JPS60103274A - 蒸気発生・凝縮装置 - Google Patents
蒸気発生・凝縮装置Info
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- JPS60103274A JPS60103274A JP58211935A JP21193583A JPS60103274A JP S60103274 A JPS60103274 A JP S60103274A JP 58211935 A JP58211935 A JP 58211935A JP 21193583 A JP21193583 A JP 21193583A JP S60103274 A JPS60103274 A JP S60103274A
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D1/00—Evaporating
- B01D1/06—Evaporators with vertical tubes
- B01D1/10—Evaporators with vertical tubes with long tubes, e.g. Kestner evaporators
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔発明の技術分野〕
この発明は吸収式ヒートポンプ等に用いられる蒸気発生
・凝縮装置に関するものである。
・凝縮装置に関するものである。
従来よシこの種の装置としては第1図に示す蒸気発生・
凝縮装置が知られている。第1図において、lは筐体、
2は仕切シ板、3は発生室、4は凝縮室で、上記筐体l
の内部は仕切フ板2によって二分割され、一方は発生室
3.他方は凝縮室4となっている。また、5は熱源流体
。
凝縮装置が知られている。第1図において、lは筐体、
2は仕切シ板、3は発生室、4は凝縮室で、上記筐体l
の内部は仕切フ板2によって二分割され、一方は発生室
3.他方は凝縮室4となっている。また、5は熱源流体
。
6は希溶液、7は冷媒蒸気が発生した後の溶液(以下濃
溶液という)、8は冷媒蒸気、9は冷媒液、10は冷却
水で以上符号5〜10が作動流体である。11は発生用
熱交換器、12は凝縮用熱交換器、13は熱源流体流入
管、]4は熱源流体流出管、15は希溶液流入管、16
は濃溶液流出管、17け溶液ポンプ、 18は冷媒ポン
プ、19はバイパス管、20は電磁弁で、以上符号11
〜2oで示す部分が発生装置の配管系である。熱源流体
流入管13は発生用熱交換器11と接続され、さらにこ
の熱交換器11は熱源流体流出管14に接続されている
。
溶液という)、8は冷媒蒸気、9は冷媒液、10は冷却
水で以上符号5〜10が作動流体である。11は発生用
熱交換器、12は凝縮用熱交換器、13は熱源流体流入
管、]4は熱源流体流出管、15は希溶液流入管、16
は濃溶液流出管、17け溶液ポンプ、 18は冷媒ポン
プ、19はバイパス管、20は電磁弁で、以上符号11
〜2oで示す部分が発生装置の配管系である。熱源流体
流入管13は発生用熱交換器11と接続され、さらにこ
の熱交換器11は熱源流体流出管14に接続されている
。
そして流入管13から熱源流体5が流入して、熱交換器
11を経て流出管14から流出できるように配管され、
また冷却水10が凝縮用熱交換器12内を流れて排水さ
れるよう配管されている。
11を経て流出管14から流出できるように配管され、
また冷却水10が凝縮用熱交換器12内を流れて排水さ
れるよう配管されている。
このように構成された凝絹器において、吸収室(第1図
には図示していない)からの希溶液6は希溶液流入管1
5から筐体1内の発生室3内へ流入する。流入した希溶
液6は、満液形の発生用熱交換器11の管外を通過しな
から熱交換器11の管内を流れる熱源流体からの熱によ
