JPS62100981A - センサ付電子レンジ - Google Patents
センサ付電子レンジInfo
- Publication number
- JPS62100981A JPS62100981A JP24190685A JP24190685A JPS62100981A JP S62100981 A JPS62100981 A JP S62100981A JP 24190685 A JP24190685 A JP 24190685A JP 24190685 A JP24190685 A JP 24190685A JP S62100981 A JPS62100981 A JP S62100981A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- sensor
- piezoelectric element
- voltage
- microwave oven
- food
- 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.)
- Pending
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- Control Of High-Frequency Heating Circuits (AREA)
- Electric Ovens (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
産業上の利用分野
本発明は食品の加熱に応じて食品から発生する気体の状
態を検知して、制ｉｔ行なうセンサ付電子レンジに関す
るものである。
態を検知して、制ｉｔ行なうセンサ付電子レンジに関す
るものである。
従来の技術
従来のセンサ付電子レンジは、第１３図に示すように、
湿度センサ３６の抵抗値変化を基準電圧電源３６の電圧
を抵抗３７と分圧することによシ検知して機器を制御し
ている。１例えば特開昭６３−７７３６５号公報）。ま
た湿度の検知はセンサ表面の物理・化学的特性を利用し
ているため、センサ表面の汚れを除去する必要があシ、
第１４図のようにヒータ３８を設け、汚れを焼き切る構
成にしである（特開昭５３−７０４９７号公報）。
湿度センサ３６の抵抗値変化を基準電圧電源３６の電圧
を抵抗３７と分圧することによシ検知して機器を制御し
ている。１例えば特開昭６３−７７３６５号公報）。ま
た湿度の検知はセンサ表面の物理・化学的特性を利用し
ているため、センサ表面の汚れを除去する必要があシ、
第１４図のようにヒータ３８を設け、汚れを焼き切る構
成にしである（特開昭５３−７０４９７号公報）。
発明が解決しようとする問題点
このような従来の方式は、抵抗３７両端の電圧を制御信
号として用いているので、数多く生産する場合に、各構
成要素、温度センサ３５の抵抗。
号として用いているので、数多く生産する場合に、各構
成要素、温度センサ３５の抵抗。
抵抗３７．電源３６の電圧のばらつきが制（財）電圧信
号のばらつきに結びつくことになシ、管理が困難であっ
た。また湿度センサ３５の汚れを焼き切る構成や制御も
考慮する必要があった。本発明はかかる点に濫みてなさ
れたもので簡単な構成で食品の加熱状態を検出する手段
を提供することを目的としている。
号のばらつきに結びつくことになシ、管理が困難であっ
た。また湿度センサ３５の汚れを焼き切る構成や制御も
考慮する必要があった。本発明はかかる点に濫みてなさ
れたもので簡単な構成で食品の加熱状態を検出する手段
を提供することを目的としている。
問題点を解決するための手段
本発明は上記問題点を解決するために蒸気検知センサと
して圧電素子を用い、加熱の進捗にともない発生するセ
ンサ電圧を直流成分阻止増幅器で増幅し、電圧比較器を
介して制御出力を得るとともに、温度センサによって圧
電素子の周囲温度を検知することによって、圧電素子の
感度の温度依存性を補償し、確実な食品の仕上シ検知を
するものである。
して圧電素子を用い、加熱の進捗にともない発生するセ
