CN104848425A - 具有风扇管道的空气净化器设备 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及具有风扇管道的空气净化器设备。提供了空气净化器设备(1)，包括风扇(4)和风扇管道(30)，风扇(4)布置成产生经过空气净化器设备的气流，风扇管道(30)用于引导由风扇产生的气流。风扇管道在空气净化器设备的直立方向延伸。空气净化器设备还包括空气进气口(21)和排气口(22)，空气进气口(21)布置在风扇管道的下端之下，排气口(22)布置在风扇管道的上端处以便当空气净化器设备在使用中时在向上方向从空气净化器设备排出净化的空气。风扇管道在从风扇管道的中间部分(31)朝向其两端的方向向外张开，并且风扇至少部分地布置在中间部分中。提供了经过房间(200)和经过位于房间中的空气净化器设备的促进的空气流通。

Description

具有风扇管道的空气净化器设备
技术领域
本发明大体上涉及空气净化器设备领域。特别地，本发明涉及空气净化器设备中的风扇管道。
背景技术
空气净化器设备用于从室内空气中清除污染物。常规空气净化器设备包括布置为产生经过空气净化器设备的气流的风扇和布置为过滤由风扇产生的气流的过滤器，从而气流中的空气传播的颗粒粘附到过滤器，并且净化的空气从空气净化器设备中排出。
空气净化器设备的空气清洁性能通常以清洁空气输送率(CADR)来表示，其界定了已经使给定尺寸的大体上所有的颗粒(例如95％和100％之间的颗粒)移除的立方英尺每分钟(CFM)的空气。
已知的空气净化器设备的缺点是由于在房间中由空气净化器设备提供的差的空气流通，空气清洁性能可能受损。例如，空气的流通可能不能够达到房间的一些部分，形成了空气因此没有被清洁的死区。
发明内容
实现克服或至少缓解以上提到的缺点的空气净化器设备将是有利的。特别地，使空气净化器设备能够具有改进的空气清洁性能将是令人满意的。
为了更好地解决这些关注中的一个或多个，提供了具有在独立权利要求中限定的特征的空气净化器设备。优选的实施方案在从属权利要求中进行了限定。
因此，根据一方面，提供了空气净化器设备。空气净化器设备包括布置为产生经过空气净化器设备的气流的风扇和用于引导由风扇产生的气流的风扇管道。风扇管道在空气净化器设备的直立方向延伸。空气净化器设备还包括布置在风扇管道的下端之下的空气进气口和布置在风扇管道的上端处使得当空气净化器设备在使用中时在向上的方向从空气净化器设备排出净化的空气的排气口。风扇管道在从风扇管道的中间部分朝向其两端的方向向外张开，并且风扇至少部分布置在中间部分中。
在本方面的情况下，流入到空气净化器设备中的空气朝向风扇管道的中间部分汇聚，并且向上发散地排出。空气从下方的汇聚流入结合向上发散流出提供了经过房间并且经过位于房间中的空气净化器设备的促进的空气流通。来自房间的更大部分中的空气被使得能够通过空气净化器设备，从而改进了空气净化器设备的空气清洁性能。
风扇管道可以由风扇布置在其中的一件管道(或管子)来形成。
在实施方案中，风扇可以以其轴线方向沿着(例如大体上平行于)空气净化器设备的直立方向(即沿着风扇管道的延伸方向)进行布置以用于促进气流经过风扇管道。
根据实施方案，风扇管道的中间部分和向外张开的部分之间的过渡可以是平滑的。因此，中间部分和向外张开的部分之间的过渡(大体上)没有任何尖锐的拐角或角度，从而减少了风扇管道中的空气阻力，并且进一步促进了房间中的空气流通，其转而提高了空气净化器设备的空气清洁性能。
根据实施方案，风扇可以在风扇管道的中间部分中居中(在纵向方向)。例如，风扇可以布置在风扇管道的最狭窄的部分中。根据另外的实施方案，中间部分的长度可以对应于(例如大体上相同于)风扇的叶片的高度。因此，风扇叶片被中间部分围绕，但不被向外张开的部分围绕。在本实施方案中的每个实施方案的情况下，增加的量的空气经过风扇而不是在风扇旁边，其促进了经过空气净化器设备的空气流通。此外，如果中间部分的长度对应于风扇的叶片的高度，则与如果中间部分的长度明显长于风扇叶片的高度相比，风扇管道(并且因此还有空气净化器设备)是更加紧凑的。
