JP7287812B2 - 集塵装置 - Google Patents

Description

特許法第３０条第２項適用 平成３０年１０月３１日ウェブサイトにて公開 ｈｔｔｐｓ：／／ｗｗｗ．ａｍａｎｏ．ｃｏ．ｊｐ／ｋａｎｋｙｏ／ｐｒｏｄｕｃｔ／ｄｃ＿ｓ／ｐｉｆ－ｓｄｄ．ｐｈｐ ｈｔｔｐｓ：／／ｗｗｗ．ａｍａｎｏ．ｃｏ．ｊｐ／ｋａｎｋｙｏ／ｐｄｆ／ｃａｔａｌｏｇ／ｐｉｆ－ｓｄ＿ｄ／ｃｔ＿ＰｉＦ－ＳＤ＿Ｄ．ｐｄｆ 平成３１年１月１日発行の「新製品情報」第３７巻、第１号（日刊工業新聞社）にて公開 平成３１年１月１５日発行の「メカトロニクス２月号」第４４巻、第２号（Ｇｉｃｈｏビジネスコミュニケーションズ株式会社）にて公開 平成３１年３月２２日付にてアート金属工業株式会社への販売により公開

本発明は、含塵空気中の粉塵を捕集する集塵装置に関し、特に、含塵空気中に含まれる金属粉、樹脂粉、穀物粉などの粉塵爆発の危険性がある粉塵を捕集するために使用される集塵装置に関するものである。

一般に、気体中に一定濃度以上の粉塵が浮遊している状態で、火花などの着火源からエネルギーが与えられると、爆発を引き起こすことがあり、これを粉塵爆発という。粉塵爆発は、粉塵の性質、粒度分布、形状、濃度、可燃性ガスの有無などによって危険性が左右される。特に、粉塵爆発の可能性の高い粉体（以下、「爆発性粉塵」と記す）としては、爆発指数（Ｋｓｔ値）の高い、例えば、アルミニウム、鉄、亜鉛といった金属粉や、エポキシのような樹脂粉末、コーンスターチやでんぷんなどの食品粉末が挙げられる。

従来、集塵装置において、これらの爆発性粉塵を捕集する時に万一粉塵爆発が起こった場合に集塵装置の破損を最小限に抑えるため、集塵装置内部の急激な圧力上昇に追従するように圧力および火炎を外部に放散する技術が提案されている。

この種の従来の技術としては、例えば、特許文献１に記載されているように、ベントパネルが８文字型断裂片を介して装置の支持部品に取付けられた過圧力ベントパネル構造物が知られている。この構造物では、粉塵爆発時に、装置内部で発生した急激な圧力上昇により、８文字型断裂片が破断してベントパネルが装置から切り離されることで、開口部を通して装置内部の圧力が大気に放出されるようになっている。

特表２００６－５２４７８５号公報

しかしながら、上記した特許文献１に記載の技術では、ベントパネルが装置から切り離されると、ベントパネルが飛散したり、火炎や爆風が放散されたりすることにより、周囲の作業者などに危険を及ぼしてしまうという問題がある。

また、各部品の製作誤差が考慮されていないため、８文字型断裂片を装置の支持部品に固定する際に、位置合わせが難しいという問題や、メンテナンス時のチェックなどで、８文字型断裂片にクラックやひび割れなどの異常が発見されて部品の交換が必要となった場合に、部品の取り付けや交換作業に手間が掛かるという問題がある。

さらに、例えば、異物の吸引やフィルタの著しい目詰りなどにより装置が全閉状態に近い吸引状態になった場合、ベントパネルに対して装置の内側（内部）方向の力が作用すると共に、８文字型断裂片に圧縮方向の力が作用するため、８文字型断裂片の劣化により、強度を適正範囲に維持することが困難となる虞もある。

本発明は、上記した課題を解決すべくなされたものであり、粉塵爆発時における放散口蓋の周囲への飛散（吹き飛び）を防止することで周囲への危険を回避することができ、爆発時に破断する部品の取り付け及び交換作業を容易に行うことができると共に破断する部品の強度を適正範囲に維持することのできる集塵装置を提供することを目的とする。

上記した目的を達成するため、本発明の第１の集塵装置は、装置本体の内部に吸い込んだ含塵空気中の粉塵を濾過し、該装置本体の外部に清浄空気を排出する集塵装置であって、前記装置本体の外面に開口された放散口と、前記放散口を閉塞する放散口蓋と、通常時は前記装置本体と前記放散口蓋とを結合し、前記装置本体の内部における粉塵爆発時に破断して該装置本体から前記放散口蓋を切り離す破断部材と、前記粉塵爆発時に前記放散口蓋が前記装置本体から切り離された場合に該放散口蓋が該装置本体の周囲に飛散しないように設けられる飛散防止手段と、を備えていることを特徴とする。

本発明の第１の集塵装置によれば、粉塵爆発時の爆発圧力によって前記放散口蓋が前記装置本体から切り離された場合に該放散口蓋が該装置本体の周囲に飛散しないので、安全性を高めることができる。

本発明の第２の集塵装置は、上記した第１の集塵装置において、含塵空気中の粉塵を捕集するフィルタと、前記フィルタに捕集された後に該フィルタから除去された粉塵を収容する粉塵収容部と、を備え、前記放散口は、前記フィルタと前記粉塵収容部との間に形成された空間を臨む位置に設けられているのが好ましい。

本発明の第２の集塵装置によれば、前記フィルタから除去された粉塵は前記粉塵収容部に向かうため、該フィルタと該粉塵収容部との間の空間は、粉塵濃度の高い粉塵雲が発生しやすい最も爆発し易い領域となるが、その空間と前記放散口が連通しているので、爆発時の圧力を速やかに放散口蓋に伝達することができ、爆発時における装置本体の内圧を低く抑えることで、装置本体の損傷を最小限に留めることができる。

本発明の第３の集塵装置は、上記した第１又は第２の集塵装置において、前記放散口蓋の周囲を囲むように設けられる放散ダクトを備え、前記飛散防止手段は、前記放散口蓋と前記放散ダクトとを連結する連結手段を備え、該連結手段は、前記粉塵爆発時に前記装置本体から切り離された前記放散口蓋に干渉しない位置に配置されているのが好ましい。