ンサ電圧を直流成分阻止増幅器で増幅し、電圧比較器を
介して制御出力を得るとともに、温度センサによって圧
電素子の周囲温度を検知することによって、圧電素子の
感度の温度依存性を補償し、確実な食品の仕上シ検知を
するものである。
作用
本発明によれば１．湿度検知方式は圧電素子センサの熱
伝導によって発生する歪電圧出力を増幅制御する方式で
あるために、従来列の湿度セン、す用の基準電圧や分圧
用抵抗に相当するものが不・要であシ、簡単な構成で制
御できるものであろう実施列 第１図は本発明のセンサ付き電子レンジの一実施例を示
すものである。第１図において圧電素子センサ１の出力
は、センサに対し直流成分が印加されないように、又、
センサ電圧出力の直流成分を阻止するように構成された
電圧増幅用のアンプ２（以降直流阻止アンプと呼ぶ）お
よび電圧比較用の比較器−３さらには制御器４に接続さ
れている。
伝導によって発生する歪電圧出力を増幅制御する方式で
あるために、従来列の湿度セン、す用の基準電圧や分圧
用抵抗に相当するものが不・要であシ、簡単な構成で制
御できるものであろう実施列 第１図は本発明のセンサ付き電子レンジの一実施例を示
すものである。第１図において圧電素子センサ１の出力
は、センサに対し直流成分が印加されないように、又、
センサ電圧出力の直流成分を阻止するように構成された
電圧増幅用のアンプ２（以降直流阻止アンプと呼ぶ）お
よび電圧比較用の比較器−３さらには制御器４に接続さ
れている。
また温度センサ１２Ｌは比較電圧発生器３ａに接続され
ている。
ている。
加熱室θ内には食品７が配され、マグネトロン５の冷却
風の一部は、ファン８によりダクト９を介して加熱室６
内に導かれる。冷却風の一部を実矢線１０で、食品から
発生する水分等の気体を点矢線１１で示している。冷却
風と食品から発生する水分等を含んだ気体は排気部１２
を通って加熱室６から外部に送出される。
風の一部は、ファン８によりダクト９を介して加熱室６
内に導かれる。冷却風の一部を実矢線１０で、食品から
発生する水分等の気体を点矢線１１で示している。冷却
風と食品から発生する水分等を含んだ気体は排気部１２
を通って加熱室６から外部に送出される。
上記排気部１２には圧電素子センサ１と温度センサ１ａ
がとシつけである。本実施列ではファン８を駆動するモ
ータのコア１３に、電源プラグ１４から、電源スィッチ
１５を介して巻線１６とともに巻線１７が巻いてあシ、
この巻線１７には、整流ブリッジ１８、コンデンサ１９
、抵抗２０、定電圧ダイオード２１からなる定電圧電源
部を構成し、制御回路用のトランスを不要にしている。
がとシつけである。本実施列ではファン８を駆動するモ
ータのコア１３に、電源プラグ１４から、電源スィッチ
１５を介して巻線１６とともに巻線１７が巻いてあシ、
この巻線１７には、整流ブリッジ１８、コンデンサ１９
、抵抗２０、定電圧ダイオード２１からなる定電圧電源
部を構成し、制御回路用のトランスを不要にしている。
また、ブザー２２ば、増幅された信号電圧が比較電圧発
生器３２Ｌの出力のスレッシュホールド電圧△ＶＴＪ：
、！ｌ）も大きくなったときに、制御器４の信号で動作
するように構成されている。第２図〜第４図を用いて実
測構成例を示す。第２図は実験に用いた電子レンジの構
成である。電波出力５００Ｗで、マグネトロン５の電波
は導波部を介して加熱室６に供され、食品器２４がモー
タ２５で回転する構成をとるものである。第３図は排気
部１２に圧電素子センサ１ならびに温度センサ１＆を取
付けた状態を示す。第４図は圧電素子センサとして実験
で用いた防滴型超音波マイク構成を示すものであり、マ
イクは圧電素子２６、シリコンゴムスペーサ２７、端子
２日、振動部２９、ケース３Ｑ。
生器３２Ｌの出力のスレッシュホールド電圧△ＶＴＪ：
、！ｌ）も大きくなったときに、制御器４の信号で動作
するように構成されている。第２図〜第４図を用いて実
測構成例を示す。第２図は実験に用いた電子レンジの構
成である。電波出力５００Ｗで、マグネトロン５の電波
は導波部を介して加熱室６に供され、食品器２４がモー