根据实施方案，风扇管道的中间部分可以具有圆形的横截面(在水平平面中)。此外，风扇管道的端部可以具有正方形状的横截面。例如，端部的横截面可以形如具有倒圆拐角的正方形。在本实施方案的情况下，风扇管道可以适合于空气净化器设备的大体上盒状轮廓，同时仍然实现改进的空气流通。圆形中间部分和正方形状端部之间的过渡可以优选是平滑的，即没有任何尖锐的拐角或类似物。
根据实施方案，空气进气口可以布置成从空气净化器设备的至少一个侧向侧(lateral side)吸入空气。例如，空气进气口可以布置在空气净化器设备的一个或多个侧(侧向)壁中。空气进气口可以从风扇管道的下端向下延伸。因此，空气从侧部被吸入并且在风扇管道中重新定向为被发散向上排出，从而进一步改进了在房间中的空气流通，并且空气净化器设备的清洁性能被增强。
根据实施方案，空气进气口可以布置成围绕空气净化器设备的侧向侧周向地吸入空气。因此，可以从围绕空气净化器设备的大体上360度吸入空气，并且因此从围绕房间的全部吸入空气。周向的空气吸入结合风扇管道的向外张开的吸入端促进了空气从围绕房间的全部朝向中间部分流通，从而进一步改善了在房间中的空气流通，并且增强了清洁空气输送率。
根据实施方案，空气净化器设备还可以包括布置在风扇管道的下端处的进气格栅和布置在风扇管道的上端处的排气格栅。进气格栅的空气吸入区域可以大于排气格栅的空气排出区域。发明人已经认识到，在根据本方面风扇管道和风扇的布置的情况下(即在空气净化器设备的直立方向延伸的风扇管道的情况下)，在进气格栅和风扇之间存在发生负压的风险。这样的负压的发生在风扇上施加更高的负载，并且增加了功率消耗和风扇的噪声水平。通过使进气格栅的空气吸入区域大于排气格栅的空气排出区域，减少了这样的风险。此外，进气格栅和排气格栅可以布置成用于防止使用者接近风扇。
根据实施方案，空气净化器设备还可以包括布置成过滤由风扇产生的气流的过滤器。过滤器可以布置在风扇管道的上游侧上(即在风扇管道的下端以下)，从而减少了在排气口的空气湍流，其改善了在房间中的空气流通。空气净化器设备还可以包括布置在风扇的下游侧上以便对将从空气净化器设备排出的空气中的颗粒进行电离的电离设备。因此，电离器可以电离颗粒，这些颗粒随后从电离设备排出到房间中，在房间中颗粒向回流通到空气净化器设备的进气口并且被过滤器过滤。过滤器可以优选地包括促进吸引电离的颗粒的材料，例如聚丙烯。
应当注意的是，本发明的实施方案涉及在权利要求中列举的特征的所有可能的组合。
附图说明
本方面和其它方面现在将参考附图在实施方案的以下说明性和非限制性详细描述中进行更加详细的描述。
图1示出了空气净化器设备。
图2是沿着图1中的A-A获得的横截面。
图3是空气净化器设备的风扇管道和电离设备的透视图。
图4是在图3中示出的风扇管道和电离设备的俯视图。
图5示意性示出了在房间中运行的空气净化器设备。
图6示出了在风扇单元与空气净化器设备的过滤器单元相分离的情况下的图1的空气净化器设备和空气净化器设备的联接机械装置(couplingmechanism)的接合零件的放大部分。
图7是空气净化器设备的联接机械装置的放大的横截面视图。
图8示出了正通过使用者从过滤器单元移除的风扇单元。
所有的附图是示意性的，并且不必按比例绘制，并且通常仅仅示出了必要的零件以阐明实施方案，其中其它的零件可以被省略。在整个说明书和附图中相同的附图标记指的是相同的元件。
具体实施方式
