(57)【要約】      （修正有）【課題】低い表面張力または高粘性の液体を有効に霧化することができる負圧構造を備える霧化装置を提供する。【解決手段】霧化本体１１と、積載チャンバー１２と、霧化素子と、負圧発生素子１４と、を有する。積載チャンバー１２は霧化液体を積載し、通り穴を有する。霧化素子は通り穴に取り付け、圧電駆動ユニットと、圧電駆動ユニットの一側に位置する振動板とを含める。負圧発生素子は積載チャンバー１２に形成し、負圧発生素子によって、積載チャンバー１２の容積を改変するか、または積載チャンバー１２内部の気体を取り除き、気体圧力を引き下げる。【選択図】図２
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【実用新案登録請求の範囲】
【請求項１】
負圧構造を備える霧化装置であって、
霧化本体と、
前記霧化本体に内設して、霧化液を積載していて、かつ通り穴を有する積載チャンバーと、
圧電駆動ユニットと、
前記圧電駆動ユニットの一側に設ける振動板と、
前記積載チャンバーに形成し、前記積載チャンバーの容積または前記積載チャンバー内部の気体を取り除き、前記積載チャンバー内部の気圧を軽減することができる負圧発生素子と、
前記通り穴に取り付ける霧化素子と、を備えることを特徴とする、
負圧構造を備える霧化装置。
【請求項２】
前記積載チャンバーは内側カップ体と、外側カップ体とを組み合わせてなり、前記負圧発生素子はばねと、片方向排気弁と、気孔シートと、押圧部とを組み合わせてなり、前記片方向排気弁と、前記押圧部は前記外側カップ体の上段場所に取り付け、前記気孔シートは前記外側カップ体の中段場所に設け、前記ばねの一端は押圧部に押圧し、他端は前記気孔シートに押し当てることを特徴とする、請求項１記載の負圧構造を備える霧化装置。
【請求項３】
前記負圧発生素子は前記積載チャンバーに詰める弾性栓体であり、前記弾性栓体は片方向排気弁と、掛け合い部とを有し、かつ前記積載チャンバーの一端はほぞを形成し、前記ほぞは前記掛け合い部に対応し、前記片方向排気弁は前記弾性栓体の一端に形成されていることを特徴とする、請求項１記載の負圧構造を備える霧化装置。
【請求項４】
前記積載チャンバーは内側カップ体と、外側カップ体とを組み合わせてなり、前記負圧発生素子は嵌着溝と、突起粒と、片方向排気弁とを組み合わせてなり、前記嵌着溝は前記外側カップ体の内側に形成され、前記突起粒は前記内側カップ体の外側に形成され、前記突起粒は前記嵌着溝の中に設けられることを特徴とする、請求項１記載の負圧構造を備える霧化装置。
【請求項５】
前記嵌着溝は湾曲状のチャンネルを形成することを特徴とする、請求項４記載の負圧構造を備える霧化装置。
【請求項６】
前記積載チャンバーは内側カップ体と、外側カップ体とを組み合わせてなり、前記負圧発生素子はじゃばらと、片方向排気弁と、嵌着溝と、突起粒とを組み合わせてなり、前記じゃばらと前記片方向排気弁は前記外側カップ体の一端に形成され、前記突起粒は前記内側カップ体の外側に形成され、前記嵌着溝は前記外側カップ体の内側に形成されることを特徴とする、請求項１記載の負圧構造を備える霧化装置。
【請求項７】
前記積載チャンバーは内側カップ体と、外側カップ体とを組み合わせてなり、前記外側カップ体は前記内側カップ体の外壁面に位置し、前記負圧発生素子はピストンロッドと、片方向排気弁と、ほぞと、掛け合い部とを組み合わせてなり、前記ピストンロッドと前記片方向排気弁は前記外側カップ体の一端に設け、前記掛け合い部は前記ピストンロッドの一側に形成されていて、かつ前記ほぞに対応することを特徴とする、請求項１記載の負圧構造を備える霧化装置。
【請求項８】
摺動部材をさらに有し、前記摺動部材は滑り移動自在に前記霧化本体の側に設け、前記摺動部材にて磁石を設けることを特徴とする、請求項１記載の負圧構造を備える霧化装置。
【請求項９】
