(57)【要約】  二次間隔構造を使用しなくても再利用可能なフィルタフレーム内に容易に設置することができる交換可能な自己隔置性ひだ付きフィルタ挿入体（８）は、フィルタが伸長されると均一に伸長する複数のひだを含む可逆的に折りたたみ可能および伸長可能なろ過媒体（１０）を含む。フィルタがフィルタフレームの長さまで伸長されると、フィルタに張力がかかってばねのように挙動し、それにより、フレーム（２）の長さに合わせるためにフィルタの長さを容易に調整することができ、フレーム内に提供された対応するリブ（３２）とひだの位置を合わせることができる。
2007516830.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ある長さを有するフレームとともに使用するための自己隔置性ひだ付きフィルタ挿入体であって、
前記ひだ付きフィルタ挿入体は、複数のひだを含む可逆的に折りたたみ可能および伸長可能なろ過媒体を含み、前記ひだ付きフィルタ挿入体が前記フィルタフレームの前記長さまで伸長されると、前記ひだ付きフィルタ挿入体に張力がかかり、それにより、前記ひだ付きフィルタ挿入体が解放されると、前記フレームの前記長さ以下の平衡長さに戻る傾向がある自己隔置性ひだ付きフィルタ挿入体。
【請求項２】
前記ろ過媒体が繊維不織ウェブ材料である請求項１に記載のひだ付きフィルタ挿入体。
【請求項３】
前記不織ウェブがポリプロピレンで形成される請求項２に記載のひだ付きフィルタ挿入体。
【請求項４】
前記ろ過媒体が５０〜８０ｇ／ｍ２の坪量を有する請求項１に記載のひだ付きフィルタ挿入体。
【請求項５】
前記ろ過媒体が０．５〜０．６３ｍｍの厚さを有する請求項１に記載のひだ付きフィルタ挿入体。
【請求項６】
前記ろ過媒体が６９０〜１０２４ｃｆｍの透過性を有する請求項１に記載のひだ付きフィルタ挿入体。
【請求項７】
前記ひだがヒートセットによって形成される請求項１に記載のひだ付きフィルタ挿入体。
【請求項８】
前記ひだ付きフィルタ挿入体をフレームに固定するために、前記ろ過媒体の対向する第１および第２の端部に沿った取り付け部材をさらに含む請求項１に記載のひだ付きフィルタ挿入体。
【請求項９】
前記取り付け部材が、前記フレームのそれぞれの突起と嵌合するよう適合させた孔を含む請求項８に記載のひだ付きフィルタ挿入体。
【請求項１０】
前記ひだ付きフィルタ挿入体を前記フレームに一方向でのみ取り付けられるように、前記取り付け部材が、非対称の孔パターンを含む請求項９に記載のひだ付きフィルタ挿入体。
【請求項１１】
複数のひだを含み、各ひだがひだ先端と１組の隣接するパネルとを画定する折り目を含む可逆的に折りたたみ可能および伸長可能なろ過媒体を含む自己隔置性ひだ付きフィルタ挿入体であって、
前記ひだ付きフィルタ挿入体が、完全に伸長した長さを有し、前記ひだ付きフィルタ挿入体が、前記完全に伸長した長さの８０％を超えて伸長されると、前記ひだ付きフィルタ挿入体に張力がかかり、そのため、前記ひだ付きフィルタ挿入体が解放されると、前記ひだ付きフィルタ挿入体が前記伸長した長さ未満の長さに戻る自己隔置性ひだ付きフィルタ挿入体。
【請求項１２】
前記ひだ付きフィルタ挿入体が垂直に配列され、その完全に伸長した長さまで伸長され、解放されると、前記ひだ付きフィルタ挿入体が前記完全に伸長した長さの８０％以下の長さに戻る請求項１１に記載の自己隔置性ひだ付きフィルタ挿入体。
【請求項１３】
前記ひだ付きフィルタ挿入体がその完全に折りたたまれた長さまで折りたたまれ、自由に伸長させると、前記ひだ付きフィルタ挿入体が、前記完全に折りたたまれた長さより２０００％長く伸長する請求項１２に記載の自己隔置性ひだ付きフィルタ挿入体。
【請求項１４】
前記ひだ付きろ過媒体が繊維不織ウェブ材料である請求項１３に記載の自己隔置性ひだ付きフィルタ。
【請求項１５】
前記ひだ付きろ過媒体がポリプロピレンで形成される請求項１４に記載の自己隔置性ひだ付きフィルタ。
【請求項１６】
前記ひだ付きろ過媒体が少なくとも５０〜８０ｇ／ｍ２の坪量を有する請求項１５に記載の自己隔置性ひだ付きフィルタ。
【請求項１７】
前記ひだ付きろ過媒体が０．５〜０．６３ｍｍの厚さを有する請求項１６に記載の自己隔置性ひだ付きフィルタ。
【請求項１８】
前記ひだ付きろ過媒体が６９０〜１０２４ｃｆｍの透過性を有する請求項１７に記載の自己隔置性ひだ付きフィルタ。
【請求項１９】
前記ひだがヒートセットによって形成される請求項１８に記載の自己隔置性ひだ付きフィルタ。
【請求項２０】