图1和图2示出了空气净化器设备1的示例，该空气净化器设备1可适合于净化室内空间(例如家中的房间和类似的家庭环境)中的空气。空气净化器设备1可以包括用于产生经过空气净化器设备1的气流的风扇4和用于过滤风扇4产生的气流的过滤器9。空气净化器设备1还可以包括用于电离风扇4产生的气流中的空气传播的颗粒的电离设备40。优选地，过滤器9可以包括电介质材料，例如聚丙烯，其促进将电离的颗粒吸引到过滤器9。例如，过滤器9可以是如WO98/50162中描述的过滤器。
当空气净化器设备放置在支撑表面20上以用于使用时，空气净化器设备具有在空气净化器设备1的直立方向延伸的纵向(或竖直)轴线100。在实施方案中，空气净化器设备1可以具有盒状形状，可选择地具有一个或多个倒圆的边缘。例如，如图1中所示，空气净化器设备1可以具有带有倒圆拐角的正方形形状的横截面(在水平平面中)。还可以设想空气净化器设备1的其它形状，例如圆柱形形状。侧壁可以在顶壁7和适合于面向支撑表面20并且优选地被支撑在支撑表面20上的底壁8之间延伸。优选地，侧壁的相对的外侧可以大体上彼此平行并且横向(例如垂直)于底壁8。
在实施方案中，空气净化器设备1可以在结构上分为两部分：过滤器单元3和风扇单元2，过滤器9布置在过滤器单元3中，风扇4可布置在风扇单元2中。风扇单元2可以布置在过滤器单元3的顶部上。例如，风扇单元2和过滤器单元3可以都是盒状的，从而一起形成盒状的空气净化器设备1。可以通过风扇单元2的侧壁5和过滤器单元3的侧壁6来形成空气净化器设备1的侧壁。可以沿着空气净化器设备1的侧壁(例如围绕过滤器单元3的侧壁6周向地)布置过滤器9。过滤器9可以受到布置在过滤器9外部的格栅保护使得将过滤器9封闭在过滤器单元3中。可选择地，格栅可以在其外部被织物盖子覆盖。
在实施方案中，过滤器单元3的侧壁6的至少一部分可以形成空气净化器设备1的空气进气口21。优选地，空气进气口21可以围绕空气净化器设备1周向地(例如优选地围绕空气净化器设备1大约360度)延伸，以便能够从数个侧向方向吸入空气。例如，可以通过过滤器单元3的侧壁6的所有四个侧部来形成空气进气口21。
在实施方案中，空气净化器设备1可以包括布置成从空气净化器设备1向上(即大致沿着纵向轴线100)排出空气的排气口22。例如，如图1和2中所示，排气口22可以布置在顶壁7中，例如以排气格栅的形式。排气格栅可以优选地没有大于12mm的开口(例如没有大于11mm的开口)，从而防止使用者的手指进入风扇4。
在实施方案中，空气净化器设备1可以包括风扇管道30，风扇4可以布置在风扇管道30中。例如，风扇管道30可以布置在风扇单元2中。风扇管道30可以在空气净化器设备1的直立方向(即沿着空气净化器设备1的纵向轴线100)朝向排气口22延伸。可以通过布置在空气净化器设备1内的导管件来形成风扇管道30(如图2中所示)。
风扇管道30的实施方案将参考图3和图4进行更加详细的描述。图3是风扇管道30的透视图，为了清楚起见，风扇管道30与空气净化器设备1相分离，并且图4是风扇管道30的俯视图。
风扇管道30可以包括中间部分31、上部向外张开的部分33和下面向外张开的部分32。因此，风扇管道30朝向其两端向外张开，从而风扇管道30的中间部分31比风扇管道30的端部狭窄。优选地，风扇管道30的内壁可以是平滑的，并且因此没有尖锐的边缘、拐角或类似物。特别地，中间部分31和向外张开的部分33、32之间的过渡可以是平滑的。
风扇4可以至少部分布置在中间部分31之内。中间部分31的直径可以适合于(例如稍微小于)风扇4的直径。优选地，风扇4的叶片38的高度(即在沿着纵向轴线100的方向)可以对应于或稍微短于中间部分31的高度(或长度)以用于减少在风扇4的叶片38的旁边通过而非在风扇4的叶片38之间通过的空气的量。因此，风扇4的叶片38可以优选地完全包含在中间部分31中。例如，风扇4可以居中于中间部分中(至少在纵向轴线100的方向)。风扇管道30可以包括布置成在风扇管道30中支撑风扇4的支撑结构39。
