(57)【要約】  フィルタ組立体は、再利用可能なフィルタフレーム（２）と、フレーム（２）内に取り外し可能に配置された交換可能なひだ付きの可逆的に伸張可能な自己スペーシング式フィルタ（８）と、を備える。この自己スペーシング式ひだ付きフィルタは、等間隔のひだ間隔で均一に伸張して、第２のスペーシング構造体の助けを得ずに、再利用可能なフィルタフレームに容易に設置可能となる。フィルタは、フィルタフレームの長さまで伸張されると、張力を受けて、これにより、フィルタの長さがフレームの長さに適合するように容易く調整され、ひだがフレーム（２）に設けられた対応するリブ（３２）に位置合わせされる。
2007516829.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
（ａ）フィルタフレームと、  （ｂ）前記フィルタフレーム中に取り外し可能に配置されるひだ付きの可逆的に伸張可能な自己スペーシング式フィルタであって、各々がひだ先端部及び一対の隣接するパネルを画定する折り目を含む複数のひだを有するろ過媒体を備えるフィルタと、
を備えるフィルタ組立体。
【請求項２】
前記フィルタフレームは、基部と前記基部に移動可能に連結されるカバーと、を備える、請求項１に記載のフィルタ組立体。
【請求項３】
前記基部及び前記カバーは、第１及び第２の側面縁部をそれぞれ有し、前記基部及び前記カバーの各第２の側面縁部がヒンジで連結される、請求項２に記載のフィルタ組立体。
【請求項４】
前記基部及び前記カバーの第１の側面縁部は、前記第１の側面縁部同士がフレーム中にフィルタを収めるように係合される閉鎖位置と、前記第１の側面縁部同士が離間されてフィルタをフレーム内に挿入させたりフレームから取り外しさせる開放位置との間で移動可能である、請求項３に記載のフィルタ組立体。
【請求項５】
前記基部及び前記カバーの第１の側面縁部は、前記第１の側面縁部を解放可能に連結し、前記フレームを閉鎖状態に維持するための掛け金を備える請求項４に記載のフィルタ組立体。
【請求項６】
前記基部は、前記ろ過媒体の前記ひだに対応する複数の横方向リブを備え、前記リブは、前記ろ過媒体の前記ひだ間に噛み合う、請求項１に記載のフィルタ組立体。
【請求項７】
前記リブは、等間隔で離間されている、請求項６に記載のフィルタ組立体。
【請求項８】
前記基部は、各リブの領域にて前記フィルタのひだの形状に対応するスペーサ部分を備える少なくとも１つの縦方向のレールを備える、請求項７に記載のフィルタ組立体。
【請求項９】
前記縦方向のレール及び前記リブは、単一の格子構造を形成する、請求項８に記載のフィルタ組立体。
【請求項１０】
前記フレームは、前記フレーム中に前記フィルタの端部を保持するように配置された固定機構を備える、請求項１に記載のフィルタ組立体。
【請求項１１】
前記固定機構は、前記カバー内の対応する穴に嵌合前記基部上の突起を備える、請求項１０に記載のフィルタ組立体。
【請求項１２】
前記基部及び前記カバーは、関連する第１及び第２の端部を有し、さらに、前記基部の第１及び第２の端部の各々は、離間された一対の突起を備え、前記カバーの第１及び第２の端部の各々は、前記突起に位置合わせされた一対の穴を備える、請求項１１に記載のフィルタ組立体。
【請求項１３】
各前記取付部材は、前記フィルタフレーム上の各突起に嵌合するように適合された穴を含む、請求項１２に記載のフィルタ組立体。
【請求項１４】
前記フレームは、合成プラスチック材料から形成される、請求項１３に記載のフィルタ組立体。
【請求項１５】
前記フレームは、家庭用暖房装置又は冷房装置用のエアフィルタ用である、請求項１に記載のフィルタ組立体。
【請求項１６】
前記ろ過媒体は、ポリプロピレン繊維から形成された不織ウェブから構成される、請求項１に記載のフィルタ組立体。
【請求項１７】
（ａ）複数の横方向間隔リブを備える基部と、前記基部に移動可能に連結されたカバーとを備えるフィルタフレームと、
（ｂ）前記フィルタフレームに取り外し可能に配置され、前記リブと噛み合うようにされた複数のひだを有する交換可能な自己スペーシング式フィルタと、
を備える、フィルタ組立体。
【請求項１８】
