JPH03170593A - 作動流体 - Google Patents
作動流体Info
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- JPH03170593A JPH03170593A JP1311164A JP31116489A JPH03170593A JP H03170593 A JPH03170593 A JP H03170593A JP 1311164 A JP1311164 A JP 1311164A JP 31116489 A JP31116489 A JP 31116489A JP H03170593 A JPH03170593 A JP H03170593A
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- trifluoromethane
- difluoroethane
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- NPNPZTNLOVBDOC-UHFFFAOYSA-N 1,1-difluoroethane Chemical compound CC(F)F NPNPZTNLOVBDOC-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 12
- GTLACDSXYULKMZ-UHFFFAOYSA-N pentafluoroethane Chemical compound FC(F)C(F)(F)F GTLACDSXYULKMZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 8
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Landscapes
- Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
産業上の利用分野
本発明（よ エアコン・冷凍機等のヒートボンブ装置に
使用される作動流体に関すん 従来の技術 従来 エアコン・冷凍機等のヒートボンブ装置において
ζよ 作動流体としてフロン類（以下Ｒ○○またはＲ○
○○と記す）と呼ばれるハロゲン化炭化水素が知られて
おり、利用温度としては凝縮温度および／または蒸発温
度が略０〜略５０℃の範囲において通常使用されも 中
でもクロロジフルオロメタン（ＣＨＣｔＦｔ、Ｒ２２）
は家庭用エアコン、ビル用エアコンや大型冷凍機等の作
動流体として幅広く用いられていも 発明が解決しようとする課題 しかしなが転 近年フロンによる戒層圏オゾン層破壊が
地球規模の環境問題となっており、戒層圏オゾン破壊能
力が大であるフロン類（以下、特定フロンと記す）につ
いて（よ すでに国際条約によらて使用量及び生産量の
規制がなされ さらに将来的には特定フロンの使用・生
産を廃止しようという動きがあも さて、Ｒ２２はオゾ
ン破壊係数（トリクロロフルオロメタン（ＣＣＩｓＦ）
の戊層圏オゾン破壊能力を１としたときの戒層圏オゾン
破壊能九 以下ＯＤＰと記す）が０． ０５と微少であ
り、特定フロンではないものの将来的に使用量の増大が
予想され 冷凍・空調機器が広く普及した現＆ Ｒ２
２の使用量及び生産量の増大が人類の生活環境に与える
影響も大きくなるものと予想されていも 従って、底層
圏オゾン破壊能力が小であるものＱ 若干の破壊能力が
あるとされるＲ２２の代替となる作動流体の早期開発も
強く要望されている。
使用される作動流体に関すん 従来の技術 従来 エアコン・冷凍機等のヒートボンブ装置において
ζよ 作動流体としてフロン類（以下Ｒ○○またはＲ○
○○と記す）と呼ばれるハロゲン化炭化水素が知られて
おり、利用温度としては凝縮温度および／または蒸発温
度が略０〜略５０℃の範囲において通常使用されも 中
