KR200447198Y1 - 천연가스차량용 연료탱크의 실링박스 - Google Patents

Abstract

본 고안은 압축천연가스를 연료로 사용하는 천연가스차량에서 연료탱크의 탱크밸브를 통해 누출되는 가스가 차량 내측으로 새나가지 않도록 차단하는 실링박스에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 원판형으로 가운데부분에는 결합공이 천공되어 있어 연료탱크의 주입구 외주면에 밀착되게 끼움결합되도록 되어 있으며 일측면 외곽에는 본체케이싱의 타측면에 천공된 실링판체결공에 부합되게 끼움결합되는 외곽돌출단이 돌출 형성되어 있어 본체케이싱과 밀착된 상태로 착탈가능하게 체결되면서 결합부분을 통해 가스가 차량 내측으로 새나가지 않도록 하는 실링판과, 직육면체형상의 본체케이싱이 구비되어 있고 상기 본체케이싱의 타측면 가운데부분에는 상기 실링판이 조립체결되는 실링판체결공이 천공되어 있으며 상기 본체케이싱의 전면부에는 전면개방부를 밀폐되게 개폐하는 개폐도어가 구비되어 있고 상기 전면개방부의 내측 상부에는 연료탱크의 주입구에 장착되어 본체케이싱의 내측에 위치되는 탱크밸브와 충전용관으로 연결된 리셉터클이 구비되어 있어 연료탱크의 가스충전이 가능하도록 되어 있으며 본체케이싱의 후면 상부에는 상기 탱크밸브와 연결되어 연료탱크의 가스를 차량의 엔진으로 공급하는 가스공급관이 구비되어 있고 후면 하부에는 상기 탱크밸브의 안전변으로부터 비상시 배출된 가스가 배출호스를 통해 차량의 외부로 배출되도록 하는 가스배출구가 천공되어 있는 베이스본체부로 구성된 것을 특징으로 하는 천연가스차량용 연료탱크의 실링박스에 관한 것이다.

실링박스, 실링판, 연료탱크, 베이스본체부, 본체케이싱, 실링판체결공

Description

천연가스차량용 연료탱크의 실링박스{A sealing box of a fuel tank for natural gas cars}

본 고안은 압축천연가스(CNG가스, compressed natural gas)를 연료로 사용하는 천연가스차량에서 연료탱크의 탱크밸브를 통해 누출되는 가스가 차량 내측으로 새나가지 않도록 차단하는 실링(sealing)박스에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 원판형으로 가운데부분에는 결합공이 천공되어 있어 연료탱크의 주입구 외주면에 밀착되게 끼움결합되도록 되어 있으며 일측면 외곽에는 본체케이싱의 타측면에 천공된 실링판체결공에 부합되게 끼움결합되는 외곽돌출단이 돌출 형성되어 있어 본체케이싱과 밀착된 상태로 착탈가능하게 체결되면서 결합부분을 통해 가스가 차량 내측으로 새나가지 않도록 하는 실링판과, 직육면체형상의 본체케이싱이 구비되어 있고 상기 본체케이싱의 타측면 가운데부분에는 상기 실링판이 조립체결되는 실링판체결공이 천공되어 있으며 상기 본체케이싱의 전면부에는 전면개방부를 밀폐되게 개폐하는 개폐도어가 구비되어 있고 상기 전면개방부의 내측 상부에는 연료탱크의 주입구에 장착되어 본체케이싱의 내측에 위치되는 탱크밸브와 충전용관으로 연결된 리셉터클이 구비되어 있어 연료탱크의 가스충전이 가능하도록 되어 있으며 본체케 이싱의 후면 상부에는 상기 탱크밸브와 연결되어 연료탱크의 가스를 차량의 엔진으로 공급하는 가스공급관이 구비되어 있고 후면 하부에는 상기 탱크밸브의 안전변으로부터 비상시 배출된 가스가 배출호스를 통해 차량의 외부로 배출되도록 하는 가스배출구가 천공되어 있는 베이스본체부로 구성되어 있어 상기 탱크밸브 주위를 전체적으로 밀폐되게 둘러싼 상태로 보호하도록 되어 있는 것을 특징으로 하는 천연가스차량용 연료탱크의 실링박스에 관한 것이다.

