KR100660140B1 - 곡물 분쇄장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 소음이 현저히 저감되고 구동에너지를 절감시켜 분쇄 작업환경을 향상시키며 운전비용을 절감시키고, 강제송풍수단이 배제됨과 아울러 분쇄품질을 획기적으로 향상시키며, 토출이 원활하게 이루어지고 분쇄대상물의 입도조정 세팅이 간편하도록 하는 곡물 분쇄장치에 관한 것이다.

이를 실현하기 위한 본 발명은 호퍼와 호퍼의 하방에 구비되는 공급관로와 상기 공급관로에 분쇄대상물 이송수단이 설치되는 공급부, 상기 공급관로 일측에 구비되어 외부공기를 공급하는 공기 유입구, 상기 공급관로가 연결되며 원통형의 분쇄공간을 형성하는 본체와 덮개로 구성되는 분쇄챔버, 구동수단에 의하여 상기 분쇄챔버 내에서 회전되면서 분쇄핀이 상기 공급관로를 향하는 내측면에 방사상으로 돌출 형성되는 회전분쇄반으로 구성되고, 상기 분쇄챔버의 덮개에는 토출공이 형성되는 곡물 분쇄기에 있어서, 상기 회전분쇄반은 내측면에 분쇄핀이 방사상으로 돌출 형성되며 토출공을 향하는 외측면 외곽에 방사상으로 외부핀이 돌출 형성되어 이루어지고, 상기 분쇄챔버의 본체는 상기 분쇄핀/외부핀을 향하는 내주면에 분쇄요철이 형성되며, 상기 분쇄챔버의 덮개는 토출공이 와류형태로 형성되고 본체의 원통 중심에 대하여 토출공의 위치조정이 가능토록 하는 승강힌지를 통하여 본체에 결합됨을 특징으로 한다.

Description

곡물 분쇄장치{A PULVERATOR}

도 1은 선행 기술의 구성을 보이는 단면도

도 2는 본 발명에 따른 일 실시예의 구성을 보이는 사시도

도 3은 도 2의 결합 운전상태 단면도

도 4는 도 3의 측면도

도 5는 분쇄챔버 덮개의 외측 사시도

도 6은 본 발명에 따른 다른 일 실시예의 일부 단면도

*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명

1: 본 발명의 곡물 분쇄장치 10: 공급부 20: 공기 유입구

30: 분쇄챔버 31: 본체 31a: 분쇄요철

33: 덮개 33a: 토출공 33b: 가이드홈

40: 회전분쇄반 41: 내측면 42: 외측면

43: 분쇄핀 45: 외부핀 45a: 빗면

50: 승강힌지 51a,51b: 상/하부고정링

53: 나사관 55: 나사축 55b: 핸들

본 발명은 곡물 분쇄장치에 관한 것으로서, 특히 소음이 현저히 저감되고 구동에너지를 절감시켜 분쇄 작업환경을 향상시키며 운전비용을 절감시키고, 강제송풍수단이 배제됨과 아울러 분쇄입도의 극미세화가 가능하여 분쇄대상물의 범위를 확대하며 분쇄품질을 획기적으로 향상시키고, 토출이 원활하게 이루어지며 분쇄대상물의 입도조정 세팅이 간편하도록 하는 곡물 분쇄장치에 관한 것이다.

곡류나 고추 등을 가루로 만들기 위한 분쇄장치는 분쇄대상물의 입도를 임의로 조절 가능하게 함과 아울러 입도를 미세하게 하여 고운 가루로 가공할 수 있도록 하는 연구가 진행되고 있으며, 본 출원인은 원심력을 이용하여 입도를 조정하는 "곡물 분쇄기"를 특허출원 제2005-4969호 및 등록번호 제20-381603호(이하 "선행기술"이라 함)로서 제안한바 있다.