でもクロロジフルオロメタン（ＣＨＣｔＦｔ、Ｒ２２）
は家庭用エアコン、ビル用エアコンや大型冷凍機等の作
動流体として幅広く用いられていも 発明が解決しようとする課題 しかしなが転 近年フロンによる戒層圏オゾン層破壊が
地球規模の環境問題となっており、戒層圏オゾン破壊能
力が大であるフロン類（以下、特定フロンと記す）につ
いて（よ すでに国際条約によらて使用量及び生産量の
規制がなされ さらに将来的には特定フロンの使用・生
産を廃止しようという動きがあも さて、Ｒ２２はオゾ
ン破壊係数（トリクロロフルオロメタン（ＣＣＩｓＦ）
の戊層圏オゾン破壊能力を１としたときの戒層圏オゾン
破壊能九 以下ＯＤＰと記す）が０． ０５と微少であ
り、特定フロンではないものの将来的に使用量の増大が
予想され 冷凍・空調機器が広く普及した現＆ Ｒ２
２の使用量及び生産量の増大が人類の生活環境に与える
影響も大きくなるものと予想されていも 従って、底層
圏オゾン破壊能力が小であるものＱ 若干の破壊能力が
あるとされるＲ２２の代替となる作動流体の早期開発も
強く要望されている。
本発明は 上述の問題に鑑みて試されたもので、戊層圏
オゾン層に及ぼす影響がほとんどなＬＸ．Ｒ２２の代替
となる作動流体を提供するものである。
オゾン層に及ぼす影響がほとんどなＬＸ．Ｒ２２の代替
となる作動流体を提供するものである。
課題を解決するための手段
本発明は上述の課題を解決するた△ 少なくとＬ トリ
フルオロメタン（ＣＨＦ．）とペンタフルオ口エタン（
ＣａＨＦ６）とジフルオロエタン（Ｃ２Ｈ４Ｆ２）の三
種のフロン類を含へ トリフルオロメタン０〜略５０重
量米 ペンタフルオロエタン０〜略８５重量米 ジフル
オロエタン略１５〜略９０重量％の組戊範囲であること
を特徴とするものであり、特に トリフルオロメタン０
〜略４０重量勉 ペンタフルオロエタン０〜略８０重量
κジフルオ口エタン略２０〜略８５重量％の組戊範囲が
望ましいものであも 作用 本発明Ｃ表 上述の組合せによって、作動流体を、オ
ゾン破壊能力のほとんどなし＼ 分子構造中に塩素を含
まないフロン類であるトリフルオロメタン（Ｏ Ｄ Ｐ
＝ ０ ）、ペンタフルオロエタン（ＯＤＰＯ）およ
びジフルオ゛ロエタン（○ＤＰ＝Ｏ）の混合物となすこ
とにより、戒層圏オゾン層に及ぼす影響をＲ２２よりも
さらに小さ”く、ほとんどなくすることを可能とするも
のであも 又 本発明は上述の組或範囲とすることによ
って、エアコン・冷凍機等のヒートポンプ装置の利用温
度である略０〜略５０℃においてＲ２２と同程度の蒸気
圧を有Ｌ Ｒ２２の代替として現行機器で使用可能な
作動流体を提供することを可能とするものである。従っ
て上述の組合せおよび組戊範囲における○ＤＰも０と予
想さ１１，Ｒ２２の代替として極めて有望な作動流体と
なるものであ也 またかかる混合物は非共沸混合物とな
り、凝縮過程および蒸発過程において温度勾配をもった
べ 熱源流体とノ温度差を近接させたロレンツサイクル
を構或することにより、Ｒ２２よりも高い戊績係数を期
待できるものである。
フルオロメタン（ＣＨＦ．）とペンタフルオ口エタン（
ＣａＨＦ６）とジフルオロエタン（Ｃ２Ｈ４Ｆ２）の三
種のフロン類を含へ トリフルオロメタン０〜略５０重
量米 ペンタフルオロエタン０〜略８５重量米 ジフル
オロエタン略１５〜略９０重量％の組戊範囲であること
を特徴とするものであり、特に トリフルオロメタン０
〜略４０重量勉 ペンタフルオロエタン０〜略８０重量
κジフルオ口エタン略２０〜略８５重量％の組戊範囲が
望ましいものであも 作用 本発明Ｃ表 上述の組合せによって、作動流体を、オ
ゾン破壊能力のほとんどなし＼ 分子構造中に塩素を含
まないフロン類であるトリフルオロメタン（Ｏ Ｄ Ｐ
＝ ０ ）、ペンタフルオロエタン（ＯＤＰＯ）およ
びジフルオ゛ロエタン（○ＤＰ＝Ｏ）の混合物となすこ
とにより、戒層圏オゾン層に及ぼす影響をＲ２２よりも