タ２５で回転する構成をとるものである。第３図は排気
部１２に圧電素子センサ１ならびに温度センサ１＆を取
付けた状態を示す。第４図は圧電素子センサとして実験
で用いた防滴型超音波マイク構成を示すものであり、マ
イクは圧電素子２６、シリコンゴムスペーサ２７、端子
２日、振動部２９、ケース３Ｑ。
リード線３１、内リンク３２、端子板３３、シリコンゴ
ム２４からなっている。（ＮａｔｉｏｎａｌＴｅｃｈｎ
ｉｃａｌ Ｒｅｐｏｒｔ Ｐ２Ｏ３〜Ｐ５１４ ｖｏ１
２９／Ｆｌ１３ ＪＡＮ １９８３ ）第６図には
上記、圧電素子センナの信号と雑音についてのデータ列
を示す。（ＩＬ）は庫内６の水が沸騰したときの信号波
形列を示している。（ｂ）は、この波形をスペクトラム
分析した結果列を示す。
ム２４からなっている。（ＮａｔｉｏｎａｌＴｅｃｈｎ
ｉｃａｌ Ｒｅｐｏｒｔ Ｐ２Ｏ３〜Ｐ５１４ ｖｏ１
２９／Ｆｌ１３ ＪＡＮ １９８３ ）第６図には
上記、圧電素子センナの信号と雑音についてのデータ列
を示す。（ＩＬ）は庫内６の水が沸騰したときの信号波
形列を示している。（ｂ）は、この波形をスペクトラム
分析した結果列を示す。
４０ Ｋ Ｈｚ用の超音波マイクに、温かい水蒸気を含
む風があたることによシ、０〜５ｏＨ７帯で大きい信号
が出ていることがわかる。（イ）と（ロ）の差は約３０
ｄＢ、信号レベルは数ｍＶの電圧である。（イ）は庫内
の水が沸騰した場合、（ロ）は沸騰前の場合、ｅｉは電
子レンジに通電されてない場合である。第６図には直流
阻止用アンプ２として、単電源用オペアンプを用いた微
分アンプの［ＨＪ’ｅ第７図には水４００ｃｃを加熱し
た場合の微分アンプ出力電圧の波形の９１１を示してい
る。第８図、第９図には、ローパスフィルタとバイパス
フィルタラ組ミ合ワセタハンドパスフィルタ特性どもつ
アンプ２の回路例と、この回路を用いて水４００ ｃｃ
を加熱した場合のアンプ出力電圧波形列を示している。
む風があたることによシ、０〜５ｏＨ７帯で大きい信号
が出ていることがわかる。（イ）と（ロ）の差は約３０
ｄＢ、信号レベルは数ｍＶの電圧である。（イ）は庫内
の水が沸騰した場合、（ロ）は沸騰前の場合、ｅｉは電
子レンジに通電されてない場合である。第６図には直流
阻止用アンプ２として、単電源用オペアンプを用いた微
分アンプの［ＨＪ’ｅ第７図には水４００ｃｃを加熱し
た場合の微分アンプ出力電圧の波形の９１１を示してい
る。第８図、第９図には、ローパスフィルタとバイパス
フィルタラ組ミ合ワセタハンドパスフィルタ特性どもつ
アンプ２の回路例と、この回路を用いて水４００ ｃｃ
を加熱した場合のアンプ出力電圧波形列を示している。
以上の結果から理解できるように第１図の比較器３にお
いてスレッシュホールド電圧△ｖＴ と信号電圧を比較
することによシ、信号電圧が△Ｖτよシ大きくなった時
に制御器４でブザー報知するようにすれば、調理物から
さかんに蒸気が出ている時点を知ることができる。
いてスレッシュホールド電圧△ｖＴ と信号電圧を比較
することによシ、信号電圧が△Ｖτよシ大きくなった時
に制御器４でブザー報知するようにすれば、調理物から
さかんに蒸気が出ている時点を知ることができる。
しかしながら圧電素子センサ１の信号は周囲温度によっ
て大きな影響を受ける。即ち圧電素子センサ１に蒸気を
含んだ風があたると圧電素子センサ１は部分的に冷やさ
れてその結果熱応力を受は圧電素子２６が微少に歪みを
受け、その結果圧電電圧が発生する。したがって、圧電
電圧の大きさは、圧電素子センサ１の温度と蒸気を含ん
だ風との温度差が大きいほど大きくなる。したがって調
理を何度か繰返した後のように、圧電素子センサ１自体
の温度が高くなると、圧電素子センサ１の出力電圧が小
さくなり、したがって直流阻止用アンプ２で増幅後の出
力も小さくなる。
て大きな影響を受ける。即ち圧電素子センサ１に蒸気を
含んだ風があたると圧電素子センサ１は部分的に冷やさ
れてその結果熱応力を受は圧電素子２６が微少に歪みを
受け、その結果圧電電圧が発生する。したがって、圧電
