KR101802353B1 - 무동력 회전식 스크린장치가 적용된 수중펌프 - Google Patents

Abstract

본 발명은 회전식 스크린장치가 적용된 수중펌프에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 유입구를 갖는 수중펌프에 설치되어 수중펌프로 물에 포함된 이물질이 유입되는 것을 방지하도록 구성된 스크린장치를 포함하는 수중펌프로서, 상기 스크린장치는 상기 유입구와 연통되게 상기 수중펌프의 하부에 설치되고 내부 작동공간이 형성되며 저면에 상기 작동공간과 연통되게 체결구가 형성된 하우징본체와, 상기 작동공간에 배치되는 베어링과, 상기 체결구에 관통되게 끼움되고 상부가 상기 베어링에 체결되는 중공의 작동관과, 상기 작동관의 하부에 형성되어 물에 포함된 이물질을 걸러내는 스크린부로 이루어지며, 상기 스크린부는 중공의 링패널들 및 상기 링패널들 사이에 안내구가 형성되게 상기 링패널들을 연결하는 간격세로바들로 구성되고, 상기 간격세로바의 일측면에는 곡선의 와류회전날개가 더 형성된 것을 특징으로 하는 회전식 스크린장치가 적용된 수중펌프를 제공한다.
본 발명인 회전식 스크린장치가 적용된 수중펌프는 하수 또는 오수를 배출시키도록 수중에 설치되는 수중펌프에 유입되는 물에 의해 회전되도록 스크린부와 작동관을 설치하고, 하우징본체에 스크래퍼를 마련하여 스크린부의 이물질을 탈거시키도록 함으로써, 물에 포함된 부유물과 같은 이물질에 의해 스크린부의 안내구 및 관통구가 막혀 물의 유입이 차단되는 것을 방지할 수 있는 효과가 있다.

Description

무동력 회전식 스크린장치가 적용된 수중펌프 {Submersible pump equipped with nonpowered rotary type screen device}

본 발명은 무동력 회전식 스크린장치가 적용된 수중펌프에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 하수 또는 오수를 배출시키도록 수중에 설치되는 수중펌프에 유입되는 물에 의해 회전되도록 스크린부와 작동관을 설치하고, 하우징본체에 스크래퍼를 마련하여 스크린부의 이물질을 탈거시키도록 함으로써, 물에 포함된 부유물과 같은 이물질에 의해 스크린부의 안내구 및 관통구가 막혀 물의 유입이 차단되는 것을 방지하는 무동력 회전식 스크린장치가 적용된 수중펌프에 관한 것이다.

일반적으로 수중펌프는 하수를 처리하는 집수정 등에 설치되어 물 등의 유체를 흡입하여 목적지로 물을 압송시키는 장치이다.

이러한 수중펌프는 수로시설인 집수정 또는 건설 및 산업현장에 설치되어, 발생되는 물을 이송하키게 된다. 그러나, 수중펌프가 물을 이송시키는 과정에서 물에 포함된 부유물이나 이물질이 수중펌프로 유입되므로, 유입되어 퇴적된 이물질을 반복적으로 제거해야 하는 불편한 문제점이 있으며, 이로 인해 수중펌프가 빈번하게 고정이 발생되는 문제점이 있었다.

근래에는 이러한 문제점을 해결하고자, 대한민국출원번호 제10-2016-0038710호에서와 같이 수중펌프로 유입되는 이물질을 걸러내도록 스트레이너를 설치하여, 물을 수중펌프로 유입시키고 이물질은 스트레이너에 걸러지도록 하는 기술이 개발되었다.

그러나, 종래의 수중펌프에 설치되어 이물질을 걸러내는 스트레이너는 고정식으로 수중펌프에 설치되므로, 이물질을 걸러내는 효율이 떨어지는 문제점이 있으며, 스트레이너에 빗살모양으로 다수의 홀을 형성시켜 이물질을 걸러내고 물을 유입시키게 되는데 지속적인 수중펌프의 구동에 의해 홀에 이물질이 끼이면서 누적되어 홀을 막아 수중펌프로 원활한 물의 유입을 방해하게 되고, 이로 인해 수중펌프의 과부화가 발생하게 되는 문제점이 상존하였다.