さらに小さ”く、ほとんどなくすることを可能とするも
のであも 又 本発明は上述の組或範囲とすることによ
って、エアコン・冷凍機等のヒートポンプ装置の利用温
度である略０〜略５０℃においてＲ２２と同程度の蒸気
圧を有Ｌ Ｒ２２の代替として現行機器で使用可能な
作動流体を提供することを可能とするものである。従っ
て上述の組合せおよび組戊範囲における○ＤＰも０と予
想さ１１，Ｒ２２の代替として極めて有望な作動流体と
なるものであ也 またかかる混合物は非共沸混合物とな
り、凝縮過程および蒸発過程において温度勾配をもった
べ 熱源流体とノ温度差を近接させたロレンツサイクル
を構或することにより、Ｒ２２よりも高い戊績係数を期
待できるものである。
また一般に 戒層圏オゾン破壊能力があるフロン類ＩＬ
そのＯＤＰの値の大きさにつれて地球温暖化の効果
も大きい傾向がある力丈 本発明による作動流体は○Ｄ
Ｐが０であるフロン類のみの三種以上から或る混合物に
よって構或されているたべ地球温暖化の効果はＲ２２と
同程度あるいはＲ２２未満と推定され 最近世界的問題
となっている地球温暖化への寄与を小とすることをも可
能とするものである。
そのＯＤＰの値の大きさにつれて地球温暖化の効果
も大きい傾向がある力丈 本発明による作動流体は○Ｄ
Ｐが０であるフロン類のみの三種以上から或る混合物に
よって構或されているたべ地球温暖化の効果はＲ２２と
同程度あるいはＲ２２未満と推定され 最近世界的問題
となっている地球温暖化への寄与を小とすることをも可
能とするものである。
さて、本発明は特にトリフルオロメタンを含む三種以上
のフロン類から或る混合物である。 トリフルオロメタ
ン（よ 臨界温度が低（（２５．７℃）、蒸気圧が高い
ために 単独では略０〜略５０℃の利用温度のエアコン
・冷凍機等のヒートポンプ装置には使用できない力上
現在でも市販されており、かかる混合物とすることによ
って実用的なＲ２２の代替となる作動流体を構或するこ
とが可能となるものであも 実施例 以下、本発明による作動流体の実施例について、図を用
いて説明する。
のフロン類から或る混合物である。 トリフルオロメタ
ン（よ 臨界温度が低（（２５．７℃）、蒸気圧が高い
ために 単独では略０〜略５０℃の利用温度のエアコン
・冷凍機等のヒートポンプ装置には使用できない力上
現在でも市販されており、かかる混合物とすることによ
って実用的なＲ２２の代替となる作動流体を構或するこ
とが可能となるものであも 実施例 以下、本発明による作動流体の実施例について、図を用
いて説明する。
図（ヨトリフルオロメタン（Ｒ２３）、ペンタフルオロ
エタン（Ｒ１２５）、 １，１−ジフルオロエタン（Ｒ
１５２ａ）の三種のフロン類の混合物によって構或され
る作動流体へ 一定温度・一定圧力における平衡状態を
三角座標を用いて示したものである。本三角座標におい
て（上 三角形の各頂点に 上側頂点を基点として反時
計回りに沸点の低い順に単一物質を配置しており、座標
平面上のある点における各或分の組或比（重量比）（ヨ
点と三角形の各辺との距離の比で表される。またこのと
き、点と三角形の辺との距離Ｃヨ 辺に相対する側に
ある三角座標の頂点に記された物質の組或比に対応ずも
図において１（よ 温度Ｏ℃・圧力４． ０ ４
４ ｋｇ／ｃｍ”Ｇにおける混合物の気液平衡線であり
、この温度・圧力はＲ２２の飽和状態に相当する。気液
平衡線（Ｒ２２ ０℃相当）ｌの上側の線は飽和気相
線 気液平衡線（Ｒ２２０℃相当）１の下側の線は飽和
液相線を表わしこの画線で挟まれた範囲においては気液
平衡状態となる。また２は 温度５０℃・圧力１８．７
８２ｋｇ／ｃｍ２Ｇにおける混合物の気液平衡線であり
、この温度・圧力もＲ２２の飽和状態に相当する。Ｒ２
３を単独で使用すると、 ５０℃においては臨界温度を
超えてしまうものα かかる混合物となすことによって
飽和状態が存在し 略０〜略５０℃の利用温度のエアコ
