(57)【要約】  本開示は、概ね、窓開口部に使用可能な、サイズ調節可能なエアフィルタシステムに関する。本開示はまた、これらサイズ調節可能なエアフィルタシステムを、作製及び使用する方法に関する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
窓用フィルタ組立体であって、
第１及び第２のエンドフレーム部材、及び、
第１及び第２のサイドフレーム部材、を備えるフレーム組立体であって、
前記第１及び第２のサイドフレーム部材は、前記第１及び第２のエンドフレーム部材と結合するように構成されているフレーム組立体と、
前記サイドフレーム部材及び前記エンドフレーム部材のうちの少なくとも１つに取り付け可能なフィルタ媒体組立体と、を備え、
折り畳まれた状態から拡張された状態に拡張可能である、窓用フィルタ組立体。
【請求項２】
前記第１及び第２のサイドフレーム部材の少なくとも１つは拡張可能である、請求項１に記載の窓用フィルタ組立体。
【請求項３】
前記サイドフレーム部材のうちの少なくとも１つは、長さ方向の調節を可能にするばね付勢機構、長さ方向の調節を可能にする伸縮機構、長さ方向の調節を可能にするラチェット機構、長さ方向の調節を可能にする摩擦嵌合機構、長さ方向の調節を可能にする、互いに対してスライド可能な２つ以上の構成要素、長さ方向の調節を可能にする、別の部分内にネストする部分、及び／又は、ねじ状の長さ方向の調節を可能にするねじ山のうちの少なくとも１つを含む、請求項１又は２に記載の窓用フィルタ組立体。
【請求項４】
前記第１及び第２のサイドフレーム部材のそれぞれは、複数の部品又は部分を含み、前記部品又は部分のそれぞれの長さは、前記サイドフレーム部材の拡張された状態での全長より短い、請求項１〜３のいずれか一項に記載の窓用フィルタ組立体。
【請求項５】
前記サイドフレーム部材は、管状である、請求項１〜４のいずれか一項に記載の窓用フィルタ組立体。
【請求項６】
前記第１及び第２のサイドフレーム部材は、前記第１及び第２のエンドフレーム部材と、取り外し可能に結合するよう構成されている、請求項１〜５のいずれか一項に記載の窓用フィルタ組立体。
【請求項７】
前記第１及び第２のエンドフレーム部材、又は前記第１及び第２のサイドフレーム部材のうちのいずれか一方は、前記第１及び第２のエンドフレーム部材、又は前記第１及び第２のサイドフレーム部材のうちのもう一方を受容するように、サイズ決め及び形状決定された開口部を含む、請求項１〜６のいずれか一項に記載の窓用フィルタ組立体。
【請求項８】
前記フレーム組立体は、プラスチック、金属、紙、木材、及び／又はボール紙のうちの少なくとも１つから作られている、請求項１〜７のいずれか一項に記載の窓用フィルタ組立体。
【請求項９】
前記エンドフレーム部材及び前記サイドフレーム部材のうちの少なくとも１つは、前記フィルタ媒体組立体上に取り付けられたコネクタを受容するように構成されているフィルタ媒体受容部を含む、請求項１〜８のいずれか一項に記載の窓用フィルタ組立体。
【請求項１０】
前記コネクタは、ペグ、つめ、フック、又は他の機械的接続機構のうちの少なくとも１つである、請求項９に記載の窓用フィルタ組立体。
【請求項１１】
前記エンドフレーム部材又は前記サイドフレーム部材のうちのいずれか一方は、雌取り付け幾何形状を含み、前記エンドフレーム部材又は前記サイドフレーム部材のうちのもう一方は、雄取り付け幾何形状を含む、請求項１〜１０のいずれか一項に記載の窓用フィルタ組立体。
【請求項１２】
前記フィルタ媒体は、開管、ポケット、部分ループ、粘着性ストリップ、フックループ接続手段、及び／又はループ係合締結材料のうちの少なくとも１つによって、前記フレーム組立体内又は前記フレーム組立体上の定位置に保持される、請求項１〜１１のいずれか一項に記載の窓用フィルタ組立体。
【請求項１３】
前記フィルタ媒体は、拡大された表面積の媒体、プリーツ状の、波形状の、くしゃくしゃの、ひだ状の、縮れ状の、及び／又は高表面積の媒体のうちの少なくとも１つである、請求項１〜１２のいずれか一項に記載の窓用フィルタ組立体。
【請求項１４】
前記フィルタ媒体は、自己支持型である、請求項１〜１３のいずれか一項に記載の窓用フィルタ組立体。
【請求項１５】
前記フィルタ媒体は、静電荷を有する、請求項１〜１４のいずれか一項に記載の窓用フィルタ組立体。
【請求項１６】
前記フィルタ媒体は、多孔質発泡体、不織布、紙、及び／又は繊維ガラスのうちの少なくとも１つを含む、請求項１〜１５のいずれか一項に記載の窓用フィルタ組立体。
【請求項１７】
前記フィルタ媒体は、ワイヤで支えられている、請求項１〜１６のいずれか一項に記載の窓用フィルタ組立体。
【請求項１８】
前記第１及び第２のエンドフレーム部材のうちの少なくとも１つは、長さ方向の調節が可能である、請求項１〜１７のいずれか一項に記載の窓用フィルタ組立体。
【請求項１９】
前記第１及び第２のエンドフレーム部材のうちの少なくとも１つは、ばね付勢機構を含む、請求項１〜１８のいずれか一項に記載の窓用フィルタ組立体。
【請求項２０】
前記窓用フィルタ組立体は、選択されたように、拡張された及び／又は折り畳まれた状態の形状を自己維持することができる、請求項１〜１９のいずれか一項に記載の窓用フィルタ組立体。
【請求項２１】
