定温度に加熱した熱源を押し付け溶着結合しているの
で、第２の単位部材相互を接着剤で接着しながら積層す
る製造方法に比べ、一度に溶着結合でき生産性が向上す
ることとなる作用を有する。
【００１３】以下、本発明の実施の形態について、図１
〜図１１を参照しながら説明する。 （実施の形態１）図１〜図５に示すように、射出成形金
型（図示せず）内で成形する成形工程１で方形に切断さ
れた紙などよりなる第１のプレート２の表面に熱媒体が
流通する平行流路を形成するようにフィン状の表面側リ
ブ３を設け、第１のプレート２の裏面に表面側リブ３と
直交するように表面側リブ３と同様に形成される裏面側
リブ３ａを設け、表面側リブ３の両端部上に張架する保
持リブ４を設け、第１のプレート２の角部より外方に配
設されるように保持リブ４と表面側リブ３により支持さ
れる積層連結部５を設け、積層連結部５の外面に溶着部
６を設けて第１の単位部材７を樹脂で成形し、成形され
た第１の単位部材７上に方形に切断され両端部にＬ字状
部８ａを形成した紙などよりなる第２のプレート８を挿
入工程９で挿入する。
【００１４】そして、熱溶着工程１０で第２のプレート
８の両端部に形成されたＬ字状部８ａを保持リブ４の内
側部に対応させ、表面側リブ３上に第２のプレート８を
熱溶着して第２の単位部材１１を形成する。
【００１５】次に、積層工程１２で第２の単位部材１１
を所定枚数積層し、溶着結合工程１３で積層された積層
連結部５の外面に有した溶着部６をハロゲンヒーター１
４の輻射熱により加熱し溶解して一体的に結合し熱交換
素子１５を形成する。
【００１６】このように本発明の実施形態１の熱交換素
子とその製造方法によれば、溶着結合工程１３で積層さ
れた積層連結部５の外面に設けた溶着部６をハロゲンヒ
ーター１４の輻射熱により溶解して一体的に溶着結合す
るので、接着剤を使用する必要がなくなり、接着剤塗布
不良による品質の低下が防止でき、接着剤の管理作業の
廃止による作業性の向上と一体的に溶着することによる
生産性の向上および接着剤コストの低減を図ることがで
きる。
【００１７】また、ハロゲンヒーターの輻射熱により積
層物を一体的に同時溶着するので短時間で溶着固化する
ことができるとともに積層物に熱源が直接当接しないた
め溶解した樹脂が熱源に付着することもなくスムーズに
溶着結合することができる。
【００１８】また、積層連結部５が第１のプレート２お
よび第２のプレート８の角部外方に配設されるので、熱
交換面積が減少することもなく、熱交換素子１５も強固
に形成できる。
【００１９】（実施の形態２）実施の形態１と同様に、
第２の単位部材１１を形成した後、図６および図７に示
すように、積層工程１２で第２の単位部材１１を所定枚
数積層し、結合工程１６で積層された積層連結部５の外
面に有した溶着部６に紙などよりなるプレート状の結合
材１７を当接し、一定温度に加熱した熱板１８を押し付
け溶解手段で溶着部６を溶解して結合材１７に樹脂を浸
透させて一体的に結合し熱交換素子１９を形成する。
【００２０】このように本発明の実施の形態２の熱交換
素子とその製造方法によれば結合工程１６で積層された
積層連結部５の外面に設けた溶着部６に紙などよりなる
プレート状の結合材１７を当接し、一定温度に加熱した
熱板１８を押し付け、溶解手段で溶着部６を溶解して結
合材１７に浸透させて一体的に溶着結合するので、接着
剤を使用する必要がなくなり、接着剤塗布不良による品
質の低下が防止でき、接着剤の管理作業の廃止による作
業性の向上と一体的に溶着することによる生産性の向上
および結合材１７を用いることによる積層強度の向上を
図ることができる。
【００２１】また、積層連結部５が第１のプレート２お
よび第２のプレート８の角部外方に配設されるので、熱
交換面積が減少することもなく、熱交換素子１９も強固
に形成できる。
【００２２】（実施の形態３）図８に示すように、積層
された積層連結部５の外面に設けた溶着部６にレーザー
ビーム２０からのレーザー光２０ａを照射して溶着部６
を溶解して一体的に結合し熱交換素子１５を形成する。
【００２３】このように本発明の実施の形態３の熱交換
素子の製造方法によれば、溶着結合工程（図示せず）で
積層連結部５の外面に設けた溶着部６にレーザー光２０
ａを照射し、溶着部６を溶解して一体的に結合するの
で、安定したレーザー光２０ａが局部的に照射されるた
め、溶着精度が向上することとなる。
【００２４】（実施の形態４）図９に示すように、積層
された積層連結部５の外面に設けた溶着部６に熱板２１
を直接当接させて溶着部６を溶解して一体的に結合し熱
交換素子１５を形成する。
【００２５】このように本発明の実施の形態４の熱交換
素子の製造方法によれば、溶着結合工程（図示せず）で
積層連結部５の外面に設けた溶着部６に熱板２１を直接
当接させて溶着部６を溶解して一体的に結合するので、
