KR101609094B1 - 온수 순환배관장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 보일러와 수도밸브 사이에 사용자가 설정한 온도의 온수가 지속적으로 순환되도록 함으로써 온수를 사용하기 위해 수도밸브를 개방시 설정온도의 온수가 즉시 배출되게 하여 종래 온수가 나오기까지 냉수를 버려야했던 자원낭비를 방지하고, 온수 사용의 편의성을 제공할 수 있도록 하는 온수 순환배관장치에 관한 것이다.
본 발명은 보일러에서 가열된 온수가 배출되도록 일측단부가 연결되게 설치되는 배출관; 상기 배출관의 타측단부에 내부가 연통되게 설치되어 상기 보일러로부터 배출된 온수가 채워지는 분기관; 상기 분기관의 내측에 설치되되 길이방향 일측이 그 분기관의 외측방향으로 연장되어 상기 직수관과 연결되는 순환관; 일측이 상기 분기관의 내측으로 삽입되어 상기 순환관에 연결되게 설치되고, 온수가 상기 순환관의 내측방향으로 유입되는 것을 제어하는 바이패스밸브; 상기 수도밸브에 일측이 연결되게 설치되되 상호 분리된 한 쌍의 중공형 유로가 형성되고, 한 쌍의 유로 중 어느 하나의 유로는 상기 분기관의 내측과 연통되게 형성되고, 다른 하나의 유로는 상기 바이패스밸브와 연결되게 설치되는 공급관;를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.

Description

온수 순환배관장치{HOT-WATER CIRCULATING PLUMBING APPARATUS}

본 발명은 온수 순환배관장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 보일러와 수도밸브 사이에 사용자가 설정한 온도의 온수가 지속적으로 순환되도록 함으로써 온수를 사용하기 위해 수도밸브를 개방시 설정온도의 온수가 즉시 배출되게 하여 종래 온수가 나오기까지 냉수를 버려야했던 자원낭비를 방지하고, 온수 사용의 편의성을 제공할 수 있도록 하는 온수 순환배관장치에 관한 것이다.

일반적으로, 보일러는 가스 또는 기름을 연료로 이용하여 연소시키고, 상기 연소과정에서 발생되는 열을 이용하여 열교환을 통해 물을 가열하며, 상기한 열교환을 통해 가열된 물은 목욕탕, 싱크대 등에 온수를 공급한다.

종래의 보일러는 가동한 후 어느 정도의 시간이 경과된 후에 주방의 씽크대 또는 욕실의 샤워기 및 세면대에 설치된 수전을 통해 보일러에서 열교환된 따뜻한 온수가 공급될 수 있었다.

그러나, 온수를 한동안 사용하지 않은 상태에서 온수를 사용하기 위해 수전을 작동시키게 되면 보일러와 수전사이에 연결 설치된 공급관 내부의 물은 가열되지 않은 차가운 상태이기 때문에 상기 수전을 통해 그대로 공급되어 찬물이 나오는 문제점이 발생하게 되었다.

상기와 같은 현상은 겨울철과 같은 동절기에 사용자가 온수를 즉시 사용할 수 없게 되어 불편함을 유발하였으며, 온수가 공급될 때까지 수초에서 수십초 동안 가열되지 않은 냉수를 그대로 버리게 되어 불필요한 물의 낭비를 야기시켰다.

본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위하여 창안된 것으로, 본 발명의 목적은 보일러와 수도밸브 사이에 설정온도의 온수가 지속적으로 순환되게 함으로써 사용자가 수도밸브를 열어 사용시, 즉시 설정온도의 온수가 배출될 수 있도록 함으로써 온수 사용이 편의성을 제공할 수 있도록 하고, 종래 온수가 나오기까지 냉수를버려야 했던 자원낭비를 방지하는 온수 순환배관장치를 제공하는 데 있다.