電圧の大きさは、圧電素子センサ１の温度と蒸気を含ん
だ風との温度差が大きいほど大きくなる。したがって調
理を何度か繰返した後のように、圧電素子センサ１自体
の温度が高くなると、圧電素子センサ１の出力電圧が小
さくなり、したがって直流阻止用アンプ２で増幅後の出
力も小さくなる。
第１０図にカレールウ２００ｇを繰返し一定時間加熱調
理した時の第８図に示す直流阻止用アンプ２の出力信号
を示す。ａは１回目、ｂは２回目、Ｃは３回目の出力信
号の時間変動である。第１０図に示すように繰返し回数
が多くなると出力信号の大きさが小さくなっている。も
しも繰返し調理時において同一のスレッシュホールド電
圧レベルで調理の仕上がり検知を行なったとしたら、調
理時間が伸びて、出来過ぎになったシ、極端な場合には
発火に至る危険性がある。そのような不具合を防止する
ため、圧電素子センサ１の周辺の温度を温度センサ１ａ
で検出し、比較電圧発生器３Δからの出力電圧であるス
レッシュホールド電圧△ｖ丁のレベルを下げ、繰返し調
理時においてもほぼ同じ時間で調理の仕上がり検知を行
なっている。
理した時の第８図に示す直流阻止用アンプ２の出力信号
を示す。ａは１回目、ｂは２回目、Ｃは３回目の出力信
号の時間変動である。第１０図に示すように繰返し回数
が多くなると出力信号の大きさが小さくなっている。も
しも繰返し調理時において同一のスレッシュホールド電
圧レベルで調理の仕上がり検知を行なったとしたら、調
理時間が伸びて、出来過ぎになったシ、極端な場合には
発火に至る危険性がある。そのような不具合を防止する
ため、圧電素子センサ１の周辺の温度を温度センサ１ａ
で検出し、比較電圧発生器３Δからの出力電圧であるス
レッシュホールド電圧△ｖ丁のレベルを下げ、繰返し調
理時においてもほぼ同じ時間で調理の仕上がり検知を行
なっている。
なお、第二の実施例は、第１１図に示すように、電圧素
子センサ１と温度センサ１ａ全一体化してアルミ薄板等
のケース３０の中に納めた構成のものであシ、センサの
汚れを防止するとともに、２つのセンサを一体化するこ
とによυ、取付は作業の効率の効率化、ならびに取付は
面積の効率化もはかることができる。
子センサ１と温度センサ１ａ全一体化してアルミ薄板等
のケース３０の中に納めた構成のものであシ、センサの
汚れを防止するとともに、２つのセンサを一体化するこ
とによυ、取付は作業の効率の効率化、ならびに取付は
面積の効率化もはかることができる。
またスレソンユホールド電圧△ｖＴｉｌ″ＣＩＥ１２図
に示すマイクロコンピュータ３９を使った回路構成によ
って、圧電素子センサ１の周囲温度に対して自在に設定
が可能である。その電圧レベルは調理実験等で定めるこ
とができる。また制御用リレー４０で電源電圧全開成す
ることで高周波回路４１への通電を止め、加熱を停止す
る構成も可能である。
に示すマイクロコンピュータ３９を使った回路構成によ
って、圧電素子センサ１の周囲温度に対して自在に設定
が可能である。その電圧レベルは調理実験等で定めるこ
とができる。また制御用リレー４０で電源電圧全開成す
ることで高周波回路４１への通電を止め、加熱を停止す
る構成も可能である。
発明の効果
以上述べてきたように本発明によれば、きわめて簡易な
構成で、食品の加熱状態検知機能つきの電子レンジが実
現できる。
構成で、食品の加熱状態検知機能つきの電子レンジが実
現できる。
湿度センサやガスセンサを用いたものは、本質的に検知
素子の結晶粒界現象を利用するものなので、粒界の目づ
１シ防止するために、ヒータによｐ保温したシ定期的に
ヒータで汚れを焼ききることなど、保守面で多くの複Ａ
イｔな工夫が要るが、本発明ではそのようなものが不要
である。従って保温用の電力や焼き切シ用の電力が不要
で省電力型である。
素子の結晶粒界現象を利用するものなので、粒界の目づ
１シ防止するために、ヒータによｐ保温したシ定期的に
ヒータで汚れを焼ききることなど、保守面で多くの複Ａ
イｔな工夫が要るが、本発明ではそのようなものが不要
である。従って保温用の電力や焼き切シ用の電力が不要
