KR20140021183A - 회전 가능한 배기노즐이 구비되는 배기가스 배출장치 - Google Patents

회전 가능한 배기노즐이 구비되는 배기가스 배출장치 Download PDF

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Abstract

회전 가능한 배기노즐이 구비되는 배기가스 배출장치가 개시된다.
본 발명의 일 실시예에 따른 회전 가능한 배기노즐이 구비되는 배기가스 배출장치는 배기배관의 상부에 상기 배기배관과 연통되며 상기 배기배관의 중심축을 회전축으로 하여 회전 가능하게 구비되고 배기가스가 배출되는 방향이 상기 배기배관과 각도를 이루는 배기노즐 및 상기 배기노즐의 일측에 고정되어 풍향에 따라 풍향과 배기가스가 배출되는 방향이 같아지도록 배기노즐을 회전시키는 풍향계를 포함할 수 있다.

Description

회전 가능한 배기노즐이 구비되는 배기가스 배출장치{Exhaust Apparatus Having Rotatable Nozzle}
본 발명은 배기가스 배출장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 배기노즐을 회전하여 엔진에서 발생하는 배기가스가 배출되는 방향을 조절할 수 있는 회전 가능한 배기노즐이 구비되는 배기가스 배출장치에 관한 것이다.
일반적으로 선박의 엔진에서 발생하는 배기가스를 대기로 방출하기 위한 연돌(10)과 연통은 선박에서 높은 부분에 위치하게 된다. 이는 선박 주변의 난류에 의해 발생되는 배기가스로 인한 오염을 방지하고, 배기가스의 열에 의하여 선박의 다른 부분이 받는 영향을 최소화하면서, 한편으로는 배기가스의 냄새가 선박에 퍼지는 것을 줄이면서 배기가스를 대기중으로 방출하는 역할을 하게 된다.
도 1은 잭업 상태의 선박 또는 해상부유물을 도시한 도면이다.
일반적인 선박이나 구조물 등이 운항 시에는 선박 자체의 다이나믹 포지션 기능 탑재 시 풍향을 고려하여 선박이 운전된다. 그러나, 도 1에 도시된 바와 같이 풍력발전 터빈 설치 선박이나 잭업 리그 등 선체가 레그를 내려 잭업 상태에서 작업하는 선박인 경우에는 선체가 레그에 의해 해저에 고정되어있기 때문에 바람의 방향에 따라 배기가스의 영향을 많이 받는다.
선박에서는 레이더 또는 선박의 항해시 필요한 각종 정보를 수신하기 위한 장비를 포함하여 다양한 전자 장비의 성능을 최적으로 보장하기 위하여 전파 간섭 및 장애가 없는 높은 위치에 장비를 설치한다. 따라서, 연돌(10)과 이러한 장치들은 서로 인접하여 설치되는 경우가 많다.
그러나, 이 경우 연돌(10)로부터 배출되는 배기가스에 상기의 장비를 포함한 다수의 부품이 장시간 노출되는 경우 장비의 소손이나 열에 의한 열화가 발생할 수 있다.
도 2는 바람의 방향과 배기가스가 배출되는 방향이 일치하는 경우 배기가스가 빠르게 멀리 확산되는 모습을 간략히 도시한 도면이고, 도 3은 바람의 방향과 배기가스가 배출되는 방향이 반대일 경우 배기가스가 연돌 주변에 정체되는 모습을 간략히 도시한 도면이고, 이다.
이 때, 도 2에 도시된 바와 같이 배기가스가 배출되는 방향과 바람의 방향이 일치하는 경우에는 배기가스가 대기중으로 빠르게 확산되어 큰 문제가 발생하지 않는다.
그러나, 도 3에 도시된 바와 같이 배기가스가 배출되는 방향에 대하여 역풍이 불어오는 경우에는 배기가스가 확산되지 못하고 연돌(10) 주변에 정체될 수 있다.