本発明の第３の集塵装置によれば、粉塵爆発時には爆風により前記放散口蓋が前記装置本体の外側方向に移動するが、前記連結手段が該放散口蓋の移動方向に干渉しない位置に配置されているため、該放散口蓋の開口動作に支障を与えることがない。

本発明の第４の集塵装置は、上記した第３の集塵装置において、前記放散口及び前記放散口蓋は前記装置本体の略垂直な面に設けられ、前記連結手段の一端は前記放散口蓋の下端部に接続され、該連結手段の他端は該放散口蓋の下端部の下方外側において前記放散ダクトに接続されているのが好ましい。

本発明の第４の集塵装置によれば、爆風に誘導されて前記放散口蓋が上方に誘導されるのを阻止することができるため、安全性の向上を図ることができる。

本発明の第５の集塵装置は、上記した第４の集塵装置において、前記連結手段は剛体で構成され、前記他端を中心に回動可能に設けられていてもよい。

本発明の第５の集塵装置によれば、爆発時に前記放散口蓋の動作範囲を規制することができ、前記放散ダクトにおいて該放散口蓋が接触すると想定される箇所のみを部分的に補強すればよいので、補強コストの増大を抑制することができる。

本発明の第６の集塵装置は、上記した第４又は第５の集塵装置において、前記放散ダクトは、上方に開放部を有すると共に、下方にＶ字型の傾斜部を備え、前記傾斜部の下端部分に開口部が形成されているのが好ましい。

本発明の第６の集塵装置によれば、爆発時の爆風を上方に誘導することで、周囲の安全性を確保することができる。また、上方の開放部から前記放散ダクト内に侵入した雨水や落ち葉などが下方の傾斜部を経由して前記開口部から排出されるので、該放散ダクト内に堆積物が堆積することがない。したがって、爆発時に該放散ダクト内の堆積物によって前記連結アームや放散口蓋の動作が妨げられることがないため、該連結アームや放散口蓋を正常に動作させることができる。

本発明の第７の集塵装置は、上記した第６の集塵装置において、前記放散ダクトの前記開放部は、仕切りにより複数の区画に仕切られ、該区画は前記放散口蓋が通過不能な大きさに設定されているのが好ましい。

本発明の第７の集塵装置によれば、仮に爆発時の圧力や爆風により、前記連結手段が破断して前記放散口蓋が上方に飛散したとしても、前記仕切り部材に衝突した後、前記放散ダクト内に落下し、該放散ダクト内に留めることができるため、周囲の安全性を担保することができる。また、爆発時の圧力、爆風、火炎は、前記仕切り部材の間から外部に放散されるので、放散性能に悪影響を及ぼすことがない。

本発明の第８の集塵装置は、上記した第４～第７のいずれかの集塵装置において、前記装置本体と前記放散口蓋には、それぞれ、固定部材が設けられ、前記装置本体側の固定部材と前記放散口蓋側の固定部材と間には、連続した同一平面が形成され、該同一平面に前記破断部材が固定されるのが好ましい。

本発明の第８の集塵装置によれば、前記破断部材を前記装置本体と前記放散口蓋のそれぞれの固定部材に固定する際、該破断部材に変形やストレスを掛けることなく、該破断部材を安定的に固定することができる。

本発明の第９の集塵装置は、上記した第８の集塵装置において、前記装置本体側の固定部材と前記放散口蓋側の固定部材のいずれか一方には凸部が設けられ、前記装置本体側の固定部材と前記放散口蓋側の固定部材のいずれか他方には前記凸部が嵌合可能な凹部が設けられているのが好ましい。

本発明の第９の集塵装置によれば、前記凸部が前記凹部に嵌合することにより、容易に位置決めを行うことができると共に、前記放散口蓋が前記放散口側（装置本体側）に移動するのを防止するストッパとしての機能を果たすため、例えば、前記フィルタの目詰りによる集塵室のマイナス圧の上昇や、該放散口蓋のパッキンの劣化やへたりが生じたとしても、該放散口蓋が該放散口側（内側）に移動することがない。したがって、前記破断部材に圧縮方向の力が作用しないので、該破断部材の性能に悪影響を及ぼすことはない。

本発明の第１０の集塵装置は、上記した第８又は第９の集塵装置において、前記装置本体側の固定部材と前記放散口蓋側の固定部材との間には、該装置本体に対する放散口蓋の固定位置を調整可能な位置調整機構が設けられているのが好ましい。

本発明の第１０の集塵装置によれば、前記放散口や前記放散口蓋などの部品に製作上の誤差が生じた場合でも、前記破断部材の固定位置を適正な位置に調整することができる。

本発明の第１１の集塵装置は、上記した第８～第１０のいずれかの集塵装置において、前記破断部材を前記装置本体側の固定部材及び前記放散口蓋側の固定部材に押さえ付けるための押え部材をさらに備え、前記装置本体側の固定部材と前記放散口蓋側の固定部材は、それぞれ、締結孔と、縁部に形成される切り欠き部と、を備え、前記破断部材は、前記各固定部材の締結孔に対応した位置にそれぞれ形成される締結孔と、該各締結孔の間に設けられる破断部と、を備え、前記押え部材は、前記破断部材の締結孔に対応して２個設けられ、該各押え部材には、前記破断部材の締結孔に対応した位置に締結孔が設けられていると共に、前記各切り欠き部に係合可能な係合部が設けられているのが好ましい。

本発明の第１１の集塵装置によれば、前記破断部材を固定する際、該破断部材にボルトの締め付けによる回転力（モーメント）が作用しないので、該破断部材の位置がずれたり、該破断部材が変形したりすることなく、該破断部材を所定の位置に安定的に固定することができる。

本発明の第１２の集塵装置は、上記した第１１の集塵装置において、前記破断部材は、前記放散口蓋の上下に設けられ、上側の破断部材の前記破断部の強度は下側の破断部材の前記破断部の強度より弱く設定されているのが好ましい。

本発明の第１２の集塵装置によれば、爆発時に、前記放散口蓋の上側の破断部材の方が下側の破断部材よりも早く破断し、上側の放散口蓋の方が早く開口するので、爆風を上方に向かわせることができ、危険性を低下させることができる。

本発明の第１３の集塵装置は、上記した第８～第１２のいずれかの集塵装置において、前記放散口蓋は、前記放散口に対向する平面部と、該平面部の縁部において該平面部に直交する方向に形成された縁部と、を備え、前記平面部の前記放散口側の面の外周部には、前記放散口の縁部に接触するように弾性を有するシール部材が設けられ、前記縁部には、前記放散口蓋側の固定部材が取り付けられ、該固定部材の一端は前記平面部の外面と接するように延出して形成されているのが好ましい。

