(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
建築物の屋根に配設して用いられる通気制御装置であって、
屋根材と、屋根材の下面側に配設された屋根用断熱材との間に形成された屋根部空気流通層に連通し、屋根部空気流通層からの空気を外部に排出する屋根部空気排出路と、
屋根と、天井材とにより形成された小屋裏空間に連通し、小屋裏空間からの空気を外部に排出する小屋裏空気排出路と、
が内部空間にそれぞれ独立した経路で形成され、
前記小屋裏空気排出路には、前記小屋裏空気排出路内に発生した結露水を外部に排出するための結露水分配具が配設されていることを特徴とする通気制御装置。
【請求項２】
前記屋根部空気排出路および前記小屋裏空気排出路には、外部への空気の排出を許容し、外部からの空気の流入を防止するための逆止弁がそれぞれ配設されていることを特徴とする請求項１記載の通気制御装置。
【請求項３】
前記屋根部空気排出路および前記小屋裏空気排出路が前記逆止弁により閉塞されるそれぞれの閉塞箇所には、前記逆止弁が前記閉塞箇所を閉塞する際に発生する衝撃を緩和するための緩衝部材がそれぞれ配設されていることを特徴とする請求項２記載の通気制御装置。
【請求項４】
前記屋根部空気排出路および前記小屋裏空気排出路に配設された前記逆止弁の外部側には、外部から流入した空気が前記逆止弁に垂直方向に吹き込むように誘導する誘導板がそれぞれ設けられていることを特徴とする請求項２または３記載の通気制御装置。
【請求項５】
前記通気制御装置の下端縁を屋根に密着させて配設することが可能なアジャスタ部が形成されていることを特徴とする請求項１〜４のうちのいずれか一項記載の通気制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、建築物の屋根に配設して用いる通気制御装置に関し、より詳細には、屋根部空気流通層からの空気と、小屋裏空間からの空気とを効率的に外部に排出することが可能な通気制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
本発明者は、外気を建物内部の通気層にとり入れ、木材等の構造材の蒸れを防止し、建築物の耐久性を高め、住環境を好適に維持する通気断熱構造を備えた建築物について提案した。この通気断熱構造は建築物に外部通気層と内部通気層とを設け、外部通気層と内部通気層の通気を制御し、壁面からの吸排湿作用とあわせて建物全体として換気作用が好適になされるように構成したものである。この通気断熱構造を備えた建築物では、外部通気層と内部通気層との通気を季節に応じて制御する通気制御装置を設け、夏期のように外気温が高い場合には外部通気層と内部通気層へ外気を進入させ、冬期のように外気温が低い場合には外部通気層と内部通気層への外気の侵入を阻止するように設けられている（たとえば、特許文献１参照）。
【０００３】
図６に、通気断熱構造を備えた建築物の例を示す。同図で１０は建築物の外壁面に設けた外部通気層、２０は内壁面に設けた内部通気層であり、通気制御装置３０，４２，４４，６０，８０によって外部通気層１０と内部通気層２０の通気が制御されるように構成されている。外部通気層１０と内部通気層２０は１階と２階の壁面に設けられており、１階の外部通気層１０と内部通気層２０を通流した空気は１階の屋根裏、２階の外部通気層１０および内部通気層２０、２階の屋根裏の順に通過して小屋裏の通気制御装置６０を経由して外部に放出される。３０は下屋部に配設される通気制御装置である。４０は外部通気層１０の上部に設けた排気口であり、４２は１階と２階の軒天に設けた通気制御装置であり、４４は床下と外部との通気を制御する通気制御装置であり、８０は床下と内部通気層２０との通気を制御する通気制御装置である。
【０００４】
なお、１４，２２は、それぞれ外壁材，断熱材である。部屋の壁面には断熱材２２と内壁材２４との間に空気を通流させる内部通気層２０が設けられ、屋根部分には屋根材２６と断熱材２２との間に通気路が設けられている。このように、外部通気層１０と内部通気層２０とに空気を流通させ、壁面で空気が呼吸できるようにすることにより、部屋内の湿度、換気調節と木材等の構造体の湿度、換気調節が的確になされ、好適な住環境を提供することが可能になる。