ヒーターやレーザーで溶解する場合と比べ、光の発生が
ないため作業環境がよくなるとともに、溶着部６の位置
決めが容易となる。
【００２６】（実施の形態５）図１０に示すように、積
層された積層連結部５の外面に設けた溶着部６に内部に
熱源２２ａを組み込み供給されるエアー２２ｂを加熱す
る熱風噴出器２２からの熱風２２ｃを吹き付けて溶着部
６を溶解し、一体的に結合して熱交換素子１５を形成す
る。
【００２７】このように本発明の実施の形態５の熱交換
素子の製造方法によれば、溶着結合工程（図示せず）で
積層連結部５の外面に設けた溶着部６に熱風２２ｃを吹
き付け溶着部６を溶解して一体的に結合するので、ヒー
ターやレーザーで溶解する場合と比べ、光の発生がない
ため作業環境が良くなるとともに、積層物に熱源が当接
しないため、溶解した樹脂が熱源側に付着するのが防止
できスムーズに溶着結合することができる。
【００２８】（実施の形態６）図１１に示すように、積
層された積層連結部５の外面に設けた溶着部６に収納フ
ィルムなどによるシート２３を当接させ内部に熱源２４
ａを組み込み供給されるエアー２４ｂを加熱する熱風噴
出器２４からの熱風２４ｃを吹き付けてシート２３を収
縮させ溶着部６を一体的に包括して熱交換素子１９を形
成する。
【００２９】このように本発明の実施の形態６の熱交換
素子の製造方法によれば、溶着結合工程（図示せず）で
積層連結部５の外面に設けた溶着部６に収縮フィルムな
どによるシート２３を当接させ熱風２４ｃを吹き付け溶
着部６をシート２３を収縮させて一体的に包括するの
で、溶着部６の凹凸を小さくし、外観品質の向上を図る
と共に危機組込時の空気洩れを防止できる。
【００３０】
【発明の効果】以上の実施例から明らかなように、本発
明によれば外面に溶着部を有した積層連結部を設けた第
１の単位部材が成形され、第１の単位部材に第２のプレ
ートが熱溶着されて第２の単位部材が形成され、第２の
単位部材を積層後、溶着部を加熱溶解して一体的に結合
するので、作業性の向上、生産性の向上を図ることので
きる熱交換素子とその製造方法を提供できる。
【００３１】また、溶着部を加熱溶解するのにハロゲン
ヒーターを用いているので、短時間で溶着固化できる。
【００３２】また、溶着部を加熱溶解するのにレーザー
光を用いているので、溶着特性が良くなる。
【００３３】また、溶着部を加熱溶解するのに、溶着部
に当接する熱板を用いているので光の発生がなく作業環
境が良くなり、溶着部の位置決めが容易となる。
【００３４】また、溶着部を加熱溶解するのに、熱風を
用いているので作業環境が良くなり、熱源に溶解した樹
脂の付着することがなくなり溶着結合がスムーズに行な
える。
【００３５】また、本発明によれば積層工程で積層され
た積層連結部の外面に設けた溶着部に紙などよりなるプ
レート状の結合材を当接し、溶着部を溶解して結合材に
浸透させて一体的に結合するので、作業性の向上、生産
性の向上および、結合材による積層強度の向上を図るこ
とができる熱交換素子とその製造方法を提供できる。
【００３６】また、積層された積層連結部の溶着部に収
縮フィルムなどによるシートを当接させ熱風により溶着
部を包括結合するので、溶着部の表面の凹凸を小さくす
ることができ、外観品質の向上および、機器組込時の空
気洩れ等の防止を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態１の熱交換素子の溶着部の
溶着方法を示す斜視図
【図２】同実施の形態１の熱交換素子の第１の単位部材
の斜視図
【図３】同実施の形態１の熱交換素子の第２のプレート
の斜視図
【図４】同実施の形態１の熱交換素子の第２の単位部材
の斜視図
【図５】同実施の形態１の熱交換素子の製造工程を示す
ブロック図
【図６】同実施の形態２の熱交換素子の溶着部の溶着方
法を示す斜視図
【図７】同実施の形態２の熱交換素子の製造工程を示す
ブロック図
【図８】同実施の形態３の熱交換素子の溶着部の溶着方
法を示す斜視図
【図９】同実施の形態４の熱交換素子の溶着部の溶着方
法を示す斜視図
【図１０】同実施の形態５の熱交換素子の溶着部の溶着
方法を示す斜視図
【図１１】同実施の形態６の熱交換素子の溶着部の溶着
方法を示す斜視図
【図１２】（ａ）従来の熱交換素子の切断プレートの斜
視図 （ｂ）同熱交換素子の単位部材の斜視図 （ｃ）同熱交換素子の単位部材上に切断プレートを設け
た状態を示す斜視図 （ｄ）同熱交換素子の斜視図
【符号の説明】
１ 成形工程 ２ 第１のプレート ３ 表面側リブ ３ａ 裏面側リブ ４ 保持リブ ５ 積層連結部 ６ 溶着部 ７ 第１の単位部材 ８ 第２のプレート ９ 挿入工程 １０ 熱溶着工程 １１ 第２の単位部材 １２ 積層工程 １３ 溶着結合工程 １４ ハロゲンヒーター １５ 熱交換素子 １６ 結合工程 １７ 結合材 １８ 熱板 １９ 熱交換素子 ２０ａ レーザー光 ２１ 熱板 ２２ｃ 熱風 ２３ シート ２４ｃ 熱風

