KR20090029092A - 밀폐형 압축기 - Google Patents

Abstract

본 발명은 밀폐형 압축기에 관한 것으로, 이러한 본 발명의 목적은 토출밸브조립체의 구조를 개선하여 리드밸브에 의한 스토퍼의 변형정도를 효과적으로 제한하면서도 리드밸브의 개방동작이 보다 원활하게 수행될 수 있도록 마련된 밀폐형 압축기를 제공에 관한 것이다.

이를 위해 본 발명에 따른 밀폐형 압축기는 압축실과 연통되도록 밸브플레이트에 형성되는 토출공을 개폐하기 위해 고정단을 통해 밸브플레이트에 고정되고 자유단을 통해 상기 토출공을 덮도록 상기 밸브플레이트 일면에 마련된 리드밸브와, 상기 리드밸브의 개방각을 제한하기 위해 상기 리드밸브를 덮도록 마련된 스토퍼와, 상기 리드밸브에 의한 스토퍼의 변형 정도를 제한하기 위해 상기 스토퍼를 덮도록 마련된 키퍼를 포함하는 토출밸브조립체를 구비하되, 상기 스토퍼는 상기 리브밸브의 고정단과 함께 상기 밸브플레이트에 밀착된 상태로 고정되는 일단의 고정부와, 상기 리드밸브의 자유단을 덮도록 상기 고정부로부터 상기 고정부 반대 쪽으로 연장되는 연장부를 포함하고, 상기 연장부는 끝단이 상기 키퍼에 지지되도록 상기 고정부로부터 절곡 연장되는 제1연장부와, 끝단이 외력을 받지 않은 상태에서 상기 키퍼 및 밸브플레이트와 접촉이 방지되도록 상기 제1연장부로부터 절곡 연장되는 제2연장부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

밀폐형 압축기{A HERMETIC TYPE COMPRESSOR}

본 발명은 밀폐형 압축기에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 토출밸브조립체의 구조를 개선하여 리드밸브에 의한 스토퍼의 변형정도를 효과적으로 제한하면서도 리드밸브의 개방동작이 보다 원활하게 수행되도록 마련된 밀폐형 압축기를 제공하는 것이다.

일반적으로 밀폐형 압축기는 냉장고나 공기조화기 등의 냉동사이클에 냉매를 압축하도록 채용되는 것으로, 밀폐용기를 통해 외관을 이루고, 밀폐용기 내부에는 냉매의 압축구동력을 제공하는 구동유닛과, 구동유닛으로부터 구동력을 전달받아 냉매의 압축작용을 수행하는 압축유닛이 설치된다.

이중 압축유닛은 압축실을 형성하는 실린더와, 구동유닛의 구동력을 전달받아 압축실 내부에서 직선왕복 운동하는 피스톤과, 압축실을 밀폐시키도록 실린더 일단에 결합되며 냉매흡입실과 냉매토출실이 상호 구획되도록 마련된 실린더헤드와, 실린더와 실린더헤드 사이에 개재되어 냉매흡입실로부터 압축실로 흡입되거나 압축실로부터 냉매토출실로 토출되는 냉매의 흐름을 단속하는 밸브장치를 구비한다.

여기서 상기 냉매흡입실은 냉동사이클의 증발기를 거친 냉매를 밀폐용기 내부로 안내하도록 마련된 흡입관과 연통되고, 상기 냉매토출실은 압축실에서 압축된 냉매를 냉동사이클의 응축기 쪽으로 안내하도록 마련된 토출관과 연계된다.

이러한 구조를 통해 구동유닛의 구동으로 피스톤이 압축실 내부에 직선왕복운동을 수행하게 되면, 압축실 내부와 외부 사이에 형성되는 압력차를 통해 흡입관을 따라 밀폐용기 내부로 안내된 냉매는 냉매흡입실을 거쳐 압축실로 흡입되어 압축되고, 압축실에서 압축되어 토출되는 냉매는 냉매토출실과 토출관을 따라 냉동사이클의 응축기 쪽으로 공급된다.