前記ろ過媒体の一方の面にあるひだ開口部の数は、前記リブの数に対応し、前記フィルタは、前記ひだ開口部が前記リブと噛み合うように伸張可能及び前記フィルタフレーム内に配置可能とされる、請求項１７に記載のフィルタ組立体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、一般に、フィルタに関し、特に、再利用可能なフレームに挿入される取り外し可能なフィルタ挿入体に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の多くの家庭用暖房装置及び冷房装置は、使い捨てフィルタを備える。これらのフィルタは、フレームと、繊維質のフィルタ材と、フィルタ材を支持するメッシュスクリーンなどを備える。ある使用時間後には、これらのフィルタは、汚く又は目詰まりするようになり、取り替えられねばならない。これは、フィルタ組立体全体を新しいフィルタに取り替えて、古いフィルタを廃棄することにより実現される。フィルタの交換は、フィルタの使用に応じて一年当たり数回必要となり得る。フレーム及びスクリーンは、もはや機能しないのがフィルタ材だけであっても、このフィルタ組立体とともに廃棄されるため、かかるフィルタに関連して不要な浪費及びコストが生じることになる。加えて、これらのフィルタは、むしろかさばるため、大量に手元に蓄えておくというよりも、必要なときに往々にして購入されるものである。ただし、新しいフィルタを購入することが必ずしも便利ではないため、交換が遅れ、システムの性能を低下させる結果となる可能性がある。
【０００３】
従来のフィルタは、通常、加えられた力を打ち消すほどの構造上の強度を欠いている、軟質で柔軟な可撓性材料から形成される。その結果、このようなフィルタは、ひだが入れられると、伸張後には著しく回復することはなく、また、折り畳まれた後には著しく伸張することがない。加えて、このようなフィルタは、均一なひだ間隔で伸張するものではない。結果的には、ひだと嵌合するように設計されたリブを備えるフレームに、かかるひだの付いたフィルタを装着し、これによりひだを等間隔に維持しフィルタ用に補足的な支持部材を設けるようにした場合には、フィルタのひだをリブに適合させるのは困難である。したがって、このようなフィルタは、装着工程中にひだの均一な間隔を確保するための第２の支持構造体を備えなければならない。しかしながら、このような支持構造体は、かかるフィルタの材料及び製造コストを増すことになる。
【０００４】
フレームと取り外し可能なフィルタ要素とを備えたフィルタ組立体は、当該技術分野において知られている。例えば、特許文献１（ウェッデル、ＩＩＩ）は、広げられた交換可能なひだ入りの媒体フィルタコアを支持し保持する再利用可能なフレーム支持台を開示している。このフレーム支持台は、平坦に伸張された金属支持部材又は補強装置を支持する一対の横方向アングル材の間に延びる一対の縦方向アングル材を備える。
【特許文献１】米国特許第６，０３３，４５３号明細書
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、従前のフィルタ組立体は、特定の制限や欠点がある。よって、第２の支持構造体を備えず、フレーム及び自己スペーシング式ひだ付きエアフィルタ挿入体を備え、再利用可能なフィルタフレームに嵌入するように容易く伸張可能となり、伸張時にフィルタが均一な間隔を有しクロスウェブの所望の安定性を有するフィルタ組立体が必要である。
【０００６】
したがって、フレームと、自己スペーシング式の可逆的に折畳み及び伸張可能なひだ付きエアフィルタとを備え、第２の支持構造体を備えず、再利用可能なフィルタフレーム中に挿入され伸張した際に均一な間隔でクロスウェブ安定性を有し、運搬、貯蔵、及び廃棄を小型化するために折畳み可能であるフィルタ組立体を提供することが望ましい。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、フィルタフレームと、フィルタフレーム中に取り外し可能に配置されるひだ付きの可逆的に伸張可能な自己スペーシング式フィルタと、を備えるフィルタ組立体を提供するものである。このフィルタは、各々がひだ先端部及び一対の隣接するパネルを画定する折り目を含む複数のひだを有するろ過媒体を備える。
【０００８】
一実施形態においては、フィルタフレームは、基部と、基部に移動可能に連結されるカバーと、を備える。基部とカバーは、ヒンジで連結された第１及び第２の側面縁部をそれぞれ有し得る。基部及びカバーの第１の側面縁部は、第１の側面縁部がフレーム中にフィルタを収めるように係合される閉鎖位置と、第１の側面縁部が変位してフィルターをフレーム内に挿入させる開放位置との間で移動可能とし得る。
【０００９】
特定の実施形態においては、基部は、ろ過媒体のひだ間に噛み合うろ過媒体のひだと対応する複数の横方向リブを備える。一実施形態では、リブは、等間隔で離間される。
【００１０】
本発明の他の形態においては、基部は、各リブの領域にてフィルタひだの形状に対応するスペーサ部分を有する少なくとも１つの縦方向のレールを備え得る。一実施形態では、縦方向のレール及びリブは、単一の格子構造の形態で設けられる。