최근 환경오염에 대한 규제가 더욱 엄격해짐에 따라 기체상태의 압축천연가스(CNG, compressed natural gas)를 원료로 하는 천연가스차량이 크게 증가하고 있는데, 상기 천연가스차량의 연료로 사용되는 압축천연가스는 주성분이 메탄가스(CH₄)로 되어 있어 기존의 경유 차량과 비교했을 때 상대적으로 유해가스나 미세먼지가 적고 소음도 적게 발생되어 저공해 차량인 천연가스차량에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다.

상기 천연가스차량은 일반적으로 차량의 후방(승용차량의 트렁크부분 등)에 압축천연가스를 저장하는 연료탱크가 장착되어 있어 상기 연료탱크로부터의 가스가 엔진에 공급되도록 되어 있는데, 상기 연료탱크의 주입구부분에는 탱크밸브가 장착되어 있으며 상기 탱크밸브는 선단부에 구비된 밸브손잡이를 통해 연료탱크로부터 의 가스공급량을 조절하도록 되어 있고 양측면에는 충전을 위한 리셉터클(receptacle)로부터의 충전용관과 엔진으로의 가스공급을 위한 가스공급관이 각각 연결 장착되어 있으며 종단부에는 화재 등으로 인한 온도의 상승과 같은 비상시 고압의 압축천연가스가 충전된 연료탱크의 폭발을 막기 위하여 연료탱크 내부의 가스를 자동으로 배출시키는 안전변이 설치되어 있다.

그러나, 상기와 같은 종래의 천연가스차량에서 연료탱크에 설치된 탱크밸브 주위에는 상기 탱크밸브로부터 누출된 가스를 차단하거나 탱크밸브를 보호하기 위한 별도의 실링박스 등이 설치되어 있지 않아 외부로 그대로 노출되도록 되어 있으며, 이로 인해 차량의 진동이나 사고로 인한 충격시 상기 탱크밸브나 충전용관 또는 가스공급관이 외력에 의해 손쉽게 파손되는 문제점이 있고, 또한 비상시 안전변으로부터 배출되는 가스 또는 차량의 진동이나 충격에 의해 연료탱크와 탱크밸브 사이의 결합부분으로부터 누출(漏出)되는 가스가 차량 외부로 자연적으로 배출되지 못하고 차량의 내측에 스며들어 차량 사고시 폭발 등의 위험성이 매우 크게 되는 문제점이 있었다.

본 고안은 상기와 같은 문제점들을 해결하기 위한 것으로 연료탱크의 주입구에 설치된 탱크밸브 주위를 실링박스가 전체적으로 밀폐되게 둘러싼 상태로 보호하여 차량의 진동이나 사고로 인한 충격시 상기 탱크밸브나 충전용관 또는 가스공급관이 외력에 의해 파손되는 것을 방지하고, 또한 비상시 안전변으로부터 배출되는 가스 또는 차량의 진동이나 충격에 의해 연료탱크와 탱크밸브 사이의 결합부분으로부터 누출(漏出)되는 가스가 베이스본체부에 구비된 가스배출구의 배출호스를 통해 차량 외부로 자연적으로 배출되도록 하며, 개폐도어를 통해 가스 충전 및 내부에 위치된 탱크밸브의 조작이 용이하게 이루어지도록 하고 고장수리시 실링판으로부터 상기 베이스본체부의 착탈이 용이하게 이루어지도록 하는 것에 그 목적이 있다.