한편, 상기 밸브장치는 통상 냉매흡입실과 압축실 사이를 연통시키는 흡입공및 압축실과 냉매토출실 사이를 연통시키는 토출공이 형성된 밸브플레이트와, 상기 토출공을 개폐하도록 상기 냉매토출실 쪽 밸브플레이트 일면에 마련된 토출밸브조립체와, 상기 흡입공을 개폐하도록 상기 압축실 쪽 밸브플레이트 타면에 마련된 흡입밸브를 포함하여 구성된다.

도 1에는 종래 밀폐형 압축기에 채용되는 토출밸브조립체(1)의 구조가 도시된다.

도 1에 도시된 바와 같이, 토출밸브조립체(1)는 압축실(2)로부터 냉매토출실(3) 쪽으로 고압으로 토출되어 흐르는 토출냉매의 흐름을 단속하기 위한 것으로, 먼저 밸브플레이트(4)에 형성된 토출공(4a)을 덮도록 마련된 리드밸브(5)와, 리드밸브(5)를 덮도록 마련되어 리드밸브(5)의 개방각을 제한하는 스토퍼(6)와, 리드밸브(5)에 의한 스토퍼(6)의 변형정도를 제한하기 위해 스토퍼(6)를 덮도록 마련된 키퍼(7)를 포함한다.

보다 상세히 설명하자면, 먼저 리드밸브(5)의 고정단(5a) 및 스토퍼(6) 일단에 마련된 고정부(6a)는 밸브플레이트(4)에 밀착되도록 키퍼(7)의 일단에 마련된 제1체결부(7a)와 함께 제1체결부재(8a)를 통해 밸브플레이트(4)에 고정되고, 키퍼(7)의 타단에 마련된 제2체결부(7b)는 제2체결부재(8b)를 통해 밸브플레이트(4)에 고정된다.

그리고 토출공(4a)은 리드밸브(5)의 자유단(5b)을 통해 덮여지게 되고, 스토퍼(6)의 고정부(6a)로부터 연장되는 연장부(6b)의 끝단은 밸브플레이트(4) 쪽 제2고정부(7b)에 마련되는 단차홈(7c)에 수용된 상태로 구속되는 구속부(6c)를 형성하며, 리드밸브(5)의 자유단(5b)에 의해 스토퍼(6)가 상부로 힘을 받지 않은 상태에서 고정부(6a)와 구속부(6c) 사이의 연장부(6b)는 상부로 볼록하게 만곡된 형태를 취하는 제1 및 제2체결부(7a,7b) 사이의 키퍼(7)와 소정간격 이격되도록 마련된다.

따라서 이러한 상태에서 압축실(2)을 통해 고압의 토출 냉매가 토출공(4a)으로 빠져 나오게 되면, 토출 냉매의 압력에 밀려 리드밸브(5)의 자유단(5b)이 상부로 휘어지도록 변형되면서 토출공(4a)이 개폐되고, 이를 통해 압축실(2)에서 토출되는 토출냉매가 냉매토출실(3)로 공급되게 된다.

이때 리드밸브(5)의 자유단(5b)에 의해 상부로 힘을 받게 되는 스토퍼(6)는 고정부(6a)와 구속부(6b) 사이의 연장부(6b)가 키퍼(7)에 접할 때 까지 구속부(6c)가 단차홈(7c) 내에서 고정부(6a) 쪽으로 이동하게 되면서 탄성 변형되고, 토출공(4a)을 통해 토출되는 토출냉매의 압력이 소정압력이상 감소하게 되면, 리드밸 브(5)의 자체적인 복원력과 상기 스토퍼(6)가 원상태로 복원되면서 리드밸브(5)의 자유단(5b)을 밸브플레이트(4) 쪽으로 가압하는 가압력에 의해 리드밸브(5)의 자유단(5b)은 다시 토출공(4a)을 폐쇄하게 된다.

그러나 이러한 종래 밀폐형 압축기의 토출밸브조립체(1)의 경우 다음과 같은 문제점을 가지고 있었다.