【００１１】
他の形態においては、フレームは、フレーム中にフィルタの端部を保持するように配置された固定機構を備える。固定機構は、カバー内の対応する穴に嵌合する基部上の突起を備え得る。
【００１２】
特定の形態においては、フィルタ組立体は、複数の横方向間隔リブを備える基部と基部に移動可能に連結されたカバーとを有するフィルタフレームと、フィルタフレームに取り外し可能に配置されリブと噛み合うようにされた複数のひだを有する交換可能な自己スペーシング式フィルタと、を備える。追加的な形態においては、ろ過媒体の一方の面にあるひだ開口部の数は、リブの数に対応し、フィルタは、ひだ開口部がリブと噛み合うようにフィルタフレーム内に伸張及び配置可能とされる。
【００１３】
他の形態では、本発明は、さもなければフィルタ挿入体に取り付けられたであろう第２のスペーシング構造体の助けを得ずに、再利用可能なフィルタフレーム内に容易に装着可能である交換可能な自己スペーシング式ひだ付きフィルタ挿入体を備える家庭用ＨＶＡＣ装置用のエアフィルタ組立体を提供する。フィルタ挿入体は、各々がひだ先端部及び一対の隣接するパネルを画定する折り目を含む複数のひだを有する可逆的に折畳み及び伸張可能なろ過媒体を備える。フィルタは、フィルタフレームの長さまで伸張されると、張力を受け、また、フィルタは、フィルタフレームの長さを超えた長さまで伸張されると、ばねのように動作し、ある程度の弾性回復を示す。
【００１４】
他の形態においては、本発明は、可逆的に折畳み及び伸張可能なろ過媒体を備える交換可能な自己スペーシング式ひだ付きフィルタ挿入体を備えるフィルタ組立体を提供する。このろ過媒体は、各々がひだ先端部及び一対の隣接するパネルを画定する折り目を有する複数のひだを備える。このフィルタは、完全に伸張された長さを有し、フィルタ挿入体が完全に伸張された長さの８０％を超える長さまで伸張された場合には、フィルタ挿入体は、フィルタ挿入体が解放された際にフィルタ挿入体が完全に伸張された長さよりも短い長さまで戻るように、張力を受ける。
【００１５】
他の形態においては、フィルタ挿入体が垂直方向に配置され、完全に伸張された長さまで延びて解放された場合には、フィルタ挿入体は、完全に伸張された長さの８０％以下の長さまで戻る。また、他の形態において、フィルタ挿入体が完全な折畳み長さまで折り曲げられ、その後、自由に伸張される場合には、フィルタ挿入体は、完全に折畳まれた長さの４００％を超える長さまで伸張する。
【００１６】
特定の形態においては、フィルタは、ポリプロピレンなどの熱可塑性材料からなる不織繊維媒体から構成される家庭用ＨＶＡＣシステム用のエアフィルタである。他の形態では、フィルタのひだは、ヒートセットにより形成される。さらに他の形態では、ろ過媒体は、次のような特徴の１つ以上を有し得る。すなわち、基本重量が５０〜８０グラム／平方メートル（ｇ／ｍ２）、透過性が６９０〜１０２４立方フィート／分（ｃｆｍ）、及び厚みが０．５〜０．６３ミリメートル（ｍｍ）である。更に他の形態では、フィルタは、フィルタをフレームに固定しやすくするために、媒体の対向する第１及び第２の端部に沿って取付部材を備え得る。
【００１７】
本発明の多様な形態の利点は、第２のスペーシング構造体を無くすことにより、材料コストを削減し、製造工程を簡略化することである。さらに、装着されるフィルタフレームの長さまで伸張された際に張力を受けてばねのように動作し、これによりフィルタの長さをフレームの長さと容易に適合するように調整可能とし、フレームに設けられた対応するリブにひだを位置合わせ可能とするフィルタを提供することである。また、装着工程中にクロスウェブ（すなわち、横）方向にフィルタが折り曲げられたり又は折畳まれるのを防ぐほどの十分なクロスウェブ安定性を持って、均一に且つ平らに伸張し、これにより、フィルタ挿入体のフレームへの処理及び装着を向上させるひだ付きフィルタを提供することである。
【００１８】
以下、添付の図面を参照しながら、本発明について更に説明する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
図面を参照すると、これら幾つかの図面において類似又は対応部分を参照するために類似参照番号を付すものとする。図１〜図５は、基部４及び任意のカバー６を備え、基部４に嵌合する適当な大きさ及び構成を有する取り外し可能な自己スペーシング式ひだ付きフィルタ８に用いられる再利用可能なフィルタフレーム２を示している。その代わりに、基部４及びカバー６の機能は、フィルタ８がカバー６内に配置されるとともに基部４がカバー６で閉じられるように可逆的としても良い。フィルタフレーム２は、一般に、平面の矩形構造であり、特に、家庭用空気処理装置の通風ダクト又は空気炉に好適に用いられる。