電気回路板をさらに有し、前記電気回路板は前記霧化本体の内側に設け、前記電気回路板はマグネットスイッチを有し、前記マグネットスイッチは前記電気回路板の一側に設けることを特徴とする、請求項１記載の負圧構造を備える霧化装置。
【考案の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本考案は霧化装置に関し、特に負圧構造を備える霧化装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
公知の霧化装置は、概ねに圧電リングと、振動板と、固定シートと、チャンバーとより構成されている。一般の表面張力の液体を霧化する場合は、チャンバー内部の気圧と液圧との合計値が外部の空気圧力に等しいかまたはより大きいとき（約１気圧）、振動板の内側と外側の圧力がバランス状態になり、チャンバーに内蔵された霧化液が振動板の内側に貼り付けたまま、霧化液体が噴霧穴より溢れ出すことはなく、噴霧穴は塞がれないため、有効に霧化することができる。
【考案の概要】
【考案が解決しようとする課題】
【０００３】
しかし、低い表面張力の液体の場合、表面張力が低すぎて、表面張力を安定に維持することができなく、振動板の噴霧穴の内側から外側に溢れ出す恐れがある。霧化液体の溢れ出し速度が霧化の速度より大きい場合は、液体が絶えず振動板の噴霧穴より溢れ出して、振動板の表面を覆うことにより、噴霧穴が液体に塞がれ、有効に霧化することができない。
【０００４】
さらに、チャンバー内部の気圧が正圧の場合は、霧化液体が振動板の噴霧穴に付着、外部の空気圧がチャンバー内部の気圧と液圧力より小さいとき、チャンバー内部の霧化液体が振動板の噴霧穴より溢れ出すことによって、圧力のバランス状態を形成する。低い粘度または一般粘度の液体の場合、分子は小さくしかも分子と分子との間の牽引力も小さい。液滴が振動板の噴霧穴を通過するとき、すでに分離されているため、なお有効に霧化することができる。
【０００５】
しかし、高い粘度の液体の場合、分子が大きく、分子間のファンデルワールス力（Ｖａｎ  ｄｅｒ  Ｗａａｌｓ’  ｆｏｒｃｅｓ）の作用力が高く、液体分子が振動板の噴霧穴を通過して霧化するとき、分子間の牽引力によって、合わせて振動板の噴霧穴より溢れ出し、噴霧穴が液体に覆われるため、有効に霧化することはできない。
もし、チャンバー内部に負圧状態を維持できる場合、霧化液体が振動板の噴霧穴を覆い、外部の空気圧力がチャンバーより高いときは、外部の気体が振動板の穴部からチャンバー内部に移動して圧力のバランスが取れているため、溢れ出す現象を軽減し、霧化液体と外部空気が振動板を介して交換を行い、霧化を助けることができる。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本考案の主な目的は、霧化本体と、積載チャンバーと、霧化素子と、負圧発生素子と、を有する負圧構造を備える霧化装置を提供する。積載チャンバーを霧化本体に内設して、霧化液を積載していて、かつ通り穴を有する。霧化素子は通り穴に設けられ、圧電駆動ユニットと、振動板とを含める。振動板は圧電駆動ユニットの一側に設けられている。負圧発生素子は積載チャンバーに形成し、負圧発生素子によって、積載チャンバーの容積を改変し、または積載チャンバー内部の気体を取り除き、積載チャンバー内部の気圧を軽減することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】本考案の負圧構造を備える霧化装置実施例１による霧化装置の分解概略図である。
【図２】本考案の負圧構造を備える霧化装置実施例１による負圧効果の発生を示す図（その１）である。
【図３】本考案の負圧構造を備える霧化装置実施例１による負圧効果の発生を示す図である（その２）。
【図４】本考案の霧化装置実施例２による負圧効果の発生を示す図（その１）である。
