CN212132645U - 一种散热片、发热体、及电暖气 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种散热片、发热体、及电暖气，包括沿竖直方向分布的上油包和下油包；散热管路结构，用于容纳导热介质，散热管路结构包括若干散热管路，散热管路连通上油包和下油包，散热管路靠近上油包部分的横截面积，小于散热管路靠近下油包部分的横截面积。由于温度相对较高的导热介质在靠近上油包运动时，上方的散热管路的横截面积变小，导致温度相对较高的导热介质上升效率降低，留存在散热片下方的温度相对较高的导热介质变多，提高散热片下方的温度的作用，达到减小散热片上下部分的温度差异，使电暖气上下部分的温度分布更加均匀的目的。

Description

一种散热片、发热体、及电暖气

技术领域

本实用新型涉及家用电器技术领域，具体涉及一种散热片、发热体、及电暖气。

背景技术

油汀电暖气是常用的家用取暖设备，如图1所示，现有的电暖气通常包括散热片1，和分布于散热片1上的油路。油路连接上油包11和下油包12，其中，上油包11的水平位置相对较高。油路内具有导热介质，加热装置位于下油包12内。

当电暖气启动时，下油包12内的加热装置对导热介质进行加热，在密度差的作用下温度相对较高的热油从中间的油路向上流动，流动过程中将热量传递给整个散热片，使散热片整体温度升高。位于上油包11内的导热介质温度相对较低，在重力的作用下，经两侧有路逐渐向下流动并被加热，从而形成一个大循环。

现有的电暖气存在以下缺陷：

散热片发热时带动散热片附近的空气做自然对流运动，导致下方空气温度相对较低，上方空气温度较高，使得散热片上下两部分环境温度差异较大，从而使得散热片上下两部分散热效果产生差异。上部分温度相对较高，散热效果相对较差导致散热片本身的温度发生差异，上部分散热片温度相对较高。为了电暖气的使用安全性考虑，规定散热片的棱边13的温升不能超过85K。因此，在散热片上部分的棱边13温度即将达到安全限度时，需要降低加热功率，而此时散热片下部分的温度还不能满足加热需求。

实用新型内容

因此，本实用新型要解决的技术问题在于克服现有技术中因电暖气温度分布不均匀，在安全使用要求的前提下，无法满足用户采暖需求的缺陷，从而提供一种散热片、发热体、及电暖气。

一种散热片，包括：

沿竖直方向分布的上油包和下油包；

散热管路结构，用于容纳导热介质，所述散热管路结构包括若干散热管路，所述散热管路连通所述上油包和所述下油包，所述散热管路靠近所述上油包部分的横截面积，小于所述散热管路靠近所述下油包部分的横截面积。