【０００５】
上述した通気断熱構造を備えた建築物の通気制御装置３０，４２，４４，６０，８０では、外気温に応じて通気を制御するため、熱感知記憶合金を用いた通気制御用建築モジュール用品（以下、建築モジュール用品と略す場合がある）を使用している。図７は、屋根部分の頂上部分に配設された従来技術における通気制御装置６０の内部構造を示したものである。
図７から明らかなように、従来技術における屋根の頂点部分に配設する通気制御装置６０は、屋根材と、屋根材の下面側に配設された屋根用断熱材との間に形成された屋根部空気流通層からの空気と、屋根と天井材とにより形成された小屋裏空間からの空気が通気制御装置６０内部で合流した後に、通気制御装置６０の外部に排出される形態に形成されている。このように、排出すべき空気の流通路の開閉状態を制御する開閉弁の開閉動作が、温度変化による熱感知記憶合金の状態変化により制御されているため、屋根部空気流通層からの空気と小屋裏空間の空気は、季節に応じた状態で外部に排出することができ、建築物内の空気がよどむことなく、建物内の空気の状態を好条件に維持でき好都合である。
【特許文献１】特開平１１−１８１９０１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら夏場においては、小屋裏空間の温度に対し、屋根部空気流通層内の温度が非常に高温になってしまい、熱成層（または温度成層）により、屋根部空気流通層からの空気のみが通気制御装置６０の外部に排出されていることが明らかになった。これにより、小屋裏空間からの空気が通気制御装置６０の外部に排出されなくなり、小屋裏空間の温度が高温になってしまうとともに、小屋裏空間内に組み立てられている柱や梁および桁等が蒸れてしまい、建築物としての寿命に悪影響を与えることが明らかになった。
【０００７】
本発明は、夏場であっても小屋裏空間からの空気と、屋根部空気流通層内からの空気の両方を確実に通気制御装置外に排出することが可能な通気制御装置の提供を目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は、建築物の屋根に配設して用いられる通気制御装置であって、屋根材と、屋根材の下面側に配設された屋根用断熱材との間に形成された屋根部空気流通層に連通し、屋根部空気流通層からの空気を外部に排出する屋根部空気排出路と、屋根と、天井材とにより形成された小屋裏空間に連通し、小屋裏空間からの空気を外部に排出する小屋裏空気排出路と、が内部空間にそれぞれ独立した経路で形成され、前記小屋裏空気排出路には、前記小屋裏空気排出路内に発生した結露水を外部に排出するための結露水分配具が配設されていることを特徴とする通気制御装置である。
【０００９】
また、前記屋根部空気排出路および前記小屋裏空気排出路には、外部への空気の排出を許容し、外部からの空気の流入を防止するための逆止弁がそれぞれ配設されていることを特徴とする。
これにより、風により室外から室内への空気の流入を防止することができる。
【００１０】
また、前記屋根部空気排出路および前記小屋裏空気排出路が前記逆止弁により閉塞されるそれぞれの閉塞箇所には、前記逆止弁が前記閉塞箇所を閉塞する際に発生する衝撃を緩和するための緩衝部材がそれぞれ配設されていることを特徴とする。
これにより、台風などの強風時であっても、逆止弁が閉じる際に発生する衝撃音を緩和することができ、静粛な住環境を維持することができる。
【００１１】
また、前記屋根部空気排出路および前記小屋裏空気排出路に配設された前記逆止弁の外部側には、外部から流入した空気が前記逆止弁に垂直方向に吹き込むように誘導する誘導板がそれぞれ設けられていることを特徴とする。
これにより、室外から通気制御装置に入り込んだ風により、逆止弁が迅速に閉塞するため、室内への空気や雨の進入を確実に防止することができる。
【００１２】
また、前記通気制御装置の下端縁を屋根に密着させて配設することが可能なアジャスタ部が形成されていることを特徴とする。