상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명은 직수관을 통해 공급된 물을 수용하여 가열하는 보일러와 상기 보일러에서 가열될 온수의 배출을 제어하는 수도밸브 사이에 설치된 배관장치에 있어서, 상기 보일러에서 가열된 온수가 배출되도록 일측단부가 연결되게 설치되는 배출관; 상기 배출관의 타측단부에 내부가 연통되게 설치되어 상기 보일러로부터 배출된 온수가 채워지는 분기관; 상기 분기관의 내측에 설치되되 길이방향 일측이 그 분기관의 외측방향으로 연장되어 상기 직수관과 연결되는 순환관; 일측이 상기 분기관의 내측으로 삽입되어 상기 순환관에 연결되게 설치되고, 온수가 상기 순환관의 내측방향으로 유입되는 것을 제어하는 바이패스밸브; 상기 수도밸브에 일측이 연결되게 설치되되 상호 분리된 한 쌍의 중공형 유로가 형성되고, 한 쌍의 유로 중 어느 하나의 유로는 상기 분기관의 내측과 연통되게 형성되고, 다른 하나의 유로는 상기 바이패스밸브와 연결되게 설치되는 공급관;를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 배출관의 경로 상에 설치되어 상기 보일러로부터 배출되는 물이 상기 분기관, 공급관, 순환관, 직수관을 거쳐 다시 보일러로 유동 가능하도록 구비되는 순환펌프를 더 포함하여 구성된다.

또한, 상기 바이패스 밸브는, 일측이 상기 분기관의 외측에 걸림된 상태로 타측이 상기 분기관의 내측에 설치되되 외주연에 상기 순환관의 내측과 연통되는 연통공 및 상기 분기관의 내측과 연통되는 유입공이 형성된 밸브몸체; 상기 분기관의 외측 밸브몸체에 설치되어 전기적 신호로 작동되는 솔레노이드; 상기 밸브몸체와 솔레노이드 사이에 설치되되 내부가 상기 밸브몸체와 연통되는 관체; 상기 관체와 밸브몸체에 위치하도록 설치되되 외주연에는 내측과 연통되는 순환공이 형성되고, 상기 솔레노이드에 공급되는 전력의 유무에 따라 상기 관체와 밸브몸체의 내측을 유동하여 상기 연통공과 유입공 중 어느 하나에 상기 순환공이 연통되는 작동구; 일측이 상기 밸브몸체에 연결된 상태로 타측이 상기 공급관의 한 쌍의 유로 중 어느 하나의 유로와 연결되는 중공형 결합구;를 포함하여 구성된다.

본 발명에 따르면 보일러와 수도밸브 사이에 설정온도의 온수가 지속적으로 순환됨으로 동절기 급작스런 온수사용시, 즉시 온수가 배출됨으로써 온수 사용의 편의성을 제공할 수 있음은 물론 자원낭비를 방지할 수 있고, 다수개의 수도밸브가 개방되더라도 동일한 수압으로 온수를 공급할 수 있게 된다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 온수 순환배관장치의 상태를 개략적으로 나타낸 상태도,
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 온수 순환배관장치에서 일부 수전이 열린상태를 나타낸 상태도,
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 온수 순환배관장치에서 다수의 수전이 모두 열린상태를 나타낸 상태고,
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 바이패스밸브가 구동하지 않을 때의 온수흐름을 나타낸 상태도,
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 바이패스밸브의 구동하는 경우의 온수흐름을 나타낸 상태도,
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 구성과 제어부의 연결상태를 나타낸 블록도.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 온수 순환배관장치를 상세히 설명한다. 이에 앞서 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략될 것이다.

또한, 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 설정된 용어들로서 이 용어들은 제품을 생산하는 생산자나 제조자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있을 것이며, 도면에 도시된 선들의 두께나 구성요소의 크기 등은 설명의 명료성과 편의상 과장되게 도시되어 있을 수 있고, 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 변형 예들이 있을 수 있음을 이해하여야 할 것이다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 온수 순환배관장치의 상태를 개략적으로 나타낸 상태도이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 온수 순환배관장치에서 일부 수도밸브가 열린상태를 나타낸 상태도이며, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 온수 순환배관장치에서 다수의 수도밸브가 모두 열린상태를 나타낸 상태도이고, 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 바이패스밸브가 구동하지 않을 때의 온수흐름을 나타낸 상태도이며, 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 바이패스밸브의 구동하는 경우의 온수흐름을 나타낸 상태도이고, 도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 구성과 제어부의 연결상태를 나타낸 블록도이다.