前記窓用フィルタ組立体は、様々なサイズの窓に適合するように調節できる、請求項１〜２０のいずれか一項に記載の窓用フィルタ組立体。
【請求項２２】
前記窓用フィルタ組立体は、部分的に開いた窓に適合するように調節できるサイズを有する、請求項１〜２１のいずれか一項に記載の窓用フィルタ組立体。
【請求項２３】
請求項１〜２２のいずれか一項に記載の前記窓用フィルタ組立体のフィルタ媒体を交換する方法であって、
前記フレーム組立体から前記第１及び第２のエンドフレーム部材のうちの１つを取り外すことと、
使用済みフィルタ媒体を取り外すことと、
未使用フィルタ媒体を前記第１及び第２のサイドフレーム部材に沿ってスライドさせることと、
前記未使用フィルタ媒体を前記第１及び第２のエンドフレーム部材のうちの一方に取り付けることと、
前記未使用フィルタ媒体を前記第１及び第２のエンドフレーム部材のうちのもう一方に取り付けることと、
前記第１及び第２のエンドフレーム部材のうちの前記以前に取り外した１つを固定して、完全なフレーム組立体を作ることと、を含む、方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、エアフィルタに関する。一実施形態において、本開示は、窓開口部に使用可能な、サイズ調節可能なエアフィルタシステムに関する。
【背景技術】
【０００２】
窓には非常に様々な大きさがあり、窓は建造物の外部と内部の間の空気流を提供するための垂直方向又は水平方向に動作可能なサッシを含むことができる。建造物の居住者は、家屋、会社、又はその他の囲まれた空間に新鮮な空気を取り入れるための開口窓を所望することが多い。しかしながら、例えば、中国の人口密度の高い地域など、多くの場所では、屋外の空気は、屋内の空気より汚染されている。汚れや汚染物質を中に入れずに、新鮮な外気を取り込むための、新規のフィルタリングの解決策が必要とされている。屋外の汚染物質としては、花粉、ほこり、及びカビの胞子などの大きめの粒子、並びに、ＰＭ２．５を形成する粒子、バクテリア、及びウィルスなどの小さめの粒子、が挙げられる。臭気、ＮＯＸ、ＳＯ２、オゾン、などのガス状の屋外汚染物質も、一部の地域では懸念され得る。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
本開示の発明者らは、外気の品質汚染から使用者を守り、窓を通して新鮮な空気を屋内に取り入れることができ、消費者によって容易に取り付けられ、使用されることができ、用途が広く大半の窓サイズに適合し、かつ／又は採光及び視界への影響が最小である、窓用フィルタに対するニーズが存在することを認識した。本開示の発明者らは、これらの目標の少なくとも一部に対応する装置及び方法を発明し、発見した。
【０００４】
本開示のいくつかの実施形態は、（１）第１及び第２のエンドフレーム部材と、第１及び第２のサイドフレーム部材と、を備えるフレーム組立体であって、第１及び第２サイドフレーム部材が第１及び第２のエンドフレーム部材に結合するように構成されている、フレーム組立体と、（２）サイドフレーム部材及びエンドフレーム部材のうちの少なくとも１つに取り付けられるフィルタ媒体組立体と、を備える窓用フィルタ組立体に関し、窓用フィルタ組立体は折り畳まれた状態から拡張された状態に拡張可能である。
【０００５】
いくつかの実施形態では、第１及び第２のサイドフレーム部材の少なくとも１つは拡張可能である。いくつかの実施形態において、サイドフレーム部材のうちの少なくとも１つは、長さ方向の調節を可能にするばね付勢機構、長さ方向の調節を可能にする伸縮機構、長さ方向の調節を可能にするラチェット機構、長さ方向の調節を可能にする摩擦嵌合機構、長さ方向の調節を可能にする互いに対してスライド可能な２つ以上の構成要素、長さ方向の調節を可能にする別の部分内にネストする部分、及び／又は、ねじ状の長さ方向の調節を可能にするねじ山のうちの少なくとも１つを含む。
【０００６】
いくつかの実施形態において、第１及び第２のサイドフレーム部材のそれぞれは、複数の部品又は部分を含み、部品又は部分のそれぞれの長さは、サイドフレーム部材の拡張された状態での全長より短い。いくつかの実施形態において、サイドフレーム部材は、管状である。いくつかの実施形態において、第１及び第２のサイドフレーム部材は、第１及び第２のエンドフレーム部材と取り外し可能に結合するように構成されている。
【０００７】
いくつかの実施形態において、第１及び第２のエンドフレーム部材、又は第１及び第２のサイドフレーム部材のうちのいずれか一方は、第１及び第２のエンドフレーム部材、又は第１及び第２のサイドフレーム部材のうちのもう一方を受容するようにサイズ決め及び形状決定がされた開口部を含む。
【０００８】
いくつかの実施形態において、フレーム組立体は、プラスチック、金属、紙、木材、及び／又はボール紙のうちの少なくとも１つから作られている。
【０００９】
いくつかの実施形態において、エンドフレーム部材及びサイドフレーム部材のうちの少なくとも１つは、フィルタ媒体組立体上に取り付けられたコネクタを受容するように構成されたフィルタ媒体受容部を含む。いくつかの実施形態において、コネクタは、ペグ、つめ、フック、又は他の機械的接続機構のうちの少なくとも１つである。いくつかの実施形態において、エンドフレーム部材又はサイドフレーム部材のうちのいずれか一方は、雌取り付け幾何形状を含み、エンドフレーム部材又はサイドフレーム部材のうちのもう一方は、雄取り付け幾何形状を含む。いくつかの実施形態において、フィルタ媒体は、開管、ポケット、部分ループ、粘着性ストリップ、フックループ接続手段、及び／又はループ係合締結材料のうちの少なくとも１つによって、フレーム組立体内又はフレーム組立体上の定位置に保持される。