이 경우, 상술한 바와 같이 장비가 손상될 수 있으며, 또한 연돌(10) 주변에 배기가스가 정체되어 운항 및 작업에 필요한 시야가 확보되지 못하는 문제점이 있다.
선행문헌 1: 한국공개특허 10-2012-0042106 선행문헌 2: 한국등록특허 10-0807417
본 발명은 상기한 종래의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 다음과 같다.
첫째, 본 발명은 바람의 방향과 배기가스의 배출 방향이 일치하도록 배기노즐의 방향을 조절하여 배기가스가 연돌 주변에 정체되어 작업자의 시야가 가려지는 것을 방지할 수 있는 회전 가능한 배기노즐이 구비되는 배기가스 배출장치를 제공하고자 한다.
둘째, 본 발명은 연돌 주변에 설치되는 각종 장비들이 배기가스에 의하여 손상을 입는 것을 방지할 수 있는 회전 가능한 배기노즐이 구비되는 배기가스 배출장치를 제공하고자 한다.
셋째, 본 발명은 별도의 전기장치 없이 풍력으로만 구동될 수 있는 회전 가능한 배기노즐이 구비되는 배기가스 배출장치를 제공하고자 한다.
본 발명의 과제들은 이상에서 언급한 과제들로 제한되지 않으며, 언급되지 않는 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상기한 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 일 실시예에 따른 회전 가능한 배기노즐이 구비되는 배기가스 배출장치는 배기노즐 및 풍향계를 포함할 수 있다.
상기 배기노즐은 배기배관의 상부에 상기 배기배관과 연통되며 상기 배기배관의 중심축을 회전축으로 하여 회전 가능하게 구비될 수 있다. 그리고, 상기 배기노즐은 배기가스가 배출되는 방향이 상기 배기배관과 각도를 이룰 수 있다.
상기 풍향계는 상기 배기노즐의 일측에 고정되어 풍향에 따라 풍향과 배기가스가 배출되는 방향이 같아지도록 배기노즐을 회전시킬 수 있다.
상기 풍향계는 바람의 저항을 받는 바람받이면을 포함할 수 있다.
그리고, 상기 바람받이면은 바람의 저항에 따라 배기가스가 배출되는 방향과 바람이 부는 방향이 일치하도록 상기 배기노즐을 회전시킬 수 있다.
한편, 본 발명의 일 실시예에 따른 회전 가능한 배기노즐이 구비되는 배기가스 배출장치는 송풍모듈을 더 포함할 수 있다.
상기 송풍모듈은 상기 노즐의 내부에 위치하여 배기가스의 배출 유속을 증가시키는 송풍팬을 포함할 수 있다.
그리고, 상기 송풍모듈은 상기 배기노즐 또는 상기 풍향계의 일측에 구비되어 회전에 따라 상기 송풍팬을 회전시키는 프로펠러를 더 포함할 수 있다.
여기서, 상기 프로펠러는 배기가스가 배출되는 방향과 반대되는 방향을 향하도록 설치될 수 있다.
한편, 상기 배기배관과 상기 배기노즐 사이에는 베어링이 구비될 수 있다.
그리고, 상기 배기노즐은 끝단으로 갈수록 직경이 작아질 수 있다.
상기와 같이 구성된 본 발명의 효과에 대하여 설명하면 다음과 같다.
첫째, 본 발명의 일 실시예에 따른 회전 가능한 배기노즐이 구비되는 배기가스 배출장치에 의하면 바람의 방향과 배기가스의 배출 방향이 일치하도록 배기노즐이 회전하여 배기가스가 더 빠르게 멀리 확산되므로 장비의 손상을 방지할 수 있으며 또한 배기가스가 정체됨으로 인하여 시야 확보가 어려워지는 것을 방지할 수 있다.
둘째, 본 발명의 일 실시예에 따른 회전 가능한 배기노즐이 구비되는 배기가스 배출장치에 의하면 가벼운 재질로 이루어져 별도의 전기장치 없이 풍력으로만 배기노즐의 방향을 조절할 수 있다.