전술한 발명은 본 발명이 속하는 기술분야의 배경기술을 의미하며, 종래 기술을 의미하는 것은 아니다.

본 발명은 상기한 종래의 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 하수 또는 오수를 배출시키도록 수중에 설치되는 수중펌프에 있어서, 유입되는 물에 의해 회전되도록 스크린부와 작동관을 설치하고, 하우징본체에 스크래퍼를 마련하여 스크린부의 이물질을 탈거시키도록 함으로써, 물에 포함된 부유물과 같은 이물질에 의해 스크린부의 안내구 및 관통구가 막혀 물의 유입이 차단되는 것을 방지하는 무동력 회전식 스크린장치가 적용된 수중펌프를 제공하는데 그 목적이 있다.

상기 과제를 달성하기 위해 본 발명은

유입구를 갖는 수중펌프에 설치되어 수중펌프로 물에 포함된 이물질이 유입되는 것을 방지하도록 구성된 스크린장치를 포함하여 구성되며, 상기 스크린장치는 상기 유입구와 연통되게 상기 수중펌프의 하부에 설치되고 내부 작동공간이 형성되며 저면에 상기 작동공간과 연통되게 체결구가 형성된 하우징본체와, 상기 작동공간에 배치되는 베어링과, 상기 체결구에 관통되게 끼움되고 상부가 상기 베어링에 체결되는 중공의 작동관과, 상기 작동관의 하부에 형성되어 물에 포함된 이물질을 걸러내는 스크린부로 이루어지며, 상기 스크린부는 중공의 링패널들 및 상기 링패널들 사이에 안내구가 형성되게 상기 링패널들을 연결하는 간격세로바들로 구성되고, 상기 간격세로바의 일측면에는 곡선의 와류회전날개가 더 형성된 것을 특징으로 하는 회전식 스크린장치가 적용된 수중펌프를 제공한다.

본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 하우징본체의 저면에는 회전되는 상기 스크린부의 링패널 및 간격세로바에 붙은 이물질을 제거하도록 스크래퍼가 더 설치되고, 상기 스크래퍼에는 상기 안내구에 인입되도록 걸림돌기들이 더 형성되며, 상기 간격세로바에는 상기 걸림돌기가 관통되도록 안내홀들이 더 형성된 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 링패널은 원뿔형상으로 형성되도록 상측으로 갈수록 외면과 내면이 테이퍼지게 형성되고, 내면에는 곡선의 와류날개들이 더 형성된 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 수중펌프에는 상기 작동관과 상기 스크린부를 회전시켜 물에 포함된 이물질을 걸러내도록 회전장치가 더 마련되는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 회전장치는 상기 수중펌프의 회전축에 형성되는 상부기어와, 상기 상부기어와 치합되어 회전되는 축기어와, 상기 축기어의 하부에 치합되어 회전되는 하부기어로 이루어지며, 상기 하부기어는 상기 작동관의 상부와 연결되어, 상기 하부기어의 회전에 의해 상기 작동관 및 상기 스크린부를 회전시키도록 구성된 것을 특징으로 한다.