이러한 목적을 달성하기 위하여 원판형으로 가운데부분에는 결합공이 천공되어 있어 연료탱크의 주입구 외주면에 밀착되게 끼움결합되도록 되어 있으며 일측면 외곽에는 본체케이싱의 타측면에 천공된 실링판체결공에 부합되게 끼움결합되는 외곽돌출단이 돌출 형성되어 있어 본체케이싱과 밀착된 상태로 착탈가능하게 체결되면서 결합부분을 통해 가스가 차량 내측으로 새나가지 않도록 하는 실링판과, 직육면체형상의 본체케이싱이 구비되어 있고 상기 본체케이싱의 타측면 가운데부분에는 상기 실링판이 조립체결되는 실링판체결공이 천공되어 있으며 상기 본체케이싱의 전면부에는 전면개방부를 밀폐되게 개폐하는 개폐도어가 구비되어 있고 상기 전면개방부의 내측 상부에는 연료탱크의 주입구에 장착되어 본체케이싱의 내측에 위치되는 탱크밸브와 충전용관으로 연결된 리셉터클이 구비되어 있어 연료탱크의 가스충전이 가능하도록 되어 있으며 본체케이싱의 후면 상부에는 상기 탱크밸브와 연결되어 연료탱크의 가스를 차량의 엔진으로 공급하는 가스공급관이 구비되어 있고 후면 하부에는 상기 탱크밸브의 안전변으로부터 비상시 배출된 가스가 배출호스를 통해 차량의 외부로 배출되도록 하는 가스배출구가 천공되어 있는 베이스본체부로 구성되어 있어 상기 탱크밸브 주위를 전체적으로 밀폐되게 둘러싼 상태로 보호하도록 되어 있는 것에 본 고안의 특징이 있다.

상기와 같이 본 고안에 의하면 연료탱크의 주입구에 설치된 탱크밸브 주위를 실링박스가 전체적으로 밀폐되게 둘러싼 상태로 보호하여 차량의 진동이나 사고로 인한 충격시 상기 탱크밸브나 충전용관 또는 가스공급관이 외력에 의해 파손되는 것을 방지할 수 있고, 또한 비상시 안전변으로부터 배출되는 가스 또는 차량의 진동이나 충격에 의해 연료탱크와 탱크밸브 사이의 결합부분으로부터 누출(漏出)되는 가스가 베이스본체부에 구비된 가스배출구의 배출호스를 통해 차량 외부로 자연적으로 배출되도록 하여 가스폭발 등의 안전사고를 예방할 수 있으며, 개폐도어를 통해 가스 충전 및 내부에 위치된 탱크밸브의 조작이 용이하게 할 수 있고 상기 실링판에 의해 베이스본체부의 착탈이 용이하게 이루어져 간편하게 교체 수리 등이 가 능한 효과가 있다.

이하 본 고안에 따른 바람직한 구성을 도면에 의해 상세히 설명하면 다음과 같다.

본 고안에 따른 실링박스(1)는 도 1 내지 4에 도시된 바와 같이 압축천연가스(CNG가스, compressed natural gas)를 연료로 사용하는 천연가스차량에서 연료탱크(3)의 탱크밸브(16)를 통해 누출되는 가스가 차량 내측으로 새나가지 않도록 차단하는 박스장치로서, 천연가스차량에 장착된 연료탱크(3)의 주입구(4) 외주면에 밀착되게 끼움결합되면서 본체케이싱(12)이 착탈가능하게 체결되는 실링판(2)과, 상기 실링판(2)과 일체로 조립체결되며 연료탱크(3)의 주입구(4)에 장착된 탱크밸브(16)의 외주면을 전체적으로 둘러싸도록 보호하도록 되어 있는 본체케이싱(12)이 구비되어 있어 상기 탱크밸브(16)에 연결설치되는 각종 가스배관 등을 충격으로부터 보호하는 동시에 비상시 누출되는 가스를 차량 외부로 배출되도록 하는 베이스본체부(11)로 구성되어 있다.

상기 실링판(2)은 도 1, 3, 4에 도시된 바와 같이 원판형의 금속판으로 되어 있으며 가운데부분에는 연료탱크(3)의 주입구(4) 외주면과 부합되는 직경을 지닌 결합공(5)이 천공되어 있어 상기 결합공(5)을 통해 연료탱크(3)의 주입구(4) 외주 면에 실링판(2)이 일체로 밀착되게 끼움결합되도록 되어 있고 상기 결합공(5)이 천공된 부분의 내주면에는 합성수지재질로 된 오링(6)이 끼움결합되어 있어 연료탱크(3)의 주입구(4)와 결합공(5) 사이를 통해 가스가 누출되는 것을 방지하도록 되어 있으며, 상기 결합공(5)이 천공된 부분의 일측면에는 결합공(5)의 외주를 따라 원형의 중앙돌출단(7)이 돌출 형성되어 있고 상기 중앙돌출단(7)의 외측면에는 다수개의 나사체결공(8a)이 결합공(5)쪽으로 천공되어 있어 상기 다수개의 나사체결공(8a)을 통해 통상의 고정나사를 나사체결하여 실링판(2)이 연료탱크(3)의 주입구(4)에 견고하게 고정장착되도록 되어 있다.