셋째, 본 발명의 일 실시예에 따른 회전 가능한 배기노즐이 구비되는 배기가스 배출장치에 의하면 별도의 전기장치 없이 풍력에 의해 구동되는 송풍팬이 구비되어 배기가스의 유속을 증가시킴으로써 배기가스가 보다 빠르게 멀리 배출될 수 있다.
본 발명의 효과들은 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 효과들은 청구범위의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
아래에서 설명하는 본 출원의 바람직한 실시예의 상세한 설명뿐만 아니라 위에서 설명한 요약은 첨부된 도면과 관련해서 읽을 때에 더 잘 이해될 수 있을 것이다. 본 발명을 예시하기 위한 목적으로 도면에는 바람직한 실시예들이 도시되어 있다. 그러나, 본 출원은 도시된 정확한 배치와 수단에 한정되는 것이 아님을 이해해야 한다.
도 1은 잭업 상태의 선박 또는 해상부유물을 도시한 도면;
도 2는 바람의 방향과 배기가스가 배출되는 방향이 일치하는 경우 배기가스가 빠르게 멀리 확산되는 모습을 간략히 도시한 도면;
도 3은 바람의 방향과 배기가스가 배출되는 방향이 반대일 경우 배기가스가 연돌 주변에 정체되는 모습을 간략히 도시한 도면;
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 회전 가능한 배기노즐이 구비되는 배기가스 배출장치의 사시도; 및
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 회전 가능한 배기노즐이 구비되는 배기가스 배출장치의 단면도이다.
이하 본 발명의 실시예에 대하여 첨부한 도면을 참조하여 상세하게 설명하기로 한다. 다만, 첨부된 도면은 본 발명의 내용을 보다 쉽게 개시하기 위하여 설명되는 것일 뿐, 본 발명의 범위가 첨부된 도면의 범위로 한정되는 것이 아님은 이 기술분야의 통상의 지식을 가진 자라면 용이하게 알 수 있을 것이다.
그리고, 본 발명의 실시예를 설명함에 있어서, 동일 기능을 갖는 구성요소에 대해서는 동일 명칭 및 동일부호를 사용할 뿐 실질적으론 종래기술의 구성요소와 완전히 동일하지 않음을 미리 밝힌다.
또한, 본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 회전 가능한 배기노즐이 구비되는 배기가스 배출장치의 사시도이다.
이하, 도 4를 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 회전 가능한 배기노즐이 구비되는 배기가스 배출장치에 대하여 설명한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 회전 가능한 배기노즐이 구비되는 배기가스 배출장치는 배기노즐(200) 및 풍향계(300)를 포함할 수 있다.
배기노즐(200)은 배기배관(100)의 상부에 배기배관(100)과 연통되게 구비되고, 배기노즐(200)은 배기배관(100)의 중심축을 회전축으로 하여 회전 가능하게 구비될 수 있다. 또한, 배기노즐(200)은 배기가스가 배출되는 방향이 배기배관(100)과 소정의 각도를 이룰 수 있다. 배기노즐(200)이 배기배관(100)의 상부에 회전 가능하게 구비됨으로써 배기가스의 배출 방향을 조절할 수 있다.
풍향계(300)는 배기노즐(200)의 일측에 고정되어 풍향에 따라 풍향과 배기가스가 배출되는 방향이 같아지도록 배기노즐(200)을 회전시킬 수 있다.
일반적으로 선박의 엔진에서 발생하는 배기가스를 대기로 방출하기 위한 연돌(10)과 연통은 선박에서 높은 부분에 위치하게 된다. 이는 선박 주변의 난류에 의해 발생되는 배기가스로 인한 오염을 방지하고, 배기가스의 열에 의하여 선박의 다른 부분이 받는 영향을 최소화하면서, 한편으로는 배기가스의 냄새가 선박에 퍼지는 것을 줄이면서 배기가스를 대기중으로 방출하는 역할을 하게 된다.