【００２０】
フィルタ８は、一般に、複数のひだ１２を有するろ過媒体１０を備える。以下、図６〜図９を参照しながら、フィルタ８について、より十分に説明する。
【００２１】
基部４及びカバー６は、各対応する第１の端部１６、１８及び第２の端部２０、２２と、各第１の側面２４、２６及び第２の側面２８、３０とをそれぞれ備える外周構造部４ａ、６ａを備える。等間隔で離間された複数の横方向リブ３２が、基部４の第１の側面２４から基部４の第２の側面２８に向かって延び、伸張されたひだ１２と噛み合ってろ過媒体１０の補足的支持部材を提供し、装着後の使用中にひだ１２の隙間を均一に維持するようにする。各ひだ１２の完全で均一な間隔を提供するには、リブ３２は、成形工程の一部に必要とされ得る切れ目を除いて、基部４の幅全体に亘って連続し、均一な高さを有することが望ましい。加えて、リブ３２の数は、好ましくは、１つのリブ３２が各下流のひだ開口部内に配置されるように、フィルタ８の下流側にあるひだ１２の数に対応する。これらリブ３２は、基部４の外周構造部４ａと共に成形され得るものであり、あるいは、これらリブは、ワイヤ、合釘、又はベース４の外周構造部４ａに取り付けられた他の部材として提供されても良い。
【００２２】
また、基部４は、第１の端部１６から第２の端部２０に延び、横方向リブ３２と組み合わせられて格子構造を形成する複数の縦方向レール３４を任意に備える。リブ３２及びレール３４は、個別の構造体として、又は単一の構造体として形成されることができる。レール３４は、一般に、フィルタのひだ１２の外形に沿った任意の三角形状のスペーサ部分３４ａ（図２）を備え、これによりひだ１２の離間構造を維持するように示される。各スペーサ部分３４ａは、レール３４に沿った基部３６と、対応するリブ３２に隣接する頂点３７（図５）とを備える。リブ３２及びレール３４は、好ましくは、ＡＢＳ（アクリルニトリルブタジエンスチレン）やＨＩＰＳ（耐衝撃性ポリスチレン）などの合成プラスチック材料から形成されるが、ワイヤや平坦な金属フィンなどの他の従来の材料から形成されても良い。
【００２３】
カバー６は、汚染物質が空気流から取り除かれるように、空気がフレーム２を通ってフィルタ８に流れるようにする中央孔３８を有する。カバー６は、ベース４の周辺部に係合し、フレーム２にフィルタ８を堅固に保持し、空気がフィルタ８の回りを流れないようにする。基部４及びカバー６は、可撓帯の形態で、関連する第２の側面２８、３０の各々に沿ってヒンジ部材４０（図４）を介して回動自在に連結される。このようにして、フレーム２は、基部４及びカバー６の第１の側面端部２４、２６の各々が変位して、フィルタ８がフレーム２に装着されたり取り外しされるようになされた開放状態（図１）と、基部４及びカバー６の第１の側面端部２４、２６の各々がフレーム２内にフィルタ８を収めるように係合される閉鎖状態（図４）との間で移動可能である。なお、基部４をカバー６に連結するには、任意の従来のヒンジを用い得るものであることが理解されるであろう。その代わりに、フレーム２は、基部４及びカバー６が、例えば、射出成形により形成された一体ヒンジにより連結された単一片からなる単一構造であっても良い。基部４及びカバー６は、共にスナップ結合するか、あるいは、さもなければ噛み合う２つの個別片として形成されても良いことも理解されるであろう。
【００２４】
一対の任意の掛け金４２（図４）の各々は、位置合わせされた突起４６（図１）にスナップ嵌合する可撓性の片持ち支柱部材４４（図１)を備え、閉鎖状態でフレーム２を維持するように設けられる。フック、ループ、弾性バンド、ロックなどの他の従来の閉鎖部材又は機械的締結具をも用い得る。
【００２５】
カバー６はまた、フレームにろ過媒体１０をさらに保持するために役立つ基部４に設けられたものと類似の横方向及び／又は縦方向の支持棒（図示せず）を任意に備え得る。このような支持棒は、フレームが間違えて後方に通風ダクト内に入ってしまう場合にろ過媒体１０がフレームから膨れ出るのを防ぐであろう。フィルタは、後方に入ってしまうと、ひだがリブ３２により支持されないために、適切に動作せず、このため、使用時に折り畳まれる傾向がある。ただし、ろ過媒体は、システムへのあらゆる損傷を回避するように、フレーム２中に保持される。
【００２６】
空気が連続的にカバー６、フィルタ８、及び基部４を通って流れるように、カバー６を上流側に、基部４を下流側にして、フレーム２を通風ダクト中に正確に確実に装着するためには、空気流の方向に対するフレームの適切な配向を示す視覚指示器４７がフレーム２に設けられる。また、フレームを通風ダクト中に適切に確実に配向させるためには、追加的な指示が提供されると良い。