ある長さを有する再利用可能なフレームとともに使用するための自己隔置性ひだ付きフィルタ挿入体であって、
前記ひだ付きフィルタ挿入体は、ポリプロピレン繊維で形成される可逆的に折りたたみ可能および伸長可能なろ過媒体を含み、前記ひだ付きフィルタ挿入体は複数のひだを含み、前記ひだ付きフィルタ挿入体が伸長されると、前記ひだが均一に伸長し、さらに、前記ひだ付きフィルタ挿入体が前記フィルタフレームの前記長さまで伸長されると、前記ひだ付きフィルタ挿入体に張力がかかり、前記フレームの前記長さ以下の平衡長さに戻る傾向がある自己隔置性ひだ付きフィルタ挿入体。
【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着脱自在のフィルタ挿入体に関する。
【背景技術】
【０００２】
多くの従来の住宅用加熱冷却システムは使い捨てのフィルタを含んでいる。このようなフィルタは、フレームと、繊維状フィルタ材料と、フィルタ材料を支持するメッシュスクリーンなどとを含む。ある期間使用すると、これらのフィルタは汚れたり詰まったりして、交換が必要となる。これは、フィルタ組立体全体を新しいフィルタと交換し、古い方は廃棄することで行われる。フィルタの用途に応じて、１年で数回の交換が必要となる場合がある。機能しなくなるのがフィルタ材料だけであってもフレームおよびスクリーンが組立体とともに廃棄されるので、かかるフィルタでは不必要な廃棄物および費用が生じる。さらに、これらのフィルタはかなりかさばるため、多量に買い置きするよりも必要な時に購入されるる方が多い。新しいフィルタの購入が常に簡単なわけではないので、交換が遅れてシステム性能が低下することがある。
【０００３】
従来のフィルタは、典型的には軟質で柔軟な可撓性材料で形成されており、加えられた力に抵抗するのに十分な構造的完全性が不足している。その結果、かかるフィルタは、ひだ付きの場合には、伸長後に十分に回復せず、折りたたんだ後に十分に伸長しない。さらに、かかるフィルタは、均一なひだ間隔で伸長しない。したがって、ひだの間に納まるよう設計されたリブであって、それによって等間隔に維持されフィルタのさらなる支持体となるリブを有するフレームに、このようなひだ付きフィルタを設置しようとする場合、フィルタのひだをリブに合わせるのが困難となる。したがって、かかるフィルタは、設置作業中にひだの間隔を均一にするための二次支持構造を有する必要がある。しかし、かかる支持構造によって、かかるフィルタの材料費および製造費が増加する。
【０００４】
フレームとおよび着脱自在のフィルタエレメントとを有するフィルタ組立体は、従来技術において公知である。たとえば、特許文献１には、広げられた交換可能なひだ付き媒体のフィルタコアを支持し維持するための再利用可能なフレーム支持ラックが開示されている。このフレームは、平坦なエキスパンドメタルの支持体または補強システムを搭載する１組の横方向の角の間に延在する１組の長手方向の角を有する。
【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、従来のフィルタにはある種の制限および欠点の問題がある。したがって、再利用可能なフィルタフレーム内に適合するよう容易に伸長することができ、それによって伸長するとフィルタが均一な間隔および望ましいクロスウェブ安定性を有する、二次支持構造のない自己隔置性（ｓｅｌｆ−ｓｐａｃｉｎｇ）ひだ付きエアフィルタが必要とされている。
【０００６】
したがって、二次支持構造を含まず、再利用可能なフィルタフレーム内に挿入して伸長させた場合に均一な間隔およびクロスウェブ安定性を有し、かさばらずに輸送、保管、および廃棄が行えるように折りたたみ可能である自己隔置性で、可逆的に折りたたみ可能および伸長可能であるひだ付きエアフィルタが提供されることが望ましい。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、二次間隔構造を使用しなくても再利用可能なフィルタフレーム内に容易に設置することができる交換可能な自己隔置性ひだ付きフィルタ挿入体を提供する。このフィルタ挿入体は、各ひだが、ひだ先端と１組の隣接するパネルとを画定する折り目によって画定される複数のひだを含む、可逆的に折りたたみ可能および伸長可能なろ過媒体を含む。このフィルタがフィルタフレームの長さまで伸長すると、フィルタに張力がかかり、フィルタがフィルタフレームの長さよりも長く伸長すると、フィルタはばねのように挙動し、ある程度の弾性回復を示す。
【０００８】
