CN101621949B - 用于饮料制备的机器中的或其涉及的改进 - Google Patents

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Abstract

用于配制饮料的饮料制备机器，包括：壳；第一贮存器座；用于容纳水介质的第一贮存器，此第一贮存器可连接至所述第一贮存器座；用于容纳辅助模块的辅助模块座。

Description

用于饮料制备的机器中的或其涉及的改进
本发明涉及用于饮料制备的机器中的或其涉及的改进。
用于制作诸如咖啡和茶的饮料的饮料制备系统在本领域是已知的。一个示例在WO2004/064585中描述，其示范了适合用于制作范围广泛的饮料，诸如咖啡、茶、热巧克力、爱斯普利索咖啡和卡普契诺咖啡的饮料制备系统。
已经尝试过制作能够配制热的和冷的两种饮料的备选的饮料制备系统。然而，这样的系统依赖于相对高容量的请求式的冷却器的提供，诸如闪蒸冷却器，用于需要配制冷饮料时，很快地冷却相对大的容量的水至合适的温度。备选地，系统提供高容量的冷却器用于将整个存储贮存器中的水的温度降低至冷饮料所要求的温度。高容量的冷却器是能够中等程度地快速冷却相对大的容量的水或在较小容量的水中产生相对大的温度变化。这些系统具有缺点，包括的问题是高容量的冷却器体积大，有噪声并包含制冷剂气体作为冷却回路的一部分。这使系统体积大，昂贵并难于再循环。因此，它们不适合用于家庭设置。
根据本发明，提供了用于配制饮料的饮料制备机器，其包括：
壳；
第一贮存器座；
用于容纳水介质的第一贮存器，此第一贮存器可连接至所述第一贮存器座；
用于容纳辅助模块的辅助模块座。
可连接至所述辅助模块座的辅助模块可被提供。
有利地，辅助模块座可在第一和第二位置之间移动。辅助模块座是可从存储位置移动，在其中，辅助模块座从外视图上基本上被隐藏，辅助模块座还可从操作位置移动，在其中，辅助模块可连接至辅助模块座。辅助模块座可在它的第一和第二位置之间旋转。备选地，辅助模块座可在它的第一和第二位置之间平移。备选地，辅助模块座可形成在可折面板上，可折面板可在它的第一和第二位置之间旋转。
可选地，辅助模块座适合于容纳用于容纳水介质的第二贮存器。可选地，辅助模块可连接至第一贮存器座。
机器还可包括第二贮存器座和用于容纳水介质的第二贮存器，第二贮存器可连接至所述第二贮存器座。
优选地，第一和第二贮存器可相互交换地连接至第一和第二贮存器座。
可选地，辅助模块可连接至第二贮存器座。
辅助模块可为冷却模块。冷却模块可包括热电冷却器(TEC)或珀尔帖热泵。冷却模块可包括用于将被冷却模块冷却的水介质转移回贮存器的再循环机构。
第一贮存器优选地容纳环境温度的水介质。环境温度应理解为表示机器被使用的位置的背景温度，并且当此位置的温度随时间变化时可变化。
第二贮存器优选地容纳温度在低于环境温度5至30摄氏度之间的水介质。更优选地，水介质的温度在低于环境温度5至15摄氏度之间。第二贮存器可容纳在根据当地环境温度水平的绝对温度在4至15摄氏度之间的水介质。
备选地，辅助模块可为水介质过滤单元、预加热模块、遥测单元、消毒模块或用于容纳水介质的贮存器。
机器可包括两个或多个辅助模块。
当有两个辅助模块时，第一辅助模块可连接至辅助模块座，第二辅助模块可连接至第一贮存器座。
备选地，当有两个辅助模块时，其中，第一辅助模块可连接至第一辅助模块座，第二辅助模块可连接至第二辅助模块座。
备选地，当有两个辅助模块时，第一辅助模块可连接至辅助模块座，第二辅助模块可连接至第二贮存器座。
在本发明的另一方面，提供了用于配制饮料的饮料制备机器，其包括：
壳；
第一贮存器座；
用于容纳水介质的第一贮存器，第一贮存器可连接至所述第一贮存器座；
辅助模块，其中，辅助模块包括用于连接辅助模块至第一贮存器座的第一接口和用于连接第一贮存器至辅助模块的第二接口，使得装配的辅助模块定位于第一贮存器和第一贮存器座之间。