즉, 종래 토출밸브조립체(1)의 경우 스토퍼(6)는 일단의 고정부(6a)가 키퍼(7)의 제1체결부(7a)를 눌려진 상태로 고정되어 있을 뿐만 아니라 타단에 마련되는 상기 구속부(6c)도 단차홈(7c)에 내부를 벗어나지 못하도록 단차홈(7c) 안에 구속되어 있기 때문에, 리드밸브(5)의 개방동작시 리드밸브(5)에 의한 스토퍼(6)의 변형정도를 키퍼(7)를 통해 제한하기는 유리하였으나, 스토퍼(6)의 동작이 쉽게 이루어지지 않게 되면서 리드밸브(5)의 신속한 개방동작이 어렵게 되어 냉매의 압축효율을 향상시키는데 한계가 있었다.

본 발명은 이와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 발명의 목적은 토출밸브조립체의 구조를 개선하여 리드밸브에 의한 스토퍼의 변형정도를 효과적으로 제한하면서도 리드밸브의 개방동작이 보다 원활하게 수행될 수 있도록 마련된 밀폐형 압축기를 제공에 관한 것이다.

이를 위해 본 발명에 따른 밀폐형 압축기는 압축실과 연통되도록 밸브플레이트에 형성되는 토출공을 개폐하기 위해 고정단을 통해 밸브플레이트에 고정되고 자유단을 통해 상기 토출공을 덮도록 상기 밸브플레이트 일면에 마련된 리드밸브와, 상기 리드밸브의 개방각을 제한하기 위해 상기 리드밸브를 덮도록 마련된 스토퍼와, 상기 리드밸브에 의한 스토퍼의 변형 정도를 제한하기 위해 상기 스토퍼를 덮도록 마련된 키퍼를 포함하는 토출밸브조립체를 구비하되, 상기 스토퍼는 상기 리브밸브의 고정단과 함께 상기 밸브플레이트에 밀착된 상태로 고정되는 일단의 고정부와, 상기 리드밸브의 자유단을 덮도록 상기 고정부로부터 상기 고정부 반대 쪽으로 연장되는 연장부를 포함하고, 상기 연장부는 끝단이 상기 키퍼에 지지되도록 상기 고정부로부터 절곡 연장되는 제1연장부와, 끝단이 외력을 받지 않은 상태에서 상기 키퍼 및 밸브플레이트와 접촉이 방지되도록 상기 제1연장부로부터 절곡 연장되는 제2연장부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

그리고 상기 제1연장부의 길이는 상기 리드밸브의 자유단보다 짧게 마련된 것을 특징으로 한다.

또한 상기 스토퍼는 상기 고정부와 제1연장부 사이에 마련되는 제1절곡부와, 상기 제1연장부와 제2연장부 사이에 마련되는 제2절곡부를 더 포함하고, 상기 제2절곡부는 상기 고정부와 토출공 사이에 대응하는 위치에 마련된 것을 특징으로 한다.

이와 같이 본 발명에 따른 밀폐형 압축기에 따르면, 토출밸브조립체에 있어서 리드밸브의 개방각을 제한하기 위해 리드밸브의 자유단을 덮도록 마련되는 스토포의 연장부가 키퍼에 지지되는 제2절곡부와, 외력을 받지 않은 상태에서 키퍼 및 밸브플레이트와 접촉이 방지되도록 제2절곡부로부 연장되는 제2연장부를 구비하게 된다.

따라서 본 발명에 따른 밀폐형 압축기는 토출밸브조립체에 있어서 리드밸브의 자유단을 덮개 되는 스토퍼의 연장부가 제2절곡부를 통해 키퍼에 지지되면서 리드밸브에 의한 스토퍼의 변형정도가 키퍼에 의해 효과적으로 제한됨은 물론 실질적으로 리드밸브의 자유단의 개방각을 제한하게 되는 스토퍼의 제2연장부가 키퍼나 밸브플레이트에 구속됨이 없이 자유로운 움직임이 가능하게 되면서 리드밸브의 개방동작이 보다 원활하게 수행될 수 있게 된다.

다음은 본 발명에 따른 바람직한 일 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명하도록 한다.

본 실시예에 따른 밀폐형 압축기는 도 3에 도시된 바와 같이, 밀폐용기(10)를 통해 외관을 이룬다. 밀폐용기(10)에는 냉동사이클의 증발기를 거친 냉매를 밀폐용기 내부로 안내하는 흡입관(11) 및 밀폐용기(10) 내부에서 압축된 냉매를 냉동사이클의 응축기 쪽으로 안내하는 토출관(12)이 각각 설치되며, 밀폐용기(10)의 내부에는 냉매의 압축구동력을 제공하는 구동유닛(20)과, 구동유닛(20)의 구동력을 전달받아 냉매의 압축작용을 수행하는 압축유닛(30)이 프레임(40)을 통해 설치된다.