別の態様において、本発明は、各ひだが、ひだ先端と１組の隣接するパネルとを画定する折り目を含む複数のひだを含む、可逆的に折りたたみ可能および伸長可能なろ過媒体を含む交換可能な自己隔置性ひだ付きフィルタ挿入体を提供し、このフィルタは完全に伸長した長さを有し、フィルタ挿入体が、完全に伸長した長さの８０％を超えるまで伸長すると、フィルタ挿入体に張力がかかり、そのため、そのフィルタ挿入体を解放すると、フィルタ挿入体は、完全に伸長した長さより短い長さに戻る。
【０００９】
別の態様において、フィルタ挿入体を垂直に配列し、その完全に伸長した長さまで引き伸ばして解放すると、そのフィルタ挿入体は、完全に伸長した長さの８０％以下の長さに戻る。別の態様において、フィルタ挿入体を、その完全に折りたたまれた長さまでおりたたみ、その後自由に伸長させると、フィルタ挿入体は、その完全に折りたたまれた長さより４００％長く伸長する。
【００１０】
特定の一態様において、フィルタは、ポリプロピレンなどの熱可塑性ポリマーで形成された繊維不織媒体で構成されるエアフィルタである。別の態様において、フィルタのひだはヒートセットによって形成される。別の態様において、ろ過媒体は以下の性質の１つ以上を有することができる：５０〜８０グラム／平方メートル（ｇ／ｍ２）の坪量、６９０〜１０２４立方フィート／分（ｃｆｍ）の透過性、および０．５〜０．６３ミリメートル（ｍｍ）の厚さ。さらに別の態様において、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および第２の端部に沿った取り付け部材を含むことができる。
【００１１】
本発明の種々の態様の利点としては、二次間隔構造を排除することによって材料費が削減され製造工程が単純化されること、フィルタを設置するフィルタフレームの長さまで伸長させると張力がかかってばねのような挙動を示すフィルタが得られ、そのためフレームの長さに合うようフィルタの長さを容易に調整することができ、フレーム中に提供された対応するリブにひだの位置をあわせることができること、ならびに設置作業中にクロスウェブ（すなわち横）方向でのフィルタの折りまげまたは折りたたみを防止するのに十分なクロスウェブ安定性を有しながら均一および均等に伸長するひだ付きフィルタを提供することで、フィルタ挿入体の取り扱いおよびフレーム内への設置が改善されることが挙げられる。
【００１２】
添付の図面を参照しながら本発明をさらに説明する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
これより図面を参照するが、いくつかの図面を通して、類似の参照番号は類似または対応する部分を表しており、図１〜５は、ベース４と、場合により使用されるカバー６とを含む再利用可能なフィルタフレーム２を示しており、ベース４中に適合するのに適切な大きさおよび構成を有する着脱自在で自己隔置性のひだ付きフィルタ８とともに使用される。あるいは、フィルタ８をカバー６中に配置し、ベース４をカバー６に接近させるように、ベース４とカバー６との機能を交換することもできる。フィルタフレーム２は、ほぼ平面の長方形の形状を有し、住宅用空気処理システムの空気ダクトまたは暖房炉中での使用に特に適している。
【００１４】
一般にフィルタ８は、複数のひだ１２を有するろ過媒体１０を含む。フィルタ８については、図６〜９を参照しながらより詳細に後述する。
【００１５】
ベース４およびカバー６は、周囲構造４ａ、６ａをそれぞれ含み、これらは対応する第１の端部１６、１８および第２の端部２０、２２と、第１の側部２４、２６および第２の側部２８、３０とをそれぞれ有する。複数の等間隔の横方向リブ３２は、ベース４の第１の側部２４から、ベース４の第２の側部２８まで延在しており、伸長したひだ１２とかみ合って、ろ過媒体１０のさらなる支持体となり、設置後および使用中にひだ１２を均一な間隔に維持する。各ひだ１２で完全で均一な間隔を得るために、ベース４は、成形方法の一端として必要となりうる不連続部分を除けば幅全体にわたってリブ３２が連続することが望ましく、一様な高さを有することが望ましい。さらに、各下流ひだ開口部中に１つのリブ３２が配列されるように、リブ３２の数は、フィルタ８の下流側上のひだ１２の数に対応することが好ましい。リブ３２は、ベース４の周囲構造４ａとともに成形することができるし、あるいはベース４の周囲構造４ａに取り付けられるワイヤ、ダウエル、またはその他の部材として提供することもできる。
【００１６】