これにより、多数の調整部品を準備することなく、さまざまな屋根の傾斜に合わせて通気制御装置を適切に配設することができるので、通気制御装置を低コストで提供することが可能になる。
【発明の効果】
【００１３】
本発明に係る通気制御装置によれば、屋根部空気排出路を流通する空気と、小屋裏空間内の空気との温度差が大きくなってしまう夏場であっても、熱成層（温度成層）の影響を受けることなく確実に屋根部空気流通層からの空気と小屋裏空間からの空気を外部に排出することができ、季節を問わず確実に建築物内の通気が可能になる。また、小屋裏空間排出路内に結露水が発生しても、結露水を小屋裏空間に落下させることなく、確実に通気制御装置の外部へ排出させることが可能になる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、添付図面に基づいて本発明の実施の形態を詳細に説明する。図１は、本実施の形態における通気制御装置の内部構造を示す説明図である。図２は、図１中の矢印Ａ方向から見た通気制御モジュールの図である。図３は、通気制御モジュールにおける固定板の説明図である。図４は、通気制御モジュールにおけるスライド板の説明図である。
【００１５】
本実施の形態に係る通気制御装置１００は、屋根部１０２と仕切り板１０３とエンドキャップ１０４とにより形成された本体部１０５を有している。本体部１０５は、区切部材１０６とアジャスタ部１１０を介して屋根の頂上部分にセットされている。本体部１０５のエンドキャップ１０４が取り付けられていない側の側面には複数の開口部１０７が形成されている。本実施の形態に係る本体部１０５には、図１に示すように、左右側面のそれぞれに２箇所ずつ開口部１０７Ａ，１０７Ｂが設けられている。
本実施の形態においては、屋根部１０２が切妻型に配設されていて、本体部１０５の内部には仕切り板１０３と屋根部１０２により複数の経路（屋根部空気排出路１２２、小屋裏空気排出路１２４）が形成されている。
【００１６】
屋根の頂上部分に通気制御装置１００を配設する前に、屋根の頂上部分に区切部材１０６をセットする。本実施の形態における屋根の頂上部分は、屋根材１３０と屋根材１３０の下面側に配設された断熱材１３２との間に形成された屋根部空気流通層１３４と、屋根材１３０、断熱材１３２、屋根裏材１３６（これらを合わせて屋根ということにする）と図示しない天井材の上面側により囲まれた小屋裏空間１４０が合流する構造になっている。そこで、小屋裏空間１４０の頂上部分１４０Ａに嵌合する区切部材１０６をセットし、屋根部空気流通層１３４と小屋裏空間１５０とを区切っている。図１からも明らかなように、区切部材１０６は断面形状が凸状をなしている。区切部材１０６と断熱材１３２および屋根裏材１３６と仕切り板１０３は、それぞれ気密状態が維持されている。
【００１７】
区切部材１０６をセットした後にアジャスト部材１１０をセットする。アジャスタ部１１０は屋根材１３０の上端面に配設される。アジャスタ部１１０は、屋根材１３０の上端面に立設し、仕切り板の一部となるスペーサ１１２と、屋根材１３０の勾配状態に合わせて、エンドキャップ１０２側を気密に閉塞するシャッター部１１４により構成されている。スペーサ１１２およびシャッター部１１４の屋根材１３０と当接する部分には、屋根材１３０と、スペーサ１１２およびシャッター部１１４が気密に当接することができるようにゴム板等のシール部材（図示せず）が配設されていることが好ましい。
シャッター部１１４は回転軸１１６を介してスペーサ１１２に対して回動自在に取り付けられている。本実施の形態においては、それぞれの屋根材１３０の勾配方向に対応するように２枚のシャッター部１１４が配設されている。
【００１８】
本体部１０５の内部空間には区切部材１０６の他に仕切板１０３が配設されていて、区切部材１０６と仕切り板１０３により２つの独立した経路（屋根部空気排出路１２２、小屋裏空気排出路１２４）が形成された状態になっている。
屋根部空気排出路１２２の一端側１２２ａは屋根部空気流通層１３４に連通し、他端側１２２ｂは通気制御装置１００の側面下側にある第１開口部１０７Ａに連通している。
