KR101727998B1 - 비상용 하이브리드 발전장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은, 사용자의 수작업에 의해 유체의 압력을 인가받아 회전에너지로 전환하고, 전환된 회전에너지를 소형발전기를 통해 공급받아 전기에너지를 생성하도록 됨은 물론, 태양광발전을 통해 별도의 에너지를 소모하지 않고도 용이하게 전기에너지를 발전할 수 있도록;
유체가 입출되도록 중공된 '관' 형상의 몸체와, 상기 몸체의 내부에 회전가능하게 고정되며 유체압력을 인가받아 회전하여 회전에너지를 생성하도록 된 러너와, 상기 러너의 회전에너지를 공급받도록 연결되어 인가되는 회전에너지를 전기에너지로 전환하도록 된 발전기를 포함하여 이루어지는 발전수단과; 내부에 상기 발전수단이 수납되는 수납공간이 형성되는 수납본체와, 상기 수납본체의 일측에 축 결합하여 상기 수납공간을 개폐하도록 된 수납덮개를 포함하여 이루어지는 수납수단을 포함하여 이루어지는 휴대용 자가발전장치에 있어서; 상기한 수납본체에서 상기 수납공간에는, 중심에 상기 발전기의 회전축이 동일 방향으로 회전하도록 끼움 결합하는 종동기어와, 상기 종동기어와 기어결합하며 중심축이 상기 수납본체의 외부로 돌출되는 가동기어가 회전가능하게 구비되며; 상기 가동기어의 중심축에는, 사용자가 취부하여 수작업으로 회전시키도록 된 레버가 결합 된 비상용 하이브리드 발전장치를 제공한다.

Description

비상용 하이브리드 발전장치{Hybrid power system emergency}

본 발명은, 휴대가 가능하여 야외에서 용이하게 자가발전을 하여 전기에너지를 생성할 수 있도록 된 비상용 하이브리드 발전장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는, 사용자의 수작업에 의해 유체의 압력을 인가받아 회전에너지로 전환하고, 전환된 회전에너지를 소형발전기를 통해 공급받아 전기에너지를 생성하도록 됨은 물론, 태양광발전을 통해 별도의 에너지를 소모하지 않고도 용이하게 전기에너지를 발전할 수 있으며, 특히, 휴대 및 보관이 용이하여 사용상의 편의를 극대화할 수 있도록 된 비상용 하이브리드 발전장치에 관한 것이다.

사회가 고도화되면서 다양한 전자기기가 개발되고, 그 사용 인구가 날로 확대되고 있는 추세이며, 근자에는 휴대폰 등과 같은 휴대용 전자기기의 활용이 증대하고 있는 실정이다.

그리고, 낚시, 등산 등과 같이 야외에서 이루어지는 레저문화의 발달로 인하여 야외에서 생활하는 시간이 증가하고 있는 추세이다.

이에 따라 최근에는, 야외에서 생활하는 중에 사용되는 각종 전자기기에 소모되는 전기에너지를 자가발전을 통해 획득하여 비상시에 필요한 전원을 사용할 수 있도록 된 휴대용 자가발전장치들이 제안되어 사용되고 있는 실정이다.

이러한, 종래의 휴대용 자가발전장치는, 전기에너지를 생성하고자 할 경우, 정해진 조작(레버의 회전운동) 등과 같은 별도의 동작을 구현하여야만 하기 때문에, 사용이 불편하고 시간이 많이 소요되는 문제점이 있었다.

이에 따라, 간편하게 전기에너지를 생성할 수 있도록 된 자가발전장치들이 제안되고 있는바, 그 중 하나로, 한국특허공개번호 제10-2007-91505호(명칭; 휴대형 자가발전장치)가 있으며, 상기 휴대형 자가발전장치는, 공보에 기재된 바와 같이, N극 및 S극이 반복 착자 되게 환봉 형상으로 형성되어 케이스의 내부에 직립 되게 설치되는 복수 개의 마그네트부재와, 상기 마그네트부재의 외주 면상에 삽입되고 원통형 코어의 내측에 권선이 일정한 횟수로 권취 된 스테이터와, 상기 스테이터에 접속되어 외부로부터 작용 되는 관성 력에 의한 스테이터의 승강 동작이 반복적으로 수행되도록 케이스 상에 설치되는 탄성부재와, 상기 스테이터 및 마그네트부재의 작용으로 스테이터로부터 출력되는 발전 전원을 평활화하여 DC레벨로 형성하기 위한 회로가 설계된 PCB기판과, 상기 PCB기판의 출력단으로부터 발전 된 전압을 수전 받아 충전하도록 케이스의 내부에 설치되는 충전지팩과, 상기 충전지팩에 충전된 전원을 외부로 급전하기 위한 급전포트로 구성된다.