本発明の第１３の集塵装置によれば、爆発時に前記放散口蓋の平面部に大きな圧力が作用して該放散口蓋が外側方向に移動するが、前記固定部材の一端が前記平面部に接触しているので、爆発時の圧力を直接的に且つレスポンス良く前記破断部材に伝達することで、該破断部材を破断させて素早く前記放散口を開放することができる。また、前記シール部材が該放散口の縁部と接触することで、シール性を確保することができる。さらに、前記放散口蓋の平面部に対して該シール部材の押し付け力による反力が作用しても、前記固定部材の一端が前記平面部に接触することにより、該放散口蓋の変形を抑えることができる。

本発明の第１４の集塵装置は、上記した第４～第１３のいずれかの集塵装置において、前記破断部材は、前記放散口蓋の上下左右の少なくとも４箇所に設けられているのが好ましい。

本発明の第１４の集塵装置によれば、放散口蓋の上下左右の４箇所に亘り、前記破断部材を固定することで、前記放散口蓋を安定的に支持固定することができる。

本発明によれば、粉塵爆発時における放散口蓋の周囲への飛散（吹き飛び）を防止することで周囲への危険を回避することができ、爆発時に破断部材の取り付け及び交換作業を容易に行うことができると共に破断部材の強度を適正範囲に維持することのできることができる等、種々の優れた効果を得ることができる。

本発明の実施形態に係る集塵装置を後面側から示す斜視図である。 本発明の実施形態に係る集塵装置の放散ダクトを示す平面図である。 本発明の実施形態に係る集塵装置の内部を示す側断面図である。 図２のＹ－Ｙ断面図である。 本発明の実施形態に係る集塵装置において放散口に放散口蓋を取り付ける前の状態を示す斜視図である。 本発明の実施形態に係る集塵装置において放散口に放散口蓋を取り付けた状態を上方から示す斜視図である。 本発明の実施形態に係る集塵装置において放散口に放散口蓋を取り付けた状態を下方から示す斜視図である。 本発明の実施形態に係る集塵装置において放散口蓋を内側上方から示す斜視図である。 （Ａ）は本発明の実施形態に係る集塵装置の破断部材の周辺部分を示す側面図、（Ｂ）は本発明の実施形態に係る集塵装置の破断部材の周辺部分を示す平面図、（ｃ）は本発明の実施形態に係る集塵装置の破断部材の周辺部分を示す後面図（背面図）である。 本発明の実施形態に係る集塵装置において破断部材を取り付ける手順を示す斜視図である。 本発明の実施形態に係る集塵装置において破断部材を取り付ける手順を示す分解斜視図である。 本発明の実施形態に係る集塵装置において破断部材を取り付ける手順を示す斜視図である。 本発明の実施形態に係る集塵装置において破断部材を取り付ける手順を示す斜視図である。 本発明の実施形態に係る集塵装置の変形例を示す側断面図である。

以下、添付の図面を参照しつつ、本発明の実施形態について説明する。
［集塵装置］

以下、添付の図面を参照しつつ、本発明の実施形態に係る集塵装置について説明する。なお、図中の「Ｆｒ」は「前」、「Ｒｒ」は「後」、「Ｌ」は「左」、「Ｒ」は「右」、「Ｕ」は「上」、「Ｄ」は「下」をそれぞれ示す。また、以下の説明では、上下及び前後左右の方向を示す用語を使用している場合があるが、それらの用語はあくまでも説明の便宜上用いているものであって、本発明の技術的範囲を限定する趣旨ではない。

図１及び図３に示すように、本実施形態に係る集塵装置１は、上下に長い略直方体形状の装置本体２と、装置本体２の上方に配設される上下に扁平な略直方体状の排気部３と、装置本体２の後面に開口された放散口４と、放散口４を閉塞する放散口蓋５と、放散口蓋５の周囲を囲むように設けられる放散ダクト６と、を備えている。
まず、図１及び３を参照しつつ、装置本体２及び排気部３について説明する。

装置本体２は、その四方外面が本体ケース１０により覆われており、装置本体２の内部は、仕切板１１によって、集塵室１２と清浄室１３とが前後に隣り合うように仕切られている。具体的には、仕切板１１より後方に集塵室１２が形成され、仕切板１１より前方に清浄室１３が形成されている。また、本体ケース１０の前面には、フィルタ点検扉１０ａが開閉自在に取り付けられている。

仕切板１１は、装置本体２のベース部１４上に立設される縦仕切板１５と、縦仕切板１５の上端から後方に向かって上傾する傾斜仕切板１６と、傾斜仕切板１６の上端が接続する横仕切板１７と、を有している。

縦仕切板１５は、装置本体２と左右方向の幅が略同一で、ベース部１４の前後方向中央より前側位置から直立した平板形状の部材である。縦仕切板１５には、上下方向に長い長方形状の開口部（図示省略）が上下方向に２箇所、左右方向に４箇所の合計８箇所にそれぞれ形成されている。これらの開口部により、集塵室１２と清浄室１３とは連通している。

傾斜仕切板１６は、縦仕切板１５と同一の左右幅の平板形状の部材である。傾斜仕切板１６は、その下端部を縦仕切板１５の上端部に接続し、後方に約４５度の傾きで上方に延設されている。

横仕切板１７は、縦仕切板１５と同一の左右幅の平板形状の部材である。横仕切板１７は、集塵室１２の天面を構成するように、本体ケース１０の上端に略水平に設けられている。傾斜仕切板１６の上端部は、横仕切板１７の前後方向中央よりやや後側に接続されている。また、横仕切板１７には、傾斜仕切板１６との接続部分より前側に開口が形成されている。

集塵室１２は、装置本体２の内部後方において、仕切板１１と、本体ケース１０と、により囲まれた上下方向に長い略直方体形状の空間である。集塵室１２には、本体ケース１０の側面の上部後方に設けられる吸込口３０と、左右方向に沿って所定間隔で設けられる整流板３１と、各整流板３１の下方において上下２段左右４列に配設される合計８つのフィルタ３２と、各フィルタ３２を取り付けるためのフィルタ支持部３３と、フィルタ３２の下方に配設される粉塵収容部３４と、が設けられている。