小屋裏空気排出路１２４の一端側１２４ａは小屋裏空間１４０に連通し、他端側１２４ｂは通気制御装置１００の側面上側にある第２開口部１０７Ｂに連通している。
第１開口部１０７Ａと第２開口部１０７Ｂには、建築物内部への異物の侵入を防止するための異物侵入防止ネット１４４が第１開口部１０７Ａと第２開口部１０７Ｂのそれぞれを覆うようにして配設されている。
【００１９】
屋根部空気排出路１２２および小屋裏空気排出路１２４の中途部には、通気制御装置１００の内部から通気制御装置１００の外部への空気の排出を許容し、通気制御装置１００の外部から通気制御装置１００への空気の流入を遮断するための逆止弁１６０がそれぞれ設けられている。
逆止弁１６０は一端側が仕切り板１２０の一部に形成されたヒンジ１６２により回動自在に支持されている。逆止弁１６０は自重により、略水平方向に倒れた状態（以下、この状態を通常状態ということがある）に配設されている。また、逆止弁１６０が閉じた際に逆止弁１６０の先端部１６４が当接する部分（仕切り板１２０の一部）には緩衝部材１６６が配設されている。本実施の形態における緩衝部材１６６は、図１に示すように逆止弁１６０の通常状態の位置から逆止弁１６０が鉛直方向に立った状態になる角度の範囲内に配設されている。これにより、逆止弁１６０を閉塞させる力が作用しなければ、逆止弁１６０を常に略水平方向に倒れた状態にさせることができる。
【００２０】
また、屋根部空気排出路１２２の逆止弁１６０と第１の開口部１０７Ａの間の部分と、小屋裏空気排出路１２４の逆止弁１６０と第２の開口部１０７Ｂの間の部分には、それぞれ誘導板１７０が設けられている。誘導板１７０は、通気制御装置１００の外部から流入してきた空気を、通常状態にある逆止弁１６０の閉塞用の面に対して直交する方向に吹き付けさせるためのものである。本実施の形態における誘導板１７０は、図１に示すように、円弧状に形成されている。このように誘導板１７０を円弧状に形成することにより、誘導板１７０の剛性を維持させつつ薄肉構造にすることができるので、通気制御装置１００の軽量化が可能になる。
通気制御装置１００内部からの空気の流通は、熱膨張による上昇気流であるため、流速は低く、誘導板１７０により急激に屋根部空気排出路１２２および小屋裏空気排出路１２４の流路線形が急激に変化したとしても、空気の排出効率に与える影響は極わずかである。
【００２１】
小屋裏空気排出路１２４には、区切部材１０６の上方に結露水分配具１８０が配設されている。小屋裏空気排出路１２４は建築物の内部の空気が外部と接触する部分であるため、好適に通気がなされている本実施の形態にかかる建築物とはいえ、結露水が生じやすい環境にある（特に冬季、後述する通気制御モジュール２００の開口部が閉塞し、通気が非常に制限されるため）。
小屋裏空気排出路１２４で発生した結露水が小屋裏空間１４０落下すると、小屋裏空間１４０内に組み立てられている柱や梁等が蒸れて傷んでしまうおそれが高いため、結露水が小屋裏空間１４０に落下しないように結露水分配具１８０の両端部位置は、区切部材１０６の経路１２４における開口部の外径位置よりも外側になるように形成されている。区切部材１０６の小屋裏空気排出路１２４における開口部と仕切り板１０３との間には排水用空間１９０が形成されており、排水用空間１９０は通気制御装置１００の外部に向かって傾斜して設けられているので、結露水分配具１８０から滴下した結露水は、小屋裏空間１４０に落下することなく確実に通気制御装置１００の外部に排出される。
【００２２】
小屋裏空間１４０からの空気が通気制御装置１００の外部に排出する小屋裏空気排出路１２４には、誘導板１７０と異物侵入防止ネット１５０との間に、通気制御モジュール２００が配設されている。通気制御モジュール２００は、小屋裏空気排出路１２４の流路全面を横切るようにして配設されている。小屋裏空間１４０から空気が排出されることにより、建築物の居住空間の温度は大きく変化するためである。
図２〜図４に示すように、通気制御モジュール２００は、通気孔２０２が形成された固定板２０４と、固定板２０４に対してスライド可能に取り付けられたスライド板２０６とにより構成されている。スライド板２０６には、スライドした際に、固定板２０４の通気孔２０２に開口部が一致する位置に形成されたスライド通気孔２０８が形成されている。通気孔２０２とスライド孔２０８の形状はそれぞれ略同じ形状に形成されている。