【００２７】
突起４８は、基部４の第１の端部１６及び第２の端部２０に設けられており、フィルタ８がフレーム２に装着される場合にフィルタ８を基部４に取り付けるような固定機構として役に立つものである。各突起４８は、カバー６の第１の端部１８及び第２の端部２２に含まれる位置合わせ穴５０に係合する。他の適切な固定機構としては、接着剤、マジックテープ（登録商標）、クリップ、クランプ、フックなどを備える。その代わりに、フィルタ８は、フィルタの端部を基部４とカバー６との間に単に取り込む又は把持することにより、フレーム２に固定されても良い。
【００２８】
フレーム２は、一般に、例えば、加熱炉、空気戻りダクト、窓空調ユニット、又は台所レンジフードに用いられる家庭用エアフィルタ用のフレームとして意図される。よって、フレーム２は、一般に、１／２インチ〜５インチの深さ又は厚みを有し、好ましくは、３／４インチ〜１１／４インチとの間であり、より好ましくは、約１インチの厚さを有する。フレーム２の高さは、一般に、５インチ〜２４インチの間であり、好ましくは、１０インチ〜２０インチである。フレームの幅は、一般に、１０インチ〜４０インチの間であり、好ましくは、２０インチ〜３０インチである。
【００２９】
フレーム２の装着、及びフレーム２の通風ダクトからの取り外しを容易にするためには、くぼみ５２が基部４の端部１６、２０及びカバー６の側面２６に設けられる。くぼみは、装着及び取り外し過程中に、ユーザにより迅速に捕らえることができるフレームの周辺部に沿った狭い把握領域を提供する。
【００３０】
次に、図６〜図９を参照すると、フィルタフレーム２に配置するようになされた交換可能な自己スペーシング式のひだ付きフィルタ挿入体８について、より詳細を説明する。「自己スペーシング」は、一般に、第２のスペーシング構造体の助けを得ずに、等間隔で離間された横方向リブ３２を備えるフレーム２中に容易に伸張し配置されるフィルタ挿入体８の能力を意味する。特定の実施形態では、それはまた、フィルタが均一に伸張する能力、又はフィルタが完全に折り畳まれた状態から伸張するまでの傾向を意味し得る。ひだの均一な間隔は、ほぼ平らに伸張するひだを意味するものであり、これにより、隣接するひだの先端間の距離が、一般に、伸張されたフィルタの全長に沿って、等しく且つ一定となっている。本発明の他の形態では、“自己スペーシング”は、自由に伸張が可能とされた際に、完全に折畳まれた長さの少なくとも５００％まで伸張するひだ付きフィルタを意味する。
【００３１】
フィルタ８は、入口面５４及び出口面５６を有し、可逆的に伸張可能及び折畳み可能なひだ付きろ過媒体１０を備える。このフィルタは、自己支持性媒体から構成され得るものであり、これにより、リブ３２を備えないフィルタフレームとともに用いられる。この可逆的に伸張可能及び折畳み可能な構成によって、フィルタ８は、運搬及び貯蔵用に小型な形態に折畳まれ、その後、フレーム２に装着及び取付時には、適切な長さまで伸張される。この構成はまた、信頼性のある均一な下方ウェブの間隔とクロスウェブ安定性を確保し、これがフィルタ８の処理及び装着を手助けする。
【００３２】
このろ過媒体１０は、各々がひだ先端部６２と一対の隣接パネル６４とを画定する折り目６０を含む複数のひだ１２を備える。連続するひだ先端部６２間のスペーシング距離６６は、フィルタの大きさに依存するが、一般に、約２ミリメータ〜約４０ミリメータの範囲にわたる。しかしながら、多くの用途では、連続するひだ先端部６２間のスペーシング距離６６は、好ましくは、少なくとも５ミリメータであり、より好ましくは、少なくとも８ミリメータである。フィルタ１０のひだ深さ及び厚みは、通常、約１センチメートル〜約１０センチメートル（０．４インチ〜４インチ）である。ＨＶＡＣの用途では、フィルタ１０の長さ及び幅は、通常、３０．５センチメートル×３０．５センチメートル（１２インチ×１２インチ）から、約５０．８センチメートル×７６．２センチメートル（２０インチ×３０インチ）までである。
【００３３】
任意の細長い取付部材７０は、折り目６０に平行にフィルタ８の対向端部７２、７４に沿って設けられる。取付部材７０は、好ましくは、ろ過媒体１０の曲げ剛性よりも大きな剛性を有する。取付部材７０は、フィルタ８の端部７２、７４に曲げ剛性の増強をもたらし、フィルタ８の取扱性を向上させ、フィルタ８をより容易に且つ均一に伸張させる。加えて、取付部材７０は、端部７２、７４に強度及び捩り剛性の増強をもたらし、フィルタ８がフレーム２の基部４に素早く容易に取り付け可能となる。
【００３４】