机器还包括第二贮存器座和用于容纳水介质的第二贮存器，第二贮存器可连接至所述第二贮存器座。
辅助模块可连接在第二贮存器和第二贮存器座之间。
辅助模块可从冷却模块、预加热模块、水介质过滤单元、消毒模块和遥测单元中选择。
与第一贮存器座和或第二贮存器座流通连接的加热器可被提供。
优选地，第一贮存器容纳环境温度的水介质。
优选地，第二贮存器容纳温度在低于环境温度5至30摄氏度之间的水介质。更优选地，水介质的温度在低于环境温度5至15摄氏度之间。环境温度将根据机器使用所在的当地气候而变化。优选地，第二贮存器容纳温度在4至15摄氏度之间的水介质。
冷却模块可包括用于将被冷却模块冷却的水介质转移回贮存器的再循环机构。
第二贮存器可被热绝缘。
在本发明的另一方面，提供了用于配制热的和冷的饮料的饮料系统，包括：
a)用于使用水介质配制由一个或多个饮料成分形成的饮料的饮料制备机器，其中，此饮料制备机器包括：
壳；
第一贮存器座；
第二贮存器座；和
与第一座流通连接的加热器，用于加热水介质；
b)容纳水介质的第一贮存器，此第一贮存器可连接至所述第一贮存器座以与所述加热器流通连接；和
c)可移除的第二贮存器，其容纳低于环境温度的水介质，第二贮存器可连接至所述第二贮存器座。
优选地，第一贮存器容纳环境温度的水介质。
优选地，第二贮存器容纳温度在低于环境温度5至30摄氏度之间的水介质。更优选地，水介质的温度在低于环境温度5至15摄氏度之间。第二贮存器可容纳温度在4至15摄氏度之间的水介质。
优选地，第二贮存器被热绝缘。
本发明的机器或系统还可包括用于将水介质从第一或第二贮存器转移回第一或第二贮存器或从辅助模块转移回辅助模块的再循环机构，其中，再循环机构包括用于当水介质在再循环机构中循环时消毒水介质的UV源。有利地，当水介质循环时使用UV光来消毒水介质允许使用更低功率的UV发射器，因为总的曝光时间增加了。
优选地，UV源是UV LEDs。优选地，UV LEDs具有在250至320nm之间的发射光波长。由于水的再循环和LEDs的小的聚焦面积的使用，水介质在UV光下的延长的曝光时间允许使用低功率的输出来提供有效的消毒。
再循环机构还可包括冷却机构。然而，UV消毒可用在任何或全部形成系统的部分的水介质供应上。
在一个实施例中，再循环机构和UV源作为消毒辅助模块的部分被提供。
在另一个实施例中，再循环机构、冷却机构和UV源全部作为冷却模块的部分被提供。
过滤的UV光可用于照射贮存器或容纳在其中的介质或使其发荧光。
所述的机器和系统适合于配制一系列热的和冷的，榨取的/泡制的或稀释的饮料，包括但不限于，咖啡、茶、卡普契诺咖啡、热巧克力、冰茶、果汁、思慕雪和果汁刨冰。
本发明还提供用于配制热的和冷的饮料的饮料系统，其包括：
a)用于使用水介质配制由一个或多个饮料成分形成的饮料的饮料制备机器，其中，饮料制备机器包括：
第一贮存器座；和
与第一座流通连接的加热器，用于加热水介质；
b)容纳水介质的第一贮存器，第一贮存器可连接至所述第一贮存器座以与所述加热器流通连接；和
c)可移除的第二贮存器，其容纳低于环境温度的水介质，第二贮存器可连接至所述第一贮存器座。
通过使用单个的贮存器座和将可相互交换的容纳不同温度的水介质，诸如水，的贮存器交换接上或分离，实现了可有效地配制热的或冷的饮料的紧凑系统。
优选地，第一贮存器容纳环境温度的水介质。
优选地，第二贮存器容纳温度在低于环境温度5至30摄氏度之间的水介质。
可选地，水介质的温度在4至15摄氏度之间。
优选地，第二贮存器被热绝缘。有利地，第二贮存器可在安装在贮存器座中之前存储在冰箱中以维持水介质，诸如水处于所需的、冷却的温度。
现在将参考附图，仅通过示例的方式来描述本发明的实施例，在其中：
图1是根据本发明的饮料制备机器的第一实施例的正面透视图；
图2是图1的机器的背面透视图；
图3是图1的机器的示意图；
图4是根据本发明的饮料制备机器的第二实施例的正面透视图；