ン・冷凍機等のヒートポンプ装置に使用することが可能
となるものであん 図からわかるようＥ．Ｒ２３、Ｒ１
２５及びＲ１５２ａがそれぞれＯ〜略５０重量％．０〜
略８５重量％ 略ｌ５〜略９０重量％となるような組戊
範囲（よ 略０〜略５０℃の利用温度においてＲ２２と
ほぼ同等の蒸気圧を有するため望まし賎さらに Ｒ２３
、Ｒ１２５及びＲ１５２ａがそれぞれ０〜略４０重量％
．０〜略８０重量％ 略２０〜略８５重量％となるよう
な組戊範囲は ０℃と５０℃の間のすべての利用温度に
おいてＲ２２とほぼ同等の蒸気圧を有するため特に望ま
し鶏図中の点Ａ１〜点Ｆ１における作動流体の組戊を表
に示す。点Ａ１〜点Ｃ１は気液平衡線（Ｒ２２５０℃相
当）２の飽和気相線上に 点Ｄ１〜点Ｆ１は気液平衡線
（Ｒ２２ ５０℃相当）２の飽和液相線上にあり、共
に気液平衡線（Ｒ２２ ０℃相当）ｌの飽和気相線及
び気液平衡線（Ｒ２２ ０℃相当）１の飽和液相線の
画線で挟まれた範囲にあることか板 温度０℃・圧力４
．’０４４ｋｇ／ｃｍ２Ｇ（Ｒ２２の飽和状態に相当）
においては気液平衡状態となる。従って、表に示された
組戊を有する作動流体（よ Ｏ℃・５０℃におけるＲ２
２の飽和蒸気圧の条件下で飽和状態あるいは気液平衡状
態を実現し 略Ｏ〜略５０℃の利用温度において、同温
度におけるＲ２２の飽和蒸気圧で操作することにより、
Ｒ２２とほぼ等しい凝縮温度・蒸発温度を得ることが可
能となるものである。
エタン（Ｒ１２５）、 １，１−ジフルオロエタン（Ｒ
１５２ａ）の三種のフロン類の混合物によって構或され
る作動流体へ 一定温度・一定圧力における平衡状態を
三角座標を用いて示したものである。本三角座標におい
て（上 三角形の各頂点に 上側頂点を基点として反時
計回りに沸点の低い順に単一物質を配置しており、座標
平面上のある点における各或分の組或比（重量比）（ヨ
点と三角形の各辺との距離の比で表される。またこのと
き、点と三角形の辺との距離Ｃヨ 辺に相対する側に
ある三角座標の頂点に記された物質の組或比に対応ずも
図において１（よ 温度Ｏ℃・圧力４． ０ ４
４ ｋｇ／ｃｍ”Ｇにおける混合物の気液平衡線であり
、この温度・圧力はＲ２２の飽和状態に相当する。気液
平衡線（Ｒ２２ ０℃相当）ｌの上側の線は飽和気相
線 気液平衡線（Ｒ２２０℃相当）１の下側の線は飽和
液相線を表わしこの画線で挟まれた範囲においては気液
平衡状態となる。また２は 温度５０℃・圧力１８．７
８２ｋｇ／ｃｍ２Ｇにおける混合物の気液平衡線であり
、この温度・圧力もＲ２２の飽和状態に相当する。Ｒ２
３を単独で使用すると、 ５０℃においては臨界温度を
超えてしまうものα かかる混合物となすことによって
飽和状態が存在し 略０〜略５０℃の利用温度のエアコ
ン・冷凍機等のヒートポンプ装置に使用することが可能
となるものであん 図からわかるようＥ．Ｒ２３、Ｒ１
２５及びＲ１５２ａがそれぞれＯ〜略５０重量％．０〜
略８５重量％ 略ｌ５〜略９０重量％となるような組戊
範囲（よ 略０〜略５０℃の利用温度においてＲ２２と
ほぼ同等の蒸気圧を有するため望まし賎さらに Ｒ２３
、Ｒ１２５及びＲ１５２ａがそれぞれ０〜略４０重量％
．０〜略８０重量％ 略２０〜略８５重量％となるよう
な組戊範囲は ０℃と５０℃の間のすべての利用温度に
おいてＲ２２とほぼ同等の蒸気圧を有するため特に望ま
し鶏図中の点Ａ１〜点Ｆ１における作動流体の組戊を表
に示す。点Ａ１〜点Ｃ１は気液平衡線（Ｒ２２５０℃相
当）２の飽和気相線上に 点Ｄ１〜点Ｆ１は気液平衡線
（Ｒ２２ ５０℃相当）２の飽和液相線上にあり、共
に気液平衡線（Ｒ２２ ０℃相当）ｌの飽和気相線及
び気液平衡線（Ｒ２２ ０℃相当）１の飽和液相線の
画線で挟まれた範囲にあることか板 温度０℃・圧力４
．’０４４ｋｇ／ｃｍ２Ｇ（Ｒ２２の飽和状態に相当）
においては気液平衡状態となる。従って、表に示された
組戊を有する作動流体（よ Ｏ℃・５０℃におけるＲ２