所述散热管路包括：

变径部，所述变径部用于连接所述散热管路横截面积大小不同的部分。

所述变径部设于所述散热管路长度方向的中间部位。

位于中间的所述散热管路的横截面积，相对于靠近散热片的棱边设置的所述散热管路的横截面积更大。

所述散热管路包括：

至少一个第一管路，所述第一管路将散热片沿竖直方向分成上下两个水平高度不同的散热区；

第二管路，连通所述第一管路与所述上油包和所述下油包。

所述第一管路沿水平方向设置。

所述第二管路的形状至少满足：

Wbc≤2Wbs；

0.1W＜Wbc＜0.2W；

Wbc表示第一管路下方的位于中间部位的第二管路的宽度；

Wbs表示第一管路下方的位于两侧的第二管路的宽度；

W表示散热片的宽度。

所述第二管路的形状还满足：

Wtc≤2Wts；

0.1W＜Wtc＜0.2W；

Wtc表示第一管路上方的位于中间部位的第二管路的宽度；

Wts表示第一管路上方的位于两侧的第二管路的宽度。

所述第二管路的形状还满足：

Wtc＜Wbc。

所述第二管路的形状还满足：

0.2H＜Hb＜0.7H；

H表示上油包中心到下油包中心在竖直方向上的距离；

Hb表示第一管路下方的第二管路的长度。

所述第二管路的形状还满足：

0.3H＜Ht＜0.8H；

H表示上油包中心到下油包中心在竖直方向上的距离；

Ht表示第一管路上方的第二管路的长度。

一种发热体，包括：

若干个上述任一方案的散热片，若干所述散热片彼此并排设置；

加热棒，同时穿设在所述每个所述散热片的所述下油包位置处。

一种电暖气，包括：

上述方案的发热体；

控温元件，设置于所述发热体上；

指示灯，设置于所述发热体并与所述控温元件电连接。

还包括：

辅助装置，设置在所述发热体上。

本实用新型技术方案，具有如下优点：

1.本实用新型提供一种散热片，包括上油包和下油包；散热管路结构，用于容纳导热介质，所述散热管路结构包括若干散热管路，所述散热管路连通所述上油包和所述下油包，所述散热管路靠近所述上油包部分的横截面积，小于所述散热管路靠近所述下油包部分的横截面积。

上油包位于散热片的上方，下油包位于散热片的下方。散热片在使用时，加热装置位于下油包内。当多个散热片构成发热体时，加热装置也对应下油包设置。分布于散热片上的散热管路内充有导热介质，当散热片工作时，下方的导热介质先被加热。被加热的导热介质通过散热管路向上油包方向上升运动。由于温度相对较高的导热介质在靠近上油包运动时，上方的散热管路的横截面积变小，导致温度相对较高的导热介质的上升受阻，使温度相对较高的导热介质上升效率降低，留存在散热片下方的温度相对较高的导热介质变多，从而起到降低散热片上方的温度，提高散热片下方温度的作用，达到减小散热片上下部分的温度差异，使电暖气上下部分的温度分布更加均匀的目的。在电暖气使用过程中，由于散热片上下部分温度差异变小，不会发生散热片下方温度相对较低时，散热片上方的棱边部位已经达到安全温度限制温度的情况。

2.本实用新型提供的散热片，所述散热管路包括：至少一个第一管路，所述第一管路将散热片分成至少两个水平高度不同的散热区；第二管路，连通所述第一管路与所述上油包和所述下油包。

位于上方的，相对位置较高的散热区，更靠近上油包。位于下方的，相对位置较低的散热区，更靠近下油包。当下油包内的加热装置对导热介质进行加热时，温度相对较高的导热介质先上升至第一管路中，然后再由第一管路进入上方的散热管路。由于上方的散热管路横截面积更小，所以温度相对较高的导热介质能够上升的空间变少了，并且上方温度较低的导热介质还会进入第一管路向下方的散热区流动。温度相对较高的导热油在第一管路处发生了分流，形成了分支循环，在分支循环的导热介质中，原本要一同上升的导热介质发生了分流，使温度较高的导热介质上升至上油包处的量相对减少。第一管路还起到了加强对流换热的作用，进一步降低了上升至上油包处的导热介质的温度。

3.本实用新型提供的散热片，所述散热管路结构包括：第一散热单元和第二散热单元，所述第一散热单元和所述第二散热单元均由所述第二管路构成，所述第二散热单元相对于所述第一散热单元靠近散热片的棱边设置，所述第一散热单元对应散热片宽度方向的两侧均设有第二散热单元，构成所述第一散热单元的所述第二管路的横截面积不小于构成所述第二散热单元的所述第二管路的横截面积。

位于中间的第二管路对应加热装置，该部分的第二管路的横截面积相对更大，能够使更多被加热的温度相对更高的导热介质更多的从中间部位汇聚上升，从而减少向两侧第二散热单元流动的相对高温的导热介质的量，从而减弱热量向棱边部位的传递，减少棱边的温升。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为背景技术示意图；