【００１０】
いくつかの実施形態において、フィルタ媒体は、拡大された表面積の媒体、プリーツ状の、波形状の、くしゃくしゃの、ひだ状の、縮れ状の、及び／又は高表面積の媒体のうちの少なくとも１つである。いくつかの実施形態において、フィルタ媒体は、自己支持型である。いくつかの実施形態において、フィルタ媒体は、静電荷を有する。いくつかの実施形態において、フィルタ媒体は、多孔質発泡体、不織布、紙、及び／又は繊維ガラスのうちの少なくとも１つを含む。いくつかの実施形態において、フィルタ媒体は、ワイヤで支えられている。
【００１１】
いくつかの実施形態において、第１及び第２のエンドフレーム部材のうちの少なくとも１つは、長さ方向の調節が可能である。いくつかの実施形態において、第１及び第２のエンドフレーム部材のうちの少なくとも１つは、ばね付勢機構を含む。
【００１２】
いくつかの実施形態において、窓用フィルタ組立体は、選択されたように拡張された及び／又は折り畳まれた状態の形状を自己維持することができる。いくつかの実施形態において、窓用フィルタ組立体は、様々なサイズの窓に適合するように調節できる。いくつかの実施形態において、窓用フィルタ組立体は、部分的に開いた窓に適合するように調節できるサイズを有する。
【００１３】
いくつかの実施形態は、前出の請求項のいずれかに記載の窓用フィルタ組立体のフィルタ媒体を交換する方法であって、（１）フレーム組立体から第１及び第２のエンドフレーム部材のうちの１つを取り外すことと、（２）使用済みフィルタ媒体を取り外すことと、（３）未使用フィルタ媒体を第１及び第２のサイドフレーム部材に沿ってスライドさせることと、（４）未使用フィルタ媒体を第１及び第２のエンドフレーム部材のうちの一方に取り付けることと、（５）未使用フィルタ媒体を第１及び第２のエンドフレーム部材のうちのもう一方に取り付けることと、（６）第１及び第２のエンドフレーム部材のうちの以前に取り外した１つを固定して、完全なフレーム組立体を作ることと、を含む、方法に関する。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本開示の原理による窓用エアフィルタの断面図である。
【図２Ａ】本開示の原理による図１の窓用エアフィルタとともに用いて有用な、部分的に未組み立てのフィルタフレームの断面図である。
【図２Ｂ】本開示の原理による窓用エアフィルタとともに用いて有用な、ばね付勢エンドフレームを含むフィルタフレームの断面図である。
【図３Ａ】本開示の原理による部分的に組み立てられた窓用エアフィルタの側面図である。
【図３Ｂ】本開示の原理による完全に組み立てられた図３Ａの窓用エアフィルタの側面図である。
【図３Ｃ】本開示の原理による図３Ｂの窓用エアフィルタとともに用いて有用なフィルタ媒体の断面図である。
【図４Ａ】本開示の窓用エアフィルタとともに用いて有用な、拡張された状態にあるプリーツ状フィルタ媒体組立体の斜視図である。
【図４Ｂ】図４Ａの４Ｂ−４Ｂ線に沿ったプリーツ状フィルタ媒体組立体の断面図である。
【図４Ｃ】折り畳まれた状態にある、図４Ａのプリーツ状フィルタ媒体組立体の一部分の側面図である。
【図５Ａ】本開示の原理による、折り畳まれた状態から拡張された状態へ遷移している、水平方向に開く窓における窓用エアフィルタの斜視図である。
【図５Ｂ】拡張された状態にある図５Ａの窓用エアフィルタの斜視図である。
【図６Ａ】本開示の原理による、折り畳まれた状態から拡張された状態へ遷移している、垂直方向に開く窓における窓用エアフィルタの斜視図である。
【図６Ｂ】拡張された状態にある図６Ａの窓用エアフィルタの斜視図である。
【００１５】
図は、必ずしも一定の比率の縮尺ではない。いくつかの特徴部は、特定の構成要素の詳細を示すために誇張されている又は最小化されていることがある。したがって、本明細書に開示される具体的な構造的及び機能的詳細は限定的なものとして解釈されるべきではなく、本発明の様々な方法による使用を当業者に教示するための代表的な根拠として解釈されるべきである。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
本発明について添付図面を参照して、以下に、より詳細に説明する。そこでは、例示的な実施形態が示される。しかしながら、本開示の範囲は、多くの異なる形で具体化されてもよく、本明細書に示される実施形態に限定されるように解釈されるべきでない。
【００１７】
