JPH10166034A - 多孔偏平管の製造方法 - Google Patents
多孔偏平管の製造方法Info
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- JPH10166034A JPH10166034A JP8330648A JP33064896A JPH10166034A JP H10166034 A JPH10166034 A JP H10166034A JP 8330648 A JP8330648 A JP 8330648A JP 33064896 A JP33064896 A JP 33064896A JP H10166034 A JPH10166034 A JP H10166034A
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- Japan
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- groove
- wheel
- mandrel
- metal material
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- F28F—DETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
- F28F1/00—Tubular elements; Assemblies of tubular elements
- F28F1/10—Tubular elements and assemblies thereof with means for increasing heat-transfer area, e.g. with fins, with projections, with recesses
- F28F1/40—Tubular elements and assemblies thereof with means for increasing heat-transfer area, e.g. with fins, with projections, with recesses the means being only inside the tubular element
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- B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
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- B21C23/00—Extruding metal; Impact extrusion
- B21C23/005—Continuous extrusion starting from solid state material
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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- Mechanical Engineering (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
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- Thermal Sciences (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
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Abstract
(57)【要約】
【課題】各孔の内面に管軸方向に捻れたフィン有する多
孔偏平管を容易に得ることのできる方法を提供すること
にある。 【解決手段】金属素材１を回転するホイール２の溝３内
に供給して該ホイール２の外周に接するシューブロック
４内の集合室５に送り、該集合室５の端に設けたダイス
６部から押出す方法であって、前記シューブロック４の
外部より該シューブロック４を貫通させて、先端部に夫
々溝部８を有する複数のマンドレル７の前記溝部８を前
記ダイス６部分に所定の間隔をおいて一列に臨ませ、管
押出し時に前記マンドレル７を外部駆動により回転させ
て押出される管の各孔の内面に夫々前記溝部８で所定の
螺旋状フィンを形成させる。
孔偏平管を容易に得ることのできる方法を提供すること
にある。 【解決手段】金属素材１を回転するホイール２の溝３内
に供給して該ホイール２の外周に接するシューブロック
４内の集合室５に送り、該集合室５の端に設けたダイス
６部から押出す方法であって、前記シューブロック４の
外部より該シューブロック４を貫通させて、先端部に夫
々溝部８を有する複数のマンドレル７の前記溝部８を前
記ダイス６部分に所定の間隔をおいて一列に臨ませ、管
押出し時に前記マンドレル７を外部駆動により回転させ
て押出される管の各孔の内面に夫々前記溝部８で所定の
螺旋状フィンを形成させる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は空気調和機等の熱交
換器用に用いられる多孔偏平管、特に孔の内面に螺旋状