선박에서는 레이더 또는 선박의 항해시 필요한 각종 정보를 수신하기 위한 장비를 포함하여 다양한 전자 장비의 성능을 최적으로 보장하기 위하여 전파 간섭 및 장애가 없는 높은 위치에 장비를 설치한다. 따라서, 연돌(10)과 이러한 장치들은 서로 인접하여 설치되는 경우가 많다.
그러나, 이 경우 연돌(10)로부터 배출되는 배기가스에 상기의 장비를 포함한 다수의 부품이 장시간 노출되는 경우 장비의 소손이나 열에 의한 열화가 발생할 수 있다.
이 때, 배기가스가 배출되는 방향과 바람의 방향이 일치하는 경우에는 배기가스가 대기중으로 빠르게 확산되어 큰 문제가 발생하지 않지만(도 2 참조), 배기가스가 배출되는 방향에 대하여 역풍이 불어오는 경우에는 배기가스가 확산되지 못하고 연돌(10) 주변에 정체될 수 있다(도 3 참조).
이 경우, 상술한 바와 같이 장비가 손상될 수 있으며, 또한 연돌(10) 주변에 배기가스가 정체되어 운항 및 작업에 필요한 시야가 확보되지 못하는 문제점이 있다.
따라서, 본 발명의 일 실시예에 따른 회전 가능한 배기노즐이 구비되는 배기가스 배출장치는 배기노즐(200)의 일측에 고정되어 풍향에 따라 풍향과 배기가스가 배출되는 방향이 같아지도록 배기노즐(200)을 회전시키는 풍향계(300)를 포함함으로써 배기가스는 상시 바람이 부는 방향으로 배출될 수 있다. 이로써, 연돌(10) 주변에 배기가스가 정체되는 것을 방지할 수 있다.
이를 위하여, 풍향계(300)는 바람의 저항을 받는 바람받이면(330)을 포함하여 바람의 저항에 따라 상기 배기노즐(200)이 회전하도록 이루어질 수 있다. 이 때, 바람받이면(330)은 배기가스가 항상 바람이 부는 방향과 같은 방향으로 배출될 수 있도록 배기노즐(200)을 회전시킬 수 있도록 설치될 수 있다. 이는 일반적인 풍향계(300)의 원리와 같다.
예를 들어, 서쪽에서 동쪽으로 바람이 불어오면 바람받이면(330)에 바람이 부딪치며 배기구가 동쪽을 향하도록 배기노즐(200)이 회전할 수 있다. 따라서, 배기가스 또한 동쪽을 향하여 배출되며, 이는 바람의 방향과 일치하여 배기가스가 빠르게 멀리 확산될 수 있다.
본 실시예의 바람받이면(330)은 두 개로 이루어지며, 두 바람받이면(330)은 바람이 불어오는 측이 서로 접하고, 바람이 불어나가는 측이 외측으로 벌어질 수 있다. 따라서, 바람의 방향이 변하는 경우에는 바람받이면(330)에 바람이 직접적으로 부딪쳐 저항에 의해 배기노즐(200)이 회전하고, 바람이 계속 한쪽 방향에서 불어오는 경우에는 바람이 두 바람받이면(330)의 서로 접한 부분으로 유입되어 양 측으로 벌어진 바람받이면(330)을 타고 자연스럽게 후방으로 이동할 수 있다.
상술한 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 회전 가능한 배기노즐이 구비되는 배기가스 배출장치의 배기노즐(200)은 오로지 풍력에 의해서만 구동되기 때문에 배기노즐(200)은 알루미늄, 함석 등의 경량의 재질로 이루어질 수 있다. 그러나, 이에 한정되는 것이 아니며, 배기노즐(200)의 재료로는 배기노즐(200)이 풍력에 의해 회전할 수 있을 만큼 가벼운 재질이라면 어떤 것으로든 이루어질 수 있다.