で省電力型である。
さらに、保温用ヒータ電力の精度を保つための制御用パ
ーツやヒータ電力用の特別のトランスが不要であシ安画
である。また第５図（ｂ）で明らかなように、電子レン
ジ内の電磁騒音や冷却ファンの風切シ音による雑音レベ
ルに対して、信号が大きいので安定した制御ができる。
ーツやヒータ電力用の特別のトランスが不要であシ安画
である。また第５図（ｂ）で明らかなように、電子レン
ジ内の電磁騒音や冷却ファンの風切シ音による雑音レベ
ルに対して、信号が大きいので安定した制御ができる。
また圧電素子センサ周囲の温度を温度センサで検知し、
スレッショルド電圧を制御することによシ、連続調理に
よる庫内温度の上昇により湿度センサが検知不能に陥る
ことを防止している。
スレッショルド電圧を制御することによシ、連続調理に
よる庫内温度の上昇により湿度センサが検知不能に陥る
ことを防止している。
また、排気部と圧電素子の間に金属ケースを介した防滴
型のセンサ構成をとれば、長期に安定したセンサ性能が
確保でき、また取付は面積の効率化をはかることができ
る。
型のセンサ構成をとれば、長期に安定したセンサ性能が
確保でき、また取付は面積の効率化をはかることができ
る。
第１図は本発明の一実施例の圧電素子センサ付き電子レ
ンジの構成図、第２図〜第４図はそれぞれ電子レンジ及
びセンサの断面図、第６図体）（ｂ）はそれぞれのセン
サ出力波形図、第６図は微分アンプの回路図、第７図は
第６図の回路の出力波形図、第８図はバンドパスアンプ
の回路図、第９図は第８図の回路の出力波形図、第１０
図（ａ）（ｂ）（ｃ）はカレールウ２００．９繰回し加
熱時の第８図の回路の出力波形図で、それぞれ、１回目
、２回目、３回目の出力波形図、第１１図は他の実施例
のセンサの断面図、第１２図はマイクロコンピュータを
用いた電子回路図、第１３図は従来例のブロック図、第
１４図は従来の湿度センサの外観図である。 １・・・・・・圧電素子センサ、１ａ・・・・・・温度
センサ、２・・・・・・直流阻止アンプ、３・・・・・
・比較器、３ａ・・・・・・比較電圧発生器、４・・・
・・・制量器、６・・・・・・マグネトロン、６・・・
・・加熱室、１２・・・・・・排気部、△ｖ丁・・・・
・・スレッショルド電圧、２９・・・・・・圧電素子、
３ｏ・・・・・・ケース（薄板）。 代理人の氏名 弁理士 中 尾 敏 男 ほか１名１−
−−ノ〔化１ン）しング 第 １ 図 ／ａ−゛−湯
濱ｔツブ５−−−刀［ｌ弘１ ｆ２−−・禅冗幹 第２図 第５図 （勿 椅開 第 ６ １−（＋ 第７図 持Ｍ”ｆ − 第８図 第９図 藺ｒＢ１ 第１０図 時間 Ｂ：Ｔル１
ンジの構成図、第２図〜第４図はそれぞれ電子レンジ及
びセンサの断面図、第６図体）（ｂ）はそれぞれのセン
サ出力波形図、第６図は微分アンプの回路図、第７図は
第６図の回路の出力波形図、第８図はバンドパスアンプ
の回路図、第９図は第８図の回路の出力波形図、第１０
図（ａ）（ｂ）（ｃ）はカレールウ２００．９繰回し加
熱時の第８図の回路の出力波形図で、それぞれ、１回目
、２回目、３回目の出力波形図、第１１図は他の実施例
のセンサの断面図、第１２図はマイクロコンピュータを
用いた電子回路図、第１３図は従来例のブロック図、第
１４図は従来の湿度センサの外観図である。 １・・・・・・圧電素子センサ、１ａ・・・・・・温度
センサ、２・・・・・・直流阻止アンプ、３・・・・・
・比較器、３ａ・・・・・・比較電圧発生器、４・・・
・・・制量器、６・・・・・・マグネトロン、６・・・
・・加熱室、１２・・・・・・排気部、△ｖ丁・・・・
・・スレッショルド電圧、２９・・・・・・圧電素子、
３ｏ・・・・・・ケース（薄板）。 代理人の氏名 弁理士 中 尾 敏 男 ほか１名１−
−−ノ〔化１ン）しング 第 １ 図 ／ａ−゛−湯
濱ｔツブ５−−−刀［ｌ弘１ ｆ２−−・禅冗幹 第２図 第５図 （勿 椅開 第 ６ １−（＋ 第７図 持Ｍ”ｆ − 第８図 第９図 藺ｒＢ１ 第１０図 時間 Ｂ：Ｔル１
Claims (3)
- （１）食品を載置する加熱室と加熱室内の食品を加熱す