图2为散热管路结构仅具有第二管路时的结构示意图；

图3为表示散热管路结构包括第一管路和第二管路结构的示意图；

图4为表示第一管路靠近下油包设置的结构示意图；

图5为表示第一管路靠近上油包设置的结构示意图；

图6为表示第一管路上下两侧第二管路横截面积相同时散热片温度分布示意图；

图7为表示第一管路上方的第二管路横截面积相对较小时散热片温度分布示意图；

图8为表示实施例2中实验过程中改变x值时散热片温度变化的示意图。

附图标记说明：

1、散热片；11、上油包；12、下油包；13、棱边；2、第一传热单元；3、第二传热单元；4、第一管路；5、第二管路；51、变径部。

具体实施方式

下面将结合附图对本实用新型的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

此外，下面所描述的本实用新型不同实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。

实施例1

本实用新型提供一种散热片，如图2所示，包括沿竖直方向分布的上油包11和下油包12；散热管路结构，用于容纳导热介质，散热管路结构包括若干散热管路，散热管路连通上油包11和下油包12，散热管路靠近上油包11部分的横截面积，小于散热管路靠近下油包12部分的横截面积。由于加热装置位于下油包12内上油包11位于散热片的上方，下油包12位于散热片1的下方。散热片1在使用时，加热装置位于下油包内。当多个散热片1构成发热体时，加热装置也对应下油包12设置。分布于散热片1上的散热管路内充有导热介质。散热片1工作时，散热片1下方的导热介质先被加热。被加热的导热介质通过散热管路向上油包11方向上升运动。由于温度相对较高的导热介质在靠近上油包11运动时，上方的散热管路的横截面积变小，导致温度相对较高的导热介质的上升受阻，导致温度相对较高的导热介质上升效率降低，留存在散热片1下方的温度相对较高的导热介质变多，从而起到降低散热片1上方的温度，提高散热片1下方的温度的作用，达到减小散热片1上下部分的温度差异，使电暖气上下部分的温度分布更加均匀的目的。在电暖气使用过程中，由于散热片1上下部分温度差异变小，不会发生散热片1下方温度相对较低时，散热片1上方的棱边13部位已经达到安全温度限制温度的情况。

对于散热管路的结构不做具体限制，本实施例中，如图2所示，散热管路包括：变径部51，变径部51用于连接散热管路横截面积大小不同的部分。变径部51能够在导热介质流动的管道横截面积发生变化时起到引导作用。本方案中的变径部51相当于提供了一个横截面积逐渐变化的过度区间。作为可替换的实施方式，变径部51为台阶面，使导热介质的流动路径骤然减小。

其中，如图2所示，变径部51设于散热管路长度方向的中间部位。变径部51所在的部位使导介质的流动收到一定阻碍，导热介质碰撞到散热管路内壁的程度更加激烈，使变径部51所在部位的温度相对更高。这样一个温度相对更高的部位，位于散热片1的中间部位能够保证散热片1上下两部分温度更加均匀。作为可替换的实施方式，变径部51靠近下油包12设置，当散热片1上部分温度仍然较高时，将变径部51的高度下调，能够相对的降低散热片1上部分温度。使散热片1整体上温度分布更加均匀。同理，作为另一种替换的实施方式，当散热片1上方的散热管路横截面积较小导致散热片1上方温度相对过低时，可以通过上调变径部51的方式，使散热片1整体上温度分布更加均匀。

本实施例中，如图2所示，位于中间的散热管路的横截面积，相对于靠近散热片1的棱边13设置的散热管路的横截面积更大。位于中间的散热管路对应加热装置，该部分的散热管路横截面积相对更大，能够使更多被加热的温度相对更高的导热介质更多的从中间部位汇聚上升。从而减少向两侧散热管路流动的温度相对较高的导热介质的量，从而减弱热量向棱边13部位的传递，减少棱边13的温升。