【００２３】
スライド板２０６を固定板２０４に対してスライドさせるスライド機構は、図２に示すように、熱感知記憶合金からなる付勢部材２０５と、通常の鋼材からなる付勢部材２０７とにより構成されている。
具体的には、熱感知記憶合金からなる付勢部材２０５とスライド板２０６と通常の鋼材からなる付勢部材２０７とが、これらの記載順にそれぞれ直列に接続されている。より詳細には、熱感知記憶合金からなる付勢部材２０５の一端部２０５ａと、通常の鋼材からなる付勢部材２０７の一端部２０７ａがそれぞれ固定板２０４の両端部に係合され、熱感知記憶合金からなる付勢部材２０５の他端部（自由端部）２０５ｂと、通常の鋼材からなる付勢部材２０７の他端部（自由端部）２０７ｂがそれぞれスライド板２０６の中途部分に係合された状態に形成されている。
このように非常にシンプルな構造によりスライド板２０６をスライドさせているので、スライド板２０６のスライド動作が円滑に行われることになる。また、通気制御モジュール２００の故障が起こりにくく、しかも、通気制御モジュール２００の製造コストを抑えることができる。
【００２４】
通気制御モジュール２００の固定板２０４とスライド板２０６は、夏場のように温度が上昇すると、熱感知記憶合金からなる付勢部材２０５の付勢力と、通常の鋼材からなる付勢部材２０７の付勢力とのバランスが崩れ、固定板２０４に対してスライド板２０６がスライドし、固定板２０４に形成された通気孔２０２の位置とスライド板２０６に形成されているスライド通気孔２０８の開口位置が重複し、通気制御モジュール２００に開口部分が形成され、通気制御モジュール２００からの空気の排出が許容される。本実施の形態における通気制御モジュール２００の通気量は、図７に示した従来技術における通気制御モジュールの通気量の約１．６倍にすることが可能になった。
【００２５】
夏が過ぎて外気温度が低下すると、熱感知記憶合金により形成された付勢部材は付勢力が低下（若しくは付勢力を喪失）し、通常の鋼材により形成されている付勢部材の付勢力により、スライド板２０６が元の位置に戻り、固定板２０４の通気孔２０２とスライド板２０６のスライド通気孔２０８との開口位置の重複が無くなり、通気制御モジュール２００としての開口部分が無くなり、通気制御モジュール２００からの空気の排出が抑制（防止）されることになる。
【００２６】
このように、屋根部空気流通層１３４からの空気と小屋裏空間１４０からの空気は、それぞれ独立した屋根部空気排出路１２２と小屋裏空気排出路１２４を通って、通気制御装置１００の外部へと排出されるので、屋根部空気流通層１３４からの空気と小屋裏空間１４０からの空気との温度差が大きい場合であっても、熱成層（温度成層）が形成されず、小屋裏空間１４０からの空気の排出が屋根部空気流通層１３４からの空気の排出により妨げられてしまうことがなく、設計どおりの空気の排出が可能になる。
また、通気制御モジュール２００は、本体部１０５のすべての構成部品を分解することなく、本体部１０５に着脱自在に取り付けられているので、万が一通気制御モジュール２００に不都合が生じた場合であっても、非常に簡単作業で通気制御モジュール２００を交換することができる。
【００２７】
さらに、本実施の形態においては、屋根部空気流通層１３４に通気制御モジュール２００が配設されていないため、屋根部空気流通層１３４は一年を通して開放（通気可能な）状態となり、冬季間における屋根部空気流通層１３４の結露発生を防止することができる。
具体的には、屋根部空気流通層１３４を通年開放状態にすることにより、屋根材１３９の内側面に配設される野地板（図示せず）表面の温度と、室外気温との温度差が減少し、野地板への結露発生を好適に防止することができる。
【００２８】
以上に本発明にかかる通気制御装置について図面に基づいて詳細に説明してきたが、本発明は以上の実施の形態に限定されるものではなく、発明の要旨を変更しない範囲における各種の改良をしても本発明の技術的範囲に属することはいうまでもない。