突起部４８（図１）と嵌合する任意の穴７６は、取付部材７０に設けられ、フィルタ８を基部４に取り付けて、フィルタ８が基部４に配置された際にフィルタ８を伸張状態に維持するのに役立つ。装着中にフィルタ８をフレーム２中に適切に確実に配向させるには、穴７６及び対応する突起４８は、フィルタ８を単一の配向でフレーム２に取付させる非対称なパターンに設けられても良い。基部４とカバー６との間に取付部材７０を締め付けるなどの、フィルタ８をフレーム２に取り付ける他の従来の手段としては、マジックテープ（登録商標）、接着剤、クリップ、クランプなども用いられ得る。取付部材７０は、金属箔、板紙、厚紙、チップボード、プラスチックフィルムなどの合成プラスチック材、又は折曲げて積層された複数層のフィルム媒体などの任意の適切な材料から形成され得る。
【００３５】
フィルタ挿入体８を構成するものに用いられるろ過媒体１０は、比較的堅く、好ましくは自己支持性を有し、また帯電もし得る。“自己支持性”とは、媒体が一般に空気流を受けた際にその形状を維持することを意味するものである。このため、媒体が自己支持性を有するかどうかは、媒体自体の物理的性質、媒体の幾何学的配置又は構造、及び媒体が特定の最終用途におかれる状況に依存する。
【００３６】
一般に、典型的な家庭用用途には、幅２インチ、及び長さ１．５インチの大きさの試料の場合、５０ミリグラムを超えるガーレイ剛性、詳しくは、かかる試料の大きさで１００ミリグラムを超えるガーレイ剛性を有する媒体が自己支持性を有する。剛性がこの値よりも小さい媒体の場合には、媒体が自己支持性を有するかどうかは、媒体の構造と最終用途に依存する。媒体が自己支持性を有するならば、支持リブ３２（図１及び図２）は、媒体が空気流を受けた際にその形状を維持するため、必要にはならない。しかしながら、ろ過媒体が自己支持性を有するものであっても、支持リブ３２は、好ましくは、フィルタの安定性及び全体の性能を向上させるために設けられる。
【００３７】
ひだ付きフィルタ挿入体８の特徴によれば、フィルタ挿入体８は、フレーム２の長さまで伸張されると、張力を受けるようになる。すなわち、ひだ構造体は、ひだをまとめて引っ張る傾向にあり、フィルタをより短い長さまで戻すようにさせる。本発明の他の形態によれば、フィルタ挿入体８が完全に伸張された長さ（図８に示した）の約８０％を超える長さまで伸張された場合には、フィルタ挿入体８は、解放されて平衡長まで戻る際に、フィルタが完全に伸張された長さよりも短い長さまで、好ましくは、フレーム２の長さよりも短い長さまで戻るように、張力を受ける。
【００３８】
図８に示すように、フィルタ挿入体の完全に伸張された長さは、ひだが一般に同一平面上にあり、フィルタ挿入体が一般的な平坦なシート形態をとるように、フィルタ挿入体８が伸張される際に生じる長さである。フィルタ挿入体８を、完全に伸張された長さを超えて伸張させようとすると、ろ過媒体１０自体に張力が生じ、最後に媒体が破けたり裂けたりする。
【００３９】
このように、フィルタ挿入体８がフィルタフレーム２の長さを超える長さまで伸張されると、フィルタ挿入体８は、ある程度の弾性回復を示し、フィルタフレーム２の長さよりも短い長さまで巻き戻る傾向がある。すなわち、フィルタ挿入体８は、弱いばねのように動作する。また、フィルタ挿入体８の構造により、フィルタ挿入体は、平らに且つ均一に伸張される。加えて、フィルタ挿入体８は、当該フィルタ挿入体８が横方向に折り曲がったり又は折畳まれるのを防ぐのに十分なクロスウェブ安定性を有する。かかる特徴によれば、ユーザがフィルタ挿入体８の端部を静かに離し、すなわち、これらを共にフレーム２の長さと適合するようにし、さらに、存在する場合にはユーザーがフレームの間隔リブ３２にひだを供給することにより、フィルタ挿入体８がフレーム２に容易に装着される。
【００４０】
他の形態においては、フィルタ挿入体８が垂直方向に配置され、完全に伸張された長さまで伸張され解放された場合には、フィルタ挿入体８は、完全に伸張された長さの８０％以下の長さまで戻る。また、フィルタ挿入体８が完全に折畳まれた長さ（図９に示したような）まで折畳まれ、その後、自由に伸張された場合には、フィルタ挿入体８は、完全に折畳まれた長さの４００％を超える長さまで伸張する。完全に折畳まれた状態では、フィルタ挿入体８の隣接するひだは、完全に接触及び重なり合う関係で対面する。
【００４１】