【図５】本考案の霧化装置実施例２による負圧効果の発生を示す図（その２）である。
【図６】本考案の霧化装置実施例３による負圧効果の発生を示す図（その１）である。
【図７】本考案の霧化装置実施例３による負圧効果の発生を示す図（その２）である。
【図８】本考案の霧化装置実施例４による負圧効果の発生を示す図（その１）である。
【図９】本考案の霧化装置実施例４による負圧効果の発生を示す図（その２）である。
【図１０】本考案の霧化装置実施例５による負圧効果の発生を示す図（その１）である。
【図１１】本考案の霧化装置実施例５による負圧効果の発生を示す図（その２）である。
【考案を実施するための形態】
【０００８】
以下、本考案の実施形態について図面を参照して説明する。
【実施例１】
【０００９】
図１ないし３の、本考案の負圧構造を備える霧化装置実施例１による分解態様図と、負圧効果の発生を示す図その１とその２を示す図と、を合わせて参照する。図において、霧化装置１は霧化本体１１と、積載チャンバー１２と、霧化素子１３と、負圧発生素子１４と、摺動部材１５と、電気回路板１６と、電池受け台１７と、振動板蓋１８と、を備える。
【００１０】
霧化本体１１はプラスチックまたは例えば、金属部材より仕上げることができる。本実施例において、霧化本体１１は例えば円筒状を形成し、摺動部材１５と、電気回路板１６と、電池受け台１７の収容に提供する。電気回路板１６は霧化素子１３と電気接続していて、かつマグネットスイッチ１６１を有し、電池受け台１７に電池を取り付けて、霧化装置１に必要な電気エネルギーを提供する。
振動板蓋１８はチャンバーの通り穴１２１１を覆い、かつ通り穴１２１１は霧化素子１３の取り付けに提供する。このほか、霧化本体１１の外壁はさらに滑りレール１１１を設けられ、滑りレール１１１は摺動部材１５の組み付けに提供する。摺動部材１５は磁石１５１を有し、磁石１５１とマグネットスイッチ１６１との相関位置の変化によって、霧化装置１を起動または休止させることができる。
【００１１】
積載チャンバー１２は霧化本体１１に内設して、かつ上方に延びていて、積載チャンバー１２は内側カップ体１２１と外側カップ体１２２とを組み合わせてなり、内側カップ体１２１にて霧化液９を積載される。内側カップ体１２１の内部に収容空間を形成し、霧化液９を積載される。
【００１２】
霧化素子１３は圧電駆動ユニット１３１と、振動板１３２と、構造シート（図示しない）とよりを組み合わせてなる。圧電駆動ユニット１３１は例えば、圧電セラミックなど任意タイプの圧電駆動素子を形成しても良い。構造シートによって、圧電駆動ユニット１３１が振動板１３２を安定に発振して霧化を補助することができ、かつ振動板１３２は圧電駆動ユニット１３１と構造シートとの間に挟んで設けられる。
【００１３】
摺動部材１５は霧化本体１１にて滑り移動し、起動位置または休止位置にスライドして、霧化装置１に起動または休止させることができる。
【００１４】
負圧発生素子１４は内側カップ体１２１と、外側カップ体１２２とを組み合わせてなる。外側カップ体１２２はばね１４１と、片方向排気弁１４２と、気孔シート１４３と、押圧部１４４とを組み合わせてなる。押圧部１４４を外側カップ体１２２内部の上段場所に設け、片方向排気弁１４２を押圧部１４４に内設し、気孔シート１４３を外側カップ体１２２内部の中段場所に設ける。
ばね１４１は積載チャンバー１２の外側カップ体１２２に内設し、一端は押圧部１４４押さえつけ、他端は気孔シート１４３に押し当てる。前述押圧部１４４の外縁部と、片方向排気弁１４２の外縁部と、片方向排気弁１４２の外縁部は、それぞれＯリング（図示しない）を有し、内側カップ体１２１と外側カップ体１２２との間の接触部にて密閉空間を形成し、外側カップ体１２２と、押圧部１４４との間の接触部は、密閉空間を形成する。
【００１５】