상기 도 1 내지 도 6에 도시된 바와 같이 본 발명에 따른 온수 순환배관장치는 직수관(10)을 통해 공급된 물을 수용하여 가열하는 보일러(20)와 상기 보일러(20)에서 가열될 온수의 배출을 제어하는 수도밸브(15) 사이에 설치된 배관장치에 있어서, 상기 보일러(20)와 연결된 배출관(30), 상기 배출관(30)에 연결되는 분기관(40), 일측이 상기 직수관(10)에 연결된 상태로 상기 분기관(40)의 내측에 위치되게 설치되는 순환관(50), 바이패스밸브(60), 공급관(70)을 포함하여 구성된다.

여기서, 상기 수도밸브(15)에는 별도의 냉수배관(미도시)이 연결된 상태 있도록 하는 것이 바람직할 것이다.

상기 보일러(20)는 상수도를 통해 유입되는 물을 공급하기 위한 상기 직수관(10)의 단부와 연결되게 설치되며, 상기 직수관(10)을 통해 공급된 물은 케이싱 내부에 설치된 열교환기를 통해 열교환시켜 온수가 공급가능하도록 구비된다.

이때, 상기 보일러(20)는 연료로서 가스, 기름, 전기 및 석탄 등이 사용될 수 있을 것이다.

상기 보일러(20)에서 배출된 온수는 상기 배출관(30)을 거쳐 상기 분기관(40)의 내부로 유입되는데, 상기 배출관(30)은 상기 보일러(20)에서 가열된 온수가 배출되도록 일측단부가 상기 보일러(20)와 연결되고 타측단부는 후술되는 분기관(40)에 연결된다.

이때, 상기 배출관(30)의 경로 상에는 상기 보일러(20)로부터 배출되는 물이 후술되는 다수의 관로를 거쳐 다시 보일러(20)로 유동할 수 있도록 하는 순환펌프(31)가 구비된다.

상기 분기관(40)은 상기 배출관(30)을 거쳐 유동된 온수가 채워지는데, 이 분기관(40)에는 다수의 공급관(70)이 연통되게 연결된 상태에 있게 된다.

또한, 상기 분기관(40)의 내측에는 일정길이의 순환관(50)이 설치되는 데, 길이방향 일측이 상기 분기관(40)의 외부로 연장되어 상기 직수관(10)에 연결된다.

이때, 상기 직수관(10)에 인접한 상기 분기관(40)에는 체크밸브가 설치되어 상기 직수관(10)에서 유입된 물이 상기 분기관(40)으로 유입되는 것을 방지하도록 구성된다.

또한, 상기 분기관(40)에는 상기 순환관(50)과 연결되는 다수개의 바이패스밸브(60)가 설치된다. 이때, 상기 바이패스밸브(60)는 후술되는 공급관(70)의 갯수와 동일한 개수로 설치된다.

상기의 바이패스밸브(60)는 일측이 상기 분기관(40)의 내측으로 삽입되어 상기 순환관(50)에 연결되게 설치되고, 온수가 상기 순환관(50)의 내측방향으로 유입되는 것을 제어하게 된다. 상기 바이패스밸브(60)에 대한 자세한 설명은 후술하기로 한다.

상기 공급관(70)은 상기 수도밸브(15)에 일측이 연결되게 설치되되 상호 분리된 한 쌍의 중공형 유로가 형성되고, 한 쌍의 유로 중 어느 하나의 유로는 상기 분기관(40)의 내측와 연통되게 형성되고, 다른 하나의 유로는 상기 바이패스밸브(60)와 연결되게 설치된다.