って熱交換器11の管外壁表面に蒸発もし、くけ沸騰を
生じ、希溶液6中の冷媒は相変化を起こして、冷媒蒸気
8となシ、発生室3から隣接する凝縮室4の方向(点線
の矢印の方向)に移動する。かくして希溶液6は、熱交
換器11の管外壁を通過する際に濃度が高められ濃溶液
7となり、溶液ボンダ17によシ濃溶液流出管16から
吸収装置の吸収室の方へ送られる。また5発生室3に発
生した冷媒蒸気8は、圧力差によシ凝縮室4へ移動し、
凝縮用熱交換器工2の管内を流れる冷却水lOによシ冷
却され、凝縮用熱交換器12の管外壁表面で凝縮し、冷
媒液9となって凝縮室4の下部へ流下する。この冷媒液
9は冷媒ポンプ18によって、一部は吸収装置の蒸発室
(第1図には図示していない)へ送シ出され、他の一部
は濃度調節のた絵バイパス管19を流れて濃溶液7側へ
還流される。
には図示していない)からの希溶液6は希溶液流入管1
5から筐体1内の発生室3内へ流入する。流入した希溶
液6は、満液形の発生用熱交換器11の管外を通過しな
から熱交換器11の管内を流れる熱源流体からの熱によ
って熱交換器11の管外壁表面に蒸発もし、くけ沸騰を
生じ、希溶液6中の冷媒は相変化を起こして、冷媒蒸気
8となシ、発生室3から隣接する凝縮室4の方向(点線
の矢印の方向)に移動する。かくして希溶液6は、熱交
換器11の管外壁を通過する際に濃度が高められ濃溶液
7となり、溶液ボンダ17によシ濃溶液流出管16から
吸収装置の吸収室の方へ送られる。また5発生室3に発
生した冷媒蒸気8は、圧力差によシ凝縮室4へ移動し、
凝縮用熱交換器工2の管内を流れる冷却水lOによシ冷
却され、凝縮用熱交換器12の管外壁表面で凝縮し、冷
媒液9となって凝縮室4の下部へ流下する。この冷媒液
9は冷媒ポンプ18によって、一部は吸収装置の蒸発室
(第1図には図示していない)へ送シ出され、他の一部
は濃度調節のた絵バイパス管19を流れて濃溶液7側へ
還流される。
上述のような従来の蒸気発生装置では、発生する蒸気を
制御するために希溶液6の流量、温度および濃度1発生
用熱交換器11の管内を流れる熱源流体5の流量を調節
する必要があり、また凝縮する蒸気を制御するために、
凝縮用熱交換器12の管内を流れる冷却水10の流量、
温度を調節する必要があシその制御がきわめてむずかし
かった。例えば冷媒液9が濃縮されると濃溶液流出管1
6から流出する濃溶液は高濃度となる。
制御するために希溶液6の流量、温度および濃度1発生
用熱交換器11の管内を流れる熱源流体5の流量を調節
する必要があり、また凝縮する蒸気を制御するために、
凝縮用熱交換器12の管内を流れる冷却水10の流量、
温度を調節する必要があシその制御がきわめてむずかし
かった。例えば冷媒液9が濃縮されると濃溶液流出管1
6から流出する濃溶液は高濃度となる。
従って濃溶液を所定濃度にするために冷媒液9を活、溶
液7側へ還流するバイパス管19や流量を調節する電磁
弁型の設置が必要でおった。逆に濃溶液が低濃度になっ
たとき濃溶液を所定濃度にするため、冷却水10の流量
、温度を制御する必要があった。
液7側へ還流するバイパス管19や流量を調節する電磁
弁型の設置が必要でおった。逆に濃溶液が低濃度になっ
たとき濃溶液を所定濃度にするため、冷却水10の流量
、温度を制御する必要があった。
また、溶液中に浸漬された満液形の発生用熱交換器11
は、溶液の液柱高さによる実質上の沸点上昇のため、伝
熱に寄与する管壁内外の温度差を低下させ、また管外壁
面で溶液が沸騰する際、その熱負荷によっては合体l〜
だ気泡が管外壁を包む膜を形成し、これが大きい熱抵抗
となシ蒸気発生能力を犬l〕に低下させていた。
は、溶液の液柱高さによる実質上の沸点上昇のため、伝
熱に寄与する管壁内外の温度差を低下させ、また管外壁
面で溶液が沸騰する際、その熱負荷によっては合体l〜