또한, 상기 실링판(2)은 일측면 외곽에 본체케이싱(12)의 타측면에 천공된 실링판체결공(13)에 부합된 상태로 끼움 결합되는 외곽돌출단(9)이 돌출 형성되어 있고 상기 외곽돌출단(9)의 외측에는 다수개의 나사체결공(8b)이 실링판(2)의 외주를 따라 천공되어 있어 연료탱크(3)의 주입구(4)에 일체로 고정장착된 실링판(2)에 본체케이싱(12)이 밀착되게 끼움결합된 상태에서 통상의 고정나사를 통해 본체케이싱(12)과 실링판(2)이 나사체결식으로 조립체결되도록 되어 있고 이로 인해 상기 본체케이싱(12)의 고장수리시 실링판(2)으로부터 본체케이싱(12)만 용이하게 착탈가능하도록 되어 있으며, 상기 실링판체결공(13)의 내측으로 끼움 결합된 외곽돌출단(9)에 의해 실링판(2)과 본체케이싱(12)의 결합부분을 통해 누출된 가스가 차량 내측으로 새나가는 것을 방지하도록 되어 있다.

한편, 상기 실링판(2)은 도 1 및 3에 도시된 바와 같이 타측면 가운데부분에 결합공(5)이 천공된 부분을 중심으로 내측으로 라운드지게 파여있는 안착홈(10)이 형성되어 있어 연료탱크(3)의 주입구(4)에 끼움결합된 상태에서 연료탱크(3)의 선단부 외주면이 상기 안착홈(10)에 밀착되면서 실링판(2)이 연료탱크(3)에 더욱 견고하게 밀착 결합되도록 되어 있다.

상기 베이스본체부(11)는 도 1, 2, 4에 도시된 바와 같이 내부에 설치되는 각종 가스배관 등을 충격으로부터 보호하는 동시에 비상시 누출되는 가스를 차량 외부로 배출되도록 하는 부분으로, 금속재질로 된 직육면체형상의 본체케이싱(12)이 구비되어 있고 상기 본체케이싱(12)의 타측면 가운데부분에는 상기 실링판(2)이 조립체결되는 실링판체결공(13)이 천공되어 있어 실링판(2)의 외곽돌출단(9)이 끼움체결된 상태에서 나사체결공(8b)을 통해 통상의 고정나사로 본체케이싱(12)과 실링판(2)을 일체로 고정체결하도록 되어 있으며, 상기 본체케이싱(12)의 전면 상부에는 전면개방부(14)가 천공되어 있고 상기 전면개방부(14)를 밀폐되게 개폐하는 개폐도어(15)가 구비되어 있되, 상기 전면개방부(14)의 전방 외주면에는 합성수지재질로 된 밀폐링(28)이 둘러싸고 있어 개폐도어(15)가 닫힌 경우에는 전면개방부(14)가 밀폐된 상태를 유지하도록 되어 있으며 상기 전면개방부(14)의 내측 상부에는 연료탱크(3)의 주입구(4) 내주면에 나사체결되어 본체케이싱(12)의 내측 가운데부분에 위치되는 탱크밸브(16)와 충전용관(17)으로 연결된 리셉터클(18)이 구비되어 있어 연료탱크(3)의 가스충전이 가능하도록 되어 있고 상기 개폐도어(15)를 통해 내부에 설치된 탱크밸브(16) 등의 장비를 용이하게 조작하도록 되어 있다.

