KR101568576B1 - Hydrogen storage vessel and method for manufacturing the same - Google Patents

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Abstract

구조 강성 및 열전달 효율을 향상시킬 수 있는 수소저장용기 및 그 제조 방법에 관하여 개시한다.
본 발명의 일 실시예는 내부 밀폐 공간에 수소저장합금이 내장하는 다수의 카트리지를 포함하는 수소저장용기로서, 다수의 카트리지의 상, 하부 면이 내측으로 오목하게 함몰 형성되고, 함몰된 상, 하부면을 밀봉하는 상단캡과 하단캡을 구비하는 수소저장용기를 제공한다. Structure rigidity and heat transfer efficiency, and a method of manufacturing the same.
An embodiment of the present invention is a hydrogen storage container including a plurality of cartridges in which a hydrogen storage alloy is embedded in an internal hermetically sealed space, wherein upper and lower surfaces of a plurality of cartridges are recessed inwardly, A hydrogen storage vessel having a top cap and a bottom cap sealing the surface.

Description

수소저장용기 및 그 제조 방법{HYDROGEN STORAGE VESSEL AND METHOD FOR MANUFACTURING THE SAME}FIELD OF THE INVENTION [0001] The present invention relates to a hydrogen storage vessel,

본 발명은 수소저장용기 및 그 제조 방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 수소저장합금이 수납되는 카트리지를 오목한 렌즈 모양으로 변경하여 구조 강성을 높이고 열전달 효율을 증가시킬 수 있는 수소저장용기 및 그 제조 방법에 관한 것이다.
The present invention relates to a hydrogen storage container and a method of manufacturing the same. More particularly, the present invention relates to a hydrogen storage container capable of increasing structural rigidity and heat transfer efficiency by changing a cartridge in which a hydrogen storage alloy is stored to a concave lens shape, .

일반적으로, 수소저장용기는 그 내부에 수소저장합금이 수납되는 카트리지를 원형의 바구니 형태로 제작하여, 그 내부에 적정량의 수소저장합금을 수납하여 카트리지들을 완성한다.Generally, a hydrogen storage container has a cartridge in which a hydrogen storage alloy is stored in a circular basket shape, and an appropriate amount of a hydrogen storage alloy is contained therein to complete cartridges.

도 1은 종래의 수소저장용기 카트리지가 적층 고정된 모습을 나타내고 있다. FIG. 1 shows a conventional hydrogen storage container cartridge laminated and fixed.

수소저장합금(H)이 내부에 수납된 다수의 카트리지(10)를 상하로 쌓아 올린 후, 각 층별로 서로 맞닿는 부위에 용접을 실시한다. A plurality of cartridges 10 in which the hydrogen storage alloy H is stored are piled up and down, and welding is performed to the portions where the layers are in contact with each other.

이와 같이 적층된 다수의 카트리지(10)는 원통형 외부 용기에 삽입되어 수소 실린더라 불리는 수소저장용기로 완성된다.The plurality of stacked cartridges 10 are inserted into a cylindrical outer container to complete a hydrogen storage container called a hydrogen cylinder.

그러나, 이러한 방법은 수소저장합금을 담고 있는 카트리지의 구조적 안전성을 보장하지 못하고 열전달 효율이 제한되는 단점이 있었다.
However, this method has a disadvantage in that the structural safety of the cartridge containing the hydrogen storage alloy is not ensured and the heat transfer efficiency is limited.

수소저장합금 보관용 실린더 구조 및 수소저장합금 보관용 실린더 제작 방법(대한민국 공개특허공보 제10-2013-0051137호)A cylinder structure for storing a hydrogen storage alloy and a cylinder manufacturing method for storing a hydrogen storage alloy (Korean Patent Laid-Open Publication No. 10-2013-0051137)

본 발명은, 수소저장합금이 수납되는 카트리지를 오목한 렌즈 모양으로 변경하여 구조 강성을 높이고 열전달 효율을 증가시킬 수 있는 수소저장용기 및 그 제조 방법을 제공한다.
The present invention provides a hydrogen storage container and a method of manufacturing the same that can improve the structural rigidity and heat transfer efficiency by changing the cartridge in which the hydrogen storage alloy is stored to a concave lens shape.