本開示の原理に従う窓用エアフィルタ２０の一実施形態が図１に示されている。窓用エアフィルタ２０は、概ね、折り畳まれた初期状態（例えば、図５Ａ及び図６Ａ参照）から拡張された最終使用状態（例えば、図５Ｂ及び図６Ｂ参照）へ使用者によって拡張され、窓開口部に設置し使用するために拡張状態を自己維持するように構成される。窓用エアフィルタ２０は、フィルタ媒体組立体３０とフレーム組立体４０とを含む。フレーム組立体４０は、対向する第１及び第２のエンドフレーム部材３２、３４と、第１及び第２のサイドフレーム部材３６、３８とを含む。様々な構成要素の詳細を以下に示す。概括的な言葉では、フィルタ媒体組立体３０は、エンドフレーム部材３２、３４を矢印「Ａ」で示すように互いに近づける、又は遠ざけるように方向付けることによって、折り畳まれた状態と拡張された状態との間を容易に遷移するように構成されている。フィルタ媒体組立体３０を拡張状態で所望のサイズ又は長さに遷移させると、サイドフレーム部材３６、３８がフィルタ媒体組立体３０を選択された拡張状態に固定するように操作できる。窓用エアフィルタ２０はフィルタ媒体組立体３０を永続的に包囲する完全固定のフレームである必要はなく、様々なサイズの窓の開口部に適合するように調節することができる。
【００１８】
窓用エアフィルタ２０は、典型的には、部分的に開いた窓に取り外し可能に設置される。窓用エアフィルタ２０は、図２Ａ及び図２Ｂに示すように、エンドフレーム部材３０、３２と結合するように構成された一対の拡張可能サイドフレーム部材３６、３８を含む。これにより、フィルタを広範囲の窓サイズに更に適合させることができる。サイドフレーム部材３６、３８は、寸法調節が可能であり、開いた窓内でフィルタ媒体組立体３０を維持する外向き「保持」力を更に提供する、ばね付勢ロッド又は部材であり得る。フィルタ媒体組立体３０は、サイドフレーム部材３６、３８に取り付け可能で、サイドフレーム部材３６、３８上をスライド可能であり、使用者による窓用フィルタ２０の長さ調節に合わせて調節可能である。フィルタ媒体組立体３０は、窓用エアフィルタ２０の所望の長さに対応してフィルタ媒体組立体３０が拡張及び収縮するように、高表面積フィルタ媒体、例えば、プリーツ状、縮れ状、又はひだ状のフィルタ媒体、を含む。
【００１９】
拡張可能なサイドフレーム部材３６、３８により、窓用フィルタ２０は寸法調節が可能となる。これは、例えば、（図１に示すような）ばね付勢、ラチェット機構、又は摩擦嵌合（friction fit）などによって実現することができる。ばね付勢機構は、使用時にフィルタを定位置に保持する補助をすることにより使い易さを向上させることができる。サイドフレーム部材３６、３８は、使用者がサイドフレーム部材３６、３８の長さを調節及び選択することを可能にする、多種多様な他の構造、構成要素及び／又は機構を含む、若しくは組み込むことができる。サイドフレーム部材３６、３８は、入れ子式のように互いに対してスライド可能な２つ以上の構成要素又は部分を含むことができる。サイドフレーム部材３６、３８のそれぞれは、第２の部分３６ｂ内に少なくとも部分的にネスト可能な第１の部分３６ａを含むことができる（図２Ａ及び図２Ｂの第１のサイドフレーム３６において識別される）。第１の部分３６ａ及び第２の部分３６ｂは、長手方向軸に沿って互いに対して調節可能であり得る。一実施形態において、部分３６ａ、３６ｂは、ばね付勢され、互いから離れる方向に拡張するように付勢される。あるいは、部分３６ａ、３６ｂは、摩擦によって調節可能であるか、又は、ねじ状調節のためにねじ切りされてもよい。いずれにしても、部分３６ａ、３６ｂのそれぞれの長さは、サイドフレーム部材３６の拡張された状態での全長より短い。このように、第１及び第２の部分３６ａ、３６ｂは、折り畳まれた状態の第１の構成から拡張された状態の第２の構成まで、及び中間の任意の状態に使用者によって（手で）容易に操作され得る。
【００２０】
サイドフレーム部材３６、３８は、様々な形態をとることができ、いくつかの実施形態では、実質的に同一である。一実施形態では、サイドフレーム部材３６、３８は、管状であり、円形の断面を有する。サイドフレーム部材３６、３８のそれぞれは、対向する前方端部及び後方端部４２、４４（図２Ａの図中で第１のサイドフレーム３６において識別される）を画定し、後方端部４４は、任意に、エンドフレーム部材３２のうちの対応する１つに永続的に接続されている。あるいは、前方端部及び後方端部４２、４４の両方は、エンドフレーム部材３２、３４にそれぞれ取り外し可能に結合されている。いくつかの実施形態では、エンドフレーム部材３２、３４は、サイドフレーム部材３６、３８をエンドフレーム部材３２、３４に選択的に接続するためのサイド部材受容部４６を含む。例えば、サイド部材受容部４６は、サイドフレーム部材３６、３８の端部４２、４４のうちの１つを受容する（例えば、摩擦により受容する）ようにサイズ決め及び形状決定された開口部を形成することができる。エンドフレーム部材３２、３４及びサイドフレーム部材３６、３８は、取り付け係合を促進する、多種多様な相補的な構造、構成要素、及び／又は機構を組み込むことができる。フレーム組立体４０は、例えば、プラスチック、金属、紙、木材、及び／又はボール紙などの、比較的軽量だが構造的に堅い材質で構成することができる。フレーム部材３２〜３８は、保管あるいは梱包及び発送のために完全に分離し、分解することができる。
【００２１】
いくつかの実施形態では、エンドフレーム部材３２、３４は同一である。任意に、図２Ｂに示すように、１つ以上のエンドフレーム部材３２、３４は、製品の設置及び取り外しの容易性を向上させるための、及び、使用中に製品を定位置に保持する外向きの押し出し力を更に提供するための少量の寸法調節を可能にする、ばね付勢エンドキャップ５０又は類似の構造体を含むことができる。任意選択のばね付勢又は調節可能エンドキャップ５０はまた、サイドフレーム部材３６、３８が、使用者の窓に合わせた最初のサイズ決めがなされた後に所定の位置にロックされる場合、より容易な設置を可能にする。一実施形態において、エンドフレーム３２、３４はまた、窓用フィルタ２０が、サイドフレーム部材３６、３８によって形成される第１の伸張可能方向に垂直な第２の方向に伸張可能とするために、スライドによる調節が可能である。
