(57)【要約】【課題】コンプレッサへの潤滑油の注入量を正確に管理し、かつ、異常の有無を検出することができる潤滑油供給装置を提供する。【解決手段】コンプレッサ１に潤滑油を供給する潤滑油供給装置として、開閉弁５を介して予め補給タンク３から小出しして張り込まれた潤滑油をコンプレッサ１に供給する中間容器としての計量タンク６を設ける。この計量タンク６は、張り込まれた潤滑油の量が高レベルにあること、及び、高レベルから一定量減じた再張り込みレベルにあること、をそれぞれ検出して信号を出力することが可能であり、制御監視手段１０は、再張り込みレベルの検出により開閉弁５を開き高レベルで閉じるという開閉制御を行う他、高レベルから再張り込みレベルまで潤滑油が減少するペース（所要時間や回数）に基づいて、コンプレッサ１に潤滑油を供給する機能の異常の有無を検出する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
コンプレッサに潤滑油を供給する潤滑油供給装置であって、
潤滑油を貯留した補給タンクと、
開閉弁と、
前記開閉弁を介して前記補給タンクと連通し、予め前記補給タンクから小出しして張り込まれた潤滑油を前記コンプレッサに供給する中間容器であるとともに、張り込まれた潤滑油の量が高レベルにあること、及び、当該高レベルから一定量減じた再張り込みレベルにあること、をそれぞれ検出して信号を出力することが可能な計量タンクと、
前記再張り込みレベルの検出により前記開閉弁を開き前記高レベルで閉じるという開閉制御を行う他、前記高レベルから前記再張り込みレベルまで潤滑油が減少するペースに基づいて、前記コンプレッサに潤滑油を供給する機能の異常の有無を検出する制御監視手段と
を備えたことを特徴とする潤滑油供給装置。
【請求項２】
前記制御監視手段は、前記高レベルから前記再張り込みレベルまで潤滑油が減少する所要時間を計測し、当該所要時間が所定の数値範囲内にあれば正常、なければ異常と判断する請求項１記載の潤滑油供給装置。
【請求項３】
前記制御監視手段は、所定期間あたりに前記再張り込みレベルに達した回数を計測し、当該回数が所定の数値範囲内にあれば正常、なければ異常と判断する請求項１又は２に記載の潤滑油供給装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、コンプレッサに潤滑油を供給する装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば発電所では、所内の種々雑用に圧縮空気が使用され、そのために、コンプレッサが運転されている。このようなコンプレッサの運転中において、シリンダ等の摺動部には潤滑油を供給する必要がある。コンプレッサには専用の注油器が設けられており（例えば、特許文献１参照。）、外部の補給タンクから注油器に潤滑油が引き込まれるよう構成されている。潤滑油は、注油器を介してコンプレッサに注入され、注入された潤滑油はコンプレッサ内で少しずつ消費される。従って、常に潤滑油を供給し続ける必要がある。
【０００３】
上記のような構成では、補給タンクからコンプレッサまでの潤滑油供給系統に異常（例えば配管の詰まり）が発生すると、潤滑油が正常に流れなくなり、シリンダ等の摺動部が焼損する恐れがある。従って、コンプレッサに対して潤滑油が順調に供給されているかどうかを、定期的に監視する必要がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開昭６３−２５９２９７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
コンプレッサにどれだけの潤滑油を注入したかは、例えば注油器の流量計によってある程度は推定することができる。しかしながら、この流量計は極めて簡易なものであり、注入量を正確に読み取ることは困難である。
一方、補給タンク側で潤滑油の減り具合を見ることによりコンプレッサへの潤滑油の注入量を読むことは、理論的には可能であるが、補給タンクの容量が大きい割に注入量は微量であるため、短期間で注入量を正確に読み取ることは困難である。