このほか、片方向排気弁１４２を独立して気孔シート１４３に増設することができ、使用者が押圧部１４４を押圧することによって、ばね１４１の占める容積が少なくなり、ばね１４１に容積を占めていた気体が押圧部１４４の片方向排気弁１４２より排出される。押圧部１４４はばね１４１によって初期位置に戻り、ばね１４１が占める容積の内部圧力が軽減され、気孔シート１４３に備える片方向排気弁１４２を駆動して開放させ、内側カップ体１２１内部の気体をばね１４１の占める容積に排出される。
押圧部１４４を連続して押圧すれば、内側カップ体１２１内部の気体を排出して、負圧の状態に形成することができる。よって、片方向排気弁１４２を気孔シート１４３に増設して置けば、押圧部１４４の複数回の押圧による外側カップ体１２２と押圧部１４４との間の気密不完全問題を避けられ、気密の不完全によって、外部の圧力がカップ体１２１の内部に等しいことを防止し、内側カップ体１２１内部の負圧状態の維持効果を有する。
【００１６】
そのうち、外側カップ体１２２の先端部にほぞ１２２１を形成し、ほぞ１２２１は内側カップ体１２１の掛け合いを提供し、ばね１４１の上向き弾性戻り力量によって押圧部１４４が外側カップ体１２２に滑り出すことを防止できる。
【００１７】
このほか、外側カップ体１２２の内側に嵌着溝１２２２を形成し、内側カップ体１２１の外側に突起粒を形成し、外側カップ体１２２を内側カップ体１２１に装着し、突起粒を嵌着溝の末端部に掛け合うことによって、外側カップ体１２２を内側カップ体１２１にて固定させる。押圧部１４４を下方に押し込むと、ばね１４１は圧迫を受けて変形を引き起し、押圧部１４４が内側カップ体１２１の方向に移動される。このとき、積載チャンバー１２の容積が縮小し、積載チャンバー１２内部の気体を圧縮し、積載チャンバー１２内部の圧力が大きくなり、片方向排気弁１４２より排出される。
【００１８】
使用者の手を離すと、ばねは原状を回復すると同時に押圧部１４４が外側カップ体１２２の遠端方向に移動し、押圧部１４４は元来の位置に戻される。このとき、積載チャンバー１２の容積は内側カップ体１２１が圧迫されないときと同様である。しかし、一部の気体はすでに片方向排気弁１４２より排出していて少なくなっており、さらに、片方向排気弁１４２の特性により、気体は出ることはできるが進入することはできず、積載チャンバー１２内部の圧力値は大気圧より小さく、負圧状態を形成する。
【００１９】
積載チャンバー１２が負圧状態を形成している場合、積載チャンバー１２内部の霧化液体が低い表面張力（例えば、５５ダイン／センチより低い）または水より粘度の高い霧化液（例えば、粘度約１．５〜２０ｃｐ）の場合、その霧化の原理は振動により気体と液体との交換により微小な液滴を形成して、負圧条件において霧化液と外部は振動板を介して交換を行い、より有効な霧化を助けることができる。
【実施例２】
【００２０】
引き続き、図４と５とを参照する。本実施例と他の実施例と異なる点は、積載チャンバー２２と、負圧発生素子２４の構造にあり、他の素子の構造並び機能は実施例１と同じため、ここでの説明を省略する。図において、負圧発生素子２４は弾性栓体であり、積載チャンバー２２の一側に詰める。弾性栓体は片方向排気弁２４１と、掛け合い部２４２とを有し、積載チャンバー２２の一端はほぞ２２１を形成しており、ほぞ２２１は掛け合い部２４２に対応し、片方向排気弁２４１は弾性栓体の一端に形成されている。
【００２１】
弾性栓体を積載チャンバー２２に詰めたとき、弾性栓体の左右両側が圧迫され、弾性栓体が圧迫により変形を引き起して、掛け合い部２４２を引き込んで、弾性栓体をほぞ２２１の内側に詰められる。このとき、もともと積載チャンバー２２の内部にある空気は、弾性栓体によって、片方向排気弁２４１より絞り出される。そこで、弾性栓体を手放したとき、弾性栓体への押圧力量がなくなり、弾性栓体は押圧から解放し元の態様に戻り、このとき、掛け合い部２４２はほぞ２２１の内側に掛け合っていて、積載チャンバー２２を閉鎖しておき、気体の漏れを避ける。