즉, 사용자가 상기 자가발전장치를 휴대한 상태에서, 걷거나 움직여 발생된 요동(진동)을 통해 발전을 하도록 되어 있다.

그리고, 한국실용신안등록번호 제20-0199057호(명칭: 악력을 이용한 휴대용 발전기)에서는, 공보에 공지된 바와 같이, 탄발되는 손잡이를 반복적으로 가압함에 따라 손잡이의 평기어치와 맞물려있는 발전기의 회전축기어가 회전되고 이 회전축기어의 회전에 의해 발전기가 발전되도록 하는 악력을 이용한 휴대용 발전기에 있어서, 상기 발전기의 상면에 브리지 정류회로, 안정화회로, 정전압회로 및 충전배터리를 포함하는 회로기판이 설치되고 이 회로기판에 점화코일, 전구, 광섬유 및 스피커가 전기적으로 연결되며 이들 점화코일, 전구, 광섬유 및 스피커를 덮어씌워 이들이 각각 구분된 상태로 외부에 노출되도록 하는 외부커버가 마련된 발전기가 r기재되어 있다.

그러나, 상기와 같은 종래의 자가발전장치는, 사용자의 동작에 따른 운동 에너지를 지속적으로 소모해야만 하기 때문에 사용이 불편하고 시간적, 공간적 제약이 있어 비 효율적인 문제점이 있었다.

한편, 한국특허공개번호 제10-2000-73212호(명칭: 열전모듈 외장형 휴대용 태양열 발전기)에서는,공보에 기재된 바와 같이, 케이스; 상기 케이스의 일 측에 회전 가능하도록 결합 되되, 외면에는 태양열 집열 및 전기 에너지 변환을 위한 열전모듈이 부착된 열전모듈 외장형 덮개; 상기 케이스의 내부에 구비되되, 상기 열전모듈(솔라셀 열전 모듈판)에 의해 발생 된 전기를 축전지 충전을 위한 적정 상태로 조절출력하는 충전장치; 상기 충전장치로부터 출력되는 전류가 충전되는 축전지; 상기 축전지의 충전 정도를 외부에 표시안내하기 위한 표시자(Indicator); 상기 축전지에서 출력되는 직류전류를 필요에 따라 교류전류로 변환출력하는 인버터(Inverter); 비상용 자가 발전기(13); 및 외부 전기기기의 플러그를 연결하기 위한 콘센트를 포함하여 구성된 자가발전장치가 기재되어 있다.

즉, 자연에너지인 태양열을 이용하여 전기에너지를 얻도록 되어 있다.

또한, 한국특허등록번호 제10-1512302호(명칭: 휴대용 자가발전장치)에서는, 공보에 공지된 바와 같이, 유체가 유입하는 입구와 배출되는 출구를 가진 유체이동로를 구비하는 '관' 형상의 몸체와, 상기 몸체의 유체이동로 상에 고정되며, 이동되는 유체의 유체 압을 인가받아 회전하여 회전에너지를 생성하도록 된 러너와, 상기 러너의 회전축에서 회전에너지를 공급받도록 연결되어 인가되는 회전에너지를 전기에너지로 전환하도록 된 발전기를 포함하여 이루어지는 발전장치가 기재되어 있다.

즉, 자연적으로 유체압이 발생하는 위치에 배치하여 발전하도록 되어 있다.

그러나, 이와 같은 발전기는 자연적으로 유체암이 발생하지 않은 장소에서는 사용을 하지 못하여 원하는 발전을 구현하지 못하여 사용상 공간적 제한을 가지는 는 문제점이 있었다.