在实施方案中，中间部分31可以具有圆形横截面(在水平面中)，从而适合于风扇4的圆形运行模式。此外，如图3和图4中所示，风扇管道30可以具有正方形形状的端部，优选地具有倒圆的拐角35。优选地，中间部分31的圆形形状可以沿着向外张开的部分朝向风扇管道30的端部逐渐转变成正方形状的形状。
在实施方案中，进气格栅36(图2中所示)可以布置在风扇管道30的下端处，其与排气格栅(在排气口22处)相似，优选地可以没有大于12mm的开口(例如没有大于11mm的开口)，从而防止使用者的手指从过滤器单元2的下侧进入风扇。此外，进气格栅36的空气吸入区域可以大于(例如，通过包括比排气格栅更多和/或更大的孔)排气格栅的空气排出区域。
在实施方案中，空气净化器设备1可以包括布置成电离经过空气净化器设备1的气流中的空气传播的颗粒的电离设备40。电离设备40可以例如定位在风扇管道30中，优选在风扇4的下游侧上。电离设备40可以因此刚好定位在排气口22之前(参考气流方向)。
可选择地，空气净化器设备可以布置成使得电离设备被布置在过滤器和/或风扇的上游侧上(未示出)。
在实施方案中，电离设备40可以包括可连接到电势源的一个或多个发射电极41和可连接到地面或虚地面、虚电势并且布置在腔室中(其可以被称为电离腔室)的一个或多个集电板电极42。发射电极41例如可以作为例如由碳制成的刷式电极和/或针型电极而形成。集电板电极42可以例如包括附接到侧壁43的几片金属薄片。可以例如通过风扇管道30的上端部分33来形成腔室。腔室(例如整个风扇管道30)可以由塑料制成(例如用塑料模塑)。集电板电极42可以从腔室的侧壁43并且在腔室中向内(例如大体上朝向腔室的中间)，并且优选地沿着(例如大体上平行于)气流的主方向(例如大体上沿着空气净化器设备1的纵向轴线100)延伸。
在本示例中，电离设备40可以包括三个发射电极41和两个集电板电极42，电离设备40提供了改进的电场以用于电离气流中的空气传播的颗粒。优选地，发射电极41中的第一发射电极41可以与发射电极41中的第二发射电极41相对地布置，并且两个集电板电极42中的第一个集电板电极42可以布置在发射电极41中的第一发射电极和第三发射电极之间。此外，两个集电板电极42中的第二集电板电极42可以布置在第二发射电极和第三发射电极之间。在本示例中，如图3和4中所示，三个发射电极41可以优选地定位在正方形形状的腔室的四个倒圆的拐角35(形成突出部分)中的三个倒圆的拐角35中，并且每个集电板电极42可以定位在两个发射电极41中间，例如在四面腔室的侧面中的一个侧面上。因此，发射电极41和集电板电极42可以以不对称的方式定位在腔室中，腔室具有被电离设备40实现的改进的电离率的出人意料的效果。优选地，发射电极41和风扇4的电机37(图2中所示)之间的距离可以大于发射电极41和集电板电极42中的一个集电板电极42之间的距离，其例如可以通过根据本示例的发射电极41和集电板电极42的布置来实现。
当电势被施加到发射电极41时，通常在发射电极41和集电板电极42之间形成电磁(EM)场。当微粒和/或空气传播的颗粒在腔室中通过EM场时，它们可以被电离。在根据本示例的电离设备40的情况下，EM场强度的大小朝向侧壁43比在腔室的中间大，其是有利的，因为EM场集中在空气的大部分通过腔室的地方，并且风扇的电机37被EM场充电的风险被减少。
优选地，空气净化器设备1可以配置为向发射电极41施加恒定的负电势，从而产生大部分负离子(阴离子)。优选地，可以施加大约-7kV的电势。例如大约-20kV的更低的电势可以增加臭氧的输出。然而，可以可选择地设想在空气净化器设备中包括的成对的发射器-集电器上施加交流电压。