그리고, 이 때, 배기노즐(200)과 배기배관(100) 사이에는 베어링(210)이 구비되어 배기노즐(200)의 회전을 원활히 할 수 있다.
한편, 엔진에서 배출되는 배기가스는 배기배관(100)과 배기노즐(200)을 통하여 대기 중으로 배출되어야 하나, 배기배관(100)의 수두차 등으로 인하여 압력 손실이 발생되고, 따라서 배기가스의 배출 유속이 감속되어 충분한 유속을 가지지 못하므로 배기가스가 원활히 배출되지 않을 수 있다. 이에 따라 배기가스가 연돌(10) 주변에 정체될 수 있다.
이를 해결하기 위하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 회전 가능한 배기노즐이 구비되는 배기가스 배출장치는 송풍모듈을 더 포함할 수 있다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 회전 가능한 배기노즐이 구비되는 배기가스 배출장치의 단면도이다.
송풍모듈은 배기가스의 배출을 촉진하기 위한 것으로, 도 5에 도시된 바와 같이 송풍모듈은 배기노즐(200) 내부에 구비되어 배기가스의 유속을 증가시키는 송풍팬(320)을 포함할 수 있다.
또한, 송풍모듈은 배기노즐(200) 또는 풍향계(300)의 일측에 구비되는 프로펠러(310)를 더 포함할 수 있다. 이 때, 송풍팬(320)은 프로펠러(310)가 회전함에 따라 함께 회전할 수 있다.
그리고, 프로펠러(310)는 배기가스가 배출되는 방향과 반대되는 방향을 향하여 설치될 수 있다.
송풍모듈의 구성을 보다 상세하게 설명하면 다음과 같다.
프로펠러(310)의 일측에는 프로펠러(310)의 회전축인 제 1 축(311)이 구비되어 프로펠러(310)의 회전에 따라 함께 회전할 수 있다.
그리고, 제 1 축(311)과 교차하는 제 2 축(312)이 구비될 수 있다. 제 1 축(311)과 제 2 축(312) 사이에는 제 1 기어부(314)가 구비되어 제 1 축(311)의 회전이 제 2 축(312)으로 전달되어 제 1 축(311)의 회전에 따라 제 2 축(312)이 함께 회전할 수 있다.
또한, 제 2 축(312)과 교차하는 제 3 축(313)이 구비될 수 있다. 제 2 축(312)과 제 3 축(313) 사이에는 제 2 기어부(315)가 구비되어 제 2 축(312)의 회전이 제 3 축(313)으로 전달될 수 있다.
제 3 축(313)의 일측에는 송풍팬(320)이 결합되어 제 3 축(313)의 회전에 따라 함께 회전할 수 있다.
결국, 프로펠러(310)의 회전에 따라 송풍팬(320)이 회전할 수 있다.
이로써, 송풍팬(320) 또한 별도의 전기적인 장치 없이 풍력으로만 구동될 수 있다.
도 4 및 도 5에 도시된 바와 같이, 프로펠러(310)가 풍향계(300)의 전방(바람이 불어오는 측)에 위치하는 경우에는 프로펠러(310)로 유입되어 가속된 바람이 바람받이면(330)으로 향하기 때문에 배기노즐(200)이 보다 빠르게 바람의 방향과 일치하는 방향으로 회전할 수 있다.
그러나, 도면에는 프로펠러(310)가 풍향계(300)의 일측에 구비되는 것을 예로 들어 도시하였으나, 이에 한정되는 것은 아니며 프로펠러(310)는 배기노즐(200)의 일측에 구비될 수도 있다.
한편, 배기노즐(200)은 끝단으로 갈수록 직경이 점점 작아지도록 이루어져 배기가스의 배출 유속이 증가될 수 있다. 이로써, 배기가스가 더욱 빠르게 확산될 수 있다.