본 발명인 무동력 회전식 스크린장치가 적용된 수중펌프는 하수 또는 오수를 배출시키도록 수중에 설치되는 수중펌프에 유입되는 물에 의해 회전되도록 스크린부와 작동관을 설치하고, 하우징본체에 스크래퍼를 마련하여 스크린부의 이물질을 탈거시키도록 함으로써, 물에 포함된 부유물과 같은 이물질에 의해 스크린부의 안내구 및 관통구가 막혀 물의 유입이 차단되는 것을 방지할 수 있는 효과가 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 수중펌프에 적용되는 회전식 스크린장치를 나타낸 단면도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 수중펌프에 적용되는 회전식 스크린장치의 부분확대도이다.
도 3은 본 발명에 일 실시예에 따른 수중펌프에 적용되는 회전식 스크린장치에 있어, 스크린부의 작동상태를 나타낸 도면이다.
도 4는 본 발명에 일 실시예에 따른 수중펌프에 적용되는 회전식 스크린장치에 있어, 스크린부의 다른 실시예를 나타낸 도면이다.
도 5는 본 발명에 일 실시예에 따른 수중펌프에 적용되는 회전식 스크린장치의 작동상태를 나타낸 도면이다.
도 6은 본 발명에 따른 수중펌프에 적용되는 회전식 스크린장치의 다른 실시예를 나타낸 도면이다.
도 7은 본 발명에 따른 수중펌프에 적용되는 회전식 스크린장치의 또 다른 실시예를 나타낸 도면이다.
도 8은 본 발명에 따른 수중펌프에 적용되는 회전식 스크린장치의 또 다른 실시예의 작동상태를 나타낸 도면이다.

이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명에 따른 회전식 스크린장치가 적용된 수중펌프의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 설명한다. 이 과정에서 도면에 도시된 선들의 두께나 구성요소의 크기 등은 설명의 명료성과 편의상 과장되게 도시되어 있을 수 있다. 또한, 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있다. 그러므로, 이러한 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.

또한, 하기 실시예는 본 발명의 권리범위를 한정하는 것이 아니라 단지 예시로 제시하는 것이며, 본 기술 사상을 통해 구현되는 다양한 실시예가 있을 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 수중펌프에 적용되는 회전식 스크린장치를 나타낸 단면도이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 수중펌프에 적용되는 회전식 스크린장치의 부분확대도이며, 도 3은 본 발명에 일 실시예에 따른 수중펌프에 적용되는 회전식 스크린장치에 있어, 스크린부의 작동상태를 나타낸 도면이고, 도 4는 본 발명에 일 실시예에 따른 수중펌프에 적용되는 회전식 스크린장치에 있어, 스크린부의 다른 실시예를 나타낸 도면이며, 도 5는 본 발명에 일 실시예에 따른 수중펌프에 적용되는 회전식 스크린장치의 작동상태를 나타낸 도면이고, 도 6은 본 발명에 따른 수중펌프에 적용되는 회전식 스크린장치의 다른 실시예를 나타낸 도면이며, 도 7은 본 발명에 따른 수중펌프에 적용되는 회전식 스크린장치의 또 다른 실시예를 나타낸 도면이고, 도 8은 본 발명에 따른 수중펌프에 적용되는 회전식 스크린장치의 또 다른 실시예의 작동상태를 나타낸 도면이다.

도면에 도시된 바와 같이 본 발명인 수중펌프에 적용되는 회전식 스크린장치(10)는 하수처리시설이나 오수처리시설에 설치되어 하수 및 오수와 같은 물을 이송시키도록 된 유입구(110)를 갖는 수중펌프(100)에 설치되어, 수중펌프(100)로 물에 포함된 부유물과 같은 이물질이 유입되는 것을 방지하도록 된 스크린장치(10)로서, 이에 이와 같은 스크린장치(10)는 하우징본체(20)와 베어링(30)과 작동관(40)과 스크린부(50)로 이루어진다.

상기 하우징본체(20)는 금속재 또는 합성수지재로 이루어지며, 상면이 개방된 구조로 이루어지고, 상기 유입구(110)와 연통되게 상기 수중펌프(100)의 하부에 설치되며, 내부 작동공간(21)이 형성되고 저면에 상기 작동공간(21)과 연통되게 체결구(22)가 형성된다.

상기 하우징본체(20)는 상기 수중펌프(100)의 유입구(110) 주변에 형성되는 플랜지에 기밀이 유지되게 나사체결 또는 용접되어 고정되며, 상기 수중펌프(100)와 상기 하우징본체(20) 사이에는 패킹을 더 배치하여 기밀이 유지되도록 하는 것이 바람직하다.