图5是图4的机器的背面透视图；
图6显示了图4的机器的一系列透视图来说明两个辅助模块的安装；
图7是图4的机器的示意图；
图8显示了根据本发明的饮料制备机器的第三实施例的一系列透视图，以说明两个水罐和辅助模块的安装；
图9是前面的实施例的消毒系统的示意图；和
图10是根据本发明的饮料制备系统的第四实施例的示意图。
图1至3显示了根据本发明的饮料制备机器的第一实施例。饮料制备机器是所述的通常的类型，并在WO2004/064585中显示，除了下述的涉及如权利要求所限定的本发明的更改。WO2004/064585完整地描述了饮料制备机器的基本设计和功能和连同机器使用的饮料筒的设计和功能。除了与本发明有关的地方，这些方面将不在此具体描述。WO2004/064585的内容通过引用结合于本文中。
应该理解，本发明可找到具有其它类型的饮料制备机器的应用，并且为了本发明的目的，不需要饮料成分源自于筒或以单剂形式被传递。
如图1和2所示，饮料制备机器201通常包括容纳水加热器225的壳210，水泵230，具有空气入口236的配制阀235，控制处理器，用户界面240和筒头250。筒头250通常包括用于保持饮料筒的筒保持器，筒识别装置和入口和出口钻孔用于形成饮料筒的入口和出口。
壳210的前半部分211包括配制座270，在此进行饮料的配制。
机器用户界面240定位在壳210的前面并包括启动/停止按钮241。启动/停止按钮241控制操作循环的开始并且是手动操作的下压按钮、开关等。按钮241还可用于手动停止操作循环。
壳210的后半部分212提供凹部214用于安装第一和第二水罐220、280。
第一水罐220可由透明的或半透明的材料制成以允许用户看到罐中剩余的水的量。备选地，第一水罐220可由不透明的材料制成，但在其上提供视窗。另外，代替上面的，第一水罐220可设有低水位传感器，其在罐中的水位下降至预定水平时，防止水泵230的操作并可选地触发报警指示器，诸如LED。第一水罐220优选地具有大约1.5升的内部容量。
第一水罐220在使用中连接至第一水罐座120。第一水罐220包括大致圆柱形的主体221，其可为审美原因所希望的正圆锥体或平截头体。罐包括开口上端，其构成用于向罐中注入水的入口，在使用中可用可手动移除的盖222来关闭。出口提供为朝向罐的下端。出口包括阀，当第一水罐从第一水罐座120移开时，阀偏至关闭位置。出口还可设有防止固体微粒进入至机器的内部部分的过滤器。第一水罐座120包括形状为容纳第一水罐220下端的底盘121。底盘121设有阀连接器122，当罐位于底盘121上时，阀连接器122与第一水罐220的出口阀配合连接。罐220至座120的连接打开阀并允许水经此流过。
如图3所示，从阀连接器122内部延伸的管道123与水加热器225连通。
饮料制备机器201设有第二水罐座180。第二水罐座180包括与第一水罐座120相同的方式的具有阀连接器182的底盘181。第二水罐280可定位于第二水罐座180上。第二水罐280设有与第一水罐相同的方式的出口阀并以上述相同的方式连接至阀连接器。第二水罐280的构建和材料优选地与第一水罐220相同。
底盘121和181优选地形成为一体，其具有分开刻痕标志第一和第二水罐220、280的位置。
管道183从第二水罐座的阀连接器182内部延伸至配制阀235。
水泵230是容量置换泵，其产生充分的吸力压差以从罐吸水并使其通过加热器和配制阀250。优选地，使用蠕动类型泵，使得各转可以运送已知容量的水。水泵230在最大压力2.5bar时提供最大流速900ml/min。优选地，在正常使用下，压力将限制在2bar。通过速度控制，水通过机器的流速可以通过控制处理器而被控制为泵的最大流速的一部分。优选地，泵可被驱动在在最大流速的10％，20％，30％，40％，50％，60％，70％，80％，90％或100％中的任意一个。所泵的水的容量的精确度优选地为±5％，导致配制的饮料的最终的容量的精确度为±5％。当使用蠕动泵时，运送的容量可由转数来确定。备选地，例如，当不使用蠕动泵时，可在水泵230的上游或下游的流路中提供体积流量传感器(未示出)。优选地，体积流量传感器是旋转传感器。