また、注入量を正確に読み取ることができなければ、一定量の注入に要した時間も正確には知り得ない。
【０００６】
かかる従来の問題点に鑑み、本発明は、コンプレッサへの潤滑油の注入量を正確に管理し、かつ、異常の有無を検出することができる潤滑油供給装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、コンプレッサに潤滑油を供給する潤滑油供給装置であって、潤滑油を貯留した補給タンクと、開閉弁と、前記開閉弁を介して前記補給タンクと連通し、予め前記補給タンクから小出しして張り込まれた潤滑油を前記コンプレッサに供給する中間容器であるとともに、張り込まれた潤滑油の量が高レベルにあること、及び、当該高レベルから一定量減じた再張り込みレベルにあること、をそれぞれ検出して信号を出力することが可能な計量タンクと、前記再張り込みレベルの検出により前記開閉弁を開き前記高レベルで閉じるという開閉制御を行う他、前記高レベルから前記再張り込みレベルまで潤滑油が減少するペースに基づいて、前記コンプレッサに潤滑油を供給する機能の異常の有無を検出する制御監視手段とを備えたものである。
【０００８】
上記のように構成された潤滑油供給装置においては、小出し中間容器としての計量タンクにおいて液面のレベルを検出することにより、コンプレッサへの潤滑油の注入量を正確に管理することができる。また、レベル検出により、潤滑油が減少するペースを把握することができる。コンプレッサに潤滑油を供給する機能に異常があれば、潤滑油の減少ペースが変わるので、当該ペースに基づいて、コンプレッサに潤滑油を供給する機能に異常があるか否かを検出することができる。
【０００９】
また、上記潤滑油供給装置において、制御監視手段は、高レベルから再張り込みレベルまで潤滑油が減少する所要時間を計測し、当該所要時間が所定の数値範囲内にあれば正常、なければ異常と判断するようにしてもよい。
この場合、１回の注入で異常の有無を判断することができるので、異常有無について比較的短期に診断をすることができる。
【００１０】
また、上記潤滑油供給装置において、制御監視手段は、所定期間あたりに再張り込みレベルに達した回数を計測し、当該回数が所定の数値範囲内にあれば正常、なければ異常と判断するようにしてもよい。
この場合、再張り込みレベルに達した回数として、ある程度多くの回数を計測する必要があり、診断に比較的長期間を要するが、計量タンク内の潤滑油が減少するペースの増・減傾向を継続的に捉えて異常を検出するには好適である。
【発明の効果】
【００１１】
本発明の潤滑油供給装置によれば、コンプレッサへの潤滑油の注入量を正確に管理し、かつ、異常の有無を検出することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の一実施形態に係る潤滑油供給装置の概略構成図である。
【図２】短期的異常監視に適した制御監視動作を示すフローチャートである。
【図３】一例としての経過時間Ｔの線図である。
【図４】長期的異常監視に適した制御監視動作を示すフローチャートである。
【図５】一例としての１０日間のカウント回数の線図である。
【図６】図２，図４のフローチャートの処理をプログラマブルコントローラによって具体的に実現する場合の回路例である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
図１は、本発明の一実施形態に係る潤滑油供給装置の概略構成図である。図において、コンプレッサ１は注油器２を備えている。注油器２は、供給された潤滑油をシリンダ１ａ等の摺動部に行き渡るよう注油する。補給タンク３は、内部に潤滑油を貯留している。補給タンク３から吐出される潤滑油を導く吐出管４の途中には、開閉信号により開閉可能な開閉弁５が設けられている。この開閉弁５を介して、計量タンク６が補給タンク３と連通する。また、計量タンク６は、注油管７を介して注油器２と連通し、予め補給タンク３から小出しして張り込まれた（引き込まれた）潤滑油をコンプレッサ１に供給する中間容器としての機能を有する。なお、補給タンク３から注油器２への潤滑油の供給は、重力による自然滴下によって行われる。