参考图5，将描述空气净化器设备1的操作的示例。图5显示了定位在房间200中的地板20上的空气净化器设备1。优选地，空气净化器设备1可以被定位成与房间200的壁间隔开。当风扇4运行时，空气侧向地围绕空气净化器设备1的下部部分经过空气进气口21被吸入并且然后被风扇管道30向上引导到排气口22，在排气口22，空气被部分向上和部分侧向排出。如在图5中所示，具有向外张开的端部的风扇管道30的形状促进了空气在房间200中的流通，因为空气被引导成更好地遵循房间形状。空气被从排气口22稍微向上并且斜向一侧引导、被沿着房间200的天花板、墙壁和地板20引导并且然后通过空气进气口21从下方和侧向稍微吸入，从而可以减少在房间中空气流通中的湍流。改进的空气流通转而提高了在房间200中的空气净化。
在离开排气口22之前，空气可经过电离设备40，从而气流中的空气传播颗粒可以被电离。电离的颗粒中的一些可以然后粘附到集电板电极42，并且一些电离的颗粒可以跟随气流离开空气净化器设备1并且返回到空气净化器设备1的空气进气口21，于是颗粒粘附到过滤器。一些电离的颗粒可以彼此吸引并且形成集群，该集群可以被气流收回到空气净化器设备1。由于由风扇管道30实现的改进的空气流通，增加的量的排出的电离的颗粒和集群的颗粒被收回到空气净化器设备1而非粘附到房间200的天花板、墙壁和/或地板，在这些地方中它们可被中性化。以这种方式粘附到墙壁的颗粒中的一些颗粒可能随后从墙壁逐出并且再次污染空气。此外，因为电离设备40相对于风扇4布置在下游，故风扇4较少(或甚至一点也没有)被电离的颗粒充电。
在实施方案中，空气净化器设备1可以包括用于将风扇单元2固定在过滤器单元3的顶部上的联接机械装置10。将参考附图6和7对联接机械装置10进行更加详细的描述。
联接机械装置10可以包括布置在风扇单元2的侧壁5的相对的外侧上的两个释放装置11(或释放致动器)。如图6和7中所示，释放装置11可以例如通过释放按钮来形成。可选择地，释放装置11可以通过例如释放操作杆或类似物来形成。每个释放装置11可以联接到布置在风扇单元2中并且适合于与布置在风扇单元2中的过滤器接合零件13相接合的风扇接合零件12。例如，过滤器接合零件13可以包括凹部，并且风扇接合零件12可以形为适合于在凹部中配合的钩子，或反之亦然。此外，风扇接合零件12可以通过将释放装置11致动到不接合的位置中而是可移动的，例如通过将释放按钮11推动到不接合的位置中，在该位置中风扇接合零件12不与过滤器接合零件13相接合。在该不接合的位置中，可以从过滤器单元3移除风扇单元2。弹性装置14(例如弹簧)可以被布置以将风扇接合零件12推动到当风扇单元2定位在过滤器单元3上时风扇接合零件12能够接合过滤器接合零件13的位置。风扇接合零件12可以集成在与释放装置11相同的部件中，例如模塑在相同的塑料件中。
过滤器单元3可以包括例如边缘15的几何特征，其适合于与风扇单元2中的相应的几何特征(未示出)相配合以用于便利将风扇单元2配合在过滤器单元3的顶部上的适当的位置中。
在实施方案中，整个过滤器单元3可以是一次性的。因此，为了改变空气过净化器设备1的过滤器9，整个过滤器单元3可以被新的过滤器单元取代。可选择地，过滤器9可以可移除地布置在过滤器单元3中，从而使得使用者能够从过滤器单元3移除过滤器9以通过新的过滤器取代它。例如，过滤器9可以被布置成滑入(优选地从上方以沿着空气净化器设备1的纵向轴线100的方向(未示出))过滤器单元3的侧壁6中。
此外参考图8，将描述用于改变过滤器9的联接机械装置10的操作。使用者16可以将双手放在风扇单元2的相对的侧上，并且同时推动(或以任何其它方式致动)释放装置11并且夹住(或抓住)风扇单元2。当释放装置11被致动时，风扇接合零件12变得与过滤器接合零件13不接合，从而使用者16可以提起风扇单元2使其脱离过滤器单元3。
使用者然后可以将风扇单元2定位在新的过滤器单元的顶部上(在过滤器单元3是一次性的过滤器单元3的情况下)。可选择地，使用者可以从过滤器单元3移除过滤器9，并且插入新的过滤器(在仅仅过滤器是一次性的情况下)。