먼저 구동유닛(20)은 프레임(40)의 상부 외관에 고정되는 고정자(21)와, 고정자(21)와의 전자기적인 상호작용으로 회전하도록 고정자(21) 내측에 회전 가능하게 마련되는 회전자(22)와, 회전자(22)에 상부 쪽이 압입되어 회전자(22)의 회전시 함께 회전하도록 마련된 회전축(23)을 구비하며, 프레임(40) 중앙부를 관통하여 하 부로 연장되는 회전축(23)의 하단은 편심회전하는 편심축부(23a)를 형성하게 된다.

그리고 압축유닛(30)은 압축실(31a)을 형성하도록 프레임(40) 하부 일측에 마련되는 실린더(31)와, 상기 편심축부(23a)와 커넥팅로드(32)를 통해 연결되어 회전축(23)의 회전운동에 따른 편심축부(23a)의 편심회전운동시 압축실(31a) 내부에 직선왕복운동을 수행하도록 마련된 피스톤(33)을 구비한다.

또 압축유닛(30)은 상기 압축실(31a)을 밀폐시키도록 실린더(31) 일단에 결합되며 냉매흡입실(34a)과 냉매토출실(34b)이 상호 구획되게 마련된 실린더헤드(34)와, 실린더(31)와 실린더헤드(34) 사이에 개재되어 냉매흡입실(34a)로부터 압축실(31a)로 흡입되거나 압축실(31a)로부터 냉매토출실(34b)로 토출되는 냉매의 흐름을 단속하는 밸브장치(35)를 구비한다.

이러한 구성을 통해 고정자(21)와 회전자(22) 사이의 전자기적인 상호 작용으로 회전자(22)가 회전하면서 회전축(23)이 함께 회전하게 되면, 편심축부(23a)와 커넥팅로드(32)를 통해 연결된 피스톤(33)이 압축실(31a) 내부에서 직선왕복운동을 수행하게 되면서 압축실(31a) 내부와 외부 사이에 압력차가 형성된다. 따라서 이러한 압력차를 통해 냉동사이클의 증발기를 거쳐 흡입관(11)을 따라 밀폐용기(10) 내부로 전달된 냉매는 상기 냉매흡입실(34a)을 거쳐 압축실(31a)로 흡입되어 압축되고, 압축실(31a)에서 압축되어 토출되는 냉매는 상기 냉매토출실(34b)로 전달된 후 상기 토출관(12)을 따라 냉동사이클의 응축기 쪽으로 공급된다.

한편, 도 4에는 상기 밸브장치(36)의 구조가 도시된다.

도 4와 도 5에 도시된 바와 같이 밸브장치(36)는 냉매흡입실(34a)과 압축실(31a) 사이를 연통시키는 흡입공(51a) 및 압축실(31a)과 냉매토출실(34b) 사이를 연통시키는 토출공(51b)을 구비하는 밸브플레이트(51)와, 토출공(51b)을 개폐하기 위해 냉매토출실(34b) 쪽 밸브플레이트(51) 일면에 설치되는 토출밸브조립체(60)와, 흡입공(51a)을 개폐하기 위해 압축실(31a) 쪽 밸브플레이트(51) 타면을 전체적으로 덮도록 마련된 흡입밸브플레이트(52)와, 냉매의 유출을 방지하도록 마련된 제1 및 제2가스켓(53,54)을 포함하여 구성된다.

여기서 제1가스켓(53)은 밸브플레이트(51)와 실린더헤드(34) 사이에 개재되고, 제2가스켓(54)은 흡입밸브플레이트(52)와 실린더(31) 사이에 개재되며, 흡입밸브플레이트(52)의 중앙에는 흡입공(51a)을 개폐하기 위한 흡입밸브로서 리드밸브(52a)가 절개가공을 통해 일체로 마련된다.