図１に良く示されるように、吸込口３０には逆止弁３６が接続されておる、集塵装置１の外部で発生した含塵空気は、吸込口３０を介して集塵室１２内部に吸い込まれる。

各フィルタ３２は、帯電防止処理が施されていると共にアース接地されており、前後に長く左右に扁平な略直方体形状を成すフィルタフレーム４４と、フィルタフレーム４４に取り付けられる左右一対の濾材４５と、を有している。

フィルタフレーム４４は、樹脂製であり、上側プレート部４４ａと、下側プレート部４４ｂと、上下一対のプレート部４４ａ，４４ｂの後端部を連結する後側プレート部４４ｃと、上下一対のプレート部４４ａ，４４ｂの前端部を連結する枠状のフランジ部４４ｄと、により構成されている。

各濾材４５は、側面視で矩形状の不織布等の材料を前後方向に連続的に山折りと谷折りとを繰り返して、折り目が上下方向に延びたプリーツ状に形成されている。一対の濾材４５は、空隙を介して起立姿勢で対向配置された状態で、フィルタフレーム４４に支持されている。具体的には、一対の濾材４５は、各濾材４５の上端面に当接した上側プレート部４４ａと、各濾材４５の下端面に当接した下側プレート部４４ｂと、により挟持されている。また、各濾材４５の後端面は、後側プレート部４４ｃにより閉塞され、各濾材４５の前端面はフランジ部４４ｄの枠内に露出している。このようにフィルタ３２を構成することで、各濾材４５において粉塵を濾過された後の清浄空気は前記空隙の前端部分から清浄室１３へ流入するようになっている。

粉塵収容部３４は、装置本体２のベース部１４の下方に設けられている。粉塵収容部３４は、上方が開口したトレイ状に形成されたバケット４６と、バケット４６の上方において下方に向かって窄まるように傾斜して形成された塵埃導入板４７と、を有している。また、本体ケース１０の前面下部には、バケット点検扉１０ｂが開閉自在に取り付けられており、このバケット点検扉１０ｂを開放することで、バケット４６を前方に引き出すことができるようになっている。

清浄室１３は、装置本体２の内部前方において、仕切板１１と、本体ケース１０と、ベース部１４とにより囲まれた上下方向に長い略直方体形状の空間である。清浄室１３の上部は、上記した傾斜仕切板１６に沿って、上方に向かって前後方向に広がるように形成されている。また、清浄室１３には、各フィルタ３２に付着した塵埃をパルスジェットによって払い落とす除塵装置２０が設けられている。

除塵装置２０は、圧縮空気を貯蔵するためのヘッダータンク２１と、ヘッダータンク２１に接続される左右一対のブローチューブ２２と、各ブローチューブ２２への圧縮空気の供給制御を行うための一対の電磁弁２３と、を有している。各ブローチューブ２２には、ヘッダータンク２１から供給され、電磁弁２３により圧力調整された圧縮空気を各フィルタ３２内に噴射するための複数の噴射孔（エアー吹出口）２４が開口されている。

排気部３は、四方外面を覆う排気ケース２５と、排気ケース２５内に配置含塵空気を吸引するための吸引力を発生させるスクロール２６と、を有している。スクロール２６は、所謂遠心ファン装置であり、モータ２７により回転駆動される吸気ファン２８を内蔵している。スクロール２６は、その吸気口が横仕切板１７の開口に連通するように取り付けられている。また、排気ケース２５の側面には排気口２９が形成され、排気口２９の上部には排気口２９から雨水が浸入するのを防止するために、ルーフ１９が取り付けられている。

次に、図３～図１０Ｄを参照しつつ、放散口４及び放散口蓋５について説明する。
図５に良く示されているように、放散口４は、左右幅方向に長い矩形状を有しており、装置本体２の集塵室１２（ダーティエリア）の後面側のフィルタ３２と粉塵収容部３４との間に形成された空間を臨むように設けられている。具体的には、放散口４は、開口高さが下段側のフィルタ３２の上方の空間から粉塵収容部３４の上端迄に亘ると共に、開口幅が４つのフィルタ３２間の３つの流通路に亘るように開口している。放散口４の外周縁部７２は、本体ケース１０と直交する後方に延出している。外周縁部７２の先端部７３は、本体ケース１０と平行を成すように外側に折り曲げられてフランジ状を成している。

本体ケース１０の後面には、放散口４の上方及び下方にそれぞれ２箇所ずつ、合計４個のスライドプレート固定部材５０が装置本体２側の固定部材として取り付けられている。各スライドプレート固定部材５０は、本体ケース１０に固定される左右一対の脚部５１と、本体ケース１０から後方に突出する頂部５２と、を有している。スライドプレート固定部材５０の頂部５２には、固定用の丸孔５３が形成されている。

上下のスライドプレート固定部材５０には、それぞれ、スライドプレート５４が固定可能となっている。スライドプレート５４はスライドプレート固定部材５０と共に、装置本体２側の固定部材として機能する。各スライドプレート５４は、左右幅方向に細長い形状を有しており、鉛直面５５と、鉛直面５５の上下端部から前方に屈曲されて形成された上下水平面５６と、によりコの字状断面を形成している。図１０Ａ～図１０Ｃに示されているように、各スライドプレート５４の左右には、それぞれ、スライドプレート固定部材５０の丸孔５３に対応する位置に横長孔５７が形成されている。なお、本実施形態とは反対に、スライドプレート５４に丸孔を形成し、スライドプレート固定部材５０に横長孔を形成してもよい。

図１０Ａに良く示されているように、各スライドプレート５４には、鉛直面５５の左右端部から前方に屈曲した端面５８が固定部として形成されている。鉛直面５５と端面５８との角部（折り曲げ部）には凹部５９が形成され、凹部５９の上下に傾斜部６０が形成されている。端面５８の上端には切欠き部６１が形成され、端面５８の中央部にはボルト貫通孔６２が形成されている。端面５８の裏側にはボルト貫通孔６２に対応する位置に溶接ナット６３（図９（Ｂ）参照）が取り付けられている。

また、図５～図７に良く示されているように、本体ケース１０の後面には、下方のスライドプレート固定部材５０の下方且つ該各スライドプレート固定部材５０の間に受け部材６４が取り付けられている。受け部材６４は、水平姿勢で後方に延出する受け板６５と、受け板６５の前端部から下方に屈曲する前面部６６と、受け板６５の左右端部から下方に屈曲する側面部６７と、受け板６５の後端部から後斜め上方に屈曲する止め部６８と、により構成されている。