본 발명이 해결하고자 하는 과제는 이상에서 언급한 과제(들)로 제한되지 않으며, 여기서 언급되지 않은 또 다른 과제(들)은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
The problems to be solved by the present invention are not limited to the above-mentioned problem (s), and another problem (s) not mentioned here will be clearly understood by those skilled in the art from the following description.

본 발명의 일 측면에 따르면, 내부 밀폐 공간에 수소저장합금이 내장하는 다수의 카트리지를 포함하는 수소저장용기로서, 상기 다수의 카트리지의 상, 하부 면이 내측으로 오목하게 함몰 형성되고, 상기 함몰된 상, 하부면을 밀봉하는 상단캡과 하단캡을 구비하는 수소저장용기를 제공한다. According to an aspect of the present invention, there is provided a hydrogen storage container comprising a plurality of cartridges in which a hydrogen storage alloy is embedded in an internal sealed space, wherein upper and lower surfaces of the plurality of cartridges are recessed inwardly, There is provided a hydrogen storage container comprising a top cap and a bottom cap for sealing upper and lower surfaces.

상기 상단캡과 하단캡 각각의 단면 형상은 동일한 곡률반경을 갖는 호형 형상일 수 있다. The cross-sectional shapes of the upper and lower caps may be arcuate shapes having the same radius of curvature.

상기 상단캡과 하단캡은 동일한 소재 및 두께를 가질 수 있다. The upper cap and the lower cap may have the same material and thickness.

상기 다수의 카트리지가 적층될 때, 서로 마주하여 결합되는 일측 카트리지의 상단캡과 타측 카트리지의 하단캡 사이에는 상하로 볼록한 단면을 갖는 공간부가 형성되되, 상기 공간부를 사이에 두고 상기 상단캡과 하단캡 각각이 열전달 핀의 역할을 수행할 수 있다.
When the plurality of cartridges are stacked, a space portion having a vertically convex cross section is formed between the upper cap of the one cartridge and the lower cap of the other cartridge, which are coupled to each other, and the upper cap and the lower cap Each of which can serve as a heat transfer fin.

또한, 본 발명의 다른 실시예에 따르면, 내부 밀폐 공간에 수소저장합금이 내장되며, 상, 하부 면이 내측으로 오목하게 함몰 형성되고, 상기 함몰된 상, 하부면을 밀봉하는 상단캡과 하단캡을 구비하는 다수의 카트리지를 준비하는 카트리지 준비 단계; 상기 다수의 카트리지를 적층 결합시키는 카트리지 적층 단계; 및 상기 적층된 다수의 카트리지를 외부 용기에 수납하는 외부 용기 수납 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 수소저장용기의 제조 방법을 제공한다. According to another embodiment of the present invention, there is provided a hydrogen storage alloy in which a hydrogen storage alloy is embedded in an inner sealed space, upper and lower surfaces are recessed inwardly, and an upper cap and a lower cap A cartridge preparing step of preparing a plurality of cartridges having a plurality of cartridges; A cartridge stacking step of stacking the plurality of cartridges; And an outer container storing step of storing the plurality of stacked cartridges in an outer container.

상기 카트리지 준비 단계에서, 상기 상단캡과 하단캡 각각의 단면 형상은 동일한 곡률반경을 갖는 호형 형상일 수 있다. In the cartridge preparation step, the cross-sectional shapes of the upper and lower caps may be arcuate shapes having the same radius of curvature.

상기 카트리지 준비 단계에서, 상기 상단캡과 하단캡은 동일한 소재 및 두께를 가질 수 있다. In the cartridge preparation step, the upper cap and the lower cap may have the same material and thickness.