그리고 상기 토출밸브조립체(60)는 도 5에 도시된 바와 같이, 압축실(31a)로부터 냉매토출실(34b) 쪽으로 고압으로 토출되어 흐르는 토출냉매의 흐름을 단속하기 위한 것으로, 먼저 토출공(51b)을 덮도록 마련된 리드밸브(70)와, 리드밸브(70) 를 덮도록 마련되어 리드밸브(70)의 개방각을 제한하는 스토퍼(80)와, 리드밸브(70)에 의한 스토퍼(80)의 변형정도를 제한하기 위해 스토퍼(90)를 덮도록 마련된 키퍼(90)를 포함한다.

도 6을 함께 참고하여 더욱 상세하게 설명하자면, 먼저 리드밸브(70)는 고정단(71)과 토출공(51b)을 덮은 상태에서 고정단(71)을 기준으로 상방향으로 휘어지도록 밴딩되게 회동되며 토출공(51b)을 개폐하는 자유단(72)을 구비한다. 그리고 스토퍼(80)는 일단에 마련되는 고정부(81)와, 리드밸브(70)의 자유단(72)을 덮도록 고정부(81)로부터 연장되는 연장부(82)를 구비하는데, 상기 고정부(81)와 리드밸브(70)의 고정단(71)은 밸브플레이트(51)에 밀착되도록 키퍼(90)의 일단에 마련된 제1체결부(91)와 함께 리벳으로 마련되는 제1체결부재(101)를 통해 밸브플레이트(51)에 고정되고, 키퍼(90)의 타단에 마련된 제2체결부(92)는 제2체결부재(102)를 통해 밸브플레이트(51)에 고정되며, 키퍼(90)에 있어서 제1체결부(91)와 제2체결부(92) 사이는 상부로 밴딩된 밴딩부(93)를 이루어 밸브플레이트(51)와의 사이에 리드밸브(70)의 자유단(72)과 스토퍼(80)의 연장부(82)를 수용하게 된다.

그리고 상기 스토퍼(80)의 연장부(82)는 끝단이 상기 키퍼(90)의 밴딩부(93)에 지지되도록 상기 고정부(81)로부터 상부로 절곡 연장되는 제1연장부(82a)와, 끝단이 외력을 받지 않은 상태에서 상기 키퍼(90) 및 밸브플레이트(51)와 접촉이 방지되도록 상기 제1연장부(82a)로부터 하부로 절곡 연장되는 제2연장부(82b)를 포함하여 구성되며, 상기 고정부(81)와 제1연장부(82a) 사이에는 밸브플레이트(51)에 밀착되는 제1절곡부(82c)가 마련되고, 상기 제1연장부(82a)와 제2연장부(82b) 사 이에는 키퍼(90)의 밴딩부(93)에 지지되는 제2절곡부(82d)가 형성된다.

이와 같이 마련된 연장부(82)를 구비하여 리드밸브(70)의 자유단(72)을 덮도록 마련되는 스토퍼(80)는 도 6 및 도 7과 같이 리드밸브(70)를 통해 토출공(51b)이 개방된 상태에서도 상기 제2절곡부(82d)를 통해 항상 키퍼(90)에 지지된 상태를 유지하게 되면서 리드밸브(70)에 의해 과도하게 변형되는 것이 효과적으로 제한된다.

또 밸브플레이트(51)나 키퍼(90)에 구속됨이 없이 자유로운 상태를 유지하게 되는 제2연장부(82b)는 도 7과 같이 토출공(51b)이 개방될 때 리드밸브(70)의 자유단(72)에 밀려 제2절곡부(82d)를 기준으로 상부로 회동하며 쉽게 들어 올려지게 되는데, 이에 따라 본 실시예에 따른 토출밸브조립체(60)는 리드밸브(70)의 신속한 개방동작이 가능하게 되면서 냉매의 압축효율을 보다 향상시킬 수 있게 된다.

그리고 제1연장부(82a)는 제2절곡부(82d)를 기준으로 상부 쪽으로 밴딩되면서 실질적으로 리드밸브(70) 자유단(72)의 개방각을 제한하는 제2연장부(82b)의 동작이 가능하도록 그 길이가 리드밸브(70)의 자유단(72)보다 짧게 마련되는 것이 바람직하다.