【００２２】
エンドフレーム部材３２、３４の少なくとも１つは、フィルタ媒体組立体３０の使用者による取り換えを可能にするために取り外し可能である。取り外し可能なエンドフレーム部材３２、３４は、フィルタ媒体組立体３０の単純かつ迅速な交換／取り換えを可能にする。図３Ａに示すように、フィルタ媒体組立体３０は、サイド部材３６、３８に沿ってスライド可能であり、エンド部材３２、３４の両方に取り付けることができる。エンド部材３２、３４は、フィルタ受容部４８を含み得る。フィルタ媒体組立体３０は、フィルタ媒体組立体３０のエンドフレーム部材３２、３４への取り付け及び取り外しを容易にするコネクタ５２を含み得る。例えば、エンドフレーム部材３２、３４は、フィルタ媒体組立体３０上に取り付けられたコネクタ５２（例えば、ペグ）を受容するように構成されたフィルタ受容部４８を有してもよい。コネクタ５２は、エンドフレーム部材３２、３４をフィルタ受容部４８へ取り付けられるようにする又は取り付け易くするための、つめ、フック、又は他の機構を含み得る。いずれにしても、フィルタ媒体組立体３０は、フィルタ受容部４８と結合するのに好適なコネクタ５２を含むことができる。他の実施形態において、エンドフレーム部材３２、３４は、「雌」取り付け幾何形状を含んでもよく、フィルタ媒体組立体３０は、「雄」取り付け構成要素を含んでもよい。
【００２３】
図３Ａに示すように、フィルタ媒体組立体３０は、調節可能サイドフレーム部材３２、３４に取り付けられている。フィルタ媒体組立体３０が、更に図３Ｂ及び図３Ｃにも、フレーム組立体４０なしで描かれている。フィルタ媒体組立体３０は、ロッドの周囲を完全に周回する、開管、ポケット、部分ループ、又は他の特徴部などの取り付け部５４を含んでもよいし、あるいは、サイドフレーム部材３２、３４の部分に取り付けられ、フィルタ媒体組立体３０が、ここで使用されるサイドフレーム部材３２、３４全体の周りに巻きつくことは必要としない、粘着性ストリップ、フックループ、ループ係合材料、などの機械的及び／又は粘着性特徴部を含んでもよい。本明細書で使用される用語「ループ係合」はループ材料に機械的に取り付けられるフック要素の能力に関する。例えば、フック要素は、キノコ型（例えば、柄に対して拡大された円形又は楕円形ヘッドを有する）、フック型、ヤシ型、釘型、Ｔ型又はＪ型の形状であってよい。フック要素のループ係合性は、標準的な織布、不織布、又は編物材料を使用することによって決定及び規定することができる。市販で入手可能なループ係合材料の一例は、３Ｍ（登録商標）のデュアルロック（登録商標）ファスナである。
【００２４】
取り付け部５４が図３Ｃの断面図において円形取り付け部として例示され、円形のサイドフレーム部材３６、３８を収容するようにサイズ決め及び形状決定がなされている。図３Ａ〜図３Ｃに示すように、フィルタ媒体組立体３０は、ループ状サイド取り付け構造体５４が存在する状況で、サイドフレーム部材３６、３８上にスライドし、フレーム組立体４０のエンドフレーム部材３２、３４に付けられる。サイド取り付け構造体５４は、フィルタ媒体５６と同じ材料でもよいし、あるいは、異なる材料であってもよい。フィルタ媒体組立体３０とフレーム組立体４０の組み合わせは、様々な窓のサイズに適合するように長さを調節することができる。
【００２５】
フィルタ媒体組立体３０は、現在公知の、又は将来開発される空気濾過に有用な多種多様な形態を取ることができる。フィルタ媒体組立体３０は、同じ二次元面積を占める平坦シートよりも大きな表面積を有するという意味の、拡大された表面積のフィルタであることが好ましい。拡大された表面積は、所定のプリーツ加工を行うことによって、媒体に波形状加工をすることによって、又は、ひだ状のカーテンを作製するのと同様の「くしゃくしゃにする」処理によって実現できる。例えば、フィルタ媒体は、プリーツ状、縮れ状、又はひだ状にすることができ、あるいは他の好適な方法で、表面積を拡大、収縮してもよい。いずれにしても、媒体は、様々な窓のサイズに合わせて拡張可能である。
【００２６】
「ひだ状」とは、少なくとも一部分が１つの縁部に沿って寄せ集められ、起伏を含む構成となっていることを意味する。例えば、図３Ａ及び図３Ｂに示すように、ひだ状フィルタ媒体組立体３０は、互いに対してほぼ平行に延在する複数のひだ、又は起伏を含み、各ひだは対向するサイドフレーム部材３６、３８の間に延在している。ひだ状フィルタ媒体組立体３０の材料及び構造は、ひだ状フィルタ媒体組立体３０が、いくつかの実施形態において、図３Ｂのような拡張された状態と折り畳まれた状態との間を繰り返し遷移できるようになっており、連続するひだの間の間隔及び深さは、拡張された状態における間隔及び深さが、折り畳まれた状態における間隔及び深さより大きい。フィルタ媒体組立体３０は、図示のように矩形形状（具体的には、正方形を含む）であり、対向する端部５８ａ、５８ｂ及び対向する側部５９ａ、５９ｂを画定する。
【００２７】