其中，如图3－图5所示，散热管路包括：至少一个第一管路4，第一管路4将散热片1沿竖直方向分成至少两个水平高度不同的散热区；第二管路5，连通第一管路4与上油包11和下油包12。位于上方的，相对位置较高的散热区，更靠近上油包11。位于下方的，相对位置较低的散热区，更靠近下油包12。当下油包12内的加热装置对导热介质进行加热时，温度相对较高的导热介质先上升至第一管路4中，然后再由第一管路4进入上方的散热管路。由于上方的散热管路横截面积更小，所以温度相对较高的导热介质能够上升的空间变少了，并且上方温度较低的导热介质还会进入第一管路4向下方的散热区流动。温度相对较高的导热油在第一管路4处发生了分流，形成了分支循环，在分支循环的导热介质中，原本要一同上升的导热介质发生了分流，使温度较高的导热介质上升至上油包11处的量相对减少。第一管路4还起到了加强对流换热的作用，进一步降低了上升至上油包11处的导热介质的温度。

本实施例中，如图3－图5所示，第一管路4沿水平方向设置。当温度相对较高的导热介质由中间的散热管路上升时，进入第一管路4后，导热介质能够更均匀的向两侧分流流动，提高散热片1整体温度分布的均匀性。

对于第一管路4的设置位置不做具体限制，本实施例中，如图4所示，第一管路4靠近下油包12设置。第一管路4靠近下油包12设置，一方面能够提早让温度相对较高的高温导热介质进入第一管路4进行换热。另一方面高温导热介质在第一管路4内汇聚后分别通过多个第二管路5上升，因此第一管路4内的高温导热油在第一管路4处形成一个温度相对较高的区域。当第一管路4靠近下油包12设置，使得上述温度相对较高的区域发生下移，从而削减上方散热片的温度，进而降低散热片1上部分与下部分温度的差异。作为可替换的实施方式，如图5所示，第一管路4靠近上油包11设置。

其中，如图3－图5所示，第二管路5位于第一管路4与上油包11之间部分的横截面积，小于第二管路5位于第一管路4与下油包12之间部分的横截面积。当温度相对较高的导热介质进入第一管路4后，继续上升受阻，导致温度相对较高的导热介质上升效率降低，留存在散热片1下方的温度相对较高的导热介质变多，从而起到降低散热片1上方的温度，提高散热片1下方的温度的作用，达到减小散热片1上下部分的温度差异，使电暖气上下部分的温度分布更加均匀的目的。

本实施例中，如图4、图5所示，散热管路结构包括：第一散热单元和第二散热单元，第一散热单元和第二散热单元均由第二管路5分别构成，第二散热单元相对于第一散热单元靠近散热片1的棱边13设置，第一散热单元对应散热片1宽度方向的两侧均设有第二散热单元，构成第一散热单元的第二管路5的横截面积不小于构成第二散热单元的第二管路5的横截面积。位于中间的第二管路5对应加热装置，该部分的第二管路5管路横截面积相对更大，能够使更多被加热的温度相对更高的导热介质更多的从中间部位汇聚上升，从而减少向两侧第二散热单元流动的相对高温的导热介质的量，从而减弱热量向棱边13部位的传递，减少棱边13的温升。

为了进一步体现本实施例改进后的技术方案的实际效果，如图6、图7所示。选用如图6所示的采用具有水平设置的第一管路4，以及三条第二管路5，且三条第二管路5在第一管路4的上下两侧横截面积一致的技术方案作为对照组。图7的技术方案，相当于在图6的技术方案的基础上，将第一管路4上方的第二管路5的横截面积变小。如图6、图7所示，在相同的工作环境下，工作相同的时间，改进后的图7的技术方案汇总，散热片1上方温度得到明显降低，使散热片1上下两部分棱边13温度的差异得到缩小。此时继续提高散热片1的加热功率，散热片1上下两部分温度仍然能够具有进一步上升的空间，从而在使用安全的前提下满足用户的需求。