Claims (10)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 紙などよりなるプレートを介して熱媒体
    が流通する流路を形成する単位部材に積層位置が決定さ
    れる積層連結部を設け、前記単位部材を前記積層連結部
    を介して積層後、前記積層連結部外面を紙などよりなる
    プレート状の結合材で結合した熱交換素子。
  2. 【請求項２】 積層連結部外面を紙などよりなるプレー
    ト状の結合材で結合した請求項１記載の熱交換素子。
  3. 【請求項３】 方形に切断された紙などよりなる第１の
    プレートと、この第１のプレートの表面に熱媒体が流通
    する平行流路を形成するように設けられたフィン状の表
    面側リブと、前記第１のプレートの裏面に前記表面側リ
    ブと直交するように表面側リブと同様に設けられる裏面
    側リブと、前記表面側リブの両端部上に張架し設けられ
    る保持リブと、前記第１のプレートの角部より外方に配
    置されるように保持リブと表面リブにより支持される積
    層連結部とを形成した第１の単位部材と、この第１の単
    位部材の表面に方形に切断された紙などよりなる第２の
    プレートとを設け積層して熱交換素子を形成する第２の
    単位部材とを備え、前記積層連結部の外面に溶着部を設
    け、前記第２の単位部材を所定枚数積層し、前記溶着部
    を溶着結合した熱交換素子。
  4. 【請求項４】 溶着部を紙などよりなるプレート状の結
    合材で結合した請求項３記載の熱交換素子。
  5. 【請求項５】 方形に切断された紙などよりなる第１の
    プレートの表面に熱媒体が流通する平行流路を形成する
    ようにフィン状の表面側リブを設け、前記第１のプレー
    トの裏面に前記表面側リブと直交するように表面側リブ
    と同様に形成される裏面側リブを設け、前記表面側リブ
    の両端部上に張架する保持リブを設け、前記第１のプレ
    ートの角部より外方に配設されるように前記保持リブと
    表面側リブにより支持され、外面に溶着部を有した積層
    連結部を設けた第１の単位部材を射出成形金型内で樹脂
    成形する成形工程と、前記第１の単位部材に方形に切断
    された紙などよりなる第２のプレートを挿入する挿入工
    程と、前記第２のプレートを前記第１の単位部材に溶着
    して第２の単位部材を形成する熱溶着工程と、前記第２
    の単位部材を所定枚数積層する積層工程と、積層された
    積層連結部の溶着部をハロゲンヒーターの輻射熱により
    溶着結合する溶着結合工程により製造する熱交換素子の
    製造方法。
  6. 【請求項６】 積層された積層連結部の溶着部にレーザ
    ー光を照射して溶着結合する溶着結合工程により製造す
    る請求項５記載の熱交換素子の製造方法。
  7. 【請求項７】 積層された積層連結部の溶着部に熱板を
    直接当接させて溶着結合する溶着結合工程により製造す
    る請求項５記載の熱交換素子の製造方法。
  8. 【請求項８】 積層された積層連結部の溶着部に熱風を
    吹き付けて溶着結合する溶着結合工程により製造する請
    求項５記載の熱交換素子の製造方法。
  9. 【請求項９】 積層された積層連結部の溶着部を紙など
    よりなるプレート状の結合材を当接し、一定温度に加熱
    した熱板を押し付け溶着結合する結合工程により製造す
    る請求項５記載の熱交換素子の製造方法。
  10. 【請求項１０】 積層された積層連結部の溶着部に収縮
    フィルムなどによりシートを当接させ熱風により溶着部
    を包括結合する結合工程により製造する請求項９記載の
    熱交換素子の製造方法。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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KR100846208B1 (ko) * 2007-09-03 2008-07-14 김영숙 대향류형 조립식 열교환기
KR101370131B1 (ko) * 2013-05-13 2014-03-04 오병호 열교환기용 열판 및 그 제조방법

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KR100846208B1 (ko) * 2007-09-03 2008-07-14 김영숙 대향류형 조립식 열교환기
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