フィルタ挿入体８用に選ばれた特定のろ過媒体は、ひだを付けた際に所望の特徴を有するフィルタ挿入体を生じるように用いることができる限り、本発明にとって決定的なものでない。フィルタ挿入体８は、例えば、ポリプロピレン、線状ポリエチレン、及びポリ塩化ビニルなどの熱可塑性材料又は熱硬化性材料からなる不織繊維媒体から構成され得る。フィルタ挿入体８は、一般に、５０〜８０ｇ／ｍ２の基本重量、５７〜９５ｌｂｓ（２５３〜４２３Ｎ）の引張強さ、６０％を超える引張伸び、０．５〜０．６ｍｍの厚さ、２１２ミクロンを超える孔径を有する。加えて、所望の弾力性を有するひだ付きフィルタを製造するには、ひだは、ヒートセットにより形成され得る。ヒートセットは、フィルタ挿入体８のひだ構造の張力又は締め付け具合を増すものと分かっており、特定の媒体を用いた際に望ましいものとなり得る。
【００４２】
好適なフィルタ挿入体８は、例えば、ＢＢＳメルファブ（Ｍｅｌｆａｂ）８０という商品名の媒体を用いて、イギリス、グウェント州（Ｇｗｅｎｔ）のテラム社（Ｔｅｒｒａｍ  Ｌｉｍｉｔｅｄ）から入手可能である不織繊維のポリプロピレン媒体から構成され得る。フィルタ挿入体８は、メルファブ８０媒体にひだを付け、その後、ひだをヒートセットすることにより製造され得る。ヒートセットによるひだの形成は、ヒートセットの２００°Ｆのプラテン温度でラボフスキー（Ｒａｂｏｆｓｋｙ）社のプリーツ機を用いて実現され得る。ヒートセットによりこの媒体にひだを形成すると、所望の特徴を有するフィルタ挿入体が生成された。すなわち、フィルタ挿入体８は、自己スペーシングであり、フィルタフレーム２の長さまで伸張された際にフィルタ挿入体８が張力を受けるように、所望の弾力性を有していた。このため、フィルタ挿入体８がフィルタフレーム２の長さを超えた長さまで伸張されると、フィルタ挿入体８は、弾性回復を示し、よって、フィルタフレーム２の長さよりも短い長さまで巻き戻る傾向があった。
【００４３】
メルファブ（Ｍｅｌｆａｂ）８０ は、ポリプロピレン繊維から形成された不織繊維媒体である。この媒体は、約０．６３ｍｍの厚みと、８０ｇ／ｍ２の基本重量と、６９０ｃｆｍの透過性を有する。ひだ付きフィルタ挿入体は、前面風速３００ｆｐｍで０．１３”Ｗ．Ｇ．の圧力降下、前面風速５００ｆｐｍで０．２８Ｗ．Ｇ．の圧力降下である。
【００４４】
フィルタ８をフレーム２に装着するには、フレーム２は、基部４がカバー６の真下となるように、ある面上に配置される。その後、フレーム２は、掛け金４４を解放しカバー６を基部４から離して上方に回動することにより、図１に示すように、開放される。その後、フィルタ８は、ひだが離間するように、取付部材７０を把持し、これらを離すことにより、伸張される。そして、フィルタ８は、ひだ１２がリブ３２間に噛み合うように基部４内に配置される。その後、取付部材７０内の穴７６は、突起４８に配置され、フィルタ８を基部４に取り付ける。カバー６は、フィルタ８を所定の位置に保持するように閉じられ、掛け金４４がカバーを基部４でロックするように再連結される。このように構成されるため、フィルタ８を変える際には、ろ過媒体１０は、媒体の汚れた面を上側にされて背面から支持されるため、結果的に周りを汚しにくい。フィルタ８は、上記工程を逆に行うことにより、フレーム２から取り除かれる。
【００４５】
フィルタ８は、基部４というよりもむしろカバー６に取り付けられても良いことは理解されるであろう。このようにすると、リブ３２は、フレーム２を閉じたときにひだ１２内に入り込む。ただし、これは、ひだがリブ３２で適切に入れ子になるようにいくらかの調整を必要とし得るものであり、汚れたフィルタが交換中に汚い面を下に向けて横にされていることになるため、望ましくない。逆に、これにより、望ましくない汚れを生じることとなる。
【００４６】
上述した本発明の趣旨から逸脱せずに、種々の変更及び変形を施すことができることは、当業者であれば自明であろう。よって、本発明の範囲は、本出願に記載した構造に限定されるべきではなく、特許請求の範囲の用語により示される構造、及びこれらの構造と等価なものによってのみ限定されるべきである。
【図面の簡単な説明】
【００４７】
【図１】本発明に係る交換可能なフィルタ挿入体を備える再利用可能なフィルタフレームを示す斜視図である。
【図２】図１の線２−２に沿って切断された断面図である。
【図３】図１の線３−３に沿って切断された断面図である。
【図４】閉鎖されたフィルタフレームに装着されたフィルタを示す斜視図である。
【図５】図４の線５−５に沿って切断された断面図である。
【図６】部分的に伸張された状態のフィルタを示す斜視図である。
【図７】図６の線７−７に沿って切断された断面図である。
【図８】完全に伸張された状態のフィルタの側断面図である。
【図９】完全に折畳まれた状態のフィルタの側断面図である。
【図１】
2007516829.tif 000003
【図２】
2007516829.tif 000004
【図３】
2007516829.tif 000005
【図４】
2007516829.tif 000006
【図５】