상기 카트리지 적층 단계에서, 서로 마주하여 결합되는 일측 카트리지의 상단캡과 타측 카트리지의 하단캡 사이에는 상하로 볼록한 단면을 갖는 공간부가 형성되되, 상기 공간부를 사이에 두고 상기 상단캡과 하단캡 각각이 열전달 핀의 역할을 수행할 수 있다.
In the cartridge stacking step, a space portion having a vertically convex cross section is formed between the upper cap of the one cartridge and the lower cap of the other cartridge, which are coupled to each other, and the upper cap and the lower cap, It can serve as a pin.

본 발명에 의하면, 수소저장합금이 수납되는 카트리지를 오목한 렌즈 모양으로 변경하여 구조 강성을 높이고 열전달 효율을 증가시킬 수 있다.According to the present invention, the cartridge in which the hydrogen storage alloy is accommodated can be changed into a concave lens shape to increase the structural rigidity and increase the heat transfer efficiency.

또한, 본 발명에 의하면, 열전달 핀(Fin)이 2배가 됨에 따라, 열전달 공간 및 면적이 증가하게 되어 열전달 효율이 대폭 향상될 수 있다.
Also, according to the present invention, as the heat transfer fin (Fin) is doubled, the heat transfer space and area are increased, and the heat transfer efficiency can be greatly improved.

도 1은 일반적인 수소저장용기 카트리지가 적층 고정된 모습을 보여주는 도면.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 카트리지들이 적층된 상태를 보여주는 단면도.
도 3은 도 2의 A영역을 확대 도시한 단면도.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따라 제조된 수소저장용기를 나타낸 사시도.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 수소저장용기 제조방법을 간략히 도시한 순서도. 1 is a view showing a general hydrogen storage container cartridge laminated and fixed.
2 is a cross-sectional view illustrating a state in which cartridges are stacked according to an embodiment of the present invention;
3 is an enlarged cross-sectional view of the region A in Fig.
4 is a perspective view illustrating a hydrogen storage container manufactured according to an embodiment of the present invention;
5 is a flowchart schematically illustrating a method of manufacturing a hydrogen storage container according to an embodiment of the present invention.

본 명세서 및 특허청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정하여 해석되어서는 아니 되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해서 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여, 본 발명의 기술적 사상에 부합되는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다. 따라서 본 명세서에 기재된 실시 예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 하나의 실시 예에 불과할 뿐이고, 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.
The terms and words used in the present specification and claims should not be construed as limited to ordinary or dictionary meanings and the inventor shall appropriately define the concept of the term in order to describe its invention in the best way It should be construed in accordance with the meaning and concept consistent with the technical idea of the present invention. Therefore, the embodiments described in the present specification and the configurations shown in the drawings are only the most preferred embodiments of the present invention, and not all of the technical ideas of the present invention are described. Therefore, It should be understood that various modifications may be made.

이하, 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 수소저장용기 및 그 제조방법을 설명한다. BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Hereinafter, a hydrogen storage container and a manufacturing method thereof according to the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.

도면에서, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 카트리지들이 적층된 상태를 보여주는 단면도이고, 도 3은 도 2의 A영역을 확대 도시한 단면도이며, 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따라 제조된 수소저장용기를 나타낸 사시도이고, 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 수소저장용기 제조방법을 간략히 도시한 순서도이다.2 is a cross-sectional view showing a state in which cartridges are stacked according to an embodiment of the present invention, FIG. 3 is an enlarged view of a region A in FIG. 2, and FIG. 4 is a cross- FIG. 5 is a flowchart illustrating a method of manufacturing a hydrogen storage container according to an embodiment of the present invention. Referring to FIG.

본 발명의 수소저장용기를 설명하면서, 그 제조 방법에 대해 함께 설명하기로 한다.
The hydrogen storage container of the present invention will be described, and its manufacturing method will be described together.

카트리지 준비 단계(S100)The cartridge preparation step (S100)

밀폐된 내부 공간에 수소저장합금(H)이 내장되는 다수의 카트리지(100)를 준비한다.A plurality of cartridges 100 are prepared in which a hydrogen storage alloy H is embedded in a closed internal space.

상기 카트리지들(100)의 구성에 대해 설명한다.The configuration of the cartridges 100 will be described.