別の例では、図４Ａ〜図４Ｃに示すように、フィルタ媒体組立体１３０は、プリーツ状であり、複数のプリーツ６０を含み、各プリーツはプリーツ先端６４と隣接するパネルの対６６を画定する折り目６２を含む。「プリーツ状」とは、少なくとも一部が折り畳まれて、ほぼ平行な、反対に方向付けられた折り目の列を含む形状となっていることを意味する。プリーツ状フィルタ媒体組立体１３０の材料及び構造は、フィルタ媒体組立体３０と類似しており、フィルタ媒体組立体３０、１３０が、いくつかの実施形態において、図４Ｂのような拡張された状態と図４Ｃのような折り畳まれた状態との間を繰り返し遷移できるようになっており、拡張された状態での連続するプリーツの先端６４の間の間隔は、折り畳まれた状態での間隔より大きい。参考点として、個別の構成要素としてのプリーツ状フィルタ媒体組立体１３０の「拡張された状態」は、全体として、窓用エアフィルタ１２０、２２０の「拡張された状態」（例えば、図５Ｂ及び図６Ｂ）に概ね対応する。ただし、窓用エアフィルタ１２０、２２０は、プリーツ状フィルタ媒体組立体１３０を拡張された状態で特定のサイズ及び形状に維持する（上述した）追加の構成要素を含む。換言すると、プリーツ状フィルタ媒体組立体１３０は、いくつかの異なる「拡張された状態」及び「折り畳まれた状態」のいずれかに遷移する（例えば、伸張する、又は、収縮する）ことができる。窓用エアフィルタ１２０、２２０は全体として、選択されたように拡張された状態及び折り畳まれた状態の形状を自己維持することができる。プリーツ状フィルタ媒体組立体１３０は、図示のように矩形形状（具体的には、正方形を含む）であり、対向する端部６８ａ、６８ｂ及び対向する側部７０ａ、７０ｂを画定する。
【００２８】
プリーツは、例えば、空気濾過などの応用分野で用いられる、プリーツ状フィルタを形成するための、当業者に公知の様々な方法及び構成要素を用いてフィルタ媒体７２に（又は、プリーツ状フィルタ媒体組立体１３０に）形成することができる。例えば、Ｋｕｂｏｋａｗａ等への米国特許第６，７４０，１３７号、及び、Ｓｕｎｄｅｔ等への米国特許第７，６２２，０６３号に記載のものなどがあり、その両方の教示の全体が本明細書に参照により援用される。
【００２９】
プリーツ状フィルタ媒体組立体１３０及び類似のフィルタ媒体組立体３０は、（図示の実施形態に示したように）フィルタ媒体又はウェブ７２単独で構成することも、あるいは、フィルタ媒体７２に適用された、又は組み込まれた１つ以上の追加の構成要素若しくは構造体を含むこともできるが、得られるフィルタ媒体組立体１３０が、折り畳まれた状態から拡張された状態にフィルタ媒体組立体３０、１３０の構造的完全性を損なわずに少なくとも遷移可能であり、かつ、任意で、折り畳まれた状態と拡張された状態との間をフィルタ媒体組立体３０、１３０の構造的完全性を損なわずに繰り返し遷移可能である場合に限られる。組立体３０、１３０のフィルタ媒体７２は、自己支持型又は非自己支持型であってよい。例えば、プリーツ状フィルタ媒体組立体１３０がプリーツ状フィルタ媒体７２単独で構成される場合、フィルタ媒体又はウェブ７２は自己支持型又は非自己支持型であってよい。プリーツ状フィルタ媒体組立体１３０がプリーツ状フィルタ媒体又はウェブ７２と支持構造体とから構成される場合、プリーツ状フィルタ媒体７２は、プリーツ状フィルタ媒体組立体１３０を全体として自己支持型にする追加の支持構造体を有する非自己支持型であり得る。例えば、フィルタ媒体７２は、ワイヤで支えられていてもよい。「自己支持型プリーツ状フィルタ媒体又はウェブ」とは、フィルタ媒体ウェブ内に補剛層、粘着性若しくは他の補強材を必要とせずに変形抵抗性がある、フィルタ媒体又はウェブを示す。あるいは、「自己支持型」とは、プリーツ状フィルタ媒体が空気流を受けた際にその形状をほぼ維持することを意味し、例えば、Ｋｕｂｏｋａｗａへの米国特許第７，１６９，２０２号に記載されているようなものであり、その教示の全体が本明細書に参照により援用される。あるいは、用語「自己支持型」とは、実質的に破けたり破損することなく、ドレープすることができ、かつ取り扱うことができるだけの、十分なコヒーレンシ及び強度を有するウェブ又は媒体を意味し、プリーツ状フィルタに関して使用した場合は、強制換気システムで典型的に遭遇する空気圧を受けた際に過度に潰れたり又は曲がったりすることがない程度に、プリーツが充分な剛性を有するフィルタを意味する。用語「非自己支持型」とは、支持フレーム及び／又は支持グリルがないと、典型的な空気流によって遭遇する圧力に耐えることができないエアフィルタ媒体を意味する。
【００３０】
フィルタ媒体組立体３０、１３０用に選択された特定のフィルタ媒体７２は、本明細書に記載される特定の所望の特性を有し、特に適合し得る。いくつかの実施形態において、静電荷がフィルタ媒体７２の材料（単数又は複数）の中に又は上に任意で加えられる。静電気を帯電した媒体７２が用いられる場合があり、多数のグレードが利用可能であり、その多くが圧力低下の少ない高い効率性を提供する。したがって、フィルタ媒体７２は、エレクトレット不織布ウェブであり得る。電荷は、例えば、ハイドロチャージ（hydrocharging）、コロナ帯電、などによる、（例えば、（上述した）米国特許第７，９４７，１４２号に記載されているような）当業者に公知の様々な方法で、フィルタ媒体７２に加えることができる。他の実施形態では、フィルタ媒体７２は、静電気を帯電されない。気相汚染物質を除去するための活性炭素又は他の材料を組み込んだ、追加の多機能媒体グレードもまた、フィルタ構造体に組み込まれてもよい。フィルタ媒体７２は、例えば、ポリプロピレン、直鎖状ポリエチレン、及びポリ塩化ビニルなどの熱可塑性又は熱硬化性材料で形成された不織布繊維媒体から構成され得る。他の好適な、フィルタ媒体用の非限定的材料としては、多孔質発泡体、不織布、紙、繊維ガラス、等が挙げられる。いくつかの実施形態において、フィルタ媒体７２は、ほこり、花粉及びカビの胞子などのアレルゲン、並びに微粒子汚染物質を外気から引き付け、捕捉するフィルタ媒体を含む。