【００１４】
上記計量タンク６は、補給タンク３に比べて小容量であり、補給タンク３から小出しにされた定量の潤滑油を、注油器２を介して少しずつ時間をかけてコンプレッサ１に注入する。また、計量タンク６は、縦（鉛直）に長いことによって、液量変化が検出し易い構造となっている。液面が所定の高さにあることは、例えば、図示しないフロート（マグネット内蔵）をセンサ６ａ，６ｂ，６ｃ（リードスイッチ）が検出することにより、検出可能である。
【００１５】
すなわち、計量タンク６の「満タン」に相当する「高レベル」は、センサ６ａによって検出可能である。高レベルの状態から一定量の潤滑油をコンプレッサ１に注入したときのレベルすなわち「再張り込みレベル」は、センサ６ｂによって検出可能である。なお、再張り込みレベルとは、新たな潤滑油を補給タンク３から計量タンク６内に張り込むための起点となるレベルである。また、再張り込みレベルよりさらに減少した「低レベル」は、センサ６ｃによって検出可能である。
【００１６】
各センサ６ａ，６ｂ，６ｃは、センサ出力を制御部８に送る。制御部８はマイクロコンピュータを内蔵した装置であり、開閉弁５を開閉制御するとともに、警報出力部９に所定の警報信号を送ることができる。警報出力部９は、音声による警報のアナウンスや、表示灯若しくはディスプレイによる警報表示を行うことができる。これらの警報は、監視者が人為的にリセットするまで継続される。なお、以下の説明では、主として警報のアナウンスについてのみ述べるが、表示灯やディスプレイによる警報表示を併用できることは言うまでもない。
【００１７】
また、コンプレッサ１の運転／停止を示す信号が、制御部８に送られている。制御部８及び警報出力部９は、開閉弁５の開閉制御を行う他、計量タンク６からコンプレッサ１に潤滑油を供給する機能に異常があるか否かを検出する制御監視手段１０を構成している。異常の有無は、基本的には、高レベルから再張り込みレベルまで潤滑油が減少するときのペース（所要時間や回数）に基づいて判断される。以下、このような制御監視の動作について説明する。
なお、実際には図１の構成（コンプレッサ１及び潤滑油供給装置）は例えば３基用意されており、一定期間（例えば２週間）ごとに交代で運転される。従って、コンプレッサ１の起動・停止は、定期的に発生する。また、負荷が少なくてもコンプレッサ１は停止させず、連続運転される。
【００１８】
図２は、短期的異常監視に適した制御監視動作を示すフローチャートである。図において、制御部８は、コンプレッサ１から運転開始の信号を受け取ると、計量タンク６の液面のレベルが、高レベルか否かの判断を行う（ステップＳ１）。仮に、高レベルではないとすると、制御部８は開閉弁５を開き（ステップＳ１０）、補給タンク３から計量タンク６に潤滑油を張り込む。潤滑油が貯まって高レベルに達し、このことを検出したセンサ６ａからセンサ出力を受けると、制御部８は開閉弁５を閉じる（ステップＳ２）。ここで制御部８は、内部のタイマをスタートさせ（ステップＳ３）、以後、計量タンク６内の潤滑油は注油器２を介して少しずつコンプレッサ１に注入される。
【００１９】
制御部８は次に、計量タンク６内の潤滑油の液面が再張り込みレベルか否かを判断する（ステップＳ４）。タイマスタートの直後は、まだ再張り込みレベルには程遠く、続いて、ステップＳ１２において、タイマがスタートしてからの経過時間Ｔが１３時間以上であるか否かの判断が行われる。ここでも、タイマスタートの直後は、まだ１３時間には程遠く、ステップＳ４に戻ることになる。こうして、再張り込みレベルに到達するか、又は、１３時間が経過するか、のいずれかの事象が成立するまでステップＳ４，Ｓ１２が繰り返し実行される。
【００２０】