だ気泡が管外壁を包む膜を形成し、これが大きい熱抵抗
となシ蒸気発生能力を犬l〕に低下させていた。
この発明は上述のような従来の欠点を解決するためにな
されたもので蒸気発生能力が増大でき、しかも凝縮能力
の変動に対して特に作動流体の温度、流量等の制御を行
1ようことなく自己調節によシ制御でき、冷媒液のバイ
パス管および電磁弁が不要な蒸気発生・凝縮装置を提供
することを目的としている。
されたもので蒸気発生能力が増大でき、しかも凝縮能力
の変動に対して特に作動流体の温度、流量等の制御を行
1ようことなく自己調節によシ制御でき、冷媒液のバイ
パス管および電磁弁が不要な蒸気発生・凝縮装置を提供
することを目的としている。
以下本発明を第2図に示す一実施例について説明する。
第2図において、第1図と同符号は同−又は相当部分を
示し、発生用熱交換器11は発生室3の内部に実質的に
垂直になるように立設され、さらに、内筒2Jを内筒上
室21 &と内筒1工室21 bに分離する分散用端板
22の分散穴228を通って発生用熱交換器11の上端
部は上部端板囚に、下端部は下部端板々にそれぞれ固定
されている。内筒上室21 aの内部は、上部を上部端
板お、側面を内筒21.下部を分散穴22 aを有する
分散用端板nで囲まれ、吸収器(第2図には図示してい
ない)から流入した希溶液6が、内筒上室21 aに一
時止まシ、分散用希溶液液溜乙を形成している。さらに
内筒21の発生室3と凝縮室4の間の境界である仕切シ
板26には一部エリミネーター27が設けである。詔は
外筒て、この外筒側と内筒21の間の空間には上述した
発生室3と同様に凝縮用熱交換器12が実質的に垂直に
立設され、凝縮室4を構成し、この熱交換器12の管内
を冷却水10が還流するようKなっているO 次に上記のように構成したこの発明の装置の動作を説明
する。吸収室(第2図には図示していない)から希溶液
流入管15f:通って分散用希溶液液溜5に流入した希
溶液6は、分散用端板22と発生用熱交換器11の間隙
の分散穴22 aからそれぞれの発生用熱交換器11に
分散される。その分散量は分散用希溶液液溜5にたまっ
ている希溶液6の液面の高さ、すなわち希溶液6の流入
量の増減に伴なう液面の高さ−5また分散穴22aの間
隙の間隔、表面の粗さ、エツジの加工精度などの形状に
よって決定される。このように分散された希溶液6は発
生用熱交換器11の管外壁面に沿って発生室3の下部の
濃溶液7の液溜へと流下する。その際、管外壁面に希溶
液6の液膜は、発生用熱交換器11の上方の熱源流体流
入管13から管内へ流入した熱源流体5によって加熱さ
れ、管外壁面上で蒸発もしくは沸騰を生じ冷媒蒸気8を
発生する。このように希溶液6は冷媒蒸気8を発生して
濃度を高めながら所定濃度の濃溶液7となシ、濃溶液流
出管16から吸収室へ送られる。また、熱源流体5は下
方の熱源流体流出管14から排出される。さらに発生し
た冷媒蒸気8は圧力差によシ発生室3から凝縮室4へ移
動し、凝縮用熱交換器12の管内を流れる冷却水10に
よって冷却され、管外壁面上で凝縮し、冷媒液9となシ
、管外壁面に沿って1部の冷媒液9の液面にたまる。そ
して冷媒液9は蒸発室(第2図には図示してない)へ送
られる。
示し、発生用熱交換器11は発生室3の内部に実質的に
垂直になるように立設され、さらに、内筒2Jを内筒上
室21 &と内筒1工室21 bに分離する分散用端板
22の分散穴228を通って発生用熱交換器11の上端
部は上部端板囚に、下端部は下部端板々にそれぞれ固定
されている。内筒上室21 aの内部は、上部を上部端
板お、側面を内筒21.下部を分散穴22 aを有する
分散用端板nで囲まれ、吸収器(第2図には図示してい
ない)から流入した希溶液6が、内筒上室21 aに一
時止まシ、分散用希溶液液溜乙を形成している。さらに