상기 선행기술(100)은 도 1에 도시된 바와 같이, 호퍼를 통하여 곡물을 투입하는 공급부(110), 상기 공급부의 공급관로 일측에 외부공기를 강제 공급하는 강제송풍수단(120), 상기 공급관로가 연결되며 원통형의 분쇄공간을 형성하는 본체(131)와 덮개(133)로 구성되는 분쇄챔버(130) 및 구동수단에 의하여 상기 분쇄챔버(130) 내에서 회전되면서 제1분쇄핀(143)이 상기 공급관로를 향하는 내측면에 방사상으로 돌출 형성되는 회전분쇄반(140)으로 구성되고, 상기 분쇄챔버(130)의 본체 내주면에는 상기 제1분쇄핀(143)과 간극을 형성하는 제2분쇄핀(135)이 방사상 으로 형성되고 상기 분쇄챔버의 덮개(133)에는 토출공(133a)이 형성되어 있다.

그리고, 분쇄대상물은 상기 제1분쇄핀(143)과 분쇄챔버의 내주면 및 상기 제2분쇄핀(135)과 사이에 형성되는 간극(S)에서 분쇄된다. 또한,회전분쇄반(140) 외측으로 토출공(133a)이 장공으로 형성되어 있다.

이와 같은 구성에 따라 풍력에 의하여 분쇄대상물에 함유된 수분을 증발시킴으로 회수율을 높이고 먼저 분쇄된 분쇄대상물과 이후에 유입된 곡물과의 섞임을 방지하며, 토출관(171)의 토출공 연결위치를 조정하여 분쇄대상물의 입도를 조정할 수 있는 장점이 있다.

즉, 상기 토출관(171) 연결위치가 회전분쇄반(140) 중심으로부터 가까울수록 원심력에 비하여 입자가 작은 분쇄물이 포집되고, 멀리 위치될수록 입자가 큰 것이 토출 포집되는 것이다.

그런데 상기 선행기술은 몇가지 문제점이 발견되었다.

그것은 분쇄챔버(130)의 내주면에 제2분쇄핀(135)이 임펠러와 같이 방사상으로 돌출 형성됨으로써 분쇄대상물이 제2분쇄핀(135) 사이에서 반복적으로 양측에 강하게 충돌하면서 그 사이에서 휘돌게 되어 소음이 매우 크고 회전저항이 커서 에너지가 낭비되는 문제점이 있었다.

또한, 원심력 및 토출공의 위치를 이용하여 입도조정이 가능하나 회전분쇄반(140)의 외측면이 평판형태로 되어 분쇄대상물을 부상시키는 기류가 효과적으로 발생되지 못하며 구동모터 및 팬이 구비되어야 하는 강제송풍수단이 수반될 뿐만 아니라 분쇄대상물의 입도를 미세화하는데 한계가 있었다.

또한, 토출관(171)이 분쇄챔버 공간으로부터 직각으로 꺾여있어 토출흐름이 원활하지 못한 단점이 있었다.

본 발명은 상기한 문제점을 해소하기 위하여 안출된 것으로서,

본 발명의 목적은 분쇄챔버의 내주면에 래칫기어형태의 분쇄요철이 형성됨으로써 소음이 현저히 저감되고 구동에너지를 절감시켜 분쇄 작업환경을 향상시키며 운전비용을 절감시켜주도록 하는 곡물 분쇄장치를 제공함에 있다.

본 발명의 다른 목적은 외부핀에 의하여 강제송풍수단이 배제됨과 아울러 분쇄입도의 극미세화가 가능하여 분쇄대상물의 범위를 확대하며 분쇄품질이 획기적으로 향상되도록 하는 곡물 분쇄장치를 제공함에 있다.

본 발명의 또 다른 목적은 토출 가이드홈 및 토출공을 와류형태로 형성하여 토출이 원활하게 이루어지며 분쇄입도 조정 세팅이 간편하도록 하는 곡물 분쇄장치를 제공함에 있다.