る高周波エネルギーを供給する高周波発生装置を有し、
上記加熱室の外部へ加熱室内の蒸気を導く排気部と、上
記排気部に圧電素子センサと上記圧電素子センサからの
信号を増幅する直流阻止増幅器と温度センサを設け、上
記直流阻止増幅器の出力と上記温度センサからの出力信
号によって食品の加熱状態を検出する手段を有するセン
サ付電子レンジ。 - （２）圧電素子センサならびに温度センサは金属薄板の
箱内に取付けた特許請求の範囲第１項記載のセンサ付電
子レンジ。 - （３）温度センサからの信号の大きさにより、上記圧電
素子センサによる食品の仕上り検知レベルを変化させる
手段を有する特許請求の範囲第１項記載のセンサ付電子
レンジ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24190685A JPS62100981A (ja) | 1985-10-29 | 1985-10-29 | センサ付電子レンジ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24190685A JPS62100981A (ja) | 1985-10-29 | 1985-10-29 | センサ付電子レンジ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62100981A true JPS62100981A (ja) | 1987-05-11 |
Family
ID=17081309
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP24190685A Pending JPS62100981A (ja) | 1985-10-29 | 1985-10-29 | センサ付電子レンジ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS62100981A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH01167984A (ja) * | 1987-12-24 | 1989-07-03 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 加熱状態検出装置 |
| JPH01219425A (ja) * | 1988-02-29 | 1989-09-01 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 圧電素子センサ付電子レンジ |
| JPH01219424A (ja) * | 1988-02-29 | 1989-09-01 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 圧電素子センサ付電子レンジ |
-
1985
- 1985-10-29 JP JP24190685A patent/JPS62100981A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH01167984A (ja) * | 1987-12-24 | 1989-07-03 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 加熱状態検出装置 |
| JPH01219425A (ja) * | 1988-02-29 | 1989-09-01 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 圧電素子センサ付電子レンジ |
| JPH01219424A (ja) * | 1988-02-29 | 1989-09-01 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 圧電素子センサ付電子レンジ |
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