또한, 상기 본체케이싱(12)은 전면 하부에 압력계(19)가 구비되어 있어 연료탱크(3)에 충전된 가스의 압력을 용이하게 파악하도록 되어 있되, 상기 압력계(19)는 충전용관(17)에 분기조인트(21)를 통해 연결된 압력측정관(20)과 연결되어 있어 상기 압력측정관(20)을 통해 유입되는 가스의 압력을 측정하도록 되어 있으며, 상기 본체케이싱(12)의 후면 상부에는 상기 탱크밸브(16)의 우측과 연결되어 연료탱크(3)의 가스를 차량의 엔진으로 공급하는 가스공급관(25)이 구비되어 있고, 후면 하부에는 가스배출구(26)가 천공되어 있되 상기 가스배출구(26)에는 차량의 외부와 연결된 배출호스(27)가 연결되어 있어 상기 탱크밸브(16)의 안전변(23)으로부터 비상시 본체케이싱(12) 내부로 배출된 가스가 배출호스(27)를 통해 차량의 외부로 원활히 배출되도록 되어 있으며, 상기 가스배출구(26)의 내측에는 도 4에 도시된 바와 같이 탱크밸브(16)의 보조배기관(24) 끝단이 삽입되어 있어 상기 보조배기관(24)을 통해 배출되는 가스도 함께 외부로 배출시키도록 되어 있다.

한편, 상기 탱크밸브(16)는 도 3 및 4에 도시된 바와 같이 연료탱크(3)의 주입구(4)에 장착되어 가스의 흐름을 조절하는 통상의 조절밸브로서, 밸브몸체(29)의 선단부에 구비된 밸브손잡이(22)를 통해 연료탱크(3)로부터의 가스공급량을 조절하도록 되어 있고 밸브몸체(29)의 타측면에는 외주면에 숫나사부가 형성된 결착구(30)가 일체로 형성되어 있어 연료탱크(3)의 주입구(4) 내주면에 형성된 암나사 부에 나사체결되도록 되어 있으며 밸브몸체(29)에는 충전을 위한 리셉터클(18)로부터의 충전용관(17)이 밸브몸체(29)의 내측에 형성된 가스공급로(31)와 연통 설치되도록 되어 있고 이와 함께 연료탱크(3)에서 엔진으로 가스공급을 위한 가스공급관(25)이 상기 가스공급로(31)와 연통 설치되도록 되어 있으며, 상기 밸브몸체(29)의 종단부에는 화재 등으로 인한 온도의 상승과 같은 비상시 고압의 압축천연가스가 충전된 연료탱크(3)의 폭발을 막기 위하여 연료탱크(3) 내부의 가스를 밸브몸체(29)의 내측에 형성된 예비통로(32)를 통해 자동으로 배출시키는 안전변(23)이 설치되어 있고, 또한 상기 탱크밸브(16)의 타측에는 가스공급관(25)과 근접된 위치에 보조배기관(24)이 설치되어 있으며 상기 보조배기관(24)은 예비통로(32)와 연통되어 있어 비상시 상기 안전변(23)과 함께 보조배기관(24)을 통해서도 연료탱크(3)의 가스를 자동으로 외부로 배출시키도록 되어 있다.

도 1은 본 고안에 따른 실링박스의 사시개략도

도 2는 본 고안에 따른 실링박스가 천연가스차량용 연료탱크에 조립체결된 상태의 사시개략도

도 3은 본 고안에 따른 실링박스의 실링판과 연료탱크 및 탱크밸브의 조립상태를 나타낸 단면개략도

도 4는 본 고안에 따른 실링박스의 베이스본체부 내측에 탱크밸브가 설치된 상태의 단면개략도

< 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 >

1. 실링박스 2. 실링판

3. 연료탱크 4. 주입구

5. 결합공 6. 오링

7. 중앙돌출단 8a, 8b. 나사체결공

9. 외곽돌출단 10. 안착홈

11. 베이스본체부 12. 본체케이싱

13. 실링판체결공 14. 전면개방부

15. 개폐도어 16. 탱크밸브

17. 충전용관 18. 리셉터클

19. 압력계 20. 압력측정용관

21. 분기조인트 22. 밸브손잡이

23. 안전변 24. 보조배기관

25. 가스공급관 26. 가스배출구

27. 배출호스 28. 밀폐링

29. 밸브몸체 30. 결착구

31. 가스공급로 32. 예비통로

Claims (4)