例えば、本実施の形態においては、誘導板１７０の形態を図１に示すような半円弧状に形成しているが、必ずしも反円弧状に形成しなくても良い。要は、外部から流入してきた風が逆止弁１６０の閉塞面に対して直交する方向に誘導することができればよいのである。また、防虫ネット１４４により十分に風の流入を防止することが可能である場合や、本発明に係る通気制御装置１００を風が弱い地域に適用する場合においては、誘導板１７０の配設を省略することもできる。
【００２９】
また、本実施の形態における逆止弁１６０の通常状態は、図１に示すように略水平方向に倒れた状態になっているが、逆止弁１６０の通常状態は必ずしも水平方向に倒れた状態でなくても良いのはもちろんである。通常状態における逆止弁１６０は自重により屋根部空気排出路１２２および小屋裏空気排出路１２４の流路を開放する状態になっていれば良いのである。
さらには、通気制御装置１００の外部から通気制御装置１００内部への空気の流入を妨げ、通気制御装置１００の内部から通気制御装置１００の外部への空気の排出を許容することが可能な減圧部（ラビリンス）を配設すれば逆止弁１６０の配設を省略することも可能である。
【００３０】
さらにまた、本発明に係る通気制御装置１００をセットする屋根の形態（瓦屋根である場合、トタン屋根である場合といった屋根の形式の他、屋根材１３０の勾配状態など）によっては、図５に示すような背高なスペーサ１１２を有するアジャスタ１１０を用いることもできる。
また、通気制御モジュール２００における固定板２０４に対するスライド板２０６のスライド機構の構成は、本実施の形態に限定されるものではない。夏場において通気孔２０２とスライド通気孔２０８のそれぞれの開口部分が重複し、通気制御モジュール２００としての開口部を形成することができる構成であれば、いずれの形態であってもよいのは云うまでもない。
【００３１】
また、本実施の形態においては、通気制御モジュール２００を小屋裏空気排出路１２４のみに配設されている形態について説明しているが、屋根部空気流通層１３４にも通気制御モジュール２００を配設する形態とすることも可能である。この形態によれば、小屋裏空気排出路１２４の通気制御だけでなく、屋根部空気流通層１３４の通気制御も可能になるため、よりきめ細かく建築物の通気を制御することができるためさらに好適である。
アジャスタ部１１０にも通気制御モジュール２００を配設することももちろん可能である。この形態によっても、屋根部空気流通層１３４の通気を制御することは可能である。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】図１は、本実施の形態における通気制御装置の内部構造を示す説明図である。
【図２】図１中の矢印Ａ方向から見た通気制御モジュールの図である。
【図３】通気制御モジュールにおける固定板の説明図である。
【図４】通気制御モジュールにおけるスライド板の説明図である。
【図５】通気制御装置の他の実施形態の一例を示す説明図である。
【図６】通気断熱構造を備えた建築物の例を示す説明図である。
【図７】屋根部分の頂上部分に配設された従来技術における通気制御装置の内部構造を示したものである。
【符号の説明】
【００３３】
１００  通気制御装置
１０２  屋根部
１０３  仕切り板
１０５  本体部
１０６  区切部材
１０７  開口部
１１０  アジャスタ部
１１４  シャッター部
１２２  屋根部空気排出路
１２４  小屋裏空気排出路
１３０  屋根材
１３２  断熱材
１３４  屋根部空気流通層
１４０  小屋裏空間
１５０  異物侵入防止ネット
１６０  逆止弁
１６６  緩衝部材
１７０  誘導板
１８０  結露水分配具
１９０  排水用空間
２００  通気制御モジュール
２０２  通気孔
２０４  固定板
２０６  スライド板
２０８  スライド通気孔
【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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