２の飽和蒸気圧の条件下で飽和状態あるいは気液平衡状
態を実現し 略Ｏ〜略５０℃の利用温度において、同温
度におけるＲ２２の飽和蒸気圧で操作することにより、
Ｒ２２とほぼ等しい凝縮温度・蒸発温度を得ることが可
能となるものである。
ここでＬＬ 気液平衡線（Ｒ２２ ５０℃相当）２
上の点についてのみ説明した力交 点八１〜点Ｆ１の内
側にある点、すなわ板 温度０℃・圧力４．０ ４ ４
ｋ ｇ／ｃｍ２Ｇ及び温度５０℃・圧力１８．７ ８
２ｋｇ／ｃｍ’Ｇ （両者ともＲ２２の飽和状態に相
当）において気液平衡状態となる組或を有する作動流体
についても同様に操作することにより、略０〜略５０℃
の利用温度においてＲ２２とほぼ等しい凝縮温度・蒸発
温度を得ることが可能となるものであも 本実施例においては作動流体は三種のフロン類の混合物
によって構或されている力丈 構造異性体を含めて四種
以上のフロンの混合物によって作動流体を構或すること
も勿論可能であも 特に上述の組合せおよび組戒範囲に
おける○ＤＰも０と予想さｔ’ｔ，Ｒ２２の代替として
極めて有望な作動流体となるものである。またかかる混
合物は非共沸混合物となり、凝縮過程および蒸発過程に
おいて温度勾配をもったべ 熱源流体との温度差を近接
させたロレンツサイクルを構戒することにより、Ｒ２２
よりも高い戊績係数を期待できるものである。
上の点についてのみ説明した力交 点八１〜点Ｆ１の内
側にある点、すなわ板 温度０℃・圧力４．０ ４ ４
ｋ ｇ／ｃｍ２Ｇ及び温度５０℃・圧力１８．７ ８
２ｋｇ／ｃｍ’Ｇ （両者ともＲ２２の飽和状態に相
当）において気液平衡状態となる組或を有する作動流体
についても同様に操作することにより、略０〜略５０℃
の利用温度においてＲ２２とほぼ等しい凝縮温度・蒸発
温度を得ることが可能となるものであも 本実施例においては作動流体は三種のフロン類の混合物
によって構或されている力丈 構造異性体を含めて四種
以上のフロンの混合物によって作動流体を構或すること
も勿論可能であも 特に上述の組合せおよび組戒範囲に
おける○ＤＰも０と予想さｔ’ｔ，Ｒ２２の代替として
極めて有望な作動流体となるものである。またかかる混
合物は非共沸混合物となり、凝縮過程および蒸発過程に
おいて温度勾配をもったべ 熱源流体との温度差を近接
させたロレンツサイクルを構戒することにより、Ｒ２２
よりも高い戊績係数を期待できるものである。
発明の効果
以上の説明から明らかなように 本発明（ｉ トリフル
オロメタンを含へ 作動流体を、分子構造中に塩素を含
まないフロン類のみの三種以上から或る混合物となし
その組或範囲を特定したことにより、 （１）戒層圏オゾン層に及ぼす影響をＲ２２よりもさら
に小さく、ほとんどなしとする作動流体の選択の幅を拡
大することが可能である。
オロメタンを含へ 作動流体を、分子構造中に塩素を含
まないフロン類のみの三種以上から或る混合物となし
その組或範囲を特定したことにより、 （１）戒層圏オゾン層に及ぼす影響をＲ２２よりもさら
に小さく、ほとんどなしとする作動流体の選択の幅を拡
大することが可能である。
（２）トリフルオロメタン単独では使用できない機器の
利用温度においてＲ２２と同程度の蒸気圧を有Ｌ，，Ｒ
２２の代替として現行機器で使用可能であも （３）非共沸混合物の温度勾配の性質を利用して、Ｒ２
２よりも高い戒績係数を期待できる等の効果を有するも
のであも
利用温度においてＲ２２と同程度の蒸気圧を有Ｌ，，Ｒ
２２の代替として現行機器で使用可能であも （３）非共沸混合物の温度勾配の性質を利用して、Ｒ２
２よりも高い戒績係数を期待できる等の効果を有するも
のであも
図（よ 三種のフロン類の混合物によって構或さｌ・・
・気液平衡線（Ｒ２２ ０℃相当）、 ２・・・気液
平衡線（Ｒ２２ ５０℃相当）。 ／ ＝− 気液−ｆＬｒＦｌｌ （／？２２ ０’
Ｃ徊当）２−ｖ’ｔｍ乎ｍＨＩ （ Ｒ ２２ ｓｏ
”ｃ ｍ’＋ノＲ２３