한편, 상기 바이패스밸브(60)는 일측이 상기 분기관(40)의 외측에 걸림된 상태로 타측이 상기 분기관(40)의 내측에 설치되되 외주연에 상기 순환관(50)의 내측과 연통되는 연통공(62) 및 상기 분기관(40)의 내측과 연통되는 유입공(63)이 형성된 밸브몸체(61), 상기 분기관(40)의 외측 밸브몸체에 설치되어 전기적 신호로 작동되는 솔레노이드(64), 상기 밸브몸체(61)와 솔레노이드(64) 사이에 설치되되 내부가 상기 밸브몸체(61)와 연통되는 관체(65), 상기 관체(65)와 밸브몸체(61)에 위치하도록 설치되되 외주연에는 내측과 연통되는 순환공(67)이 형성되고, 상기 솔레노이드(64)에 공급되는 전력의 유무에 따라 상기 관체(65)와 밸브몸체(61)의 내측을 유동하여 상기 연통공(62)과 유입공(63) 중 어느 하나에 상기 순환공(67)이 연통되는 작동구(66), 일측이 상기 밸브몸체(61)에 연결된 상태로 타측이 상기 공급관(70)의 한 쌍의 유로 중 어느 하나의 유로와 연결되는 중공형 결합구(68)를 포함하여 구성된다.

상기와 같은 바이패스밸브의 작용에 대해 살펴보면, 솔레노이드(64)의 코일에 전류가 공급되지 않은 경우, 도 4에 도시된 바와 같이 상기 작동구(66)에 형성된 순환공(67), 상기 밸브몸체(61)의 연통공(62), 상기 순환관(50)의 내측이 연통되어 상기 공급관(70)으로부터 상기 밸브몸체(61)의 내측으로 유입된 온수가 상기 작동구(66)의 내측을 거쳐 상기 순환관(50)으로 유동하게 된다.

이때, 상기 밸브몸체(61)에 형성된 유입공(63)은 상기 작동구(66)에 의해 폐쇄되어 상기 분기관(40)의 내측에 채워진 온수가 상기 밸브몸체(61)의 내측으로 유동하는 것을 차단하게 된다.

여기서, 상기 작동구(66)가 작동하지 않는 상태인 경우에는 상기 공급관(70)의 단부에 설치된 수도밸브(15)가 닫혀진 상태에 있는 것이다.

상기 솔레노이드(64)의 코일에 전류가 공급되어 상기 작동구(66)가 작동하는 경우, 도 5에 도시된 바와 같이 상기 작동구(66)가 상기 밸브몸체(61)의 하측방향으로 이동하게 되고, 그로 인해 상기 밸브몸체(61)의 유입공(63)과 상기 작동구(66)의 순환공(67)이 연통되어 상기 분기관(40)의 내측에 채워진 온수가 상기 밸브몸체(61)의 내측을 거쳐 상기 공급관(70)의 한 쌍의 유로 중 어느 하나의 유로로 유동하게 된다.

이때, 상기 밸브몸체(61)의 연통공(62)은 상기 작동구(66)에 의해 폐쇄된 상태에 있게 되어 상기 분기관(40)의 유입공(63)을 통해 유입된 온수가 상기 순환관(50)으로 유입되지 않고, 또하 상기 순환관(50)의 온수 또한 상기 밸브몸체(61)의 내측으로 유입되지 않게 된다.

여기서, 상기 작동구(66)가 작동한 상태인 경우에는 상기 공급관(70)의 단부에 설치된 수도밸브(15)가 열려진 상태에 있는 것이다.

한편, 본 발명에 따른 온수 순환배관장치를 이용하는 경우 별도의 제어부를 설치하여 상기 보일러(20)의 구동과 순환펌프(31)의 구동을 제어하도록 구성할 수 있을 것이며, 상기 수도밸브(15)에 별도의 작동센서(16)를 구비함으로써 감지된 신호에 의해 상기 바이패스밸브(60)의 작동구(66)가 작동할 수 있도록 구성할 수도 있을 것이다.