상기한 목적을 달성하는 본 발명에 따른 곡물 분쇄장치는,

호퍼와 호퍼의 하방에 구비되는 공급관로와 상기 공급관로에 분쇄대상물 이송수단이 설치되는 공급부, 상기 공급관로 일측에 구비되어 외부공기를 분쇄챔버로 공급하는 공기 유입구, 상기 공급관로가 연결되며 원통형의 분쇄공간을 형성하는 본체와 덮개로 구성되는 분쇄챔버, 구동수단에 의하여 상기 분쇄챔버 내에서 회전되면서 분쇄핀이 상기 공급관로를 향하는 내측면에 방사상으로 돌출 형성되는 회전분쇄반으로 구성되고, 상기 분쇄챔버의 덮개에는 토출공이 형성되는 곡물 분쇄기에 있어서,

상기 회전분쇄반은 내측면에 분쇄핀이 방사상으로 돌출 형성되며 토출공을 향하는 외측면 외곽에 방사상으로 외부핀이 돌출 형성되어 이루어지고, 상기 분쇄챔버의 본체는 상기 분쇄핀/외부핀을 향하는 내주면에 분쇄요철이 형성되며,

상기 분쇄챔버의 덮개는 토출공이 와류형태로 형성되고 본체의 원통 중심에 대하여 토출공의 위치조정이 가능토록 하는 승강힌지를 통하여 본체에 결합됨을 특징으로 한다.

이하, 본 발명의 곡물 분쇄장치에 대한 실시예를 첨부도면을 참조하여 보다 상세히 설명한다.

도 2는 본 발명에 따른 일 실시예의 구성을 보이는 사시도, 도 3은 도 2의 결합 운전상태 단면도, 도 4는 도 3의 측면도, 도 5는 분쇄챔버 덮개의 외측 사시도이다.

도 2 내지 도 5에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 일 실시예의 곡물 분쇄장치(1)는, 호퍼(11)와 호퍼의 하방에 구비되는 공급관로(13)와 상기 공급관로에 분쇄대상물 이송수단(15)이 설치되는 공급부(10), 상기 공급관로(13) 일측에 구비 되어 외부공기를 분쇄챔버(30)로 공급하는 공기 유입구(20), 상기 공급관로(13)가 연결되며 원통형의 분쇄공간을 형성하는 본체(31)와 덮개(33)로 구성되는 분쇄챔버(30), 구동수단(47)에 의하여 상기 분쇄챔버(30) 내에서 회전되면서 분쇄핀이 상기 공급관로(13)를 향하는 내측면(41)에 방사상으로 돌출 형성되는 회전분쇄반(40)으로 구성되고, 상기 분쇄챔버의 덮개(33)에는 토출공(33a)이 형성되는 곡물 분쇄기에 있어서, 상기 회전분쇄반(40)은 내측면(41)에 분쇄핀(43)이 방사상으로 돌출 형성되며 토출공을 향하는 외측면(42) 외곽에 방사상으로 외부핀(45)이 돌출 형성되어 이루어지고, 상기 분쇄챔버의 본체(31)는 상기 분쇄핀/외부핀(43)(45)을 향하는 내주면에 분쇄요철(31a)이 형성되며, 상기 분쇄챔버의 덮개(33)는 토출공(33a)이 와류형태로 형성되고 본체(31)의 원통 중심에 대하여 토출공(33a)의 위치조정이 가능토록 하는 승강힌지(50)를 통하여 본체(31)에 결합됨을 특징으로 하는 것이다.

여기서, 상기 분쇄핀(43)은 회전분쇄반(40)의 반경 안에 배치되고, 상기 외부핀(45)은 외측 선단부가 회전분쇄반(40) 반경 외부로 돌출배치되며 회전분쇄반 외측면(42)으로부터의 높낮이가 외곽선단을 향하여 점차 높아져 빗면(45a)이 형성됨이 바람직하다.

이에 따라 분쇄챔버 내주면(31a)과의 사이에 형성되는 간극(S)이 세 단계에 걸쳐 점차 좁혀지게 된다.

또한, 도 6에 도시된 바와 같이 상기 외부핀(45)은 연장부(45b)가 형성되어 분쇄회전반(40)의 선단으로 돌출결합되고, 상기 분쇄핀(43)은 선단이 분쇄회전반(40)의 선단에 이르도록 형성되어도 무방하다.

그리고, 상기 분쇄핀(43)은 넓은 사각형상으로 되어 소정 피치로 배치되고 외부핀(45)은 상기 분쇄핀(43)에 비하여 크기가 작고 조밀하게 배치된다.