内筒21の発生室3と凝縮室4の間の境界である仕切シ
板26には一部エリミネーター27が設けである。詔は
外筒て、この外筒側と内筒21の間の空間には上述した
発生室3と同様に凝縮用熱交換器12が実質的に垂直に
立設され、凝縮室4を構成し、この熱交換器12の管内
を冷却水10が還流するようKなっているO 次に上記のように構成したこの発明の装置の動作を説明
する。吸収室(第2図には図示していない)から希溶液
流入管15f:通って分散用希溶液液溜5に流入した希
溶液6は、分散用端板22と発生用熱交換器11の間隙
の分散穴22 aからそれぞれの発生用熱交換器11に
分散される。その分散量は分散用希溶液液溜5にたまっ
ている希溶液6の液面の高さ、すなわち希溶液6の流入
量の増減に伴なう液面の高さ−5また分散穴22aの間
隙の間隔、表面の粗さ、エツジの加工精度などの形状に
よって決定される。このように分散された希溶液6は発
生用熱交換器11の管外壁面に沿って発生室3の下部の
濃溶液7の液溜へと流下する。その際、管外壁面に希溶
液6の液膜は、発生用熱交換器11の上方の熱源流体流
入管13から管内へ流入した熱源流体5によって加熱さ
れ、管外壁面上で蒸発もしくは沸騰を生じ冷媒蒸気8を
発生する。このように希溶液6は冷媒蒸気8を発生して
濃度を高めながら所定濃度の濃溶液7となシ、濃溶液流
出管16から吸収室へ送られる。また、熱源流体5は下
方の熱源流体流出管14から排出される。さらに発生し
た冷媒蒸気8は圧力差によシ発生室3から凝縮室4へ移
動し、凝縮用熱交換器12の管内を流れる冷却水10に
よって冷却され、管外壁面上で凝縮し、冷媒液9となシ
、管外壁面に沿って1部の冷媒液9の液面にたまる。そ
して冷媒液9は蒸発室(第2図には図示してない)へ送
られる。
また、エリミネータ−27は発生用熱交換器11の外壁
面上での沸騰の際、気泡の突出に伴ない溶液が飛散して
凝縮室4へ入るのを防ぐ。また、凝縮能力が増大すると
凝m室4内の冷媒液9の液面が上昇し、垂直に位置した
凝縮用熱交換器12の下部が冷媒液9の液面下に没して
凝縮面積が減少し凝縮能力が減少する。またさらに凝縮
能力が大きくなり、発生室3内の下部の濃溶液7の濃度
が所定の濃度より高くなシずぎると、エリミネータ−2
7の間隙から液面を上昇させた冷媒液9が発生室3へ溢
水し、所定の濃度に戻る。逆に凝縮能力が減少して冷媒
液9の液面が低下すると、冷媒液9の液面下に没してい
た凝縮用熱交換器12が液面上にあられれ、その結果。
面上での沸騰の際、気泡の突出に伴ない溶液が飛散して
凝縮室4へ入るのを防ぐ。また、凝縮能力が増大すると
凝m室4内の冷媒液9の液面が上昇し、垂直に位置した
凝縮用熱交換器12の下部が冷媒液9の液面下に没して
凝縮面積が減少し凝縮能力が減少する。またさらに凝縮
能力が大きくなり、発生室3内の下部の濃溶液7の濃度
が所定の濃度より高くなシずぎると、エリミネータ−2
7の間隙から液面を上昇させた冷媒液9が発生室3へ溢
水し、所定の濃度に戻る。逆に凝縮能力が減少して冷媒
液9の液面が低下すると、冷媒液9の液面下に没してい
た凝縮用熱交換器12が液面上にあられれ、その結果。
凝縮面積が増大して凝縮能力が増加する。このように凝
縮能力の変動に伴ない自己調節される。
縮能力の変動に伴ない自己調節される。
次にこの発明の他の実施例を第3図で説明する。第2図
に示した実施例と同一符号は同−又は相当部分を示し、
29は下部端板別に取り付りられた蓋で、発生用熱交換
器11の上部よシ管内へ流入した熱源流体5は、蓋29
と下部端板胴で構成される流路3oを通って向きを変え
、再び発生用熱交換器11の上部から熱源流体5を示す
矢印のように流出する。このよ・うに下部端板鰭に蓋2
9を取シ付け1発生用熱交換器11をU字形の構造にし
て、濃溶液7の液面上で液面の変動によって蒸発面積が