【００３１】
別の実施形態において、フィルタ組立体３０は、ひだ状及びプリーツ状の部分の両方を含み得る。フィルタ媒体５６の中心部は、サイド取り付け構造体５４に接続された自己支持型又はワイヤで支えられたプリーツを含むこともでき、サイド取り付け構造体５４は、サイドフレーム部材３６、３８の上に設置された際にひだ状構造を形成してもよい。更なる実施形態において、単一の連続的なフィルタ媒体５６を用いて、ひだ状エッジ取り付け構造体５４及び中央プリーツ状フィルタ媒体５６部分の両方を形成してもよい。
【００３２】
フィルタ媒体７２に有用な他の不織布ウェブとしては、例えば、その全教示が参照により本明細書に援用される、Ｆｏｘ等への米国特許第８，１６２，１５３号に記載されるような高ロフトのスパンボンドウェブが使用されてもよい。他の実施形態では、フィルタ媒体７２は、例えば、その全教示が参照により本明細書に援用される、Ｆｏｘ等への米国特許第７，９４７，１４２号に記載されるような低ロフトのスパンボンドウェブであってもよい。更なる他の実施形態では、フィルタ媒体７２に有用な不織布ウェブは他の手法によって作製され、かつ／又は（上述された）Ｓｈａｈ等への米国特許第６，８５８，２９７号に開示されるメルトブローン不織布ウェブのように他の特性を有する。有用な不織布ウェブの構成の他の非限定的な例としては、その全教示が参照により本明細書に援用される、米国特許第７，８５８，１６３号に記載されるものなどの、２峰性の繊維直径を有するメルトブローン濾材が挙げられる。
【００３３】
次に、図５は、水平方向にスライドする窓及び垂直方向にスライドする窓の両方に適合する拡張可能なフィルタを示す。フィルタは、窓の非可動寸法に対してフィルタを広げ、次いで、一方のサッシをフィルタ組立体の上に部分的に閉じることによって取り付けられる。２つの窓区分の間に小さな間隙ができて、屋外から空気が２つの窓区分の間を流れ、フィルタを迂回して屋内へ入り込む場合があることに注意されたい。この迂回は、発泡体片、目張り、等の使用によって回避できる。
【００３４】
実施形態は、水平方向にスライドする窓及び垂直方向にスライドする窓などのスライド型の窓（例えば、シングルハング及びダブルハング）に好適な窓用フィルタを含む。これらスライド型の窓タイプは、例えば、北米及び中国地域の両方で主流のタイプであるようである。図５Ａ及び図５Ｂは、水平方向に開く窓１８０（すなわち、水平方向に操作可能なサッシ１８２を有する）に取り付けられた窓用エアフィルタ１２０を示す。図６Ａ及び図６Ｂは、垂直方向に操作可能なサッシ２８２を有する窓２８０に取り付けられた窓用エアフィルタ２２０を示す。窓用エアフィルタ１２０、２２０は、スライド型窓のサッシ１８２、２８２の移動寸法において、多種多様な窓寸法に合わせてサイズ決めされる。窓用エアフィルタ１２０、２２０の（矢印で示された）フィルタの長手方向寸法における寸法調節により、更に多様な窓幅（窓移動の交差方向）に適合させることができる。窓用エアフィルタ１２０、２２０は、部分的に開いた窓１８０、２８０に合わせてサイズ決めされる。いくつかの実施形態では、窓面積の１０〜３０％だけがふさがれ、窓面積の大部分がまだ、光の通過及び視界のためにオープンに残されている。
【００３５】
本開示の原理により、窓用エアフィルタ１２０、２２０は、外気の品質汚染から使用者を守りながら、窓１８０、２８０を通して家又は建造物内に新鮮な空気の取り込みを可能にする。一例では、フィルタ媒体組立体１３０の拡張可能表面積を取り入れ、静電気帯電によって圧力低下が低く抑えられたウェブ７２を用いて窓１８０、２８０の適度の部分を覆えば、窓用エアフィルタ１２０、２２０に対して圧力低下を適度に低く抑えることができ、適度な気流が窓用エアフィルタ１２０、２２０を通して提供される。調節可能フレーム組立体１４０、２４０は、使用者が、特定の窓サイズ１８０、２８０に合うように窓用エアフィルタ１２０、２２０の長さを簡単に調節できるようにする。一実施形態では、窓用エアフィルタ１２０、２２０は、窓から窓用エアフィルタが脱落することを防ぐための拘束紐又は拘束用構成要素を任意で含む（図示せず）。
【００３６】