상기 베어링(30)은 상기 작동공간(21)에 끼움되어 배치되며, 도 1에서와 같이 상기 작동공간(21)의 하부에 걸림되게 배치된다.

상기 작동관(40)은 금속재 또는 합성수지재로 이루어지며, 중공의 관형상으로 형성된다. 상기 작동관(40)은 상기 체결구(22)에 관통되게 끼움되고, 상부가 상기 베어링(30)에 체결되어 회전된다.

상기 체결구(22)는 회전되는 상기 작동관(40)과 마찰을 줄이도록 일정 간격이 유지되게 상기 작동관(40)보다 직경이 크게 형성시키는 것이 바람직하다.

상기 스크린부(50)는 상기 작동관(40)의 하부에 형성되어 물에 포함된 부유물과 같은 이물질을 걸러내는 것으로서, 이에 이와 같은 스크린부(50)는 중공의 링패널(51)들 및 상기 링패널(51)들 사이에 안내구(511)가 형성되게 상기 링패널(51)들을 연결하는 간격세로바(52)들로 이루어지며, 상기 간격세로바(52)의 일측면에는 곡선의 와류회전날개(521)가 일체로 더 형성된다.

상기 링패널(51)은 원판인 패널의 중앙에 관통구(512)를 형성하여 링형상으로 형성시킨 것으로서, 금속재 또는 합성수지재로 형성시키게 되며, 도 1에서와 같이 도면상 상,하로 일정간격이 유지되게 배치된다.

상기 간격세로바(52)들은 사각의 바형상으로 형성되며 일면에 상기 링패널(51)들을 일정간격으로 유지시키도록 도면상 상,하로 길이방향을 따라 결합홈(523)이 형성된다.

상기 간격세로바(52)들의 상기 결합홈(523)이 상기 링패널(51)의 관통구(512)에 끼움되어 접착 또는 융착 고정되며, 도 3에서와 같이 상기 간격세로바(52)는 상기 관통구(512)의 사방 열십자 방향으로 체결하여 상기 링패널(51)을 고정시키게 되며, 다르게는 상기 간격세로바(52)들을 상술한 상방 4군데 이외에 다수를 상기 관통구(512)에 체결하는 것도 가능하다.

이때, 상기 간격세로바(52)에 의해 상기 링패널(51) 사이에는 도 3에서와 같이 안내구(511)들이 형성되어, 상기 수중펌프(100)의 구동에 의해 상기 안내구(511) 및 상기 관통구(512)로 물이 유입된다.

상기 하우징본체(20)의 저면에는 회전되는 상기 스크린부(50)의 링패널(51) 및 간격세로바(52)에 붙은 이물질을 제거하도록 스크래퍼(23)가 더 설치되고, 상기 스크래퍼(23)에는 상기 안내홀(522)에 인입되도록 걸림돌기(231)들이 더 형성되며, 상기 간격세로바(52)에는 상기 걸림돌기(231)가 관통되도록 안내홀(522)들이 더 형성된다.

상기 스크래퍼(23)는 상단부가 상기 하우징본체(20)의 저면 일측에 접착 또는 융착되어 고정되며, 상기 스크래퍼(23)에 일면에 도면상 상,하로 일정간격을 유지하며 일체로 형성되는 걸림돌기(231)들이 상기 안내구(511)에 인입되어, 상기 스크린부(50)의 회전에 의해 상기 링패널(51)과 상기 간격세로바(52) 및 상기 인입구에 배치되는 이물질을 제거할 수 있게 된다.

이때, 상기 간격세로바(52)에는 회전시 상기 걸림돌기(231)가 관통되도록 상기 안내홀(522)들이 형성된다.

상기와 같이 구성되는 본 발명인 수중펌프(100)에 적용되는 회전식 스크린장치(10)의 작동상태를 설명하면, 상기 수중펌프(100)의 구동에 의해 물과 이물질이 상기 수중펌프(100)의 유입구(110)로 이동하는 과정에서 물살에 의해 상기 와류회전날개(521)를 가압하게 되면서 상기 스크린부(50)와 상기 작동관(40)이 상기 베어링(30)에 의해 회전하게 된다.