2007516829.tif 000007
【図６】
2007516829.tif 000008
【図７】
2007516829.tif 000009
【図８】
2007516829.tif 000010
【図９】
2007516829.tif 000011
【手続補正書】
【提出日】平成18年2月3日(2006.2.3)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
家庭用暖房装置又は冷房装置用のエアフィルタ組立体であって、
（ａ）基部と前記基部に移動可能に連結されたカバーとを備える再利用可能なフィルタフレームと、
（ｂ）前記フィルタフレーム中に取り外し可能に配置される交換可能なひだ付きの可逆的に伸張可能な自己スペーシング式フィルタであって、各々がひだ先端部及び一対の隣接するパネルを画定する折り目を含む複数のひだを有するろ過媒体を備えるフィルタと、
を備え、前記基部は、複数の横方向リブを備え、前記ろ過媒体の一方の面にあるひだ開口部の数は、前記基部のリブの数に対応し、これにより、前記フィルタは、前記ひだ開口部が前記リブと噛み合うように伸張可能である、フィルタ組立体。
【請求項２】
前記基部及び前記カバーは、第１及び第２の側面縁部をそれぞれ有し、前記基部及び前記カバーの各第２の側面縁部がヒンジで連結される、請求項１に記載のフィルタ組立体。
【請求項３】
前記基部及び前記カバーの第１の側面縁部は、前記第１の側面縁部同士がフレーム中にフィルタを収めるように係合される閉鎖位置と、前記第１の側面縁部同士が離間されてフィルタをフレーム内に挿入させたりフレームから取り外しさせる開放位置との間で移動可能である、請求項２に記載のフィルタ組立体。
【請求項４】
前記基部及び前記カバーの第１の側面縁部は、前記第１の側面縁部を解放可能に連結し、前記フレームを閉鎖状態に維持するための掛け金を備える請求項２または３に記載のフィルタ組立体。
【請求項５】
前記リブは、等間隔で離間されている、請求項１〜４のいずれか一項に記載のフィルタ組立体。
【請求項６】
前記基部は、各リブの領域にて前記フィルタのひだの形状に対応するスペーサ部分を備える少なくとも１つの縦方向のレールを備える、請求項１〜５のいずれか一項に記載のフィルタ組立体。
【請求項７】
前記縦方向のレール及び前記リブは、単一の格子構造を形成する、請求項６に記載のフィルタ組立体。
【請求項８】
前記フレームは、前記フレーム中に前記フィルタの端部を保持するように配置された固定機構を備える、請求項１〜７のいずれか一項に記載のフィルタ組立体。
【請求項９】
前記固定機構は、前記カバー内の対応する穴に嵌合前記基部上の突起を備える、請求項８に記載のフィルタ組立体。
【請求項１０】
前記基部及び前記カバーは、関連する第１及び第２の端部を有し、さらに、前記基部の第１及び第２の端部の各々は、離間された一対の突起を備え、前記カバーの第１及び第２の端部の各々は、前記突起に位置合わせされた一対の穴を備える、請求項９に記載のフィルタ組立体。
【請求項１１】
前記自己スペーシング式フィルタは、前記フィルタを前記固定機構に固定しやすくするために、前記媒体の対向する第１及び第２の端部に沿って配置された取付部材を備える、請求項８に記載のフィルタ組立体。
【請求項１２】
各前記取付部材は、前記フィルタフレーム上の各突起に嵌合するように適合された穴を含む、請求項１１に記載のフィルタ組立体。
【請求項１３】
前記ろ過媒体は、ポリプロピレン繊維から形成された不織ウェブから構成される、請求項１〜１２のいずれか一項に記載のフィルタ組立体。
【請求項１４】
前記ひだは、ヒートセットにより形成される、請求項１〜１３のいずれか一項に記載のフィルタ組立体。
【請求項１５】
前記フィルタは、前記基部の長さよりも短い平衡長さを有する、請求項１〜１４のいずれか一項に記載のフィルタ組立体。
【請求項１６】
前記フィルタの前記フレームへの最終的な組立は、前記フィルタが張力を受けることにより特徴付けられる、請求項１〜１５のいずれか一項に記載のフィルタ組立体。
【請求項１７】
前記フィルタは、前記フィルタフレームの長さに一致する長さを有するように配置された場合に、前記ひだの間隔が前記リブの間隔と一致するように構成される、請求項１〜１６のいずれか一項に記載のフィルタ組立体。
【請求項１８】
前記フィルタは、該フィルタが平衡長さを超えて伸張された際に前記ひだの間隔を略均一に維持することにより特徴付けられる、請求項１〜１７のいずれか一項に記載のフィルタ組立体。
【国際調査報告】
2007516829.tif 000012
2007516829.tif 000013
2007516829.tif 000014