の溝を有する多孔偏平管の製造方法に関するものであ
る。
換器用に用いられる多孔偏平管、特に孔の内面に螺旋状
の溝を有する多孔偏平管の製造方法に関するものであ
る。
【０００２】
【従来の技術】従来、空気調和機等の熱交換器の伝熱管
としては、断面円形の管の内面に多数の溝が加工された
所謂内面溝付管が主流となっているが、自動車用空気調
和機では、軽量化等の要求からアルミニユウムを素材と
した多孔偏平管が用いられている。この多孔偏平管は、
内部に複数の中空部の孔が横一列に並んだ構造となって
いる。この多孔偏平管も高性能化のため孔の内面に溝が
加工される等している。この溝が加工された多孔偏平管
の製造方法としては、図５に示すように、雄型ダイス１
７と雌型ダイス１６を組合せて使用した押出し加工が一
般的であり、管１０の各孔１１内面に溝を加工する場
合、雄型ダイス１７の先端部１８に所定寸法の凹凸を設
けることで対処されている。
としては、断面円形の管の内面に多数の溝が加工された
所謂内面溝付管が主流となっているが、自動車用空気調
和機では、軽量化等の要求からアルミニユウムを素材と
した多孔偏平管が用いられている。この多孔偏平管は、
内部に複数の中空部の孔が横一列に並んだ構造となって
いる。この多孔偏平管も高性能化のため孔の内面に溝が
加工される等している。この溝が加工された多孔偏平管
の製造方法としては、図５に示すように、雄型ダイス１
７と雌型ダイス１６を組合せて使用した押出し加工が一
般的であり、管１０の各孔１１内面に溝を加工する場
合、雄型ダイス１７の先端部１８に所定寸法の凹凸を設
けることで対処されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】熱交換器用の伝熱管で
は、伝熱性能の高性能化の要求が高く、特に自動車用の
空気調和機に使用される伝熱管の場合、軽量化、小形化
の要求が大きく伝熱性能の向上が必要になる。一般的に
内面溝付管の場合、管の伝熱性能を向上させるために、
内面に加工された溝は管軸方向に対して捻れをもたせて
いる。これにより管内を流れる熱交換媒体を攪拌させて
熱交換効率を向上させている。従って、多孔偏平管にお
いても、内面に加工される溝は管軸方向に捻れをもって
いることが望ましい。しかし、図３に示したような従来
の方法では、その構造上、各孔１１の内面に形成される
溝は管軸に平行なものとなり、捻れを持たすことは不可
能である。
は、伝熱性能の高性能化の要求が高く、特に自動車用の
空気調和機に使用される伝熱管の場合、軽量化、小形化
の要求が大きく伝熱性能の向上が必要になる。一般的に
内面溝付管の場合、管の伝熱性能を向上させるために、
内面に加工された溝は管軸方向に対して捻れをもたせて
いる。これにより管内を流れる熱交換媒体を攪拌させて
熱交換効率を向上させている。従って、多孔偏平管にお
いても、内面に加工される溝は管軸方向に捻れをもって
いることが望ましい。しかし、図３に示したような従来
の方法では、その構造上、各孔１１の内面に形成される
溝は管軸に平行なものとなり、捻れを持たすことは不可
能である。
【０００４】本発明の目的は、従来技術の欠点を解消
し、各孔の内面に管軸方向に捻れたフィン有する多孔偏
平管を容易に得ることのできる方法を提供することにあ
る。
し、各孔の内面に管軸方向に捻れたフィン有する多孔偏
平管を容易に得ることのできる方法を提供することにあ
る。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明の要旨は、回転ホ
イール式押出し機を使用し、多孔偏平管の孔部を成形す
るための複数本のマンドレルの先端部に夫々溝加工を施
しておき、前記の各マンドレルを外部駆動により強制的
に回転させながら、素材の押出しを行うようにしたこと
にある。
イール式押出し機を使用し、多孔偏平管の孔部を成形す
るための複数本のマンドレルの先端部に夫々溝加工を施
しておき、前記の各マンドレルを外部駆動により強制的
に回転させながら、素材の押出しを行うようにしたこと
にある。
【０００６】回転ホイール式押出し機は、基本的には外
周にリング状に溝を設けたホイールと、このホイールの
外周に接し、前記内部に前記溝に通じた集合室を有する
シューブロックとからなり、前記ホイールが回転した状
態において前記溝に金属材料を連続的に供給すること
で、該金属材料を前記シューブロックの集合室に設けた
ダイス部から押出す形式のものである。
周にリング状に溝を設けたホイールと、このホイールの
外周に接し、前記内部に前記溝に通じた集合室を有する
シューブロックとからなり、前記ホイールが回転した状
態において前記溝に金属材料を連続的に供給すること
で、該金属材料を前記シューブロックの集合室に設けた
ダイス部から押出す形式のものである。
【０００７】本発明においては、そのような押出し機の
前記ダイス部に、先端部の外周に複数の溝を設けた複数
のマンドレルの前記先端部を夫々シューブロックの外部
より該シューブロックを貫通させて臨ませ、多孔偏平管
の押出しの際、前記各マンドレルを外部駆動により夫々
回転させて押出される多孔偏平管の各孔の内面に夫々前
記溝部で管軸方向に所定の捻れを有する螺旋状のフィン
を形成させることを特徴とするもので、複数の各マンド
レルの回転を調節することでリード角が大きく、伝熱特