즉, 상기 작동센서(16)를 사용자의 신체 접촉이 감지되면 상기 제어부(80)에서 상기 솔레노이드(64)에 전기적 신호를 보내 상기 작동구(66)가 작동하도록 함으로써 상기 공급관(70)의 한 쌍의 유로를 통해 온수가 수도밸브(15)를 통해 배출될 수 있도록 할 수 있는 것이다.

또한, 상기 보일러(20)에는 물의 온도를 감지하는 온도감지센서(21)를 설치하여 배관을 순환하는 온수가 설정온도 이하로 떨어지는 경우, 이를 감지하여 온수의 온도를 설정온도 이상으로 올려 배출할 수 있도록 구성할 수 있을 것이다.

또한, 상기 직수관(10)에서는 필요에 의해서만 상기 보일러(20)의 내측으로 원수가 공급되도록 하는 것이 바람직할 것이다.

상기와 같이 구성된 본 발명에 따른 온수 순환배관장치의 순환상태를 살펴보면, 먼저 각각의 공급관 단부에 수도밸브(15)가 닫혀있는 상태로 설명한다.

상기 보일러(20)에서 설정온도의 온수가 상기 배출관(30)으로 배출되고, 배출된 온수는 상기 분기관(40)의 내측으로 유입된다.

상기 분기관(40)의 내측으로 유입된 온수는 상기 공급관(70)의 한 쌍의 유로 중 어느 하나의 유로를 통해 상기 수도밸브(15)까지 유동하였다가 상기 수도밸브(15)가 닫혀있음으로 인해 상기 공급관(70)의 다른 하나의 유로를 통해 상기 바이패스밸브(60)방향으로 유동한다.

상기 바이패스밸브(60)로 유동한 온수는 상기 밸브몸체(61)의 내측을 거쳐 상기 순환관(50)으로 유동하고, 다시 상기 직수관(10)을 통해 상기 보일러(20)의 내부로 유동한다.

이때, 상기 보일러(20)의 내측에 설치된 온도감지센서(21)에서는 유입된 온수의 온도를 측정하여 제어부(80)로 송출하고, 송출된 신호에 의해 온수의 온도가 설정온도 이하인 경우에는 상기 제어부(80)에서는 다시 물을 따뜻하게 데우도록 상기 보일러(20)에 신호를 송출한다.

그리고, 온수의 온도가 설정온도가 된 경우에는 상기 보일러(20)에 채워진 온수를 상기 배출관(30)을 통해 배출하고, 이때 상기 배출관(30)의 관로상에 설치된 순환펌프(31)가 가동됨으로써 온수가 순환될 수 있도록 한다.

사용자가 온수를 사용하기 위해 상기 작동센서(16)를 터치하여 상기 바이패스밸브(60)의 작동구(66)가 작동하는 경우, 상기 작동구(66)는 상기 밸브몸체(61)의 하측방향으로 하강하여 상기 밸브몸체(61)의 연통공(62)을 폐쇄하고, 그 작동구(66)의 순환공(67)이 상기 밸브몸체(61)의 유입공(63)과 연통됨으로써 상기 분기관(40)에 채워진 온수가 상기 공급관(70)의 한 쌍의 유로 중 어느 하나의 유로로 직접 유동하고, 다른 하나의 유로에는 상기 유입공(63)을 통해 밸브몸체(61)로 유입된 온수가 유동한다.

즉, 상기 공급관(70)의 한 쌍의 유로 내측으로 상기 분기관(40)의 내측에 채워진 온수가 유동하여 상기 수도밸브(15)를 통해 배출되는 것이다.

그리고, 사용자가 다시 상기 작동센서(16)를 터치하면 상기 바이패스밸브(60)의 작동구(66)가 원래의 위치로 복귀하여 상기 유입공(63)을 폐쇄함과 동시에 상기 연통공(62)와 연통됨으로써 온수가 순환될 수 있게 된다.