ベース４は、場合により、第１の端部１６から第２の端部２０まで延在し、横方向リブ３２と組み合わされて格子構造を形成する複数の長手方向のレール３４も含む。リブ３２およびレール３４は、独立した構造、または単一の構造として形成することができる。レール３４は、場合により、フィルタひだ１２の外形にほぼ従う三角形のスペーサー部分３４ａ（図２）を有するように示されており、これによってひだ１２の隔置された構造が維持される。各スペーサー部分３４ａは、レール３４に沿ったベース３６と、対応するリブ３２と隣接する頂点３７（図５）とを含む。リブ３２およびレール３４は、好ましくはＡＢＳ（アクリロニトリルブタジエンスチレン）またはＨＩＰＳ（高衝撃ポリスチレン）などの合成プラスチック材料で形成されるが、ワイヤまたは平坦な金属製フィンなどの他の従来材料で形成されてもよい。
【００１７】
カバー６は、フレーム２からフィルタ８に空気が流れるようにするための中央開口部３８を含み、これによって汚染物質を気流から除去することができる。カバー６をベース４の周囲と係合させることで、フィルタ８がフレーム２内に確実に維持され、フィルタ８のまわりに空気が流れるのが防止される。可撓性ストラップの形態の丁番部材４０（図４）によって、ベース４およびカバー６は、それぞれの関連する第２の側部２８、３０に沿って枢着される。この方法では、フィルタ８をフレーム２内に設置したりフレーム２から取り外したりできるようにベース４およびカバー６のそれぞれの第１の側縁部２４、２６が配置される開放状態（図１）と、ベース４およびカバー６のそれぞれの第１の側縁部２４、２６が係合してフィルタ８がフレーム２中に閉じこめられる閉鎖状態（図４）との間でフレーム２が移動することができる。ベース４をカバー６と連結するためにあらゆる従来のヒンジを使用できることが理解できるであろう。あるいは、フレーム２は、射出成形などで形成された一体丁番によってベース４とカバー６とが連結される１枚の単体構造を有することもできる。ベース４およびカバー６は、たがいにかみ合うまたはその他の方法で連結する２つの独立した部品として形成されることも可能であることを理解されたい。
【００１８】
フレーム２を閉鎖状態に維持するため、場合により、位置合わせされた突起４６（図１）の上にスナップ嵌めされる可撓性片持ち棒状部材４４（図１）をそれぞれ有する１組の掛け金４２（図４）が提供される。フック・ループ、ゴムバンド、錠などの他の従来のクロージャーまたはメカニカルファスナーを使用することもできる。
【００１９】
場合によりカバー６は、ろ過媒体１０をフレーム内にさらに維持する機能を果たす、ベース４中に提供されているものと類似の横方向および／または長手方向の支持棒（図示せず）をさらに含むことができる。かかる支持棒は、空気ダクトにフレームを間違って逆方向に挿入した場合にろ過媒体１０がフレームから膨らむのを防止する。逆方向に挿入されると、ひだがリブ３２によって支持されず、そのため使用中につぶれやすくなるためフィルタは適切に機能しないが、ろ過媒体がフレーム２内に維持されることで、システムの損傷が回避される。
【００２０】
空気ダクト内にフレーム２が正しく設置され、カバー６が上流となりベース４が下流となって、空気がカバー６、フィルタ８、およびベース４を続けて通過するようにするため、気流方向に対するフレームの適切な方向を示す視覚的標識４７がフレーム２上に提供される。空気ダクト内でフレームを正しい方向にするためにさらに取扱説明書を提供することもできる。
【００２１】
ベース４の第１の端部１６および第２の端部２０に提供される突起４８は、フィルタ８をフレーム２内に設置する場合に、フィルタ８をベース４に取り付けるための固定機構として機能する。それぞれの突起４８は、カバー６の第１の端部１８および第２の端部２２中に含まれる位置合わせされた孔５０と連結する。他の好適な固定機構としては、接着剤、フック・ループファスナー、クリップ、クランプ、留め金、フックなどが挙げられる。あるいは、ベース４とカバー６との間にフィルタの端部を単純に捕捉または挟むことによってフィルタ８をフレーム２内に固定することができる。
【００２２】
一般に、フレーム２は、たとえば暖房炉、還気ダクト、窓用空調ユニット、または台所のレンジフードにおいて使用される住宅用エアフィルタのフレームとして意図されている。したがって、フレーム２は、一般に１／２インチ〜５インチ、好ましくは３／４インチ〜１  １／４インチの深さ、すなわち厚さを有し、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インチの間である。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インチの間である。