또한, 상기 분쇄챔버의 덮개(33)는 본체(31)로부터 승강되어도 본체를 충분히 커버할 수 있도록 상하방향으로 연장형성되어 타원형에 가깝게 형성되고

상기 승강힌지(50)는 덮개(33)에 일체로 구비되고 내주면에 나사산이 형성된 나사관(53)과 본체(31)에 일체로 구비되고 상기 나사관(53)이 승강되는 영역을 구획짓는 상/하부 고정링(51a)(51b)과 상기 상/하부 고정링에 제자리 회전 가능토록 지지되고 상기 나사관(53)에 결합되는 나사축(55)으로 구성되고, 상기 나사축(55)은 상기 상부 고정링(51a)에 얹혀지는 지지단(55a)과 상기 지지단의 상부에 형성되는 핸들(55b)이 일체로 구비될 수 있다.

이와 같은 구성의 승강힌지(50)에 의하여 핸들(55b)을 돌려주면 제자리회전하는 나사축(55)을 타고 여기에 나합된 나사관(53)이 덮개와 함께 상승 또는 하강하게 되어 결국 토출공의 위치를 조정한다.

또한, 상기 분쇄챔버 본체(31)의 내주면에 형성되는 분쇄요철(31a)의 요홈은 반경방향으로 형성되는 수직면(31aa)과 상기 수직면(31aa)에서 일방향으로 빗면(31ab)이 형성되는 래칫기어 형태로 형성됨이 바람직하다.

래칫기어 형태 분쇄요철(31a)의 형성방향은 회전분쇄반(40)의 회전방향에 대응하여 형성된다. 즉 회전분쇄반(40)에서 뿌려지는 분쇄대상물 입자가 상기 수직면(31aa)에 먼저 충돌되도록 형성된다.

또한, 상기 회전챔버 덮개(33)는 내면에 상기 와류형 토출공(33a)으로 안내 되는 가이드홈(33b)이 와류형으로 형성되고 외측으로 상기 토출공으로부터 포집수단으로 연결하는 토출관(33c)이 와류형으로 돌출 형성된다.

상기 분쇄챔버(30)의 반경상에서 볼 때 토출공(33a)의 위치는 공급관로 유입구(13a) 위치에 비하여 외측에 위치되도록 설계된다.

한편, 상기 공급부(10)의 이송수단(15)은 모터에 의하여 상기 공급관로(13) 내에서 회전되는 이송스크류로 이루어져도 무방하다.

이와 같은 구성을 지닌 본 발명에 따른 곡물 분쇄장치(1)의 작용상태를 살펴본다.

곡물이나 고추 등의 분쇄대상물이 공급부(10)를 통하여 회전분쇄반(40)이 회동되고 있는 원통형 분쇄챔버(30) 내로 유입되면 원심력에 의하여 회전중심 외곽으로 튕겨져나가면서 상기 분쇄핀(43)에 충돌되어 1차충격분쇄가 이루어지고 이후 상기 분쇄핀(43) 및 회전분쇄반(40)의 두께부와 분쇄챔버 내주면의 분쇄요철 (31a) 사이에서 충돌되어 2차분쇄가 이루어진다.

이때, 상기 분쇄챔버(30)의 내주면에 형성된 분쇄요철(31a)이 수직면(31aa)과 빗면(31ab)으로 되는 래칫기어 형태로 형성됨으로써 회전분쇄반(40)의 회전방향에 의하여 분쇄대상물이 먼저 상기 수직면(31aa)에 충돌 분쇄된 후 튕겨져 나와 2차로 상기 빗면(31b)에 비스듬히 빗맞게 되어 소음이 현저히 저감되는 동시에 에너지가 절감되는 구동이 이루어진다.

그리고 상기 회전분쇄반(40)과 본체의 내주면에 형성된 분쇄요철부(31a) 사 이의 간극(S)를 통과할 수 있는 크기의 입도로 분쇄된 분쇄대상물은 상기 간극을 통하여 회전분쇄의 외측면(42)쪽으로 유입되어 상기 외부핀(45)에 의하여 3차미세분쇄가 이루어진다.