性の良好な形状の内面螺旋状フィンを有する多孔偏平管
をを容易に形成することができる。
前記ダイス部に、先端部の外周に複数の溝を設けた複数
のマンドレルの前記先端部を夫々シューブロックの外部
より該シューブロックを貫通させて臨ませ、多孔偏平管
の押出しの際、前記各マンドレルを外部駆動により夫々
回転させて押出される多孔偏平管の各孔の内面に夫々前
記溝部で管軸方向に所定の捻れを有する螺旋状のフィン
を形成させることを特徴とするもので、複数の各マンド
レルの回転を調節することでリード角が大きく、伝熱特
性の良好な形状の内面螺旋状フィンを有する多孔偏平管
をを容易に形成することができる。
【０００８】
【発明の実施の形態】以下に本発明に係る製造方法の実
施の形態を図を参照して説明する。
施の形態を図を参照して説明する。
【０００９】図１及び図２は本発明の第１の実施形態に
係る方法の概略を示す。装置は外周にリング状の溝３を
有する回転ホイール２と、この回転ホイール２の外周に
接し、内部に前記溝３に通じた集合室５を有するシュー
ブロック４と、このシューブロック４を外部から貫通
し、先端部を前記集合室５に設けたダイス６部のベアリ
ング部９に、図２に示すように所定の間隔を保持して臨
ませた複数本のマンドレル７とからなり、各マンドレル
７の先端部には夫々その外周に所定の断面形状の複数の
螺旋溝が所定のピッチで形成された溝部８が形成されて
いるが、隣り合う各マンドレル７の溝部８は図２に示す
ように逆向きになっている。
係る方法の概略を示す。装置は外周にリング状の溝３を
有する回転ホイール２と、この回転ホイール２の外周に
接し、内部に前記溝３に通じた集合室５を有するシュー
ブロック４と、このシューブロック４を外部から貫通
し、先端部を前記集合室５に設けたダイス６部のベアリ
ング部９に、図２に示すように所定の間隔を保持して臨
ませた複数本のマンドレル７とからなり、各マンドレル
７の先端部には夫々その外周に所定の断面形状の複数の
螺旋溝が所定のピッチで形成された溝部８が形成されて
いるが、隣り合う各マンドレル７の溝部８は図２に示す
ように逆向きになっている。
【００１０】又、夫々のマンドレル７はシューブロック
４の外部で歯車（図示せず）によって隣り合うマンドレ
ル７が逆回転するように連結され、１台の減速機付のモ
ータ（図示せず）により駆できるようになっている。
４の外部で歯車（図示せず）によって隣り合うマンドレ
ル７が逆回転するように連結され、１台の減速機付のモ
ータ（図示せず）により駆できるようになっている。
【００１１】このような装置の構成において、ホイール
２を所定の速度で回転させ、線状の金属材料１、例えば
アルミニウム製の荒引線を所定の位置から回転ホイール
２の溝部２１に連続的に供給することで、金属材料１は
ホイール２との摩擦力によってシューブロック４の集合
室５に送られる。集合室５内の金属材料は摩擦熱と変形
熱により変形抵抗が小さくなっている。更に集合室５内
の圧力増加により集合室５を画定めるように設けたダイ
ス６と複数のマンドレル７の先端との隙間から矢印方向
に押出されて多孔偏平管１０となる。このとき、各マン
ドレル７を所定の速度で回転させておくことで、押出さ
れる多孔偏平管１０の各孔１１の内面には夫々隣り合う
孔１１で捻れの方向を異にする螺旋状のフィン１２が連
続的に形成される。
２を所定の速度で回転させ、線状の金属材料１、例えば
アルミニウム製の荒引線を所定の位置から回転ホイール
２の溝部２１に連続的に供給することで、金属材料１は
ホイール２との摩擦力によってシューブロック４の集合
室５に送られる。集合室５内の金属材料は摩擦熱と変形
熱により変形抵抗が小さくなっている。更に集合室５内
の圧力増加により集合室５を画定めるように設けたダイ
ス６と複数のマンドレル７の先端との隙間から矢印方向
に押出されて多孔偏平管１０となる。このとき、各マン
ドレル７を所定の速度で回転させておくことで、押出さ
れる多孔偏平管１０の各孔１１の内面には夫々隣り合う
孔１１で捻れの方向を異にする螺旋状のフィン１２が連
続的に形成される。
【００１２】回転ホイール式押出機による押出しは、基
本的には金属材料が高温高圧となる押出しであり、各マ
ンドレル７の溝部８における溝への材料の充満は完全で
あるから、所定の断面形状を持ったフィン１２が形成さ
れる。
本的には金属材料が高温高圧となる押出しであり、各マ
ンドレル７の溝部８における溝への材料の充満は完全で
あるから、所定の断面形状を持ったフィン１２が形成さ
れる。
【００１３】夫々のマンドレル７の溝部８に形成された
溝は螺旋溝であるが、これをストレート溝にするか、螺
旋溝とするかは使用する素材の加工性による。ストレー
ト溝を使用した場合は、マンドレル７の回転数と押出し
速度の比を変えることで螺旋状フィンのリード角を変え
ることが可能である。従って、種々のリード角の仕様に
対して１種類のストレート溝でも対応することができ、
経済的である。
溝は螺旋溝であるが、これをストレート溝にするか、螺
旋溝とするかは使用する素材の加工性による。ストレー
ト溝を使用した場合は、マンドレル７の回転数と押出し
速度の比を変えることで螺旋状フィンのリード角を変え
ることが可能である。従って、種々のリード角の仕様に
対して１種類のストレート溝でも対応することができ、
経済的である。