도 2 및 도 3을 참조 하면, 본 발명의 수소저장용기는 내부 밀폐 공간에 수소저장합금(H)이 내장하는 다수의 카트리지(100)를 포함한다. 2 and 3, the hydrogen storage container of the present invention includes a plurality of cartridges 100 in which an hydrogen storage alloy H is embedded in an internal sealed space.

특히, 상기 다수의 카트리지(100)의 상, 하부 면이 내측으로 오목하게 함몰 형성된다. In particular, the upper and lower surfaces of the plurality of cartridges 100 are recessed inwardly.

상기 다수의 카트리지(100)는 수소저장합금(H)의 외측을 둘러 감싸는 둘레 몸체(110)와, 상기 함몰된 카트리지(100)의 상, 하부면을 밀봉하는 상단캡(120)과 하단캡(130)을 포함하는 구성을 갖는다. The plurality of cartridges 100 include a peripheral body 110 surrounding the outer side of the hydrogen storage alloy H and a top cap 120 sealing the upper and lower surfaces of the recessed cartridge 100, 130).

상기 상단캡(120)과 하단캡(130)은 각각의 카트리지(100)의 두께 중심을 향해 내측으로 오목하게 함몰 형성된다.The upper and lower caps 120 and 130 are recessed inward toward the center of the thickness of each cartridge 100.

이로 인해, 상기 상단캡(120)과 하단캡(130)을 사이에 내장된 수소저장합금(H)은 오목 렌즈 형상으로 제공될 수 있다. Therefore, the hydrogen storage alloy H embedded between the upper cap 120 and the lower cap 130 may be provided in a concave lens shape.

상기 상단캡(120)과 하단캡(130) 각각의 단면 형상은 동일한 곡률을 갖는 호형 형상일 수 있다. Sectional shape of each of the upper and lower caps 120 and 130 may be an arc shape having the same curvature.

그리고 상기 상단캡(120)과 하단캡(130)은 동일한 소재, 예를 들면 구조적 강도는 높으면서 경량의 금속 재질로 이루어질 수 있다.The upper cap 120 and the lower cap 130 may be made of the same material, for example, a lightweight metal material having a high structural strength.

또한, 상기 상단캡(120)과 하단캡(130)은 동일한 두께로 제작될 수 있다.
Also, the upper cap 120 and the lower cap 130 may be formed to have the same thickness.

카트리지 적층 단계(S200)The cartridge stacking step (S200)

도 3을 참조 하면, 상기와 같이 구성되는 다수의 카트리지(100)를 준비한 이후 상하로 적층 배치시킨다. Referring to FIG. 3, a plurality of cartridges 100 configured as described above are prepared, and then stacked vertically.

도 3의 확대 단면도를 통해 나타난 바와 같이, 다수의 카트리지(100)가 상하로 적층될 때, 서로 마주하여 결합되는 일측(즉, 상측) 카트리지(100)의 상단캡(120)과 타측(즉, 하측) 카트리지(100)의 하단캡(120)은 가장자리를 맞대며 연결된다. As shown in an enlarged sectional view of FIG. 3, when a plurality of cartridges 100 are stacked on top and bottom, the upper cap 120 and the other side (i.e., upper side) of one side The lower end cap 120 of the lower cartridge 100 is engaged with the edge.

이로써, 상기 상단캡(120)과 하단캡(130) 사이에는 상하로 볼록한 단면을 갖는 공간부(140)가 형성될 수 있다. Accordingly, a space 140 having a vertically convex cross section may be formed between the upper cap 120 and the lower cap 130.

그리고 이때 상기 공간부(140)를 사이에 두고 상기 상단캡(120)과 하단캡(130) 각각은 모두 열전달 핀(Fin)의 역할을 수행하게 된다. 이러한 구조적 형태는 도 1에 도시된 종래의 카트리지(10) 구조에 비해 열전달 핀(Fin)이 2배로 증가된 형상으로, 열전달 효율이 대폭 향상될 수 있다.At this time, the upper cap 120 and the lower cap 130 each function as a heat transfer fin with the space 140 interposed therebetween. Such a structural form has a shape in which the heat transfer fin Fin is twice as large as that of the conventional cartridge 10 structure shown in Fig. 1, and the heat transfer efficiency can be greatly improved.