优选地，配制阀235包括带有相关联的止逆阀的两个电操作的电磁转变阀的组件，如图3中示意性地显示的。为正确地引导水从第一或第二水罐通过机器至筒头，配制阀250的相应的电磁阀在流动开始前通过控制处理器来选择。
水加热器225具有1550W的功率等级并能够在1分钟以内，加热从水泵230接收到的水从大约20℃的起始温度至范围在大约88至94℃的操作温度。优选地，在一个操作循环结束和加热器225能够开始随后的操作循环之间的停留时间小于10秒。在操作循环期间，加热器维持选择的温度在±2℃。优选地，用于操作循环的水可在88℃，91℃或94℃传送至筒头250。加热器225能够快速调节传送温度在88℃或94℃的范围内。加热器225包括过温切断装置，其在温度超过98℃时关闭加热器。
如图3所示，配制阀235接收从水加热器225和第二水罐280进入的水供应。另外，空气入口236允许空气被泵至筒头250。如果需要，可在空气供应通道中包含单独的空气压缩机。从配制阀235的水/空气出口237连接至水泵230。从而，水泵230连接至筒头250。
饮料制备机器的控制处理器包括处理模块和存储器。控制处理器可操作地连接至水加热器225、水泵230、配制阀235和用户界面240，并控制它们的操作。
在使用中，第一水罐220用于为热饮提供水，此水通过水加热器225至筒头250。第二水罐280用于提供用于冷饮或在环境温度的饮料的水，此水不通过水加热器225。在第二水罐280中的水可在其注入至罐中之前被冷却。然而，优选地，容纳水的罐，可在冰箱中被冷却。优选地，当连接至第二水罐座时，在第二水罐280中的水在低于环境温度或室温5至30摄氏度之间，更优选地，在低于环境温度5至15摄氏度之间。罐的形状和尺寸允许罐在从饮料制备机器分离后被安装在家用冰箱门中。
第一和第二水罐220，280可在第一和第二水罐座120，180上相互交换。也就是说，罐的一个设计可用于安装至第一和第二水罐座120，180。
图4至7显示了根据本发明的饮料制备机器201的第二实施例。如同第一实施例的情况一样，机器包括第一和第二水罐220，280和第一和第二水罐座120，180。如图4所示，壳210的设计是不同形状的，但机器的部件的功能是与上述第一实施例相同的，除了下文标明不同的地方。
如图6所示，饮料制备机器设有一个或多个辅助模块。在举例说明的实施例中，所示的两个辅助模块安装在第一和第二水罐座120，180上。预加热模块320安装在第一水罐座120上，在第一水罐220和底盘121之间。冷却模块380安装在第二水罐座180上，在第二水罐280和底盘181之间。应该注意到，图6显示了可选的布置，其中，饮料制备机器设有单个的水罐290，其具有双倍容量并位于第一和第二水罐座两者上。
辅助模块320，380安装为与第一和第二水罐成一线。各辅助模块的下面匹配水罐座的接触面，同时辅助模块的上面形状为接收第一或第二水罐。辅助模块的上下面两者上设有用于配合水罐座和水罐的阀连接器的合适的阀连接器。辅助模块包括冷却单元或预加热单元时，这个布置是尤其合适的。过滤单元也可用于这个结构中。
图7示意性地显示了第二实施例的内部结构。泵、水加热器和配制阀的布置与第一实施例相同。如显示的，预加热器模块320包括加热器321。冷却模块380包括热电冷却器(TEC)381，其经由罐出口383从第二罐280接收水，冷却水并经由罐入口384将水再循环回第二罐280。用于再循环的原动力由在冷却模块380中的专用的泵382提供。当所需的水经由阀385离开冷却模块380时。其它类型的珀尔帖热泵或类似装置可被使用以作为TEC381的替代。