図３は、一例としての経過時間Ｔの線図である。計量タンク６内で高レベルにあった潤滑油が再張り込みレベルまで減少したときの経過時間Ｔ（高レベルから再張り込みレベルまで減少する所要時間）は、正常であれば１２時間前後であり、多少の誤差を見ても、１１時間＜Ｔ＜１３時間の範囲内にある。従って、この範囲内であれば正常であり、１１時間以下や１３時間以上は異常である。１１時間以下であれば、時間不足すなわち、潤滑油の減少ペースが速いことになり、例えば注油管７や注油器２からの潤滑油の漏洩が想定される。逆に、１３時間以上であれば、時間超過すなわち、潤滑油の減少ペースが遅いことになり、例えば注油管７の詰まりや、注油器２の故障が想定される。なお、２４時間は便宜的に示した最大時間であり、２４時間の時点で何らかの判断や制御を行うという意味ではない。実際には１３時間を大きく超えるとコンプレッサ１の焼損も起こり得るため、停止させる、という運用も可能である。
【００２１】
図２に戻り、計量タンク６内の潤滑油の液面が再張り込みレベルに到達したときの経過時間Ｔが、１１時間＜Ｔ＜１３時間の正常範囲内であれば、制御部８は、ステップＳ４からステップＳ５，Ｓ１１を実行し、異常を知らせるアナウンスは行わないか、若しくは正常である旨の表示を行う（ステップＳ１１）。続いて、制御部８は、低レベルか否かの判断を行う（ステップＳ７）。通常、低レベルに達することはなく（以下、同様。）、制御部８はタイマリセットを行い（ステップＳ８）、ステップＳ１に戻る。従って、再び開閉弁５の開閉制御が行われ、新たな潤滑油が高レベルまで張り込まれる。以下、同様のステップ処理が行われる。
【００２２】
一方、ステップＳ５において、経過時間Ｔが１１時間以下で再張り込みレベルに到達した場合、制御部８はステップＳ６を実行し、警報出力部９に、時間不足である（潤滑油の減少ペースが速い。）旨のアナウンスを行わせる。そして、制御部８は、ステップＳ７の「Ｎｏ」を経て、タイマリセットを行い（ステップＳ８）、ステップＳ１に戻る。従って、再び開閉弁５の開閉制御が行われ、新たな潤滑油が高レベルまで張り込まれる。以下、同様のステップ処理が行われる。他方、経過時間Ｔが１３時間以上となっても、まだ再張り込みレベルに到達しない場合、制御部８は、ステップＳ４からステップＳ１２，Ｓ１３を実行し、警報出力部９に、時間超過である（潤滑油の減少ペースが遅い。）旨のアナウンスを行わせる。
【００２３】
なお、１３時間を超えてなお再張り込みレベルに到達しない場合は、コンプレッサ１が焼損する可能性もあるので、処理をステップＳ１に戻さず、ステップＳ１３，Ｓ１４で停滞させる。この場合は、操作者がコンプレッサ１を停止させることにより、図２の処理を停止させることができる。但し、操作者がコンプレッサ１を停止させる前に、液面が再張り込みレベルに到達すると（ステップＳ１４の「Ｙｅｓ」）、制御部８は、タイマリセットを行い（ステップＳ８）、ステップＳ１に戻る。従って、再び開閉弁５の開閉制御が行われ、新たな潤滑油が高レベルまで張り込まれる。以下、同様のステップ処理が行われる。
【００２４】
以上のような図２の処理により、正常であれば１２時間前後（前後１時間未満）ごとにタイマリセットが行われ、制御監視動作が自動継続される。また、時間不足の異常は１１時間以内に検出され、時間超過の異常は１３時間で検出される。
【００２５】
上記のように構成された潤滑油供給装置においては、小出し中間容器としての計量タンク６において液面のレベルを検出することにより、コンプレッサ１への潤滑油の注入量を正確に管理することができる。また、レベル検出によって、潤滑油が減少するペースを把握することができる。コンプレッサ１に潤滑油を供給する機能に異常があれば、潤滑油の減少ペースが変わるので、当該ペースに基づいて、コンプレッサ１に潤滑油を供給する機能に異常があるか否かを検出することができる。従って、コンプレッサ１への潤滑油の注入量を正確に管理し、かつ、異常の有無を検出することができる潤滑油供給装置を提供することができる。
また、図２の処理によれば、１回の注入で異常の有無を判断することができ、しかも、遅くとも１３時間で検出されるので、異常有無について比較的短期に診断をすることができる。また、アナウンスにより、確実に異常を知らせることができる。
【００２６】