図４～図８に良く示されているように、放散口蓋５は、左右幅方向に長い矩形状を有しており、放散口４に対向するように平面部７０が形成されている。平面部７０の裏面（内面）の外周部には、パッキン７１が着脱可能に取り付けられている。放散口蓋５による放散口４の閉塞時に、このパッキン７１が放散口４の外周縁部７２の先端部７３によって押圧され、パッキン７１の厚みが半分程度になるように圧縮されることで、シール性が確保されるようになっている。

また、平面部７０の裏面には、パッキン７１の内周に沿ってＬ字型のパッキン押さえ板７４がスポット溶接により固定されている。放散口蓋５の軽量化を図るため、パッキン押さえ板７４のスポット溶接しない箇所はＲ状に切り欠かれている。さらに、平面部７０の裏面の中央には、横方向にＬアングルの補強板７５がスポット溶接により固定されている。なお、図中において、スポット溶接痕は、黒丸で示している。補強板７５は、強度アップのため、中央部に向かうに従って平面部７０の裏面からの突出長が大きくなるよう太鼓状に形成され、スポット溶接しない箇所はＲ状に切り欠かれている。

平面部７０の上下左右四辺の縁部７６はそれぞれ前方に折り曲げられている。上側縁部７６と下側縁部７６には、それぞれ２個ずつで合計４個の破断部材固定部材７７が取り付けられている。図１０Ａ及び図１０Ｂに良く示されているように、破断部材固定部材７７は、縁部７６に沿って形成される水平板部７８と、水平板部７８に直交するように延出する鉛直板部７９と、により構成されている。

鉛直板部７９は、上側縁部７６から上方に突出又は下側縁部７６から下方に突出するように形成される突出片部８０と、前端面８１ａが平面部７０の表面（外面）に接するように延出する延出片部８１と、により構成されている。突出片部８０の前端面から前方に突出するように凸部８２が形成され、凸部８２はスライドプレート５４の凹部５９に嵌合可能となっている。凸部８２が凹部５９に嵌合し易くするため、凸部８２の先端の上下角部には、凹部５９の上下傾斜部６０に対応する位置にそれぞれ傾斜部８３が形成されている。突出片部８０の上端には切欠き部８４が形成され、突出片部８０の中央部にはボルト貫通孔８５が形成されている。突出片部８０の裏側にはボルト貫通孔８５に対応する位置に溶接ナット８６（図９（Ｂ）参照）が取り付けられている。

凸部８２が凹部５９に嵌合すると、突出片部８０の表面と端面５８の表面とにより同一平面が形成されるようになっており、この平面に破断部材８７が配置される。図１０Ｂに良く示されているように、破断部材８７は、金属製の板材で製作されており、その中央には小断面の破断部８８が形成されている。破断部８８は、所定の引っ張り荷重が作用すると破断するように形成され、破断部８８の断面を変更することで、設定された破断力に容易に対応することができる。

破断部材８７には、端面５８のボルト貫通孔６２及び突出片部８０のボルト貫通孔８５に対応する位置にそれぞれ、取付孔８９，９０が形成されている。取付孔８９，９０のうちのいずれか一方の取付孔８９は丸孔の形状を有し、他方の取付孔９０は横に長い長孔の形状を有している。破断部材８７は、引っ張り方向の力で破断するため、他方の取付孔９０はできる限り小さい長孔に形成されている。目視では丸孔と長孔の区別が分かり難いため、容易に識別できるように、例えば長孔が形成された側の端部に目印として窪み部９１が形成されている。

破断部材８７には、破断部材８７を前記同一平面に押さえ付けるため、２個の押え部材９２が配置される。各押え部材９２は、破断部材８７の取付孔８９，９０にそれぞれ対応するように形成される丸孔９３を有する押え板部９４と、押さえ板部９４の上端から破断部材８７側に略直角に折り曲げられて切欠き部６１，８４に係合可能な折り曲げ片部９５（係合部）と、を有している。

なお、上記実施形態において、スライドプレート５４は、装置本体２側に取り付けられているが、放散口蓋５側に取り付けられてもよい。また、スライドプレート５４は、左右幅方向に位置調整可能に設けられているが、その調整方向は、放散口蓋５の取り付け方向や位置に応じて任意に変更可能である。

図３～図７に示されているように、放散口蓋５の下側縁部７６には、破断部材固定部材７７の左右外側に、２個一対で合計４個の連結アーム固定板９６が取り付けられている。各連結アーム固定板９６は、下側縁部７６から下方に突出するように形成される突出片部９７と、前端面９８ａが平面部７０の表面（外面）に接するように上方に延出する延出片部９８と、により構成されている。各突出片部９７にはそれぞれ丸孔９６ａが形成されている。

上記した構成を備えた放散口蓋５を本体ケース１０の後面に取り付ける場合、まず、図１０Ａに示されているように、放散口蓋５の上側縁部７６の左側に固定されている破断部材固定部材７７の凸部８２を上側のスライドプレート５４の凹部５９に嵌合させる。この時、破断部材固定部材７７の凸部８２とスライドプレート５４の凹部５９にはそれぞれ傾斜部８３，６０が形成されているため、凸部８２と凹部５９の嵌合作業を円滑に行うことができる。

次いで、図１０Ｂに矢印で示されているように、スライドプレート５４の左側の端面５８の表面と破断部材固定部材７７の突出片部８０の表面とが同一平面となるように放散口蓋５及び又はスライドプレート５４を幅方向（図中矢印方向）に移動させて、位置合わせを行う。なお、破断部材固定部材７７の凸部８２とスライドプレート５４の凹部５９が嵌合すると、スライドプレート５４の端面５８の表面と破断部材固定部材７７の突出片部８０の表面とが同一平面を形成するように、予め凸部８２と凹部５９の寸法を設定しても良い。この場合には、図１０Ｂの矢印方向への位置合わせ作業が不要となるので、さらに作業の簡素化を図ることができる。