在使用中，当需要冷的饮料时，水被泵230从第二水罐280泵至筒头250。由于冷却模块380的存在，在第二罐280中的水维持在冷却状态。
冷却模块380可用于冷却在第二罐280中的最初在环境温度或室温的水，或可用于维持已被预先在冰箱中冷却了的第二罐280中的水的温度。
预加热模块320可用于将水传递至机器的壳中的主加热器225之前加热一定量的从第一罐220取出的在环境温度的水。
备选地，第二罐自身可包括冷却机构，诸如TEC，作为罐的组成部分。
图8显示了本发明的第三实施例，其中，饮料制备机器201设有辅助模块座300和第一和第二水罐座120，180。辅助模块座300用于安装辅助模块与第一和第二水罐并列而不是与罐成一线。
辅助模块座300包括功率和流体连接。辅助模块座300可在存储位置和如图8中所示的操作位置之间旋转，在存储位置处座从第一和第二水罐座的下部是不可见的，在操作位置处，座是可见的并位于第一和第二罐座的后方。在备选的、未说明的版本中，辅助模块座300可在存储和操作位置之间借助平移运动，诸如滑动，或通过定位在使用辅助模块时被降低的下拉式面板上来移动。
辅助模块300可为任何的冷却模块、预加热模块、水过滤单元、消毒模块、遥测装置等，如上所述。
图9显示了对系统的修改，其可在任何上述的实施例中使用。紫外线(UV)室501作为水再循环系统的部分被提供。如显示的，水借助泵382和三通阀500从第二罐280经由UV室501再循环回第二罐280。当水不需要传输至筒头250时，这个再循环继续。当水需要配制饮料时，其通过使用三通阀500被转向至筒头250。
UV室501包括壳503和多个UV发射元件502，其使用UV范围内的光聚焦以照射通过室501的水。优选地，用于传输水通过室501的管道由氟乙烯聚合物(FEP)构成以允许通过管道的良好的UV透射。UV发射元件502包括发射UV的发光二极管(LEDs)。LEDs发射在250和320纳米(nm)之间选择的波长的UV。LEDs可比低压汞放电UV灯具有相对低的功率输出，因为多次的通过室501的水的再循环增加了水的总的UV曝光时间。另外，LEDs可设置成通过使用合适的透镜布置而具有小的聚焦面积以提高消毒效果。这允许使用更便宜和更小的UV LEDs。
优选地，罐280或其中容纳的水可被已经过滤的LEDs的UV输出的部分照射。壳280可由当暴露在UV光时发荧光的材料形成，或包含此种材料。
系统中用来消毒水的UV光的使用可用于在第一罐220和/或第二水罐280中的水的再循环，不考虑水是否还可以被冷却、加热或在环境温度下流出。UV室501可形成为冷却模块的再循环管道的部分或可连接至水或辅助模块座中的一个的另一个辅助模块的部分，其中，冷却模块形成为机器的一部分。如果需要，各贮存器座可设有内置的UV室501。
UV室501可形成为机器的主壳的部分或单独的、可连接的辅助模块的部分。UV室501和再循环机构可形成为消毒模块本身的部分或冷却模块的部分。
图10显示了系统的第四实施例。在这个系统中，饮料制备机器201包括单个的贮存器座和两个水罐。第一水罐220容纳环境温度的水并用于制备热的饮料。第二水罐280包含低于环境温度的水400并用于制备冷的饮料。罐220，280可相互交换并根据需要交换地连在贮存器座上或从贮存器座分离。有利地，当未安装至饮料制备机器201上时，第二罐优选地存储在冰箱中以产生和维持冷却的水的量。通过这个方法，系统可用于快速制作热的和冷的两种饮料而在饮料制备机器的壳中不需要冷却装置。
优选地，第二水罐280是热绝缘的，并可设有携带把手。它还可为合适的形状以安装在冰箱的标准的隔间，诸如门贮器中。
在上述的任何的第一至第三实施例的应用中，所需的辅助模块适当地安装在辅助模块座中或第一或第二水罐座中。另外，第一和第二水罐中的一个或另一个或两者被适当地定位在相应的第一和第二水罐座上。