이때, 상기 외부핀(45)이 외곽선단을 향하여 점차 높아지는 빗면(45a)으로 형성됨으로써 매우 중요한 역할을 한다. 상기 빗면(45a)은 분쇄기능과 더불어 분쇄대상물이 입도에 따른 순서대로 부상하게 하는 팬으로 기능하여 상기 공기 유입구(20)로부터 유입되는 외부공기의 이동을 촉진시킴과 아울러 분쇄대상물에 포함된 수분을 증발시켜 분진이 분쇄챔버 내부에 증착되는 것을 방지한다.

따라서, 본 발명에서는 선행기술에서 수반되었던 구동모터 및 팬으로 이루어지는 강제송풍수단이 불필요하여 구성을 간단하게 하고 제조원가를 절감시킨다.

또한, 상기 외부핀의 빗면(45a)은 분쇄입자가 미세할수록 원심력에 비하여 풍력의 영향을 크게 받아 분쇄챔버(30) 중심을 향하여 부상되도록 하는 기류를 형성하여 입자 크기순으로 부상시킴과 동시에 분쇄작용을 한다.

그리고, 상기 토출 가이드홈(33b) 주위까지 부상될 수 있을 정도로 미세하게 분쇄된 입자는 토출공(33a)을 향하는 와류형 기류를 타고 상기 가이드홈(33b) 및 토출공(33a)을 통하여 포집수단으로 들어가게 된다. 따라서 토출 및 포집이 회전분쇄반의 회전에 따라 발생되는 와류형 기류의 연속선상에서 이루어져 토출작용이 대단히 원활하게 이루어진다.

한편, 포집되는 분쇄대상물의 입도는 원심력에 의하여 분쇄챔버(30) 중심으로부터 토출공(33a) 위치에 이르는 반경의 크기에 따라 결정되는데 이와 같은 분쇄 입도조정을 위하여 토출공이 형성되어 있는 덮개(33)를 상기 승강힌지(50)의 나사축 핸들(55b)를 이용하여 간단하게 올리거나 내려 조정한다. 이때, 상기 덮개(33)가 타원형에 가깝게 상하방으로 연장형성되어 그 위치가 승강 가변되어도 덮개로서 기능하는데 문제가 없다.

이와 같은 본 발명은 분쇄챔버(30)의 내주면에 분쇄요철(31a)이 래칫기어형태로 형성됨으로써 분쇄대상물이 분쇄챔버 내에서의 분쇄대상물 진행흐름에 편승할 수 있도록 하여, 다시 말하면 분쇄대상물이 빗면에서 충돌되어 소음이 현저히 저감되고 회전분쇄반(40)의 저항을 줄여 구동에너지를 절감시킨다.

또한, 상기 외곽으로 향하여 높아지는 빗면(45a)을 갖는 외부핀(45)이 구비됨으로써 소정 입도로 분쇄된 미세입자를 선택적으로 포집하도록 하는 기류를 형성하고 미분쇄된 큰 입자가 배출되는 것을 방지하여 예컨대 약제품과 같은 극미세 파우더 제품에 이르기까지 분쇄입도의 범위를 극대화할 수 있다.

이상, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면들을 참조로 설명하였다. 여기서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니되며, 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다. 따라서, 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일 실시예에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.

이상에서 상세히 살펴본 바와 같이, 본 발명에 따른 곡물 분쇄장치는, 분쇄챔버의 내주면에 래칫기어형태의 분쇄요철이 형성됨으로써 소음이 현저히 저감되고 구동에너지를 절감시켜 분쇄 작업환경을 향상시키며 운전비용을 절감시키는 효과가 있다.

또한, 외부핀에 의하여 강제송풍수단이 배제됨과 아울러 분쇄입도의 극미세화가 가능하여 분쇄대상물의 범위를 확대하며 분쇄품질을 획기적으로 향상시키는 뛰어난 효과가 있다.

또한, 토출 가이드홈 및 토출공을 와류형태로 형성하여 토출이 원활하게 이루어지며 분쇄입도 조정 세팅이 대단히 간편한 이점이 있다.