一部の気体は弾性栓体を詰める前すでに片方向排気弁２４１より排出しており、積載チャンバー２２の容積は弾性栓体を詰められているときと、詰められていないときともほぼ一致に維持しているため、積載チャンバー２２内部の圧力は大気圧より小さく、負圧状態を形成し、霧化液と外部は振動板を介して交換を行い、霧化を助けることができる。
【実施例３】
【００２２】
引き続き、図６と７とを参照する。本実施例と他の実施例と異なる点は、積載チャンバー３２と、負圧発生素子３４の構造にあり、他の素子の構造並び機能は前述実施例と同じため、ここでの説明を省略する。
【００２３】
図において、積載チャンバー３２は内側カップ体３２１と外側カップ体３２２とを組み合わせてなり、負圧発生素子３４は嵌着溝３４１と、突起粒３４２と片方向排気弁３４３とを組み合わせてなり、嵌着溝３４１は内側カップ体３２１にて湾曲状のチャンネルを形成し、突起粒３４２は外側カップ体３２２の内側に位置し、嵌着溝３４１の内側に掛け合って、外側カップ体３２２を内側カップ体３２１に固定することができる。
ただし、本実施例は前述態様に限られず、嵌着溝３４１は内側カップ体３２１の外側または外側カップ体３２２の内側に取り付けることができ、突起粒３４２は嵌着溝３４１に対して、外側カップ体３２２の内側または内側カップ体３２１の外側に取り付け、かつ突起粒３４２は対応して嵌着溝３４１の内部に掛け合うことができる。片方向排気弁３４３は外側カップ体３２２の先端部に取り付けられている。
【００２４】
内側カップ体３２１の反対方向に外側カップ体３２２を引っ張ることによって、外側カップ体３２２を内側カップ体３２１の遠端方向に移動させたとき、突起粒３４２は嵌着溝３４１のチャンネルに沿って移動し、かつ嵌着溝３４１の底部端に掛け合うことになる。このとき、積載チャンバー３２の容積は大きくなるが、片方向排気弁３４３の特性により、気体は出ることはできるが進入することはできない。よって、積載チャンバー３２内部の気体分子の数は変わらないまま、積載チャンバー３２が負圧状態を形成し、霧化液と外部が振動板を介して交換を行い、霧化を助けることができる。
【実施例４】
【００２５】
引き続き、図８と９を参照する。本実施例と他の実施例と異なる点は、積載チャンバー４２と、負圧発生素子４４の構造にあり、他の素子の構造並び機能は実施例と同じため、ここでの説明を省略する。
図において、積載チャンバー４２は内側カップ体４２１と外側カップ体４２２とを組み合わせてなり、負圧発生素子４４はじゃばら４４１と、片方向排気弁４４２と、ほぞ４４３と、突起粒４４４とを組み合わせてなる。じゃばら４４１と片方向排気弁４４２とを外側カップ体４２２の先端部に取り付け、突起粒４４４は内側カップ体４２１の内側または外側カップ体４２２の外側に取り付け、嵌着溝４４３は突起粒４４４に対向して外側カップ体４２２の内側または内側カップ体４２１の外側に取り付け、突起粒４４４は嵌着溝４４３の内部に掛け合う。ここで、じゃばら４４１はプラスチックなどの部材からなり、引っ張られると伸長し、圧縮されると縮める特性を有する。
【００２６】
内側カップ体４２１の遠端方向にじゃばら４４１を引っ張ると、じゃばら４４１は外部に開いて拡張し、積載チャンバー４２の容積を増大させる。さらに、片方向排気弁４４２の特性により、気体は出ることはできるが進入できないように制限されているため、積載チャンバー４２内部の気体分子の数が変わらないまま、積載チャンバー４２の内部にある気体の圧力が大気圧より小さく負圧状態を形成して、霧化液と外部は振動板によって、交換を行い、霧化を助けることができる。
【実施例５】
【００２７】
引き続き、図１０と１１とを参照する。本実施例と他の実施例と異なる点は、積載チャンバー５２と、負圧発生素子５４の構造にあり、他の素子の構造並び機能は前述の実施例と同じのため、ここでの説明を省略する。