또한, 오목하게 마주하여 배치된 상단캡(120)과 하단캡(130)은 이들 사이로 작용하는 하중을 잘 견딜 수 있는 구조로서, 구조 강성 확보에 도움을 줄 수 있다.
In addition, the upper and lower caps 120 and 130 arranged to face each other in a concave manner can have a structure capable of withstanding a load acting therebetween and can help secure the structural rigidity.

외부 용기 수납 단계(S300)External container storage step (S300)

도 4를 참조 하면, 상기 적층 단계를 통해 적층된 다수의 카트리지는 외부 용기(300)에 수납된다. Referring to FIG. 4, a plurality of cartridges stacked through the stacking step are housed in an outer container 300.

상기 외부 용기(300)는 중공 형상의 외부 용기 몸체(310)와, 상기 외부 용기 몸체(310)의 상단과 하단에 결합되는 캡들(320,330)을 구비할 수 있다.The outer container 300 may include a hollow outer container body 310 and caps 320 and 330 coupled to the upper and lower ends of the outer container body 310.

상기 적층된 카트리지들은 외부 용기 몸체(310)의 중공을 통해 삽입되며, 이의 상단 및 하단 쪽으로 캡(320, 330)을 결합하여 실린더 형태의 수소저장용기를 제공할 수 있다. The stacked cartridges may be inserted through the hollow of the outer container body 310 and the caps 320 and 330 may be coupled to the upper and lower ends thereof to provide a hydrogen storage vessel in the form of a cylinder.

상술한 바와 같이, 본 발명의 구성 및 작용에 따르면 수소저장합금이 수납되는 카트리지를 오목한 렌즈 모양으로 변경하여 구조 강성을 높이고 열전달 효율을 증가시킬 수 있다.As described above, according to the structure and the operation of the present invention, the cartridge in which the hydrogen storage alloy is accommodated can be changed into a concave lens shape to increase the structural rigidity and increase the heat transfer efficiency.

특히, 열전달 핀(Fin)이 2배가 됨에 따라, 열전달 공간 및 면적이 증가하게 되어 열전달 효율이 대폭 향상될 수 있다.
In particular, as the heat transfer fin Fin is doubled, the heat transfer space and area are increased, and the heat transfer efficiency can be greatly improved.

지금까지 본 발명인 수소저장용기 및 그 제조방법에 관하여 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였다. The hydrogen storage container and its manufacturing method of the present invention have been described with reference to preferred embodiments.

전술된 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적인 것이 아닌 것으로 이해되어야 하며, 본 발명의 범위는 전술된 상세한 설명보다는 후술될 특허청구범위에 의해 나타내어질 것이다. 그리고 이 특허청구범위의 의미 및 범위는 물론, 그 등가개념으로부터 도출되는 모든 변경 및 변형 가능한 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
The foregoing embodiments are to be considered in all respects as illustrative and not restrictive, the scope of the invention being indicated by the appended claims rather than the foregoing description. It is intended that all changes and modifications that come within the meaning and range of equivalency of the claims are to be embraced within their scope.

S100: 카트리지 준비 단계
S200: 카트리지 적층 단계
S300: 외부 용기 수납 단계
H: 수소저장합금
100: 카트리지
110: 둘레 몸체
120: 상단캡
130: 하단캡
300: 외부 용기
310: 외부 용기 몸체
320, 330: 캡S100: Cartridge preparation steps
S200: cartridge laminating step
S300: External container storage step
H: hydrogen storage alloy
100: Cartridge
110: Peripheral body
120: Upper cap
130: bottom cap
300: outer container
310: outer container body
320, 330: cap

Claims (8)