【００２３】
フレーム２の空気ダクトへの設置および取り外しを容易にするため、ベース４の端部１６、２０およびカバー６の側部２６にくぼみ５２が提供される。このくぼみは、フレームの周囲に沿った狭い把持領域となり、設置および取り外しの作業中に使用者が容易につかむことができる。
【００２４】
これより図６〜９を参照して、フィルタフレーム２内への配置に適合した交換可能な自己隔置性ひだ付きフィルタ挿入体８のさらなる詳細を示す。「自己隔置性」とは、一般に、二次間隔構造を使用することなく、等間隔に横方向リブ３２を有するフレーム２内でフィルタ挿入体８が容易に伸長し配列される能力を意味する。ある態様においては、フィルタが均一に伸長する能力、またはフィルタが完全に折りたたまれた状態から伸長する傾向を意味する場合もある。ひだの均一な間隔とは、ひだがほぼ均等に伸長し、それによって隣接するひだ先端の間の距離がほぼ等しく、伸長したフィルタの全体の長さに沿って一定となることを意味する。本発明の別の態様においては、「自己隔置性」とは、自由に伸長できる場合に、完全に折りたたまれた長さの少なくとも５００％まで伸長するひだ付きフィルタを意味する。
【００２５】
フィルタ８は、入口面５４と出口面５６とを有する可逆的に伸長可能および折りたたみ可能であるひだ付きろ過媒体１０を含む。このフィルタは、リブ３２を含まないフィルタフレームとともにフィルタが使用可能となる自立媒体で構成することができる。可逆的に伸長可能および折りたたみ可能な構造によって、輸送および保管のため圧縮形態にフィルタ８を折りたたむことができ、後にフレーム２中に配置し取り付けるために適切な長さまで伸長させることができる。この構造は、確実に均一なダウンウェブ間隔およびクロスウェブ安定性も得られ、このことはフィルタ８の取り扱いおよび設置に役立つ。
【００２６】
媒体１０は、ひだ先端６２を画定する折り目６０をそれぞれ含む複数のひだ１２と、１組の隣接するパネル６４とを含む。連続するひだ先端６２の間の間隔の長さ６６はフィルタの大きさに依存するが、一般に約２ミリメートル〜約４０ミリメートルの範囲である。しかしほとんどの用途では、連続するひだ先端６２の間の間隔の長さ６６は、好ましくは少なくとも５ミリメートルであり、より好ましくは少なくとも８ミリメートルである。ひだの深さおよびフィルタ１０の厚さは、典型的には約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用途においては、フィルタ１０の長さおよび幅は、典型的には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）である。
【００２７】
場合により、折り目６０と平行なフィルタ８の対向する端部７２、７４に沿って細長い取り付け部材７０が提供される。取り付け部材７０は、好ましくはろ過媒体１０の剛性よりも高い剛性を有する。取り付け部材７０は、フィルタ８の端部７２、７４の剛性を増加させ、それによってフィルタ８の取り扱い性が改善され、フィルタ８がより容易かつ均一に伸長することができる。さらに、取り付け部材７０は端部７２、７４の強度および剛性を増加させ、それによってフレーム２のベース４にフィルタ８を迅速かつ容易に取り付けることが可能となる。
【００２８】
場合により、突起４８（図１）と嵌合する孔７６が取り付け部材７０中に提供され、これらはフィルタ８をベース４に取り付け、フィルタ８をベース４内に配置した場合にフィルタ８を伸長状態に維持する機能を果たす。設置中にフレーム２内のフィルタ８を適切な方向にするために、一方向でのみフィルタ８をフレーム２に取り付けられるように非対称パターンで孔７６および対応する突起４８を提供することができる。ベース４とカバー６との間の取り付け部材７０をはさむなど、フィルタ８をフレーム２に取り付けるための他の従来手段、フック・ループファスナー、接着剤、クリップ、クランプなどを使用することもできる。取り付け部材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料、または互いに折り重ねられ積層されたろ過媒体の多層などのあらゆる好適な材料で形成されてよい。
【００２９】
フィルタ挿入体８の構成に使用されるろ過媒体１０は、比較的堅く、好ましくは自立型であり、静電気を帯電していてもよい。「自立型」とは、気流にさらされた場合にその形状をほぼ維持する媒体を意味する。したがって、媒体が自立型であるかどうかは、媒体自体の物理的性質、媒体の形状または構造、および特に最終用途において媒体がさらされる条件に依存する。