이후, 회전되는 상기 스크린부(50)의 링패널(51)과 간격세로바(52)에 물에 포함되는 부유물이나 머리카락과 같은 이물질이 걸러져 뭉쳐지게 되고, 상기 수중펌프(100)의 유입구(110)보다 큰 이물질을 효율적으로 걸러낼 수 있게 됨과 아울러 회전에 의한 타격에 의해 상기 유입구(110)의 크기보다 작게 분쇄시킨 후 배출시킬 수 있게 된다.

또한, 회전되는 상기 스크린부(50)에 의해 상기 스크래퍼(23)가 상기 링패널(51)과 상기 간격세로바(52)에 달라붙은 이물질을 제거하여 배출되도록 함으로써, 상기 스크린부(50)에 이물질에 달라붙어 상기 관통구(512) 및 상기 안내구(511)가 막히는 것을 방지할 수 있게 된다.

상기 링패널(51)의 외측면에는 일정 간격을 유지하며 타격돌기를 형성하여 상기 스크린부(50)의 회전에 의해 이물질을 타격하여 분쇄시키도록 할 수 있다.

도 6을 참조하면, 상기 링패널(51)은 원뿔형상으로 형성되도록 상측으로 갈수록 외면과 내면이 테이퍼지게 형성되고, 내면에는 곡선의 와류날개(513)들이 더 형성되어, 테이퍼진 내측면 및 상기 와류날개(513)들은 유입되어 이동되는 물에 의해 가압되어 상기 스크린부(50)의 회전력을 향상시키게 된다.

이때, 상기 와류날개(513)들은 상기 와류회전날개(521)와 동일한 회전방향으로 곡선지게 형성시키는 것이 바람직하다.

도 7 및 도 8을 참조하면, 상기 수중펌프(100)에는 상기 작동관(40)과 상기 스크린부(50)를 회전시켜 물에 포함된 이물질을 걸러내도록 회전장치(60)가 더 마련될 수 있다.

상기 회전장치(60)는 상기 수중펌프의 회전축(120)에 형성되는 상부기어(61)와, 상기 상부기어(61)와 치합되어 회전되는 축기어(62)와, 상기 축기어(62)의 하부에 치합되어 회전되는 하부기어(63)로 이루어지며, 상기 하부기어(63)는 상기 작동관(40)의 상부와 연결되어, 상기 하부기어(63)의 회전에 의해 상기 작동관(40) 및 상기 스크린부(50)를 회전시키도록 구성된다. 상기 축기어(62)의 상부와 하부에는 기어부가 형성되어 상기 상부기어(61) 및 상기 하부기어(63)와 치합된다.

이때, 수중펌프(100)의 회전축(120) 회전속도보다 상기 스크린부(50)의 회전속도를 늦추도록 상기 회전축(120)의 직경보다 상기 상부기어(61)와 상기 하부기어(63)의 직경을 크게 형성시킴과 아울러 전달되는 동력전달구조는 상부기어(61), 하부기어(63) 및 축기어(62)로 구성되어 회전속도를 감속시킴에 의해 물의 유입되는 효율을 유지 또는 향상시키게 된다.

이상, 본 발명에 따른 회전식 스크린장치가 적용된 수중펌프에 관하여 도면을 참조하여 상세하게 설명하였다.

이상 설명한 본 발명에 따른 회전식 스크린장치가 적용된 수중펌프는, 스크린부를 회전시킴과 아울러 스크래퍼로 회전되는 스크린부에 뭉쳐지게 달라붙은 이물질을 탈거시킴으로써 종래의 고정식 스크린장치에서 발생되는 이물질이 스크린장치에 달라붙어 수시로 유지보수를 해야 하고 물을 유입효율을 낮추는 문제점을 해결할 수 있다.