増減しない位置に設けた。これによって、例えば発生室
3における蒸気発生能力の増加に伴なう下部の濃溶液7
の液面低下によって蒸発面積が増大し、さらに蒸気発生
能力が増加するという前述(第2図)の実施例における
問題を改善することができるものである。
に示した実施例と同一符号は同−又は相当部分を示し、
29は下部端板別に取り付りられた蓋で、発生用熱交換
器11の上部よシ管内へ流入した熱源流体5は、蓋29
と下部端板胴で構成される流路3oを通って向きを変え
、再び発生用熱交換器11の上部から熱源流体5を示す
矢印のように流出する。このよ・うに下部端板鰭に蓋2
9を取シ付け1発生用熱交換器11をU字形の構造にし
て、濃溶液7の液面上で液面の変動によって蒸発面積が
増減しない位置に設けた。これによって、例えば発生室
3における蒸気発生能力の増加に伴なう下部の濃溶液7
の液面低下によって蒸発面積が増大し、さらに蒸気発生
能力が増加するという前述(第2図)の実施例における
問題を改善することができるものである。
以上説明したようにこの発明による装置では発生用熱交
換器および凝縮用熱交換器をそれぞれ実質的に垂直に位
置せしめて構成したので、蒸気発生能力が向上し、また
例えば外部冷却水の温度、流量の変動などによる凝縮能
力の変動に対しても、その影響を緩和する自己調節能力
を有し、バイパス管、電磁弁が不用になるなど。
換器および凝縮用熱交換器をそれぞれ実質的に垂直に位
置せしめて構成したので、蒸気発生能力が向上し、また
例えば外部冷却水の温度、流量の変動などによる凝縮能
力の変動に対しても、その影響を緩和する自己調節能力
を有し、バイパス管、電磁弁が不用になるなど。
信頼性、経済性が向上できる優れた効果を奏するもので
ある。
ある。
第1図は従来の蒸気発生・凝縮装置を示す説明図、第2
図はこの発明の一実施例による蒸気発生・凝縮装置を示
す説明図、第3図はこの発明の他の実施例による蒸気発
生・凝縮装置を示す説明図である。 2.26・・・仕切シ板、3・・・発生室、4・・・凝
縮室、5・・・熱源流体、6・・・希溶液、8・・・冷
媒蒸気、11・・・発生用熱交換器、12・・・凝縮用
熱交換器、15・・・希溶液流入管、16・・・濃溶液
流出管、21・・・内筒、21 &・・・内筒上室、2
1 b・・・内筒下室、22・・・分散用端板、22&
・・・分散穴、お・・・上部端板、潤・・・下部端板、
5・・・分散用希溶液液溜、27・・・エリミネータ−
5あ・・・外筒、29・・・蓋。 なお9図中、同一符号は同−又は相当部分を示す。 第1図 第2図 手続補正書(自発) 特許庁長官殿 1、事件の表示 特願昭58−211935号2、発明
の名称 蒸気発生・凝縮装置 3、補正をする者 5、補正の対象 (1)明細書の発明の詳細な説明の欄 (2)図面 6、補正の内容 (1)明細書第3頁13行目「発生装置」とあるを「蒸
気発生・凝縮装置」と補正する。 (2)同第5頁3行目「蒸気発生装置」とあるを「蒸気
発生・凝縮装置Jと補正する。 (3〕 同第5頁10行目「濃縮されると」とあるを「
増加すると」と補正する。 (4)図面第2図を別紙のとお逆補正する。 7、添付書類 (1)補正図面 1通
図はこの発明の一実施例による蒸気発生・凝縮装置を示
す説明図、第3図はこの発明の他の実施例による蒸気発
生・凝縮装置を示す説明図である。 2.26・・・仕切シ板、3・・・発生室、4・・・凝
縮室、5・・・熱源流体、6・・・希溶液、8・・・冷
媒蒸気、11・・・発生用熱交換器、12・・・凝縮用
熱交換器、15・・・希溶液流入管、16・・・濃溶液
流出管、21・・・内筒、21 &・・・内筒上室、2
1 b・・・内筒下室、22・・・分散用端板、22&
・・・分散穴、お・・・上部端板、潤・・・下部端板、
5・・・分散用希溶液液溜、27・・・エリミネータ−