1. 원판형으로 가운데부분에는 결합공(5)이 천공되어 있어 연료탱크(3)의 주입구(4) 외주면에 밀착되게 끼움결합되도록 되어 있으며 일측면 외곽에는 본체케이싱(12)의 타측면에 천공된 실링판체결공(13)에 부합되게 끼움결합되는 외곽돌출단(9)이 돌출 형성되어 있어 본체케이싱(12)과 밀착된 상태로 착탈가능하게 체결되면서 결합부분을 통해 가스가 차량 내측으로 새나가지 않도록 하는 실링판(2)과, 직육면체형상의 본체케이싱(12)이 구비되어 있고 상기 본체케이싱(12)의 타측면 가운데부분에는 실링판체결공(13)이 천공되어 있어 상기 실링판(2)이 조립체결되도록 되어 있으며 상기 본체케이싱(12)의 전면부에는 전면개방부(14)를 밀폐되게 개폐하는 개폐도어(15)가 구비되어 있고 상기 전면개방부(14)의 내측 상부에는 연료탱크(3)의 주입구(4)에 장착되어 본체케이싱(12)의 내측에 위치되는 탱크밸브(16)와 충전용관(17)으로 연결된 리셉터클(18)이 구비되어 있어 연료탱크(3)의 가스충전이 가능하도록 되어 있으며 본체케이싱(12)의 후면 상부에는 상기 탱크밸브(16)와 연결되어 연료탱크(3)의 가스를 차량의 엔진으로 공급하는 가스공급관(25)이 구비되어 있고 후면 하부에는 상기 탱크밸브(16)의 안전변(23)으로부터 비상시 배출된 가스가 배출호스(27)를 통해 차량의 외부로 배출되도록 하는 가스배출구(26)가 천공되어 있는 베이스본체부(11)로 구성되어 있어 상기 탱크밸브(16) 주위를 전체적으로 밀폐되게 둘러싼 상태로 보호하도록 되어 있는 것을 특징으로 하는 천연가스차량용 연료탱크의 실링박스.
2. 제 1항에 있어서, 상기 실링판(2)은 결합공(5)이 천공된 부분의 내주면에 합성수지재질로 된 오링(6)이 끼움결합되어 있어 연료탱크(3)의 주입구(4)와 결합공(5) 사이를 통해 가스가 누출되는 것을 방지하도록 되어 있으며, 상기 결합공(5)이 천공된 부분의 일측면에는 결합공(5)의 외주를 따라 원형의 중앙돌출단(7)이 돌출 형성되어 있고 상기 중앙돌출단(7)의 외측면에는 다수개의 나사체결공(8a)이 결합공(5)쪽으로 천공되어 있어 상기 다수개의 나사체결공(8a)을 통해 통상의 고정나사를 나사체결하여 실링판(2)이 연료탱크(3)의 주입구(4)에 견고하게 고정장착되도록 되어 있으며, 상기 외곽돌출단(9)의 외측에는 다수개의 나사체결공(8b)이 실링판(2)의 외주를 따라 천공되어 있어 실링판(2)에 본체케이싱(12)이 밀착되게 끼움결합된 상태에서 통상의 고정나사를 통해 본체케이싱(12)과 실링판(2)이 나사체결식으로 조립체결되도록 되어 있는 것을 특징으로 하는 천연가스차량용 연료탱크의 실링박스.
3. 제 1항 또는 제 2항에 있어서, 상기 실링판(2)은 타측면 가운데부분에 결합공(5)이 천공된 부분을 중심으로 내측으로 라운드지게 파여있는 안착홈(10)이 형성되어 있어 연료탱크(3)의 주입구(4)에 끼움결합된 상태에서 연료탱크(3)의 선단부 외주면이 상기 안착홈(10)에 밀착되면서 결합되도록 되어 있는 것을 특징으로 하는 천연가스차량용 연료탱크의 실링박스.
4. 제 1항에 있어서, 상기 본체케이싱(12)은 전면 하부에 압력계(19)가 구비되어 있어 연료탱크(3)에 충전된 가스의 압력을 용이하게 파악하도록 되어 있되, 상기 압력계(19)는 충전용관(17)에 분기조인트(21)를 통해 연결된 압력측정관(20)과 연결되어 있어 상기 압력측정관(20)을 통해 유입되는 가스의 압력을 측정하도록 되어 있으며, 상기 본체케이싱(12)의 후면 하부에 천공된 가스배출구(26)는 내측에 탱크밸브(16)로부터의 보조배기관(24) 끝단이 삽입되어 있어 상기 보조배기관(24)을 통해 배출되는 가스도 함께 외부로 배출시키도록 되어 있는 것을 특징으로 하는 천연가스차량용 연료탱크의 실링박스.

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