이와 같이 본 발명에 따른 온수 순환배관장치는 보일러와 수도밸브 사이에 일정한 설정온도를 갖는 온수가 순환되도록 구성함으로써 사용자가 온수를 사용하기 위해 수도밸브를 개방하는 즉시 따뜻한 물을 사용할 수 있게 되어 종래 온수가 나오기까지 냉수를 버려야했던 자원낭비를 방지할 수 있고, 온수사용을 즉시 이룰 수 있어 온수 사용의 편의성을 제공할 수 있게 된다.

상기와 같이 본 발명의 구체적인 실시 예에 관해 상세히 설명하였으나, 본 발명이 속하는 분야에 통상의 지식을 갖는 자라면 본 발명의 범주에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 변형실시가 가능할 것이다. 그러므로, 본 발명의 범위는 상술한 실시 예에 한정하지 않고, 후술하는 특허청구범위뿐만 아니라, 이 청구범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 할 것이다.

10: 직수관 15: 수도밸브
16: 작동센서 20: 보일러
21: 온도감지센서 30: 배출관
31: 순환펌프 40: 분기관
50: 순환관 60: 바이패스밸브
61: 밸브몸체 62: 연통공
63: 유입공 64: 솔레노이드
65: 관체 66: 작동구
67: 순환공 68: 결합구
70: 공급관 80: 제어부

Claims (3)

1. 직수관을 통해 공급된 물을 수용하여 가열하는 보일러와 상기 보일러에서 가열될 온수의 배출을 제어하는 수도밸브 사이에 설치된 배관장치에 있어서,
   상기 보일러에서 가열된 온수가 배출되도록 일측단부가 연결되게 설치되는 배출관; 상기 배출관의 타측단부에 내부가 연통되게 설치되어 상기 보일러로부터 배출된 온수가 채워지는 분기관; 상기 분기관의 내측에 설치되되 길이방향 일측이 그 분기관의 외측방향으로 연장되어 상기 직수관과 연결되는 순환관; 일측이 상기 분기관의 내측으로 삽입되어 상기 순환관에 연결되게 설치되고, 온수가 상기 순환관의 내측방향으로 유입되는 것을 제어하는 바이패스밸브; 상기 수도밸브에 일측이 연결되게 설치되되 상호 분리된 한 쌍의 중공형 유로가 형성되고, 한 쌍의 유로 중 어느 하나의 유로는 상기 분기관의 내측과 연통되게 형성되고, 다른 하나의 유로는 상기 바이패스밸브와 연결되게 설치되는 공급관;를 포함하여 구성되고,
   상기 바이패스 밸브는, 일측이 상기 분기관의 외측에 걸림된 상태로 타측이 상기 분기관의 내측에 설치되되 외주연에 상기 순환관의 내측과 연통되는 연통공 및 상기 분기관의 내측과 연통되는 유입공이 형성된 밸브몸체; 상기 분기관의 외측 밸브몸체에 설치되어 전기적 신호로 작동되는 솔레노이드; 상기 밸브몸체와 솔레노이드 사이에 설치되되 내부가 상기 밸브몸체와 연통되는 관체; 상기 관체와 밸브몸체에 위치하도록 설치되되 외주연에는 내측과 연통되는 순환공이 형성되고, 상기 솔레노이드에 공급되는 전력의 유무에 따라 상기 관체와 밸브몸체의 내측을 유동하여 상기 연통공과 유입공 중 어느 하나에 상기 순환공이 연통되는 작동구; 일측이 상기 밸브몸체에 연결된 상태로 타측이 상기 공급관의 한 쌍의 유로 중 어느 하나의 유로와 연결되는 중공형 결합구;를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 온수 순환배관장치.
   
2. 제1항에 있어서,
   상기 배출관의 경로 상에 설치되어 상기 보일러로부터 배출되는 물이 상기 분기관, 공급관, 순환관, 직수관을 거쳐 다시 보일러로 유동 가능하도록 구비되는 순환펌프를 더 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 온수 순환배관장치.
   
3. 삭제

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