5あ・・・外筒、29・・・蓋。 なお9図中、同一符号は同−又は相当部分を示す。 第1図 第2図 手続補正書(自発) 特許庁長官殿 1、事件の表示 特願昭58−211935号2、発明
の名称 蒸気発生・凝縮装置 3、補正をする者 5、補正の対象 (1)明細書の発明の詳細な説明の欄 (2)図面 6、補正の内容 (1)明細書第3頁13行目「発生装置」とあるを「蒸
気発生・凝縮装置」と補正する。 (2)同第5頁3行目「蒸気発生装置」とあるを「蒸気
発生・凝縮装置Jと補正する。 (3〕 同第5頁10行目「濃縮されると」とあるを「
増加すると」と補正する。 (4)図面第2図を別紙のとお逆補正する。 7、添付書類 (1)補正図面 1通
Claims (4)
- (1)吸収器から流入する冷媒吸収後の希溶液を発生用
熱交換器の管外に流動させ、該管内を流れる熱源流体に
よって前記希溶液中の冷媒を蒸発させ冷媒蒸気を得る蒸
気発生室と仕切シ板を介して供給される前記冷媒蒸気を
凝縮用熱交換器によって凝縮する凝縮室からなる蒸気発
生・凝縮装置において、外筒及び内筒によ92重筒を形
成し、この内筒内部を分散用端板によシ内筒上室と内筒
下室に区分すると共に、前記内筒上室を分散用希溶液液
溜、内筒下室を蒸気発生室とし、かつ前記外筒と内筒に
よって形成される空間に凝縮室を設け、さらに前記仕切
シ板の上部にエリミネータ−を設け、前記分散用希溶液
液溜には希溶液流入管、前記発生室の下部には濃溶液流
出管を設けたことを特徴とする蒸気発生・凝縮装置。 - (2)発生用熱交換器が発生室の内部に実質的に垂直に
位置せしめ1分散用端板の分散穴に貫通させ、さらに発
生用熱交換器の上端部、下端部をそれぞれ内筒の上部端
板と内筒の下部端板で固定したことを特徴とする特許請
求の範囲第1項記載の蒸気発生・凝縮装置。 - (3)凝縮用熱交換器を実質的に垂直に位置せしめたこ
とを特徴とする特許請求の範囲第1項又は第2項記載の
蒸気発生・凝縮装置。 - (4)発生用熱交換器の下端部に熱源流体が還流するよ
うな薔を設けたことを特徴とする特許請求の範囲第1項
、第2項又は第3項記載の蒸気発生・凝縮装置。
Priority Applications (4)
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---|---|---|---|
JP58211935A JPS60103274A (ja) | 1983-11-09 | 1983-11-09 | 蒸気発生・凝縮装置 |
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Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP58211935A JPS60103274A (ja) | 1983-11-09 | 1983-11-09 | 蒸気発生・凝縮装置 |
Publications (1)
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Family
ID=16614114
Family Applications (1)
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- 1983-11-09 JP JP58211935A patent/JPS60103274A/ja active Pending
-
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- 1984-11-09 GB GB08428384A patent/GB2152200B/en not_active Expired
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