Claims (7)

1. 호퍼(11)와 호퍼의 하방에 구비되는 공급관로(13)와 상기 공급관로에 분쇄대상물 이송수단(15)이 설치되는 공급부(10), 상기 공급관로(13) 일측에 구비되어 외부공기를 분쇄챔버(30)로 공급하는 공기 유입구(20), 상기 공급관로(13)가 연결되며 원통형의 분쇄공간을 형성하는 본체(31)와 덮개(33)로 구성되는 분쇄챔버(30), 구동수단(47)에 의하여 상기 분쇄챔버(30) 내에서 회전되면서 분쇄핀이 상기 공급관로(13)를 향하는 내측면(41)에 방사상으로 돌출 형성되는 회전분쇄반(40)으로 구성되고, 상기 분쇄챔버의 덮개(33)에는 토출공(33a)이 형성되는 곡물 분쇄기에 있어서,

   상기 회전분쇄반(40)은 내측면(41)에 분쇄핀(43)이 방사상으로 돌출 형성되며 토출공을 향하는 외측면(42) 외곽에 방사상으로 외부핀(45)이 돌출 형성되어 이루어지고,

   상기 분쇄챔버의 본체(31)는 상기 분쇄핀/외부핀(43)(45)을 향하는 내주면에 분쇄요철(31a)이 형성되며,

   상기 분쇄챔버의 덮개(33)는 토출공(33a)이 와류형태로 형성되고 본체(31)의 원통 중심에 대하여 토출공(33a)의 위치조정이 가능토록 하는 승강힌지(50)를 통하여 본체(31)에 결합됨을 특징으로 하는 곡물 분쇄장치.
2. 제 1항에 있어서,

   상기 분쇄핀(43)은 회전분쇄반(40)의 반경 안에 배치되고,

   상기 외부핀(45)은 외측 선단부가 회전분쇄반(40) 반경 외부로 돌출배치되며 회전분쇄반 외측면(42)으로부터의 높낮이가 외곽선단을 향하여 점차 높아져 빗면(45a)이 형성됨을 특징으로 하는 곡물 분쇄장치.
3. 제 1항 또는 제 2항에 있어서,

   상기 외부핀(45)은 연장부(45b)가 형성되어 분쇄회전반(40)의 선단으로 돌출결합되고, 상기 분쇄핀(43)은 선단이 분쇄회전반(40)의 선단에 이르도록 형성됨을 특징으로 하는 곡물 분쇄장치.
4. 제 1항 또는 제 2항에 있어서,

   상기 분쇄핀(43)은 넓은 사각형상으로 되어 소정 피치로 배치되고 외부핀(45)은 상기 분쇄핀(43)에 비하여 크기가 작고 조밀하게 배치됨을 특징으로 하는 곡물 분쇄장치.
5. 제 1항에 있어서,

   상기 분쇄챔버의 덮개(33)는 본체(31)로부터 승강되어도 본체를 충분히 커버할 수 있도록 상하방향으로 연장형성되어 타원형에 가깝게 형성되고

   상기 승강힌지(50)는 덮개(33)에 일체로 구비되고 내주면에 나사산이 형성된 나사관(53)과 본체(31)에 일체로 구비되고 상기 나사관(53)이 승강되는 영역을 구획짓는 상/하부 고정링(51a)(51b)과 상기 상/하부 고정링에 제자리 회전 가능토록 지지되고 상기 나사관(53)에 결합되는 나사축(55)으로 구성되고,

   상기 나사축(55)은 상기 상부 고정링(51a)에 얹혀지는 지지단(55a)과 상기 지지단의 상부에 형성되는 핸들(55b)이 일체로 구비됨을 특징으로 하는 곡물 분쇄장치.
6. 제 1항에 있어서,

   상기 분쇄챔버 본체(31)의 내주면에 형성되는 분쇄요철(31a)의 요홈은 일방향으로 빗면이 형성되는 래칫기어 형태로 형성됨을 특징으로 하는 곡물 분쇄장치.
7. 제 1항에 있어서,

   상기 회전챔버 덮개(33)는 내면에 상기 와류형 토출공(33a)으로 안내되는 가이드홈(33b)이 와류형으로 형성되고 외측으로 상기 토출공으로부터 포집수단으로 연결하는 토출관(33c)이 와류형으로 돌출 형성됨을 특징으로 하는 곡물 분쇄장치.

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