1, 한국특허공개번호 제10-2007-91505호 2, 한국실용신안등록번호 제20-0199057호 3, 한국특허공개번호 제10-2000-73212호 4, 한국특허등록번호 제10-1512302호

본 발명은, 상기와 같은 종래의 발전장치가 가지는 문제점들을 해결하기 위하여 제안된 것으로, 본 발명의 목적은, 사용상 공간적인 제한을 받지 않으면서 사용자의 수작업에 의해 유체의 압력을 인가받아 회전에너지로 전환하고, 전환된 회전에너지를 소형발전기를 통해 공급받아 전기에너지를 생성하도록 됨은 물론, 태양광발전을 통해 별도의 에너지를 소모하지 않고도 용이하게 전기에너지를 발전할 수 있으며, 특히, 휴대 및 보관이 용이하여 사용상의 편의를 극대화할 수 있도록 된 비상용 하이브리드 발전장치를 제공하는 것에 있다.

상기와 같은 본 발명의 목적을 달성하기 위한 본 발명의 비상용 하이브리드 발전장치는, 유체가 입출되도록 중공된 '관' 형상의 몸체와, 상기 몸체의 내부에 회전가능하게 고정되며 유체압력을 인가받아 회전하여 회전에너지를 생성하도록 된 러너와, 상기 러너의 회전에너지를 공급받도록 연결되어 인가되는 회전에너지를 전기에너지로 전환하도록 된 발전기를 포함하여 이루어지는 발전수단과; 내부에 상기 발전수단이 수납되는 수납공간이 형성되는 수납본체와, 상기 수납본체의 일측에 축 결합하여 상기 수납공간을 개폐하도록 된 수납덮개를 포함하여 이루어지는 수납수단을 포함하여 이루어지는 비상용 하이브리드 발전장치에 있어서; 상기한 수납본체에서 상기 수납공간에는, 중심에 상기 발전기의 회전축이 동일 방향으로 회전하도록 끼움 결합하는 종동기어와, 상기 종동기어와 기어결합하며 중심축이 상기 수납본체의 외부로 돌출되는 가동기어가 회전가능하게 구비되며; 상기 가동기어의 중심축에는, 사용자가 취부하여 수작업으로 회전시키도록 된 레버가 결합되는 것을 특징으로 한다.

상기한 수납본체와 상기 수납덮개에서 선택된 외주면에는, 태양광을 입력받아 발전하도록 된 태양광발전모듈이 구비되는 것을 특징으로 한다.

상기와 같이 이루어지는 본 발명에 의한 비상용 하이브리드 발전장치는, 사용자가 발전수단의 일부위를 와이어로 연결한 후, 회전시키면 상기 몸체로 공기(유체)압이 인가되면서 러너를 회전시켜 발전기를 통해 전기에너지를 발생시킴은 물론, 수납수단에 구비된 레버와 가동기어 및 종동기어를 통해 발전기의 회전축을 임의로 회전시켜 전기에너지를 생성하도록 되어 있어, 자연적으로 유체압이 발생되지 않는 공간에서도 임의로 유체압을 발생시킬 수 있어, 사용상 공간적인 제한을 받지 않으면서 사용자의 수작업에 의해 발전할 수 있는 효과를 가진다.

아울러, 태양광발전모듈을 통해 별도의 에너지를 소모하지 않고도 용이하게 전기에너지를 발전할 수 있으며, 특히, 수납수단을 통해 휴대 및 보관이 용이하여 사용상의 편의를 극대화할 수 있는 효과를 가진다.

도 1은, 본 발명에 따른 일 실시 예에 의한 비상용 하이브리드 발전장치를 보인 개략 사시 예시도.
도 2 및 도 3은, 본 실시 예에 의한 비상용 하이브리드 발전장치를 보인 개략 사시 예시도.
도 4는, 본 실시 예에 의한 비상용 하이브리드 발전장치를 보인 개략 평면 예시도.
도 5는, 본 실시 예에 의한 비상용 하이브리드 발전장치를 구성하는 수납수단을 보인 개략 사시 예시도.
도 6은, 본 실시 예에 의한 비상용 하이브리드 발전장치를 보인 개략 단면 예시도.
도 7은, 본 실시 예에 의한 비상용 하이브리드 발전장치의 사용상태를 보인 개략 단면 예시도.
도 8 및 도 9는, 본 발명에 따른 다른 실시 예에 의한 비상용 하이브리드 발전장치를 보인 개략 예시도.