根据将要配制的饮料的类型，用于饮料的水来源于第一或第二水罐。例如，当需要冷冻饮料时，水来源于第二罐，其可容纳在冰箱中预冷却的水，或容纳由冷却模块或集成的TEC所冷却的水。当需要热的饮料时，水来源于第一罐，水可选地经由预加热模块被传递至加热器225。
上述的任何实施例的机器201的基本的操作行为在WO2004/064585中被完整地描述了。
从上文应该理解，在本发明中，所介绍的辅助模块可定位与一个或多个容纳用于形成饮料的水的罐成一线或并列。根据所希望的功能的结合，一个、两个或多个辅助模块可与一个、两个或多个水罐结合使用。还应该理解，各种类型的辅助模块仅被作为示例来说明，可用于一个或多个上述的饮料机器的实施例。上述的实施例的辅助模块和水罐可用于具有一个、两个或多个贮存器座的饮料制备机器。

Claims (20)

1.用于配制饮料的饮料制备机器，包括：
壳；
第一贮存器座；
用于容纳水介质的第一贮存器，所述第一贮存器可连接至所述第一贮存器座；
辅助模块，其中，所述辅助模块包括用于连接所述辅助模块至所述第一贮存器座的第一接口和用于连接所述第一贮存器至所述辅助模块的第二接口，使得装配的所述辅助模块定位于所述第一贮存器和所述第一贮存器座之间。
2.如权利要求1所要求保护的饮料制备机器，其特征在于，还包括第二贮存器座和用于容纳水介质的第二贮存器，所述第二贮存器可连接至所述第二贮存器座。
3.如权利要求2所要求保护的饮料制备机器，其特征在于，所述辅助模块可连接在所述第二贮存器和所述第二贮存器座之间。
4.如权利要求1所要求保护的饮料制备机器，其特征在于，所述辅助模块从冷却模块、预加热模块、水介质过滤单元、消毒模块和遥测单元中选择。
5.如权利要求2所要求保护的饮料制备机器，其特征在于，还包括与所述第一贮存器座和/或所述第二贮存器座流通连接的加热器。
6.如权利要求1所要求保护的饮料制备机器，其特征在于，所述第一贮存器容纳环境温度的水介质。
7.如权利要求2所要求保护的饮料制备机器，其特征在于，所述第二贮存器容纳温度在低于环境温度5至30摄氏度之间的水介质。
8.如权利要求7所要求保护的饮料制备机器，其特征在于，所述第二贮存器的水介质的温度低于环境温度5至15摄氏度。
9.如权利要求2所要求保护的饮料制备机器，其特征在于，所述第二贮存器容纳温度在4至15摄氏度之间的水介质。
10.如权利要求4所要求保护的饮料制备机器，其特征在于，所述冷却模块包括用于将被所述冷却模块冷却的水介质转移回所述贮存器的再循环机构。
11.如权利要求2所要求保护的饮料制备机器，其特征在于，所述第二贮存器是热绝缘的。
12.如权利要求1所要求保护的饮料制备机器，其特征在于，还包括用于将水介质从所述第一贮存器转移回所述第一贮存器或从所述辅助模块转移回所述辅助模块的再循环机构，其中，所述再循环机构包括用于当所述水介质在所述再循环机构中循环时消毒所述水介质的UV源。
13.如权利要求12所要求保护的饮料制备机器，其特征在于，所述UV源是UV LED。
14.如权利要求13所要求保护的饮料制备机器，其特征在于，所述UV LED具有在250至320nm之间的发射光波长。
15.如权利要求12所要求保护的饮料制备机器，其特征在于，所述再循环机构和所述UV源作为消毒辅助模块的部分被提供。
16.如权利要求12所要求保护的饮料制备机器，其特征在于，所述再循环机构还包括冷却机构。
17.如权利要求16所要求保护的饮料制备机器，其特征在于，所述再循环机构、冷却机构和UV源全作为冷却模块的部分被提供。
18.如权利要求1所要求保护的饮料制备机器，其特征在于，其适合于配制一系列热的或冷的，榨取的或泡制的或稀释的饮料，所述饮料选自咖啡、茶、热巧克力、果汁、思慕雪、果汁刨冰。
19.如权利要求18所要求保护的饮料制备机器，其特征在于，所述咖啡为卡普契诺咖啡。
20.如权利要求18所要求保护的饮料制备机器，其特征在于，所述茶为冰茶。
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