次いで、図１０Ｃに示すように、破断部材８７の窪み部９１を破断部材固定部材７７側（後側）に向けた姿勢で、破断部材８７を前記同一平面上の所定の位置に配置する。さらに、破断部材８７上に前後２個の押え部材９２を配置し、各押え部材９２の折り曲げ片部９５をそれぞれ、切欠き部６１，８４に係合させる。その後、バネ座金付きの固定用ボルト１００を、各押え部材９２の丸孔９３、破断部材８７の取付孔８９，９０、スライドプレート５４のボルト貫通孔６２及び破断部材固定部材７７のボルト貫通孔８５に挿通し、各溶接ナット６３，８６に締め付ける。なお、締め付ける順番は、丸孔の形状である一方の取付孔８９の方からとする。

この時、各押え部材９２には、係合部９５が切欠き部６１，８４に係合していることにより、固定用ボルト１００の締め付けによる回転モーメントが発生しないため、破断部材８７は、締付時によじれたり、ねじれたりすることなく、スライドプレート５４及び破断部材固定部材７７の所定の位置に確実且つ容易に固定される。また、破断部材８７の取り付け作業時に、特別なジグを用意する必要がないため、使い勝手がよい。

以降、上側のスライドプレート５４の右側部分、及び下側のスライドプレート５４の左側及び右側部分についても、上記したのと同様の手順を繰り返して、放散口蓋５の上下左右に合計４個の破断部材８７を固定する。

次いで、放散口蓋５を受け部材６４上に載置し、装置本体２のスライドプレート固定部材５０の各丸孔５３に、放散口蓋５のスライドプレート５４の各横長孔５７を合わせる。この状態で、バネ座金付きの固定用ボルト１０１をスライドプレート５４の横長孔５７に差し込んだ後、スライドプレート固定部材５０の溶接ナット１０３（図９（Ｂ）参照）に仮締めする。次に、この状態を維持しながら、放散口蓋５が放散口４に対して左右幅方向に均等な位置になるように移動させて幅方向の取付位置を調整した後、固定用ボルト１０１を本締めして、スライドプレート５４の取付位置を固定する。この時、固定用ボルト１０１を本締めすると、パッキン７１の厚みは半分程度につぶれて、放散口４の外周縁部７２の先端部７３に密着してシール性を確保することができる。
なお、破断部材８７の交換時等に破断部材８７を取り外す場合には、上記した取付手順と逆の手順により行う。
次に、図１～図５を参照しつつ、放散ダクト６について説明する。

放散ダクト６は、外観が直方体形状を有しており、上方に開放部１８が形成されている。この開放部１８は、格子状に配置された複数の仕切り部材３５によって区画されている。複数の仕切り部材３５によって区画された１つのエリアの大きさ（図２のＬ１寸法）は、放散口蓋の５の短手方向（高さ方向）の大きさ（図５のＬ２寸法）よりも小さく設定されている。

放散ダクト６の後面上部には、矩形状の点検用開口が形成され、該点検用開口は上部点検扉３７によって閉塞可能となっている。上部点検扉３７は、ボルトナット等の締結具３８によって着脱可能となっている。また、放散ダクト６の後面下部及び左右側面は、カバー板３９によって覆われている。なお、図１においては、放散ダクト６の内部が分かるように放散ダクト６の左側側面部のカバー板３９を省略している。

放散ダクト６の下部には、側面視でＶ字型を有する傾斜部４０が形成されている。傾斜部４０は、装置本体２の本体ケース１０の後面下部から後下方に傾斜する第１傾斜面４１と、第１傾斜面４１の下端から後上方に傾斜する第２傾斜面４２と、を有している。傾斜部４０の下端部分には、複数（図２では６個）の長方形状の開口部４３が所定間隔で形成されている。これにより、集塵装置１を屋外に設置し、放散ダクト６の内部に雨水や落ち葉が侵入したとしても、放散ダクト６内に堆積することがなく、開口部４３を介して外部に排出させることができる。

傾斜部４０の第２傾斜面４２には、矩形状の点検用開口が形成され、該点検用開口は下部点検扉４８によって閉塞可能となっている。下部点検扉４８は、ボルトナット等の締結具４９によって着脱可能となっている。第２傾斜面４２の下部の左右端部側には、それぞれ、平面視で放散口蓋５の連結アーム固定板９６に対応する位置に連結アーム取付板６９が固定され、連結アーム取付板６９には丸孔６９ａが形成されている。この丸孔６９ａと連結アーム固定板９６の丸孔９６ａとに連結アーム９９が挿通され、放散口蓋５が放散ダクト６と接続されることによって、飛散防止手段が構成される。

連結アーム９９は、例えばステンレス製のワイヤーロープを留め具９９ａで環状にした形状を有しており、放散口蓋５の後方に下傾した姿勢に維持されている。なお、連結アーム９９は、設定された引っ張り強度を備えていれば、チェーン等、ワイヤーロープ以外の部材で形成されていてもよい。

次に、図３及び図４を参照して、上記した構成を備えた本実施形態に係る集塵装置１の作用について説明する。なお、図３において、含塵空気および清浄空気の流れを太矢印で示している。

ユーザの操作により、集塵装置１の運転が開始されると、塵埃発生源からの含塵空気は、吸気ファン２８の駆動により、吸込口３０から集塵室１２へ吸い込まれる。集塵室１２に流入した含塵空気は、整流板３１により整流された後、下降気流となって集塵室１２の下方へと流れ、各フィルタ３２の濾材４５によって塵埃が捕集される。含塵空気から塵埃が除去された清浄空気は清浄室１３へと排気される。

このようにして清浄室１３へと排気された清浄空気は、吸気ファン２８の回転による吸引力により上昇気流となり、スクロール２６内に吸い込まれ、排気口２９を介して集塵装置１の外部に排気される。

一方、ユーザの操作により、除塵動作が開始されると、圧空源から供給された圧縮空気がヘッダータンク２１に蓄積される。そして、各電磁弁２３が一定時間間隔で開閉制御されることで、各ブローチューブ２２に圧縮空気が導入され、各噴射孔２４から一定時間間隔で圧縮空気が各フィルタ３２に向かって噴射される。これにより、各フィルタ３２の濾材４５に付着した塵埃が払い落とされる。払い落とされた塵埃は、下降気流に乗って落下し、各塵埃導入板４７によってバケット４６内に導かれ、蓄積される。その後、ユーザは、定期的に、バケット点検扉１０ｂを開放してバケット４６を前方に引き出し、バケット４６内に堆積した塵埃を廃棄する。