이하, 첨부된 도면을 참조하여, 본 발명에 따른 바람직한 실시 예에 의한 비상용 하이브리드 발전장치를 상세히 설명하면 다음과 같다.

본 발명의 실시 예는 여러 가지 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 아래에서 상세히 설명하는 실시 예로 한정되는 것으로 해석되어서는 안 된다. 본 실시 예는 당 업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 더욱 완전하게 설명하기 위해서 제공되는 것이다. 따라서 도면에서의 요소의 형상 등은 보다 명확한 설명을 강조하기 위해서 과장되어 표현될 수 있다. 각 도면에서 동일한 부재는 동일한 참조부호로 도시한 경우가 있음을 유의하여야 한다. 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 공지 기능 및 구성에 대한 상세한 기술은 생략된다.

도 1 내지 도 7은, 본 발명에 따른 일 실시 예에 의한 비상용 하이브리드 발전장치를 보인 도면으로, 본 실시 예에 의한 비상용 하이브리드 발전장치(1)는, 사용자가 임의로 발생시킨 유체압과 인력에 의해 발전기의 회전축을 회전시켜 발전함은 물론, 태양광을 통한 발전을 구현함으로써, 자연적으로 유체압이 발생되지 않는 공간에서도 발전할 수 있어, 사용상 공간적인 제한을 받지 않으면서 야외에서 유용하게 사용할 수 있도록 된 것이다.

이러한 본 실시 예에 의한 비상용 하이브리드 발전장치(1)는, 유체가 입출되도록 중공된 '관' 형상의 몸체(21)와, 상기 몸체(21)의 내부에 회전가능하게 고정되며 유체압력을 인가받아 회전하여 회전에너지를 생성하도록 된 러너(22)와, 상기 러너(22)가 고정되어 회전에너지를 공급받도록 연결되어 인가되는 회전에너지를 전기에너지로 전환하도록 된 발전기(23)를 포함하여 이루어지는 발전수단(2)을 가진다.

즉, 본 실시 예에 의한 비상용 하이브리드 발전장치(1)를 휴대하는 중에, 필요 시, 도 7에서 도시된 바와 같이, 사용자가 상기 몸체(21)의 일부위를 와이어(3)로 연결한 후, 회전시켜, 회전중심을 축으로 하여 확장된 반지름을 가지면서 상기 발전수단(2)을 원 회전시킴으로써, 상기 몸체(21)의 내부로 공기(유체)압을 인가시켜 상기 러너(22)를 회전시키게 된다.

이에 따라, 상기 러너(22)의 회전에너지를 상기 발전기(23)의 회전축(231)이 인가받아 전기에너지로 전환하여 발전하게 된다.

이와 같이 발전된 전기에너지는 미도시된 축전기에 축전되어, 필요 시 사용하면 된다

따라서, 필요 시 야외에서 전기에너지를 안정적으로 획득하여 사용할 수 있어 발전효율 및 사용효율이 기존에 비하여 현저히 증대된다.

상기에서 발전기(23)는, 휴대 가능한 소형발전기로 이루어지는 것이 바람직하며, 발생 된 전기를 외부로 송전하여 상기 축전기 등에 충전할 수 있도록 된 연결선(미 도시됨)이 구비되는 것이 가장 바람직하다.

상기와 같이 이루어지는 본 실시 예에 의한 비상용 하이브리드 발전장치(1)는, 내부에 상기 발전수단(2)이 수납되는 수납공간이 형성되는 수납본체(41)와, 상기 수납본체(41)의 일측에 축 결합하여 상기 수납공간을 개폐하도록 된 수납덮개(42)를 포함하여 이루어지는 수납수단(4)을 가진다.

즉, 상기 수납본체(41)의 수용공간에 상기 발전수단(2)을 수납하고, 상기 수납덮개(42)로 상기 수납본체(41)의 수용공간을 폐쇄하여, 상기 발전수단(2)이 외력에 의해 손상되지 않고 안정적으로 보관할 수 있도록 되어 있다.