이상에서 설명된 본 발명의 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.

10 : 스크린장치 20 : 하우징본체
30 : 베어링 40 : 작동관
50 : 스크린부 60 : 회전장치
21 : 작동공간 22 : 체결구
23 : 스크래퍼 231 : 걸림돌기
51 : 링패널 511 : 안내구
512 : 관통구 513 : 와류날개
52 : 간격세로바
521 : 와류회전날개 522 : 안내홀
523 : 결합홈
61 : 상부기어 62 : 축기어
63 : 하부기어
100 : 수중펌프 110 : 유입구
120 : 회전축

Claims (5)

1. 유입구를 갖는 수중펌프에 설치되어 수중펌프로 물에 포함된 이물질이 유입되는 것을 방지하도록 구성된 스크린장치를 포함하여 구성되며, 상기 스크린장치는 상기 유입구와 연통되게 상기 수중펌프의 하부에 설치되고 내부 작동공간이 형성되며 저면에 상기 작동공간과 연통되게 체결구가 형성된 하우징본체와, 상기 작동공간에 배치되는 베어링과, 상기 체결구에 관통되게 끼움되고 상부가 상기 베어링에 체결되는 중공의 작동관과, 상기 작동관의 하부에 형성되어 물에 포함된 이물질을 걸러내는 스크린부로 이루어지며, 상기 스크린부는 중공의 링패널들 및 상기 링패널들 사이에 안내구가 형성되게 상기 링패널들을 연결하는 간격세로바들로 구성되고, 상기 간격세로바의 일측면에는 곡선의 와류회전날개가 더 형성된 회전식 스크린장치가 적용된 수중펌프에 있어서,
   상기 하우징본체의 저면에는 회전되는 상기 스크린부의 링패널 및 간격세로바에 붙은 이물질을 제거하도록 스크래퍼가 더 설치되고, 상기 스크래퍼에는 상기 안내구에 인입되도록 걸림돌기들이 더 형성되며,
   상기 간격세로바에는 상기 걸림돌기가 관통되도록 안내홀들이 더 형성되고,
   상기 링패널은 원뿔형상으로 형성되도록 상측으로 갈수록 외면과 내면이 테이퍼지게 형성되고, 내면에는 곡선의 와류날개들이 더 형성되며,
   상기 수중펌프에는 상기 작동관과 상기 스크린부를 회전시켜 물에 포함된 이물질을 걸러내도록 회전장치가 더 마련되고,
   상기 회전장치는 상기 수중펌프의 회전축에 형성되는 상부기어와, 상기 상부기어와 치합되어 회전되는 축기어와, 상기 축기어의 하부에 치합되어 회전되는 하부기어로 이루어지며,
   상기 하부기어는 상기 작동관의 상부와 연결되어, 상기 하부기어의 회전에 의해 상기 작동관 및 상기 스크린부를 회전시키도록 되고,
   상기 하우징본체는 상기 수중펌프의 유입구 주변에 형성되는 플랜지에 기밀이 유지되게 나사체결 또는 용접되어 고정되며, 상기 수중펌프와 상기 하우징본체 사이에는 패킹을 더 배치하여 기밀이 유지되도록 하고,
   상기 체결구는 회전되는 상기 작동관과 마찰을 줄이도록 일정 간격이 유지되게 상기 작동관보다 직경이 크게 형성시키며,
   상기 링패널의 외측면에는 일정 간격을 유지하며 타격돌기를 형성하여 상기 스크린부의 회전에 의해 이물질을 타격하여 분쇄시키도록 하며,
   상기 와류날개들은 상기 와류회전날개와 동일한 회전방향으로 곡선지게 형성시키게 되며,
   상기 수중펌프의 회전축 회전속도보다 상기 스크린부의 회전속도를 늦추도록 상기 회전축의 직경보다 상기 상부기어와 상기 하부기어의 직경을 크게 형성시킨 것을 특징으로 하는 회전식 스크린장치가 적용된 수중펌프.
   
   
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