【００１４】基本的には剪断抵抗の小さい純アルミニウ
ム系、例えばＡ１０５０、Ａ１０７０のような１０００
番台のものはストレート溝を持ったマンドレルを使用で
きる場合が多い。一方、剪断抵抗の大きい合金、例えば
Ａ３００３、Ａ６０６３のような３０００番台、６００
０番台のものは螺旋フィンのリード角に応じた螺旋溝の
リード角を持つマンドレルを使用する方が製造上のトラ
ブルが少なくなるであろう。
ム系、例えばＡ１０５０、Ａ１０７０のような１０００
番台のものはストレート溝を持ったマンドレルを使用で
きる場合が多い。一方、剪断抵抗の大きい合金、例えば
Ａ３００３、Ａ６０６３のような３０００番台、６００
０番台のものは螺旋フィンのリード角に応じた螺旋溝の
リード角を持つマンドレルを使用する方が製造上のトラ
ブルが少なくなるであろう。
【００１５】図３は、本発明の第２の実施形態に係る方
法の概略を示す。第２の形態は、上下に回転ホイール２
が設置され、各ホイール２には線状の材料１、例えばア
ルミニウム製の荒引線を受ける溝３が夫々１本ずつ形成
され、夫々の溝３に線状の材料１が供給されるようにな
っているが、シューブロック４の内部の集合室５は対向
するホイール２の中間に配置され、夫々の溝３に通じて
いる。上下のホイール２に夫々供給された各素材１は変
形を受けながら加熱され、集合室５へ送られる。集合室
５へ送られた材料は一体となり、押出し圧力の増加と共
にダイス６と各マンドレル７の溝部８との隙間から多孔
偏平管１０となって押出されるが、夫々のマンドレル７
が強制的に回転していることで、押出された多孔偏平管
１０の各孔１１の内面に形成されたフィン１２が螺旋状
を呈することは第１の実施態様と同様である。
法の概略を示す。第２の形態は、上下に回転ホイール２
が設置され、各ホイール２には線状の材料１、例えばア
ルミニウム製の荒引線を受ける溝３が夫々１本ずつ形成
され、夫々の溝３に線状の材料１が供給されるようにな
っているが、シューブロック４の内部の集合室５は対向
するホイール２の中間に配置され、夫々の溝３に通じて
いる。上下のホイール２に夫々供給された各素材１は変
形を受けながら加熱され、集合室５へ送られる。集合室
５へ送られた材料は一体となり、押出し圧力の増加と共
にダイス６と各マンドレル７の溝部８との隙間から多孔
偏平管１０となって押出されるが、夫々のマンドレル７
が強制的に回転していることで、押出された多孔偏平管
１０の各孔１１の内面に形成されたフィン１２が螺旋状
を呈することは第１の実施態様と同様である。
【００１６】第２の態様の場合、２本の材料１を用いて
いるため、材料の１の太さによっては素材１の供給量を
多くできるため、押出し速度を向上させ、内面螺旋フィ
ン付管１０を能率よく得ることができる。
いるため、材料の１の太さによっては素材１の供給量を
多くできるため、押出し速度を向上させ、内面螺旋フィ
ン付管１０を能率よく得ることができる。
【００１７】この第２の実施形態の応用として、１つの
回転ホイールに２本のリング状の溝を設け、シューブロ
ックの集合室を力学的に対称に各溝と通じさせて押出加
工する形態も採用することができる。
回転ホイールに２本のリング状の溝を設け、シューブロ
ックの集合室を力学的に対称に各溝と通じさせて押出加
工する形態も採用することができる。
【００１８】尚、前記した実施の形態における各マンド
レル７の駆動は、一つの駆動源としているが、夫々別個
の駆動源を配してもよい。又、夫々のマンドレル７は隣
り合うものを逆回転させているが、その回転方向は自由
に設定することができる。夫々のマンドレル７の先端部
の溝形状も全て同じでなくてもよい。
レル７の駆動は、一つの駆動源としているが、夫々別個
の駆動源を配してもよい。又、夫々のマンドレル７は隣
り合うものを逆回転させているが、その回転方向は自由
に設定することができる。夫々のマンドレル７の先端部
の溝形状も全て同じでなくてもよい。
【００１９】
【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
は回転ホイール式押出し機を使用し、各孔を形成する夫
々のマンドレルを強制的に回転させる方法であるから、
マンドレル剪断部に溝を形成しておくことにより各孔の
内面に管軸方向に捻れたフィン有する伝え熱特性に優れ
た多孔偏平管を容易に得ることでき、これを用いる熱交
換器を高性能化し、当該熱交換器の小型化を図ることが
できる利点がある。
は回転ホイール式押出し機を使用し、各孔を形成する夫
々のマンドレルを強制的に回転させる方法であるから、
マンドレル剪断部に溝を形成しておくことにより各孔の
内面に管軸方向に捻れたフィン有する伝え熱特性に優れ
た多孔偏平管を容易に得ることでき、これを用いる熱交
換器を高性能化し、当該熱交換器の小型化を図ることが
できる利点がある。
【図１】本発明の方法の第１の実施形態に係る装置の概
略を示す断面の側面図。
略を示す断面の側面図。
【図２】図１の装置の断面の上面図。
【図３】本発明の方法の実施態様で製造された多孔偏平
管の形状を示す外観図。
管の形状を示す外観図。
【図４】本発明の方法の第２の実施形態に係る装置の概
略を示す断面の側面図。
略を示す断面の側面図。
【図５】従来の製造法の加工方法を示す説明図。