【００２８】
図において、積載チャンバー５２は霧化本体１１に内設し、上方に延びていて、積載チャンバー５２は内側カップ体５２１と外側カップ体５２２とを組み合わせてなり、内側カップ体５２１の場所に霧化液９を積載できる。内側カップ体５２１の内部に収容空間を形成し、霧化液９を積載される。外側カップ体５２２は例えば、内側カップ体５２１の外壁面に固定していて、負圧発生素子５４はピストンロッド５４１と、片方向排気弁５４２と、ほぞ５４３と、掛け合い部５４４とを組み合わせてなる。
ピストンロッド５４１は外側カップ体５２２の上端に設け、ピストンロッド５４１は外側カップ体５２２の内壁面にて滑り移動自在に設け、片方向排気弁５４２はピストンロッド５４１の一側に設け、ほぞ５４３は外側カップ体５２２の一側に設け、掛け合い部５４４はピストンロッド５４１の一側に形成し、かつ外側カップ体５２２のほぞ５４３に対応していて、ピストンロッド５４１を外側カップ体５２２に掛け合う。
【００２９】
ピストンロッド５４１を押圧することによって、積載チャンバー５２の容積が減少され、ピストンロッド５４１が下方へ内側カップ体５２１の先端部に移動することによって、一部の空気は片方向排気弁２４１より排出される。ピストンロッド５４１を上方に引っ張り、ほぞ５４３の場所に移動させたとき、積載チャンバー５２の容積が増大し、片方向排気弁５４２によって、外部空気を積載チャンバー５２の内部への進入を防止し、積載チャンバー５２内部の圧力が大気圧より小さくなる。これにより、負圧状態を形成して、霧化液と外部は振動板を介して、交換を行い、霧化を助けることができる。
【００３０】
前述のとおり、本考案の負圧構造を備える霧化装置は、霧化装置に負圧発生構造を内設し、積載チャンバーの容積を拡張し、または積載チャンバー内部にある気体を取り除き、積載チャンバー内部の気体圧力を引き下げて、積載チャンバーを負圧状態に維持し、低い表面張力または高い粘性液体の霧化効果を向上することができる。
【符号の説明】
【００３１】
１        霧化装置
１１      霧化本体
１１１    滑りレール
１２      積載チャンバー
１２１    内側カップ体
１２１１  通り穴
１２１２  突起粒
１２２    外側カップ体
１２２１  ほぞ
１２２２  嵌着溝
１３      霧化素子
１３１    圧電駆動ユニット
１３２    振動板
１４      負圧発生素子
１４１    ばね
１４２    片方向排気弁
１４３    気孔シート
１４４    押圧部
１５      摺動部材
１５１    磁石
１６      電気回路板
１６１    マグネットスイッチ
１７      電池受け台
２２      積載チャンバー
２２１    ほぞ
２４      負圧発生素子
２４１    片方向排気弁
２４２    掛け合い部
３２      積載チャンバー
３２１    内側カップ体
３２２    外側カップ体
３４      負圧素子
３４１    嵌着溝
３４２    突起粒
３４３    片方向排気弁
４２      積載チャンバー
４２１    内側カップ体
４２２    外側カップ体
４４      負圧発生素子
４４１    じゃばら
４４２    片方向排気弁
４４３    係合溝
４４４    突起粒
５２      積載チャンバー
５２１    内側カップ体
５２２    外側カップ体
５４      負圧発生素子
５４１    ピストンロッド
５４２    片方向排気弁
５４３    ほぞ
５４４    掛け合い部
９        霧化液
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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