なお、再張り込みレベルになると、その後開閉弁５が開いて新しい潤滑油が張り込まれるので、前述のように、通常は計量タンク６内の液面が低レベルになることはない。しかしながら、油漏れや開閉弁５の故障等により新しい潤滑油が計量ポンプ６内に送り込まれない場合には、液面が低レベルに達することがあり得る（ステップＳ７の「Ｙｅｓ」）。このような場合には、ステップＳ９において、制御部８は、警報出力部９により警報を出力させる。
【００２７】
次に、図４は、長期的異常監視に適した制御監視動作を示すフローチャートである。このフローチャートの動作は、図２のフローチャートの動作と並行して実行される。
図４において、制御部８は、コンプレッサ１から運転開始の信号を受け取ると、ステップＳ２１において、内部のカウンタをリセットし、スタートさせる。また同時に、内部のタイマをリセットし、スタートさせる。そして制御部８は、再張り込みレベルとなった回数をカウンタに積算するとともに、現在のカウント回数を警報出力部９に表示させる（ステップＳ２２）。当該カウント回数は、例えば、センサ６ａの出力オンの状態からセンサ６ｂの出力オンの状態に至ったことを１回動作としてカウントすればよい。
【００２８】
前述のように、正常であれば、再張り込みレベルとなるのは約１２時間ごとであるから、再張り込みレベルとなるカウント回数は、例えば１０日間に２０回、が基準値となる。そこで、タイマのスタートから１０日を経過するまで（ステップＳ２３）、制御部８は、ステップＳ２２を実行する。
【００２９】
図５は、一例としての１０日間のカウント回数の線図である。カウント回数は正常であれば２０回前後であり、多少の誤差を見ても、１９〜２１回の範囲内にある。従って、この範囲内であれば正常であり、１８回以下や２２回以上は異常である。１８回以下であれば、潤滑油の減少ペースが遅いことになり、例えば注油管７の詰まりや、注油器２の故障が想定される。逆に、２２回異常であれば、潤滑油の減少ペースが速いことになり、例えば注油管７や注油器２からの潤滑油の漏洩が想定される。
【００３０】
図４に戻り、制御部８は、１０日経過した時点で（ステップＳ２３の「Ｙｅｓ」）、カウント回数が１８回以内であるか否かを判断する（ステップＳ２４）。ここで、１８回以内であれば、制御部８は、警報出力部９に、カウント回数不足である（潤滑油の減少ペースが遅い。）旨のアナウンスを行わせる（ステップＳ２５）。また、１９回以上であれば、制御部８は次に、カウント回数が２２回以上であるか否かを判断する（ステップＳ２６）。ここで、２２回以上であれば、制御部８は、警報出力部９に、カウント回数超過である（潤滑油の減少ペースが早い。）旨のアナウンスを行わせる（ステップＳ２７）。また、２１回以下すなわち、１９〜２１回の範囲内であれば正常であるので、制御部８はアナウンスを行わないか若しくは正常である旨の表示を行う（ステップＳ２８）。
【００３１】
上記各ステップＳ２５，Ｓ２７，Ｓ２８のいずれかを実行後、制御部８は、ステップＳ２１に戻り、カウンタ及びタイマを、リセットし、再スタートさせる。以下同様に、１０日間ごとにリセットしつつ、カウント回数の監視が行われる。
以上のような図４の処理によれば、長期間（ここでは１０日）の周期で、制御監視動作が自動継続される。このような長期的な監視は、短期的監視に比べて、診断に比較的長期間を要するが、計量タンク６内の潤滑油が減少するペースの増・減傾向を継続的に捉えて異常を検出するには好適である。例えば、図３において、１２．９時間は短期的監視では正常範囲であるが、そのペースで１０日（２４０時間）経過したときのカウント回数は２４０／１２．９＝１８．６となり、１９回に満たないので図５の長期的監視では異常となる。
【００３２】
図６は、図２，図４のフローチャートの処理をプログラマブルコントローラによって具体的に実現する場合の回路例である。以下、各動作ごとに説明する。なお、低レベル検出に基づく警報は、ここでは省略している。
《開閉弁  閉》
開閉弁５の閉指令は、計量タンク６の高レベル検出のみによって与えられ、その他の条件は必要とされない。
《開閉弁  開》