이상과 같이 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 살펴보았으며, 앞서 설명된 실시예 이외에도 본 발명이 그 취지나 범주에서 벗어남이 없이 다른 특정 형태로 구체화 될 수 있다는 사실은 해당 기술에 통상의 지식을 가진 이들에게는 자명한 것이다. 그러므로, 상술된 실시예는 제한적인 것이 아니라 예시적인 것으로 여겨져야 하고, 이에 따라 본 발명은 상술한 설명에 한정되지 않고 첨부된 청구항의 범주 및 그 동등 범위 내에서 변경될 수도 있다.
10: 연돌 100: 배기배관
200: 배기노즐 210: 베어링
300: 풍향계 310: 프로펠러
311: 제 1 축 312: 제 2 축
313: 제 3 축 314: 제 1 기어부
315: 제 2 기어부 320: 송풍팬
330: 바람받이면

Claims (6)

  1. 배기배관의 상부에 상기 배기배관과 연통되며 상기 배기배관의 중심축을 회전축으로 하여 회전 가능하게 구비되고, 배기가스가 배출되는 방향이 상기 배기배관과 각도를 이루는 배기노즐; 및
    상기 배기노즐의 일측에 고정되어 풍향에 따라 풍향과 배기가스가 배출되는 방향이 같아지도록 배기노즐을 회전시키는 풍향계;를 포함하는 회전 가능한 배기노즐이 구비되는 배기가스 배출장치.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 풍향계는,
    바람의 저항을 받는 바람받이면을 포함하며,
    상기 바람받이면은 바람의 저항에 따라 배기가스가 배출되는 방향과 바람이 부는 방향이 일치하도록 상기 배기노즐을 회전시키는 회전 가능한 배기노즐이 구비되는 배기가스 배출장치.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 노즐의 내부에 위치하여 배기가스의 배출 유속을 증가시키는 송풍팬이 구비되는 송풍모듈을 더 포함하는 회전 가능한 배기노즐이 구비되는 배기가스 배출장치.
  4. 제 3항에 있어서,
    상기 송풍모듈은,
    상기 배기노즐 또는 상기 풍향계의 일측에 구비되어 회전에 따라 상기 송풍팬을 회전시키는 프로펠러를 포함하는 회전 가능한 배기노즐이 구비되는 배기가스 배출장치.
  5. 제 4항에 있어서,
    상기 프로펠러는,
    배기가스가 배출되는 방향과 반대되는 방향을 향하는 회전 가능한 배기노즐이 구비되는 배기가스 배출장치.
  6. 제 1항에 있어서,
    상기 배기배관과 상기 배기노즐 사이에는 베어링이 구비되는 회전 가능한 배기노즐이 포함되며,
    상기 배기노즐은 끝단으로 갈수록 직경이 작아지는 회전 가능한 배기노즐이 구비되는 배기가스 배출장치.
KR1020120087129A 2012-08-09 2012-08-09 회전 가능한 배기노즐이 구비되는 배기가스 배출장치 KR20140021183A (ko)

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KR1020120087129A KR20140021183A (ko) 2012-08-09 2012-08-09 회전 가능한 배기노즐이 구비되는 배기가스 배출장치

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Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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KR20160002838U (ko) * 2015-02-06 2016-08-17 대우조선해양 주식회사 컨테이너 베이 추가 확보를 위한 가속 송풍용 펀넬장치 및 이를 가지는 선박
KR20210068852A (ko) * 2019-12-02 2021-06-10 주식회사 포스코 포집장치 및 포집방법
KR102298301B1 (ko) * 2021-03-16 2021-09-07 주식회사 태강 활성탄을 이용한 모듈 연결형 로터리 흡착탑
KR102298300B1 (ko) * 2021-03-16 2021-09-07 주식회사 태강 활성탄을 이용한 로터리 흡착탑
KR102298303B1 (ko) * 2021-03-16 2021-09-07 주식회사 태강 활성탄을 이용한 다중 모듈 연결형 로터리 흡착탑

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