一方、集塵装置１の集塵室１２内で粉塵爆発が発生した場合、集塵室１２内の圧力が上昇することにより、放散口蓋５を介して破断部材８７に外側方向に圧力が作用する。その後、破断部材８７の破断部８８が破断圧力に達すると、破断部８８が破断する。そして、４個の破断部材８７の破断部８８がすべて破断すると、放散口蓋５は、放散口４から切り離され、連結アーム取付板６９を支点に外側方向（後方）に回転移動し、圧力と火炎と爆風が放散ダクト６内に放散される。

この時、図４に良く示されているように、放散口蓋５の連結アーム固定板９６とその後下方の連結アーム取付板６９との間には、連結手段として連結アーム９９が接続されており、放散口蓋５の移動方向と干渉しないため、連結アーム９９が放散口蓋５の移動動作に悪影響を及ぼす虞はない。また、放散ダクト６の上方の開放部１８が仕切り部材３５によって区画され、区画された１つのエリアの大きさが放散口蓋５の短手方向の長さより小さく設定されているため、例え爆発時の圧力で連結アーム９９が破断したとしても、放散口蓋５は仕切り部材３５によって放散ダクト６内に留まり、外部に飛散することがない。このように放散口蓋５に対して複数の飛散防止手段が設けられているため、高い安全性を担保することができる。

上記したように本実施形態に係る集塵装置１によれば、破断部材８７を用いることで、集塵室１２の耐圧に達する前に圧力と火炎と爆風を装置本体２の外部に放散しているので、集塵室１２の破損を最小限に留めることができる。また、破断部材８７を予め設定された破断力で確実に作動させることができると共に、破断部材８７を瞬時に破断させて、放散口蓋５が全開（フルオープン）可能な構造を実現することができる。

また、破断部材固定部材７７の延出片部８１が放散口蓋５の平面部７０の表面（外面）に接するように設けられているので、平面部７０の強度を向上させることができる。さらに、延出片部８１は、平面部７０の裏面の外周部に取り付けられているパッキン７１の位置よりも内側まで延出して設けられているので、パッキン７１の反力による平面部７０の変形を抑えると共に、爆発時に平面部７０に作用する圧力を破断部材８７に素早く伝達することができる。

放散ダクト６の後面側と下部傾斜面には、主に放散口蓋５、破断部材８７の状態、連結アーム９９の状態を点検できるように上部点検扉３７及び下部点検扉４８が着脱可能に取付けられているため、破断部材８７の交換作業や保守点検作業を容易に行うことができる。

また、放散口蓋５の重量が重い場合には、放散口蓋５の作動速度が大幅に遅くなることで粉塵爆発による圧力上昇に追従することができず、装置本体２の内部圧力が大きく上昇してしまい、集塵装置１の大幅な破損に繋がる虞がある。さらに、粉塵爆発時に質量のある放散口蓋５が飛散すると、強い破壊力があるので、大変危険でもある。しかしながら、本実施形態に係る集塵装置１によれば、上記したように放散口蓋５の軽量化が図られているため、そのような虞はない。

なお、上記した実施形態に係る集塵装置１では、連結アーム９９が、ワイヤーロープやチェーンなどの弛む部材により構成されているが、例えば、図１１に示されているように、連結アーム１１０が棒状の剛体により構成されていてもよい。

以下、この変形例において、仮に、集塵室１２内で粉塵爆発が発生し易い、下段のフィルタ３２の下端と粉塵収容部３４との間の空間で粉塵爆発が発生した場合の作用について、図１１を参照して説明する。

図１１中に、放散口蓋５に作用する力が矢印で図示されているように、集塵室１２内で粉塵爆発が発生すると、まず、放散口蓋５の下部に対して、外側方向（後方）に水平力Ｆが作用する。

一方、連結アーム１１０上には、水平力Ｆの反力Ｒが作用する。そこで、この反力ＲをＸ方向の成分Ｒｘと、Ｙ方向の成分Ｒｙに分力すると、Ｒｙ に対応する力として、放散口蓋５の上方の破断部材８７に下方向の鉛直力Ｗが作用すると予想される。そこで、放散口蓋５が放散口４から移動するまでは、力の釣り合いとして、下式が成立すると考えられる。
Ｆ＝Ｒx
Ｒy＝Ｗ

その後、粉塵爆発によって水平力Ｆがさらに大きくなり、鉛直力Ｗが上側の破断部材８７の破断部８８のせん断力より大きくなった際に、上側の破断部材８７の破断部８８が破断し、放散口４の上部が開口した状態Ａとなる。

放散口４の上部が開口されたことにより、水平力Ｆが下側の破断部材８７の破断部８８のせん断力より大きくなると、下側の破断部材８７の破断部８８が破断し、放散口４の下部が開口した状態Ｂとなる。

そして、連結アーム１１０は、放散口４から切り離され、連結アーム取付板６９を支点に外側方向（後方）に回転移動し、圧力と火炎と爆風が放散ダクト６内に放散される。これにより、粉塵爆発により発生する爆風（爆発による圧力）を、速やかに上方に向かわせることができる。
なお、上記した各実施形態の説明は、本発明に係る集塵装置の一態様を示すものであって、本発明の技術範囲は、上記実施形態に限定されるものではない。

本発明の技術は、金属粉、樹脂粉、穀物粉など、粉塵爆発の危険性がある粉塵を含んだ含塵空気を集塵する集塵装置で利用されることが見込まれるものである。

１ 集塵装置
２ 装置本体
４ 放散口
５ 放散口蓋
６ 放散ダクト
１８ 開放部
３２ フィルタ
３４ 粉塵収容部
３５ 仕切り部材（飛散防止手段）
４０ 傾斜部
４３ 開口部
５０ スライドプレート固定部材
５４ スライドプレート（位置調整機構）
５９ 凹部
６１ 切欠き部
６２ ボルト貫通孔（締結孔）
７０ 平面部
７１ パッキン（シール部材）
７６ 縁部
７７ 破断部材固定部材
８２ 凸部
８４ 切欠き部
８５ ボルト貫通孔（締結孔）
８７ 破断部材
８８ 破断部
８９ 取付孔（締結孔）
９０ 取付孔（締結孔）
９２ 押え部材
９３ 丸孔（締結孔）
９５ 折り曲げ片部（係合部）
９９ 連結アーム（連結手段、飛散防止手段）
１１０ 連結アーム（連結手段、飛散防止手段）

Claims (11)