ＮＯＴ回路８０１、ワンショット回路８０２、ＡＮＤ回路８０３及びＯＲ回路８０６の存在により、計量タンク６が高レベルでない状態において、コンプレッサ１が起動したことを示すワンショット信号が入ると、開閉弁５の開指令が与えられる。また、ＡＮＤ回路８０５及びＯＲ回路８０６により、コンプレッサ１の運転中に計量タンク６が再張り込みレベルになると、開閉弁５の開指令が与えられる。
【００３３】
《時間不足のアナウンス》
計量タンク６が一旦、高レベルになった後、コンプレッサ１への注油開始によって高レベルを割り込むと、その時点で、オフディレータイマ８０８の入力信号が失われる。このオフディレータイマ８０８は、入力オフの瞬間から１１時間経過すると出力オフとなる。従って、高レベル後の注油開始から１１時間以内すなわちオフディレータイマ８０８の出力が生きている間において、コンプレッサ１の運転中に計量タンク６が再張り込みレベルにあるという論理信号がＡＮＤ回路８０５、ＯＲ回路８０６を経てＡＮＤ回路８１０に与えられると、時間不足のアナウンスが行われる。
【００３４】
《時間超過のアナウンス》
計量タンク６が高レベルになると、フリップフロップ回路８０９がセットされ、オンディレータイマ８１１に入力信号が与えられる。このオンディレータイマ８１１は１３時間以後に出力がオンとなる。一方、フリップフロップ回路８０９は、コンプレッサ１の停止によりＮＯＴ回路８０４からＯＲ回路８０７を経て信号が入力されると、リセットされる。また、コンプレッサ１が運転中であれば、計量タンク６が再張り込みレベルになったとき、ＡＮＤ回路８０５からＯＲ回路８０７を経てフリップフロップ回路８０９に信号が入力され、リセットされる。すなわち、計量タンク６が高レベルになって注油開始されてから１３時間が経過する前に、再張り込みレベルに達するか又はコンプレッサ１が停止されればフリップフロップ回路８０９はリセットされるが、リセットされることなく１３時間が経過すると、時間超過のアナウンスが行われる。
【００３５】
《回数表示》
コンプレッサ１の運転中に計量タンク６が再張り込みレベルになった、という事象が発生するたびに、ＡＮＤ回路８０５及びワンショット回路８１５を介して、カウンタ８１６にワンショット信号が与えられる。カウンタ８１６は、これをカウントする。現時点のカウント回数はそのまま回数表示の信号となる。
上記カウンタ８１６は、コンプレッサ１の運転信号を受けてオンとなり、コンプレッサ１の停止によりＮＯＴ回路８１４を介してオフとなる。また、コンプレッサ１の起動により、ワンショット回路８１２からＯＲ回路８１３を経て、カウンタ８１６のリセットが行われる。
【００３６】
《カウント回数超過／不足のアナウンス》
２４０時間経過後すなわち１０日後のカウンタ８１６の出力（カウント回数）は、オンディレータイマ８１７によりハイ・ローモニタ８１８に与えられる。そして、カウント回数が２２以上であればカウント回数超過のアナウンスが実行され、逆に、１８以下であれば、カウント回数不足のアナウンスが行われる。また、２４０時間の経過により、ＯＲ回路８１３を介してカウンタ８１６はリセットされる。カウンタ８１６のリセットにより、オンディレータイマ８１７もリセットされる。
【００３７】
なお、上記実施形態に係る潤滑油供給装置では、計量タンク６のレベルが所定量下がるための所要時間に基づく短期的異常検出と、もっと長期間において、再張り込みレベルに達した回数に基づく長期的異常検出とを両方行うようにしたが、必要に応じて、いずれか一方のみを単独で行ってもよい。
また、図３，図５の数値は一例に過ぎず、計量タンク６の容量や注油量によって最適な数値を選択することができる。
【符号の説明】
【００３８】
１  コンプレッサ
３  補給タンク
５  開閉弁
６  計量タンク
８  制御部
９  警報出力部
１０  制御監視手段
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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