또 제1연장부(82a)의 길이가 리드밸브(70)의 자유단(72)보다 짧은 길이를 갖게 되더라도 제2절곡부(82d)가 토출공(51b)과 대응하는 위치에 위치하도록 마련될 경우에는 제2연장부(85b)가 리드밸브(70)의 자유단(72)에 밀려 상부로 밴딩되기 힘들 수 있으므로, 보다 바람직하게 상기 스토퍼(80)는 상기 제2절곡부(82d)가 고정부(81)와 토출공(51b) 사이에 대응하는 위치에 위치되도록 마련되는 것이 좋다.

도 1은 종래 밀폐형 압축기에 있어서 토출밸브조립체의 구조를 도시한 단면도로, 토출공이 폐쇄된 상태를 나타낸 것이다.

도 2는 종래 밀폐형 압축기에 있어서 토출밸브조립체의 구조를 도시한 단면도로, 토출공이 개방된 상태를 나타낸 것이다.

도 3은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 밀폐형 압축기의 전체적인 구조를 대략적으로 도시한 단면도이다.

도 4는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 밀폐형 압축기에 있어서, 밸브장치의 구조를 분해 도시한 사시도이다.

도 5는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 밀폐형 압축기의 밸브장치에 있어서 토출밸브조립체의 구조를 분해 도시한 사시도이다.

도 6은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 밀폐형 압축기의 밸브장치에 있어서 토출밸브조립체의 구조를 도시한 단면도로, 토출공이 폐쇄된 상태를 나타낸 것이다.

도 7은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 밀폐형 압축기의 밸브장치에 있어서 토출밸브조립체의 구조를 도시한 단면도로, 토출공이 개방된 상태를 나타낸 것이다.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *

31a: 압축실 34b: 냉매토출실

35: 밸브장치 51: 밸브플레이트

51b: 토출공 60: 토출밸브조립체

70: 리드밸브 71: 고정단

72: 자유단 80: 스토퍼

81: 고정부 82: 연장부

82a: 제1연장부 82b: 제2연장부

82c: 제1절곡부 82d: 제2절곡부

90: 키퍼 91: 제1체결부

92: 제2체결부 93: 밴딩부

Claims (3)

1. 압축실과 연통되도록 밸브플레이트에 형성되는 토출공을 개폐하기 위해 고정단을 통해 밸브플레이트에 고정되고 자유단을 통해 상기 토출공을 덮도록 상기 밸브플레이트 일면에 마련된 리드밸브와, 상기 리드밸브의 개방각을 제한하기 위해 상기 리드밸브를 덮도록 마련된 스토퍼와, 상기 리드밸브에 의한 스토퍼의 변형 정도를 제한하기 위해 상기 스토퍼를 덮도록 마련된 키퍼를 포함하는 토출밸브조립체를 구비하되,

   상기 스토퍼는 상기 리브밸브의 고정단과 함께 상기 밸브플레이트에 밀착된 상태로 고정되는 일단의 고정부와, 상기 리드밸브의 자유단을 덮도록 상기 고정부로부터 상기 고정부 반대 쪽으로 연장되는 연장부를 포함하고,

   상기 연장부는 끝단이 상기 키퍼에 지지되도록 상기 고정부로부터 절곡 연장되는 제1연장부와, 끝단이 외력을 받지 않은 상태에서 상기 키퍼 및 밸브플레이트와 접촉이 방지되도록 상기 제1연장부로부터 절곡 연장되는 제2연장부를 포함하는 것을 특징으로 하는 밀폐형 압축기.
2. 제 1항에 있어서,

   상기 제1연장부의 길이는 상기 리드밸브의 자유단보다 짧게 마련된 것을 특징으로 하는 밀폐형 압축기.
3. 제 1항에 있어서,

   상기 스토퍼는 상기 고정부와 제1연장부 사이에 마련되는 제1절곡부와, 상기 제1연장부와 제2연장부 사이에 마련되는 제2절곡부를 더 포함하고,

   상기 제2절곡부는 상기 고정부와 토출공 사이에 대응하는 위치에 마련된 것을 특징으로 하는 밀폐형 압축기.

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