本实施例中散热片1能够单独的发热使用，还可以由多个散热片1构成发热体。散热片构成发热体的方式不做具体限制，即可以由多个相互独立的散热片1组合构成，还可以将散热片1之间打通，至少将相邻散热片的下油包连通，然后将加热棒串接在下油包内，使多个散热片公用同一个加热棒。散热片之间可以并排设置，此时加热棒为直线形。当需要散热片的分布结构根据实际使用环境做出调整时，如散热片之间高低交错设置，则此时加热棒为折线或曲线形。

作为进一步限定的实施方式，散热片1还能够组装构成电暖气。在散热片1或发热体上加装温控元件和指示灯。通过预设的控制程序，在通电后控制加热棒工作，从而带动散热片1和/或发热体发热工作。

对于电暖气的结构不做具体限制，作为进一步限定的实施方式，发热体上还具有辅助装置。辅助装置包括但不限于：晾衣架，设置在发热体的上方位置，适于对衣物等进行烘干操作。辅助装置还可以是移动支架，设置在发热体的底部，使用支撑发热体或者带动发热体进行移动。移动支架本身可以是折叠结构，也可以是一体成型结构，当采用折叠结构时，方便在闲置时减少空间占用量，提高对电暖气的收纳效率。

实施例2

在实施例1的基础上，如图3所示，散热片1的宽度为W，上油包11的中心与下油包13的中心在竖直方向上的高度差为H。第一管路4将第二管路5分成上下两部分，第二管路5在第一管路4上方的高度为Ht，第二管路5在第一管路4下方的高度为Hb。在第一管路4上方，位于中间的第二管路5的宽度为Wtc，位于两侧的第二管路5的宽度为Wts。在第一管路4的下方，位于中间的第二管路5的宽度为Wbc，位于两侧的第二管路5的宽度为Wbs。将上述实施方式进一步限定后，Wbc≤2Wbs。作为进一步限定的技术方案0.1W＜Wbc＜0.2W。

在上述实施方式的基础上，作为进一步限定的实施方式，Wtc≤2Wts。作为进一步限定的实施方式，0.1W＜Wtc＜0.2W。作为可替换的实施方式，0.1W＝Wtc，或者Wtc＝0.2W。

对于第二管路5的形状不做具体限制，在上述实施方式的基础上，进一步限定后的实施方式为，Wtc＜Wbc。作为可替换的实施方式，Wtc＝Wbc。

对于第一管路4的设置位置不做具体限制，上述实施例中，第一管路4位于第二管路5长度方向的中间设置，此时Hb＝Ht＝0.5H。作为可替换的实施方式，0.2H＜Hb＜0.7H和/或0.3H＜Ht＜0.8H。

为了对第二管路5的具体形状进行改进，以满足用户取暖需求，并且降低棱边温升。如图3所示，本实施例以散热片1上分布有一条第一管路4和三条第二管路5为例，进行取暖以及温升实验。

实验工况为，环境温度23±2℃，实验时的加热功率为2200W。如图3所示，当Hb＝Ht＝0.5H，2Wts＝Wtc＝0.1W，2Wbs＝Wbc时。改变数值x的同时，观测上油包11附近棱边温度Tt、下油包12附近棱边温度Tb、以及棱边平均温度Tav。其中，数值x＝Wbc/Wtc；

Tt＝15.98x²-78.02x+161.99；

Tb＝-10.80x²+42.85x+21.97；

Tav＝-18.26x²+64.28x+28.61。

将实验数据参见图8，其中横坐标表示X值，纵坐标表示温度。其中：

由圆形点标记的温度变化曲线代表上油包11附近的散热片1的温度变化；

由三角形点标记的温度变化曲线代表下油包12附近的散热片1的温度变化；

由矩形点标记的温度变化曲线代表散热片1整体的平均温度变化。

其中，R2为判定系数，又叫决定系数，是指在线性回归中，回归可解释离差平方和与总离差平方和之比值，其数值等于相关系数R的平方。R2越大，拟合结果越精确，回归效果越显著。R平方介于0～1之间，越接近1，回归拟合效果越好，一般认为超过0.8的模型拟合优度比较高。