然后风扇单元2可以再次附接到过滤器单元3(或新的过滤器单元上)。风扇单元2和过滤器单元3的盒状形状和/或边缘15可以帮助(引导)使用者将风扇单元2放置在过滤器单元3上的正确的位置中。可选择地，当风扇单元2与过滤器单元3相配合时，释放装置11可以被使用者致动(例如推动)，并且当风扇单元2在过滤器单元3上的合适位置中时，释放装置11可以被释放。可选择地，风扇接合零件12可以包括条板边缘(slatededge)(如图7中所示)，从而当靠近凹部13时风扇接合零件12可以被自动地朝向不接合的位置推动。当将风扇单元2放回到过滤器单元3的顶部上时，使用者于是可以没有必要致动释放装置11。
本领域技术人员认识到，本发明绝不限于以上描述的实施方案。相反，在所附权利要求的范围内很多修改和变化是可能的。
例如，空气净化器设备可以包括可选择的电离设备(或甚至根本没有电离设备)，例如具有不同配置的发射电极和/或集电板电极的电离设备。
此外，空气净化器设备可不必结构上分成两个部分(风扇和过滤器单元)或可以包括可选择的联接机械装置(或甚至根本没有联接机械装置)，例如螺钉或螺栓类型的附接机械装置或任何其它的方便的联接机械装置。
此外，根据对附图、本公开和所附的权利要求的研究，在实践要求保护的本发明时，公开的实施方案的变化可以被技术人员理解和实施。在权利要求中，词语“包括”不排除其它的元件或步骤，并且不定冠词“一个(a)”或“一个(an)”不排除复数。仅仅在互异的从属权利要求中列举某些措施的事实不表明这些措施的组合不可被加以利用。

Claims (10)

1.一种空气净化器设备(1)，包括：
风扇(4)，所述风扇(4)布置成产生经过所述空气净化器设备的气流，
风扇管道(30)，所述风扇管道(30)用于引导由所述风扇产生的气流，所述风扇管道在所述空气净化器设备的直立方向延伸，
空气进气口(21)，所述空气进气口(21)布置在所述风扇管道的下端之下，和
排气口(22)，所述排气口(22)布置在所述风扇管道的上端处，使得当所述空气净化器设备在使用中时在向上的方向从所述空气净化器设备排出净化的空气，
其中所述风扇管道在从所述风扇管道的中间部分(31)朝向其两端的方向是向外张开的，并且
其中所述风扇至少部分布置在所述中间部分中。
2.如权利要求1所述的空气净化器设备，其中所述风扇管道的所述中间部分(31)和所述向外张开的部分(32、33)之间的过渡是平滑的。
3.如权利要求1或2所述的空气净化器设备，其中所述风扇在所述风扇管道的所述中间部分中居中。
4.如前述权利要求中任一项所述的空气净化器设备，其中所述中间部分的长度对应于所述风扇的叶片(38)的高度。
5.如前述权利要求中任一项所述的空气净化器设备，其中所述风扇管道的所述中间部分具有圆形横截面，并且其中所述风扇管道的端部具有正方形状的横截面。
6.如前述权利要求中任一项所述的空气净化器设备，其中所述空气进气口布置成从所述空气净化器设备的至少一个侧向侧吸入空气。
7.如前述权利要求中任一项所述的空气净化器设备，其中所述空气进气口布置成围绕所述空气净化器设备的侧向侧周向地吸入空气。
8.如前述权利要求中任一项所述的空气净化器设备，还包括：
进气格栅(36)，所述进气格栅(36)布置在所述风扇管道的下端处，以及
排气格栅，所述排气格栅布置在所述风扇管道的上端处，
其中所述进气格栅的空气吸入区域大于所述排气格栅的空气排出区域。
9.如前述权利要求中任一项所述的空气净化器设备，还包括过滤器(9)，所述过滤器(9)布置成过滤由所述风扇产生的气流，
其中所述过滤器布置在所述风扇管道的上游侧上。
10.如在权利要求9中所述的空气净化器设备，还包括电离设备(40)，所述电离设备(40)布置在所述风扇的下游侧上以便对气流中的空气进行电离。
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