1. 装置本体の内部に吸い込んだ含塵空気中の粉塵を濾過し、該装置本体の外部に清浄空気を排出する集塵装置であって、
   前記装置本体の外面に開口された放散口と、
   前記放散口を閉塞する放散口蓋と、
   通常時は前記装置本体と前記放散口蓋とを結合し、前記装置本体の内部における粉塵爆発時に破断して該装置本体から前記放散口蓋を切り離す破断部材と、
   前記粉塵爆発時に前記放散口蓋が前記装置本体から切り離された場合に該放散口蓋が該装置本体の周囲に飛散しないように設けられる飛散防止手段と、
   前記放散口蓋の周囲を囲むように設けられる放散ダクトと、
   を備え、
   前記飛散防止手段は、前記放散口蓋と前記放散ダクトとを連結する連結手段を備え、前記放散口及び前記放散口蓋は前記装置本体の略垂直な面に設けられ、
   前記装置本体と前記放散口蓋には、それぞれ、固定部材が設けられ、前記装置本体側の固定部材と前記放散口蓋側の固定部材と間には、連続した同一平面が形成され、該同一平面に前
   記破断部材が固定されると共に、該装置本体に対する放散口蓋の固定位置を調整可能な位置調整機構が設けられ、
   前記破断部材を前記装置本体側の固定部材及び前記放散口蓋側の固定部材に押さえ付けるための押え部材をさらに備え、
   前記装置本体側の固定部材と前記放散口蓋側の固定部材は、それぞれ、締結孔と、 縁部に形成される切り欠き部と、を備え、
   前記破断部材は、前記各固定部材の締結孔に対応した位置にそれぞれ形成される締結孔と、該各締結孔の間に設けられる破断部と、を備え、
   前記押え部材は、前記破断部材の締結孔に対応して２個設けられ、該各押え部材には、前記破断部材の締結孔に対応した位置に締結孔が設けられていると共に、前記各切り欠き部に係合可能な係合部が設けられ、
   前記破断部材は、前記放散口蓋の上下に設けられ、上側の破断部材の前記破断部の強度は下側の破断部材の前記破断部の強度より弱く設定されていることを特徴とする集塵装置。
2. 含塵空気中の粉塵を捕集するフィルタと、
   前記フィルタに捕集された後に該フィルタから除去された粉塵を収容する粉塵収容部と、を備え、
   前記放散口は、前記フィルタと前記粉塵収容部との間に形成された空間を臨む位置に設けられている請求項１に記載の集塵装置。
3. 前記連結手段は、前記粉塵爆発時に前記装置本体から切り離された前記放散口蓋に干渉しない位置に配置されている請求項１又は２に記載の集塵装置。
4. 前記連結手段の一端は前記放散口蓋の下端部に接続され、該連結手段の他端は該放散口蓋の下端部の下方外側において前記放散ダクトに接続されている請求項３に記載の集塵装置。
5. 前記連結手段は剛体で構成され、前記他端を中心に回動可能に設けられている請求項４に記載の集塵装置。
6. 前記放散ダクトは、上方に開放部を有すると共に、下方にＶ字型の傾斜部を備え、前記傾斜部の下端部分に開口部が形成されている請求項４又は５に記載の集塵装置。
7. 前記放散ダクトの前記開放部は、仕切りにより複数の区画に仕切られ、該区画は前記放散口蓋が通過不能な大きさに設定されている請求項６に記載の集塵装置。
8. 前記装置本体側の固定部材と前記放散口蓋側の固定部材のいずれか一方には凸部が設けられ、前記装置本体側の固定部材と前記放散口蓋側の固定部材のいずれか他方には前記凸部が嵌合可能な凹部が設けられている請求項７に記載の集塵装置。
9. 前記装置本体側の固定部材と前記放散口蓋側の固定部材との間には、該装置本体に対する放散口蓋の固定位置を調整可能な位置調整機構が設けられている請求項７又は８に記載の集塵装置。
10. 前記放散口蓋は、前記放散口に対向する平面部と、該平面部に直交する方向に形成された縁部と、を備え、
    前記平面部の前記放散口側の面の外周部には、前記放散口の縁部に接触するように弾性を有するシール部材が設けられ、
    前記縁部には、前記放散口蓋側の固定部材が取り付けられ、該固定部材の一端は前記平面部の外面と接するように延出して形成されている請求項１～９のいずれかの請求項に記載の集塵装置。
11. 装置本体の内部に吸い込んだ含塵空気中の粉塵を濾過し、該装置本体の外部に清浄空気を排出する集塵装置であって、
    前記装置本体の外面に開口された放散口と、
    前記放散口を閉塞する放散口蓋と、
    通常時は前記装置本体と前記放散口蓋とを結合し、前記装置本体の内部における粉塵爆発時に破断して該装置本体から前記放散口蓋を切り離す破断部材と、
    前記粉塵爆発時に前記放散口蓋が前記装置本体から切り離された場合に該放散口蓋が該装置本体の周囲に飛散しないように設けられる飛散防止手段と、
    前記放散口蓋の周囲を囲むように設けられる放散ダクトと、
    を備え、
    前記飛散防止手段は、前記放散口蓋と前記放散ダクトとを連結する連結手段を備え、
    前記放散口及び前記放散口蓋は前記装置本体の略垂直な面に設けられ、
    前記装置本体と前記放散口蓋には、それぞれ、固定部材が設けられ、前記装置本体側の固定部材と前記放散口蓋側の固定部材と間には、連続した同一平面が形成され、該同一平面に前記破断部材が固定されると共に、該装置本体に対する放散口蓋の固定位置を調整可能な位置調整機構が設けられ、
    前記破断部材を前記装置本体側の固定部材及び前記放散口蓋側の固定部材に押さえ付けるための押え部材をさらに備え、
    
    前記装置本体側の固定部材と前記放散口蓋側の固定部材は、それぞれ、締結孔と、縁部に形成される切り欠き部と、を備え、
    
    前記破断部材は、前記各固定部材の締結孔に対応した位置にそれぞれ形成される締結孔と、該各締結孔の間に設けられる破断部と、を備え、
    
    前記押え部材は、前記破断部材の締結孔に対応して２個設けられ、該各押え部材には、前記破断部材の締結孔に対応した位置に締結孔が設けられていると共に、前記各切り欠き部に係合可能な係合部が設けられ、
    
    前記破断部材は、前記放散口蓋の上下左右の少なくとも４箇所に設けられていることを特徴とする集塵装置。
    

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