상기에서 수납수단(4)에는, 사용자가 손으로 잡고 용이하게 운반할 수 있도록 된 손잡이(43)가 구비되는 것이 바람직하며; 상기한 수용본체(41)의 수용공간에는, 상기 몸체(21)가 내부에 맞춤되면서 끼움 수용되는 수용관(44)이 구비되어 상기 발전수단(2)을 안정적으로 수용할 수 있도록 되는 것이 가장 바람직하다.

한편, 상기한 축전지는, 상기 수용본체(21)의 내부에 구비되는 것이 바람직하다.

그리고, 본 실시 예에 의한 비상용 하이브리드 발전장치(1)에서, 상기한 몸체(21)와 상기한 수납본체(41)의 내주면에는, 서로 끼움결합하는 끼움홈(51)과 끼움돌기(52)가 각각 형성되어, 상기 수용공간에서 상기 발전수단(2)이 유동되지 않으면서 안정적으로 고정된 상태를 유지할 수 있도록 되는 것이 바람직하다.

이와 같이 이루어지는 본 실시 예에 의한 비상용 하이브리드 발전장치(1)에서, 상기한 수납본체(41)에서 상기 수납공간에는, 중심에 상기 발전기(23)의 회전축(231)이 동일 방향으로 회전하도록 끼움 결합하는 종동기어(61)와, 상기 종동기어(61)와 기어결합하며 중심축이 상기 수납본체(41)의 외부로 돌출되는 가동기어(62)가 회전가능하게 구비된다.

즉, 상기 발전수단(2)이 상기 수납본체(41)에 수용되면, 상기 발전기(23)의 회전축(231)이 상기 종동기어(61)의 중심에 끼움 결합하게 되고, 사용자가 상기 가동기어(62)를 회전시키면 상기 종동기어(61)가 회전하게 되어, 상기 발전기(23)의 회전축(231)으로 회전에너지를 인가하게 됨으로써, 전기에너지를 발전하게 된다.

한편, 상기한 가동기어(62)의 중심축에는, 사용자가 취부하여 수작업으로 회전시키도록 된 레버(63)가 결합되어, 사용자가 상기 레버(63)를 손으로 잡고 안정적으로 상기 가동기어(62)를 회전시키도록 되는 것이 바람직하다.

상기와 같이 이루어지는 본 실시 예에 의한 비상용 하이브리드 발전장치(1)는, 사용자가 상기 발전수단(2)의 일 부위를 와이어(3)로 연결한 후, 도 7에서 도시된 바와 같이 회전시키면, 상기 몸체(21)로 공기(유체)압이 인가되면서 상기 러너(22)를 회전시켜 상기 발전기(23)를 통해 전기에너지를 발생시키게 된다.

그리고, 상기 수납수단(4)에 구비된 레버(63)를 회전시키면, 상기 가동기어(62) 및 종동기어(61)가 회전하게 되어, 상기 발전기(23)의 회전축을 임의로 회전시켜 전기에너지를 생성하게 된다.

이에 따라, 자연적으로 유체압이 발생되지 않는 공간에서도 임의로 상기 발전기(23)의 회전축(231)을 회전시켜 회전에너지를 생성하고, 생성된 회전에너지를 전기에너지로 전환하여 발전하게 된다.

따라서, 사용상의 공간적인 제한을 받지 않으면서 사용자의 수작업에 의해 전기에너지를 안정적으로 얻을 수 있다.

한편, 도 8 및 도 9는, 본 발명에 따른 다른 실시 예에 의한 비상용 하이브리드 발전장치를 보인 도면으로, 본 실시 예에 의한 비상용 하이브리드 발전장치(1)는, 상기한 수납본체(41)와 상기 수납덮개(42)에서 선택된 외주면에는, 태양광을 입력받아 발전하도록 된 태양광발전모듈(7)이 구비되는 것이 바람직하다.

이에 따라, 상기 태양광발전모듈(7)을 통해 별도의 에너지를 소모하지 않고도 태양광을 통해 용이하게 전기에너지를 발전할 수 있게 된다.