・気液平衡線（Ｒ２２ ０℃相当）、 ２・・・気液
平衡線（Ｒ２２ ５０℃相当）。 ／ ＝− 気液−ｆＬｒＦｌｌ （／？２２ ０’
Ｃ徊当）２−ｖ’ｔｍ乎ｍＨＩ （ Ｒ ２２ ｓｏ
”ｃ ｍ’＋ノＲ２３
Claims (2)
- （１）トリフルオロメタン５０重量％以下、ペンタフル
オロエタン８５重量％以下、ジフルオロエタン１５〜９
０重量％以下の少なくとも三種のフロン類を含む作動流
体。 - （２）トリフルオロメタン４０重量％以下、ペンタフル
オロエタン８０重量％以下、ジフルオロエタン２０〜８
５重量％以下であることを特徴とする作動流体。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1311164A JPH03170593A (ja) | 1989-11-30 | 1989-11-30 | 作動流体 |
| KR1019900019595A KR930010515B1 (ko) | 1989-11-30 | 1990-11-30 | 작동유체 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1311164A JPH03170593A (ja) | 1989-11-30 | 1989-11-30 | 作動流体 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03170593A true JPH03170593A (ja) | 1991-07-24 |
Family
ID=18013864
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1311164A Pending JPH03170593A (ja) | 1989-11-30 | 1989-11-30 | 作動流体 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH03170593A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6692653B2 (en) | 2001-02-16 | 2004-02-17 | Korea Institute Of Science And Technology | Refrigerant composition |
| US6776922B2 (en) | 2002-07-24 | 2004-08-17 | Korea Institute Of Science And Technology | Refrigerant composition comprising difluoromethane, 1,1,1-trifluoroethane and 1,1-difluoroethane |
| US6800216B2 (en) | 2002-07-24 | 2004-10-05 | Korea Institute Of Science And Technology | Refrigerant composition for replacing chlorodifluoromethane |
| US6841087B2 (en) | 2002-04-19 | 2005-01-11 | Korea Institute Of Science And Technology | Refrigerant composition comprising difluoromethane, 1,1,1-trifluoroethane and 1,1,1,2-tetrafluoroethane |
-
1989
- 1989-11-30 JP JP1311164A patent/JPH03170593A/ja active Pending
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