【００３０】
一般に、幅２インチおよび長さ１．５インチの試料サイズで５０ｍｇを超えるガーレー（Ｇｕｒｌｅｙ）剛度を有する媒体、特に、このような試料サイズで１００ｍｇを超えるガーレー（Ｇｕｒｌｅｙ）剛度を有する媒体が、典型的な住宅用途において自立型となる。この値未満の剛度を有する媒体の場合、その媒体が自立型となるかどうかは、その媒体の構造、および最終用途に依存する。媒体が自立型である場合は、気流にさらされても媒体がその形状を維持するので、支持リブ３２（図１および２）が不要となる。しかし、ろ過媒体が自立型である場合にも、フィルタの安定性およびの全体性能を改善するために支持リブ３２が提供されることが好ましい。
【００３１】
ひだ付きフィルタ挿入体８に固有の特徴によると、フレーム２の長さまで伸長するときには、フィルタ挿入体８は張力下にある。すなわち、ひだ付き構造はひだを互いに引っ張る傾向にあり、そのためフィルタはより短い長さに戻る。本発明の別の態様によると、完全に伸長した長さ（図８に示されている）の約８０％を超える長さまでフィルタ挿入体８が伸長すると、フィルタ挿入体８が張力がかかり、フィルタ挿入体が取り外されその平衡長さまで戻る場合に、フィルタは完全に伸長した長さより短い長さに戻り、好ましくはフレーム２の長さ未満の長さに戻る。
【００３２】
図８に示されるように、フィルタ挿入体が完全に伸長した長さとは、ひだがほぼ同一平面上にあり、フィルタ挿入体がほぼ平坦なシートの形態を取るようにフィルタ挿入体８が伸長した場合に実現される長さである。完全に伸長した長さを超えるまでフィルタ挿入体８を伸長させようとすると、ろ過媒体１０自体に張力がかかり、最終的には媒体の引き裂きまたは破壊が生じる。
【００３３】
たとえば、フィルタフレーム２の長さを超える長さまでフィルタ挿入体８を伸長させると、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の長さ未満の長さまで戻ろうとする。すなわち、フィルタ挿入体８は弱いばねのように挙動する。フィルタ挿入体８の構造は、均等かつ均一に伸長することもできる。さらに、フィルタ挿入体８は、フィルタ挿入体８の横方向の折りたたみまたはつぶれを阻止するのに十分なクロスウェブ安定性を有する。これらの特性のため、使用者がフィルタ挿入体８の端部を軽く動かして離したり近づけたりしてフレーム２の長さに合わせ、フレームのリブ３２が存在する場合にはその間隔に使用者がひだを送り込むことによるフィルタ挿入体８をフレーム２内への設置が容易になる。
【００３４】
別の態様において、フィルタ挿入体８が垂直に配列され、その完全に伸長した長さまで伸長されて、解放されると、フィルタ挿入体８は完全に伸長した長さの８０％以下の長さに戻る。フィルタ挿入体８がその完全に折りたたまれた長さ（図９に示されている）まで折りたたまれ、続いて自由に伸長させると、フィルタ挿入体８は完全に折りたたまれた長さより４００％長く伸長する。完全に折りたたまれた状態では、フィルタ挿入体８隣接するひだが向かい合って完全に接触し、重なり合った状態になる。
【００３５】
ひだ付きの場合に所望の性質を有するフィルタ挿入体を製造するために使用可能である限り、フィルタ挿入体８のために選択される個々のろ過媒体は本発明において重要ではない。フィルタ挿入体８、ポリプロピレン、線状ポリエチレン、およびポリ塩化ビニルなどの熱可塑性材料または熱硬化性材料で形成される不織繊維媒体などから作製することができる。フィルタ挿入体８は一般に、坪量が５０〜８０ｇ／ｍ２であり、引張強度が５７〜９５ポンド（２５３〜４２３Ｎ）であり、引張伸びが６０％を超え、厚さが０．５〜０．６３ｍｍであり、孔径が２１２μｍを超える。さらに、所望の弾力性を有するひだ付きフィルタを製造するために、ヒートセットによってひだを形成することができる。ヒートセットは、フィルタ挿入体８のひだ付き構造の張力または堅さを増加させることが分かっており、これは、ある種の媒体を使用する場合には望ましいこともある。
【００３６】