図１〜図３Ｃを更に参照すると、使用者が窓用エアフィルタ１２０、２２０を窓１８０、２８０に取り付けようとする際に、使用者は２つのエンドフレーム部材３２、３４を単に引っぱって、フィルタ媒体組立体１３０を窓開口部に対応する所望のサイズまで伸張する。窓用エアフィルタ１２０、２２０は、窓開口部の幅に調節することができ、窓１８０、２８０の操作可能サッシ１８２、２８２がサイドフレーム部材３６、３８の１つに対してぴったりと押し付けられ、その結果、窓用エアフィルタ１２０、２２０は窓サッシ１８２、２８２によってできた開口部スペースを完全に占有する。サイド部材３６、３８は、窓用フィルタ１２０、２２０の完全性を確実にするために拡張された状態でその強度を維持し、エンドフレーム部材３２、３４と併せて全体で、フィルタ媒体組立体１３０を固定するフレームを画定する。使用者がフィルタ媒体組立体１３０を交換したいと思った場合、例えば、フィルタ媒体がフィルタ媒体上にたまった汚染物質によって少なくとも部分的に目詰まりしたり、ふさがれたりした場合、使用者は、窓サッシを調節して窓開口部サイズを大きくし、エンドフレーム部材３２、３４を互いに向かって押して、窓用エアフィルタ１２０、２２０を少なくとも部分的に折り畳むことができる。窓用エアフィルタ１２０、２２０は、窓開口部から取り外すことができ、エンドフレーム部材３２、３４の１つをサイドフレーム部材３６、３８及びフィルタ媒体組立体３０から外す、又は離すことができる。例えば、上記で述べたように、サイドフレーム部材３６、３８は、エンドフレーム部材３２、３４の少なくとも１つのフレーム受容部４６から外すことができ、フィルタ媒体組立体３０は、エンドフレーム３２、３４の両方のフィルタ受容部から外すことができる。フィルタ媒体組立体３０は、スライドして、又は他の方法で、サイドフレーム部材３６、３８から取り外すことができる。別のフィルタ媒体組立体３０をフレーム部材に取り付けることができ、サイドフレーム部材３６、３８をエンドフレーム部材３２、３４の受容部４６に挿入するか、又は他の方法で接続することができる。
【００３７】
本開示のエアフィルタ組立体は、例えば、その全体が参照により本明細書に援用される、米国特許出願第６２／０４１５０１号に記載されるような動力付き空気濾過システムに用いることができる。米国特許出願第６２／２０６，９２８号のエアフィルタ組立体又は媒体を、本開示のエアフィルタで使用することができる。
【００３８】
詳細な説明及び特許請求の範囲における用語、第１、第２、第３などは、類似の要素の間の区別に使用されるものであり、必ずしも順序又は時系列を記述するものではない。そのように使用される用語は、適切な環境下では互換的であること、及び本明細書に記載の本発明の実施形態は本明細書に記載又は例示した以外の順序で操作可能であるということが理解されるべきである。
【００３９】
本明細書において言及される参考文献は全て、参照により全体が組み込まれる。
【００４０】
更に、詳細な説明及び特許請求の範囲における用語最上部、底部、上、下などは説明の目的で使用されるものであり、必ずしも相対的な位置を記述するものではない。そのように使用される用語は、適切な環境下では互換的であること、及び本明細書に記載の本発明の実施形態は本明細書に記載又は例示した以外の配向で操作され得るということが理解されるべきである。
【００４１】
端点による全ての数値範囲の記載は、その範囲内に含まれる全ての数を含むものとする（すなわち、１〜１０の範囲には、例えば、１、１．５、３．３３、及び１０が含まれる）。
【００４２】
上記の実施形態及び実施例の詳細には、本発明の基礎をなす原理から逸脱することなく多くの変更を加えることができる点は当業者に理解されるであろう。更に、本発明の様々な改良及び変更が本発明の趣旨及び範囲から逸脱せずに実施できることは、当業者には明らかであろう。したがって、本願の範囲は、以下の「特許請求の範囲」及びそれと等価なものによってのみ定められるべきである。
【図１】
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【図２Ａ】
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【図２Ｂ】
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【図３Ａ】
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【図３Ｂ】
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【図３Ｃ】
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【図４Ａ】
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【図４Ｂ】
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【図４Ｃ】
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【図５Ａ】
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【図５Ｂ】
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【図６Ａ】
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【図６Ｂ】
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【国際調査報告】
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