상기에서 태양광발전모듈(7)은, 상기 수납덮개(42)의 외주면에서 내측방향으로 몰입된 고정홈에 끼움결합하여 고정되며, 상기 축전기와 전기적으로 연결되어 발전된 전기에너지를 축전하도록 되는 것이 바람직하다.

그리고, 상기한 수납덮개(42)에는, 상기 태양광발전모듈(7)이 고정된 커버(8)가 회전가능하게 축 고정되는 것이 바람직하며, 이에 따라, 도 9에서 도시된 바와 같이, 상기 태양광발전모듈(7)의 발전면적을 안정적으로 확장함과 동시에, 휴대 및 보관시에 상기 태양광발전모듈(7)이 외력에 의해 손상되는 것을 방지하도록 되는 것이 가장 바람직하다.

이상에서 설명된 본 고안의 일 실시 예는 예시적인 것에 불과하며, 본 발명이 속한 기술분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시 예가 가능하다는 점을 잘 알 수 있을 것이다. 그러므로 본 발명은 상기의 상세한 설명에서 언급되는 형태로만 한정되는 것은 아님을 잘 이해할 수 있을 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다. 또한, 본 발명은 첨부된 청구범위에 의해 정의되는 본 발명의 정신과 그 범위 내에 있는 모든 변형물과 균등물 및 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.

1 : 발전장치 2 : 발전수단
21 : 몸체 22 : 러너
23 : 발전기 231 : 회전축
3 : 와이어 4 : 수납수단
41 : 수납본체 42 : 수납덮개
43 : 손잡이 44 : 수용관
51 : 끼움홈 52 : 끼움돌기
61 : 종동기어 62 : 가동기어
63 : 레버 7 : 태양광발전모듈
8 : 커버

Claims (2)

1. 유체가 입출되도록 중공된 '관' 형상의 몸체(21)와, 상기 몸체(21)의 내부에 회전가능하게 고정되며 유체압력을 인가받아 회전하여 회전에너지를 생성하도록 된 러너(22)와, 상기 러너(22)의 회전에너지를 공급받도록 연결되어 인가되는 회전에너지를 전기에너지로 전환하도록 된 발전기(23)를 포함하여 이루어지는 발전수단(2)과; 내부에 상기 발전수단(2)이 수납되는 수납공간이 형성되는 수납본체(41)와, 상기 수납본체(41)의 일측에 축 결합하여 상기 수납공간을 개폐하도록 된 수납덮개(42)를 포함하여 이루어지는 수납수단(4)과; 상기 수납본체(41)와 상기 수납덮개(42)에서 선택된 외주면에 구비되며 태양광을 입력받아 발전하도록 된 태양광발전모듈(7)을 포함하여 이루어지는 비상용 하이브리드 발전장치(1)에 있어서;
   상기한 수납본체(41)에서 상기 수납공간에는,
   중심에 상기 발전기(23)의 회전축(231)이 동일 방향으로 회전하도록 끼움 결합하는 종동기어(61)와, 상기 종동기어(61)와 기어결합하며 중심축이 상기 수납본체(41)의 외부로 돌출되는 가동기어(62)가 회전가능하게 구비되며;
   상기한 가동기어(62)의 중심축에는,
   사용자가 취부하여 수작업으로 회전시키도록 된 레버(63)가 결합되고;
   상기한 몸체(21)의 일부위에는,
   상기 몸체(21)를 회전시키어 상기 몸체(21)로 공기(유체)압이 인가하여 상기 러너(22)를 회전시켜 상기 발전기(23)를 통해 전기에너지를 발생시키도록 된 와이어(3)로 연결되며;
   상기한 몸체(21)와 상기한 수납본체(41)의 내주면에는,
   서로 끼움결합하는 끼움홈(51)과 끼움돌기(52)가 각각 형성되고;
   상기한 수납덮개(42)의 외주면에는,
   내측방향으로 몰입되어 상기 태양광발전모듈(7)이 끼움결합하여 고정되는 고정홈이 형성되며;
   상기한 수납덮개(42)에는,
   상기 태양광발전모듈(7)이 고정된 커버(8)가 회전가능하게 축 고정되는 것을 특징으로 하는 비상용 하이브리드 발전장치.
2. 삭제

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