１ 金属素材 ２ ホイール ３ 溝 ４ シューブロック ５ 集合室 ６ ダイス ７ マンドレル ８ 溝部 ９ ダイスベアリング部 １０ 多孔偏平管 １１ 孔 １２ 螺旋状のフィン
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 ＦＩ Ｆ２８Ｆ 1/02 Ｆ２８Ｆ 1/02 Ｂ 1/40 1/40 Ｄ (72)発明者 外木 達也 茨城県土浦市木田余町3550番地 日立電線 株式会社システムマテリアル研究所内
Claims (8)
- 【請求項１】金属材料を回転するホイールの溝内に供給
して該ホイールの外周に接するシューブロック内の集合
室に送り、該集合室に設けたダイス部から押出す方法で
あって、前記シューブロックの外部から該シューブロッ
クを貫通させて、先端部に夫々溝部を有する複数のマン
ドレルの前記先端部を前記ダイス部分に所定の間隔をお
いて一列に臨ませ、管押し出し時に前記マンドレルを夫
々外部駆動により回転させて押出される管の各孔の内面
に夫々前記溝部で所定の螺旋状のフィンを形成すること
を特徴とする多孔偏平管の製造方法。 - 【請求項２】１つの溝を設けた１つのホイールを使用
し、各マンドレルをホイールの接線方向に配置して押出
すことを特徴とする請求項１に記載の方法。 - 【請求項３】２つのホイールを対向させて配置し、金属
材料を前記ホイールの各々に設けた溝に夫々供給し、各
マンドレルを対向するホイールの中間に配置して押出す
ことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の方法。 - 【請求項４】１つのホイールに２つの溝を設けたホイー
ルを使用し、前記溝の各々に金属材料を供給し、前記の
各々に通じた１つの集合室から金属材料を押出すことを
特徴とする請求項１又は請求項２に記載の方法。 - 【請求項５】各マンドレルの溝部の溝がストレート溝で
あることを特徴とする請求項１ないし４のいずれか１に
記載の方法。 - 【請求項６】各マンドレルの溝部の溝が螺旋状の溝であ
ることを特徴とする請求項１ないし４のいずれか１に記
載の方法。 - 【請求項７】隣り合うマンドレルを逆方向に回転させる
ことを特徴とする請求項１ないし６のいずれか１に記載
の方法。 - 【請求項８】複数の各マンドレルを１つの外部駆動源で
回転させることを特徴とする請求項１ないし７のいずれ
か１に記載の方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8330648A JPH10166034A (ja) | 1996-12-11 | 1996-12-11 | 多孔偏平管の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8330648A JPH10166034A (ja) | 1996-12-11 | 1996-12-11 | 多孔偏平管の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10166034A true JPH10166034A (ja) | 1998-06-23 |
Family
ID=18235024
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8330648A Pending JPH10166034A (ja) | 1996-12-11 | 1996-12-11 | 多孔偏平管の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH10166034A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2000012950A1 (fr) * | 1998-08-27 | 2000-03-09 | Zexel Valeo Climate Control Corporation | Echangeur thermique |
| WO2000037871A1 (en) * | 1998-12-22 | 2000-06-29 | Outokumpu Oyj | Pyrometallurgical reactor cooling element and its manufacture |
| JP2011153823A (ja) * | 2008-04-24 | 2011-08-11 | Mitsubishi Electric Corp | 熱交換器、及びこの熱交換器を用いた空気調和機 |
| EP3521744A4 (en) * | 2016-09-28 | 2020-04-29 | Danfoss Micro Channel Heat Exchanger (Jiaxing) Co., Ltd. | HEAT EXCHANGE ASSEMBLY FOR A HEAT EXCHANGER, HEAT EXCHANGER AND MOLD |
-
1996
- 1996-12-11 JP JP8330648A patent/JPH10166034A/ja active Pending
Cited By (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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