好適なフィルタ挿入体８は、英国グウェント（Ｇｗｅｎｔ）のテラム・リミテッド（Ｔｅｒｒａｍ  Ｌｉｍｉｔｅｄ）より入手可能なポリプロピレン繊維不織媒体であるＢＢＳメルファブ８０（ＢＢＳ  Ｍｅｌｆａｂ  ８０）媒体を使用して製造することができる。フィルタ挿入体８は、メルファブ８０（Ｍｅｌｆａｂ  ８０）媒体にひだをつけ、次にそのひだをヒートセットさせることによって作製することができる。ヒートセットによるひだの形成は、ラボフスキー（Ｒａｂｏｆｓｋｙ）プリーツ機を２００°Ｆのヒートセットプラテン温度で使用することによって実施することができる。ヒートセットによってこの媒体中にひだを形成することで、所望の特性を有するフィルタ挿入体が得られた。すなわち、このフィルタ挿入体８は自己隔置性となり所望の弾力性を有し、フィルタ挿入体８をフィルタフレーム２の長さまで伸長させると、フィルタ挿入体８に張力がかかった。したがって、フィルタフレーム２の長さより長くなるまでフィルタ挿入体８を伸長させると、フィルタ挿入体８は弾性回復を示し、そのためフィルタフレーム２の長さ未満の長さに戻ろうとする傾向を示した。
【００３７】
メルファブ８０（Ｍｅｌｆａｂ  ８０）はポリプロピレン繊維で形成される不織繊維媒体である。この媒体は、厚さが約０．６３ｍｍであり、坪量が８０ｇ／ｍ２であり、透過性が６９０ｃｆｍである。このひだ付きフィルタ挿入体は、３００ｆｐｍの面速度における圧力低下が０．１３”Ｗ．Ｇとなり、５００ｆｐｍの面速度における圧力低下が０．２８Ｗ．Ｇ．となった。
【００３８】
フィルタ８をフレーム２内に設置するため、ベース４がカバー６の下になるようにフレーム２をある表面上に置く。次に、掛け金４４をはずし、ベース４から上方に離れるようにカバー６を旋回させることによって、図１に示されるようにフレーム２を開く。次に、取り付け部材７０をつかみ、ひだに間隔が開くようにそれらの引き離すことによって、フィルタ８を伸長させる。次に、ひだ１２がリブ３２の間とかみ合うように、フィルタ８をベース４内に配置する。次に取り付け部材７０中の孔７６を突起４８上に配置して、フィルタ８をベース４に取り付ける。次に、カバー６を閉じて、フィルタ８をその場所に維持し、掛け金４４を再び閉じて、カバーをベース４と固定する。この方法の構成では、媒体１０が裏側から支持され、これによって、フィルタ８を交換するときには、媒体の汚れた側が上方を向くので、そのため汚れが少なくてすむ。上記ステップを逆にすることで、フィルタ８がフレーム２から取り外される。
【００３９】
ベース４ではなくカバー６にフィルタ８を取り付けることも可能であることは理解できるであろう。この場合、フレーム２を閉じるときにリブ３２をひだ１２の中まで動かす。しかしこれは、適切にリブ３２を入れるためにひだをある程度調整する必要があり、交換中、汚れたフィルタは、汚れた側を下に置くことになるので、あまり望ましくない。この場合には、これによって望ましくない汚れが生じる。
【００４０】
上記の本発明の概念から逸脱しない種々の変形および修正を行うことが可能であることは当業者には明らかであろう。したがって、本発明の範囲は、本出願に記載される構造に限定されるべきではなく、特許請求の範囲の文言によって記載される構造およびそれらの構造の同等物によってのみ限定されるべきである。
【図面の簡単な説明】
【００４１】
【図１】本発明による交換可能なフィルタ挿入体を有す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に沿って取った断面図である。
【図３】図１の線３−３に沿って取った断面図である。
【図４】閉じたフィルタフレーム内に設置されたフィルタを示す斜視図である。
【図５】図４の線５−５に沿って取った断面図である。
【図６】部分的に伸長した状態のフィルタの斜視図である。
【図７】図６の線７−７に沿って取った断面図である。
【図８】完全に伸長した状態のフィルタの側断面図である。
【図９】完全に折りたたまれた状態のフィルタの側断面図である。
【図１】
2007516830.tif 000003
【図２】
2007516830.tif 000004
【図３】
2007516830.tif 000005
【図４】
2007516830.tif 000006
【図５】
2007516830.tif 000007
【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【手続補正書】
【提出日】平成17年10月19日(2005.10.19)
【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】
ある長さと、フィルタ挿入体の伸張したひだとかみ合う複数の等間隔の横方向リブとを有する再利用可能なフレームとともに使用するための交換可能な自己隔置性ひだ付きフィルタ挿入体であって、