由实验结果可知，散热片1的平均温度与x呈二次项关系。当x达到1.6附近时，散热片平均温度不在随着x增大而增大。上油包附近棱边始终随着x增大而降低，下油包附近棱边温度始终随着x增大而升高，但是两者的变化速率随着x增大而变慢。当x大于1.6时，即位于第一管路4下方的，中间的第二管路5的宽度，超过位于第一管路4上方的，中间部位的第二管路5的宽度的1.6倍时，散热片平均温度基本不变，因此由散热片1构成的电暖气的散热能力也随之固定，若此时棱边温升均已满足安规85K的要求，则无需增加x，避免导热油的使用增加，从而增加成本。

显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本实用新型创造的保护范围之中。

Claims (14)

1.一种散热片，其特征在于，包括：

上油包(11)和下油包(12)；

散热管路结构，用于容纳导热介质，所述散热管路结构包括若干散热管路，所述散热管路连通所述上油包(11)和所述下油包(12)，所述散热管路靠近所述上油包(11)部分的横截面积，小于所述散热管路靠近所述下油包部分的横截面积。

2.根据权利要求1所述的散热片，其特征在于，所述散热管路包括：

变径部(51)，所述变径部(51)用于连接所述散热管路横截面积大小不同的部分。

3.根据权利要求2所述的散热片，其特征在于，所述变径部(51)设于所述散热管路长度方向的中间部位。

4.根据权利要求1－3任一所述的散热片，其特征在于，位于中间的所述散热管路的横截面积，相对于靠近散热片的棱边(13)设置的所述散热管路的横截面积更大。

5.根据权利要求1所述的散热片，其特征在于，所述散热管路包括：

至少一个第一管路(4)，所述第一管路(4)将散热片分成至少两个水平高度不同的散热区；

第二管路(5)，连通所述第一管路(4)与所述上油包(11)和所述下油包(12)。

6.根据权利要求5所述的散热片，其特征在于，所述第一管路(4)沿水平方向设置。

7.根据权利要求5所述的散热片，其特征在于，所述第二管路(5)的形状至少满足：

Wbc≤2Wbs；

0.1W＜Wbc＜0.2W；

Wbc表示第一管路(4)下方的位于中间部位的第二管路(5)的宽度；

Wbs表示第一管路(4)下方的位于两侧的第二管路(5)的宽度；

W表示散热片的宽度。

8.根据权利要求7所述的散热片，其特征在于，所述第二管路(5)的形状还满足：

Wtc≤2Wts；

0.1W＜Wtc＜0.2W；

Wtc表示第一管路(4)上方的位于中间部位的第二管路(5)的宽度；

Wts表示第一管路(4)上方的位于两侧的第二管路(5)的宽度。

9.根据权利要求7－8任一所述的散热片，其特征在于，所述第二管路(5)的形状还满足：

Wtc＜Wbc。

10.根据权利要求9所述的散热片，其特征在于，所述第二管路(5)的形状还满足：

0.2H＜Hb＜0.7H；

H表示上油包中心到下油包中心在竖直方向上的距离；

Hb表示第一管路(4)下方的第二管路(5)的长度。

11.根据权利要求9所述的散热片，其特征在于，所述第二管路(5)的形状还满足：

0.3H＜Ht＜0.8H；

H表示上油包中心到下油包中心在竖直方向上的距离；

Ht表示第一管路(4)上方的第二管路(5)的长度。

12.一种发热体，其特征在于，包括：

若干个权利要求1－11中任一所述的散热片，若干所述散热片(1)彼此并排设置；

加热棒，同时穿设在所述每个所述散热片(1)的所述下油包(12)位置处。

13.一种电暖气，其特征在于，包括：

权利要求12所述的发热体；

控温元件，设置于所述发热体上；

指示灯，设置于所述发热体并与所述控温元件电连接。

14.根据权利要求13所述的电暖气，其特征在于，还包括：

辅助装置，设置在所述发热体上。

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