내부 밀폐 공간에 수소저장합금이 내장하는 다수의 카트리지를 포함하는 수소저장용기로서,
상기 다수의 카트리지의 상, 하부 면이 내측으로 오목하게 함몰 형성되고, 상기 함몰된 상, 하부면을 밀봉하는 상단캡과 하단캡을 구비하며,
상기 상단캡과 하단캡 각각의 단면 형상은 동일한 곡률반경을 갖는 호형 형상이고, 상기 다수의 카트리지가 적층될 때, 서로 마주하여 결합되는 일측 카트리지의 상단캡과 타측 카트리지의 하단캡은 서로 가장자리를 맞대고 연결되되, 서로 간의 사이에는 상하로 볼록한 단면을 갖는 공간부가 형성되고, 상기 공간부를 사이에 두고 상기 상단캡과 하단캡 각각이 열전달 핀의 역할을 수행하는 수소저장용기. A hydrogen storage container comprising a plurality of cartridges in which an hydrogen-storing alloy is embedded in an internal sealed space,
Wherein the upper and lower surfaces of the plurality of cartridges are recessed and recessed inwardly and have a top cap and a bottom cap sealing the recessed upper and lower surfaces,
Wherein when the plurality of cartridges are stacked, the upper cap of the one cartridge and the lower cap of the other cartridge, which are opposed to each other, face each other at an edge thereof Wherein a space portion having a vertically convex cross section is formed between the upper and lower caps, and each of the upper and lower caps serves as a heat transfer pin with the space interposed therebetween. 삭제delete 제1항에 있어서,
상기 상단캡과 하단캡은 동일한 소재 및 두께를 갖는 것을 특징으로 하는 수소저장용기.
The method according to claim 1,
Wherein the upper cap and the lower cap have the same material and thickness.
삭제delete 내부 밀폐 공간에 수소저장합금이 내장되며, 상, 하부 면이 내측으로 오목하게 함몰 형성되고, 상기 함몰된 상, 하부면을 밀봉하는 상단캡과 하단캡을 구비하는 다수의 카트리지를 준비하는 카트리지 준비 단계;
상기 다수의 카트리지를 적층 결합시키는 카트리지 적층 단계; 및
상기 적층된 다수의 카트리지를 외부 용기에 수납하는 외부 용기 수납 단계;를 포함하며,
상기 상단캡과 하단캡 각각의 단면 형상은 동일한 곡률반경을 갖는 호형 형상이며,
상기 카트리지 적층 단계에서, 서로 마주하여 결합되는 일측 카트리지의 상단캡과 타측 카트리지의 하단캡은 서로 가장자리를 맞대고 연결되되, 서로 간의 사이에는 상하로 볼록한 단면을 갖는 공간부가 형성되고, 상기 공간부를 사이에 두고 상기 상단캡과 하단캡 각각이 열전달 핀의 역할을 수행하는 수소저장용기 제조 방법.
A cartridge for preparing a plurality of cartridges each having a top end cap and a bottom end cap, the top and bottom surfaces being recessed inwardly and recessed on the top and bottom surfaces, respectively, the hydrogen storage alloy being embedded in the internal sealed space; step;
A cartridge stacking step of stacking the plurality of cartridges; And
And an outer container storing step of storing the plurality of stacked cartridges in an outer container,
Sectional shape of each of the upper and lower caps is an arc shape having the same radius of curvature,
In the cartridge stacking step, the upper cap of the one cartridge and the lower cap of the other cartridge, which are coupled to each other facing each other, are bridged with each other at their edges, and a space portion having a vertically convex cross section is formed between them, Wherein the upper cap and the lower cap each function as a heat transfer fin.
삭제delete 제5항에 있어서,
상기 카트리지 준비 단계에서,
상기 상단캡과 하단캡은 동일한 소재 및 두께를 갖는 것을 특징으로 하는 수소저장용기 제조 방법.
6. The method of claim 5,
In the cartridge preparation step,
Wherein the upper cap and the lower cap have the same material and thickness.
삭제delete
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JP2004162885A (en) 2002-11-15 2004-06-10 Toyota Industries Corp Solid filling tank

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