前記ひだ付きフィルタ挿入体は、複数のひだを含む可逆的に折りたたみ可能および伸長可能なろ過媒体を含み、前記ひだ付きフィルタ挿入体が前記フィルタフレームの前記長さまで伸長されると、前記ひだ付きフィルタ挿入体に張力がかかり、前記ひだ付きフィルタ挿入体が解放されると、前記フレームの前記長さ以下の平衡長さに戻る自己隔置性ひだ付きフィルタ挿入体。
【請求項２】
前記ろ過媒体が繊維不織ウェブ材料である請求項１に記載のひだ付きフィルタ挿入体。
【請求項３】
前記不織ウェブがポリプロピレンで形成される請求項２に記載のひだ付きフィルタ挿入体。
【請求項４】
前記ろ過媒体が５０〜８０ｇ／ｍ２の坪量を有する請求項１に記載のひだ付きフィルタ挿入体。
【請求項５】
前記ろ過媒体が０．５〜０．６３ｍｍの厚さを有する請求項１に記載のひだ付きフィルタ挿入体。
【請求項６】
前記ろ過媒体が６９０〜１０２４ｃｆｍの透過性を有する請求項１に記載のひだ付きフィルタ挿入体。
【請求項７】
前記ひだがヒートセットによって形成される請求項１に記載のひだ付きフィルタ挿入体。
【請求項８】
前記ひだ付きフィルタ挿入体をフレームに固定するために、前記ろ過媒体の対向する第１および第２の端部に沿った取り付け部材をさらに含む請求項１に記載のひだ付きフィルタ挿入体。
【請求項９】
前記取り付け部材が、前記フレームのそれぞれの突起と嵌合するよう適合させた孔を含む請求項８に記載のひだ付きフィルタ挿入体。
【請求項１０】
前記ひだ付きフィルタ挿入体を前記フレームに一方向でのみ取り付けられるように、前記取り付け部材が、非対称の孔パターンを含む請求項９に記載のひだ付きフィルタ挿入体。
【請求項１１】
複数のひだを含み、各ひだがひだ先端と１組の隣接するパネルとを画定する折り目を含む可逆的に折りたたみ可能および伸長可能なろ過媒体を含む自己隔置性ひだ付きフィルタ挿入体であって、
前記ひだ付きフィルタ挿入体が、完全に伸長した長さを有し、前記ひだ付きフィルタ挿入体が、前記完全に伸長した長さの８０％を超えて伸長されると、前記ひだ付きフィルタ挿入体に張力がかかり、そのため、前記ひだ付きフィルタ挿入体がその完全に伸長した長さの８０％を超えて伸長された長さから解放されると、前記ひだ付きフィルタ挿入体が前記伸長した長さ未満の長さに戻る自己隔置性ひだ付きフィルタ挿入体。
【請求項１２】
前記ひだ付きフィルタ挿入体が垂直に配列され、その完全に伸長した長さまで伸長され、解放されると、前記ひだ付きフィルタ挿入体が前記完全に伸長した長さの８０％以下の長さに戻る請求項１１に記載の自己隔置性ひだ付きフィルタ挿入体。
【請求項１３】
前記ひだ付きフィルタ挿入体がその完全に折りたたまれた長さまで折りたたまれ、自由に伸長させると、前記ひだ付きフィルタ挿入体が、前記完全に折りたたまれた長さより２０００％長く伸長する請求項１２に記載の自己隔置性ひだ付きフィルタ挿入体。
【請求項１４】
前記ひだ付きろ過媒体が繊維不織ウェブ材料である請求項１３に記載の自己隔置性ひだ付きフィルタ。
【請求項１５】
前記ひだ付きろ過媒体がポリプロピレンで形成される請求項１４に記載の自己隔置性ひだ付きフィルタ。
【請求項１６】
前記ひだ付きろ過媒体が少なくとも５０〜８０ｇ／ｍ２の坪量を有する請求項１５に記載の自己隔置性ひだ付きフィルタ。
【請求項１７】
前記ひだ付きろ過媒体が０．５〜０．６３ｍｍの厚さを有する請求項１６に記載の自己隔置性ひだ付きフィルタ。
【請求項１８】
前記ひだ付きろ過媒体が６９０〜１０２４ｃｆｍの透過性を有する請求項１７に記載の自己隔置性ひだ付きフィルタ。
【請求項１９】
前記ひだがヒートセットによって形成される請求項１８に記載の自己隔置性ひだ付きフィルタ。
【請求項２０】
ある長さを有する再利用可能なフレームとともに使用するための自己隔置性ひだ付きフィルタ挿入体であって、
前記ひだ付きフィルタ挿入体は、５０〜８０ｇ／ｍ２の坪量を有する、ポリプロピレン繊維のひだ付き繊維不織ウェブで形成される可逆的に折りたたみ可能および伸長可能なろ過媒体を含み、前記ひだはヒートセットによって形成され、前記ひだ付きフィルタ挿入体は、前記ひだ付き挿入体を前記フィルタフレームに固定するために前記ろ過媒体の対向する第１および第２の端部に沿った取り付け部材をさらに含み、前記ひだ付きフィルタ挿入体が伸長されると、前記ひだが均一に伸長し、さらに、前記ひだ付きフィルタ挿入体が前記フィルタフレームの前記長さまで伸長されると、前記ひだ付きフィルタ挿入体に張力がかかり、前記フィルタフレームの前記長さ以下の平衡長さに戻る自己隔置性ひだ付きフィルタ挿入体。
【国際調査報告】
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