JP2021516156A - 可変空気フィルタ組立体 - Google Patents

Abstract

空気フィルタ組立体は少なくとも１つの可変寸法を有するフィルタ要素と、フィルタ要素を係合し、支持するためのフレームとを含む。前記フレームは、長方形構成を形成する複数の直線セグメントと、その角で直線セグメントと一緒に接続するための複数のクリップとを含んでもよい。前記直線セグメントは、Ｌ−チャネルセグメント、Ｃ−チャネルセグメント、または他の形態であってもよい。クリップは、前記角で直線セグメントを一緒に接続するために使用されてもよい。前記フィルタ要素は拡張された構成から縮小された構成へのフィルタ要素のそれらの折り畳みを容易にするために、折り目または折り線のパターンを有していてもよい。格子は、フィルタ要素を支持するように、前記フレームによって境界付けられた領域にわたるために含まれてもよい。前記格子は、複数のアームおよび中央ハブを有してもよい。エッジ処理は、フィルタ要素とフレームとの間にシールを形成してもよい。

Description

［関連出願の相互参照］
本出願は、その全体が参照により本明細書に組み込まれる、２０１８年２月２８日に出願された、発明の名称が「折り畳み可能で拡張可能な空気フィルタのためのシステム、構成要素、装置、および方法」である、米国仮特許出願ｎｏ．６２／６３６，５８１；および、その全体が参照により本明細書に組み込まれる、２０１８年７月５日に出願された、発明の名称が「可変空気フィルタ組立体」である、米国仮特許出願ｎｏ．６２／６９４，０９１：に基づく優先権の利益を主張するものである。

［技術分野］
本開示は、空気濾過のための装置に関する。より詳細には、本開示は可変サイズの空気フィルタ組立体に関する。

ほこり、粒子状物質、ならびに動物の毛およびふけのような他の空中浮遊物質を捕捉するための空気フィルタは、典型的には２辺のそれぞれに沿って少しずつ増分される様々な所定の長方形サイズで入手可能である。典型的な家庭用または企業用の各ＨＶＡＣ空気調和システムは、特定の寸法であるフィルタの定期的または不定期的の交換を必要とし、したがって、消費者は適切な寸法の交換品を見つける負担を負う。実際には、空気調和システムの容器構造は、最終的にそれらの公称寸法に従った正確な寸法決めはされておらず、したがって、適切なラベル付けされたフィルタが見つかったとしても、交換フィルタのいかなる変形なしで、十分にシールされたエッジを有する完全な適合は、最終的には保証されない。

したがって、例えば、一方または両方の長方形寸法において少し小さいかまたは大きいフィルタの使用を含む妥協がなされ、フラストレーションのある消費者は提案されている定期的なフィルタの交換を遅らせたり、無視したりすることさえある。空気調和システムを通して駆動される空気が不適切に取り付けられたフィルタを迂回するとき、空中浮遊物質はフィルタにおいて最適には捕捉されず、これは、ＨＶＡＣシステム構成要素上の物質の蓄積を許し、呼吸器の問題を引き起こすか、または悪化させる可能性がある。フィルタ交換スケジュールが見逃されると、古いフィルタに蓄積された物質によるフィルタの閉塞はシステムの電力消費および摩耗を増大し、微生物の増殖を引き起こす可能性があり、これもまた呼吸器の健康に悪影響を及ぼす可能性がある。

本概要は、以下の詳細な説明においてさらに説明される概念を簡単に紹介するために提供される。本概要は、特許請求される主題の重要な特徴または本質的な特徴を識別することを意図するものではなく、特許請求される主題の範囲を限定するものとして解釈されるべきものでもない。

少なくとも１つの実施形態による空気フィルタ組立体は、少なくとも１つの可変寸法を有するフィルタ要素と、そのフィルタ要素との係合およびそのフィルタ要素の支持をするフレームとを含む。

フレームは、長方形構成を形成する複数の直線セグメントを含んでもよい。

直線セグメントは、少なくとも１つのＬ−チャネルセグメントを含んでもよい。

直線セグメントは、少なくとも１つのＣ−チャネルセグメントを含んでもよい。

空気フィルタ組立体は、直線セグメントを長方形構成の角において一緒に接続するための複数のクリップをさらに含んでもよい。

空気フィルタ組立体は、直線セグメントをつなぎ合わせる少なくとも１つの弾性コードをさらに含んでもよい。

弾性コードは、少なくとも１つのコネクタによって一緒に係合された２つの末端端部を有してもよい。

弾性コードは、第１コネクタを有する第１端部と、第２コネクタを含む第２端部とを含んでもよい。

第１コネクタは第１磁石を含んでもよく、第２コネクタは第２磁石を含んでもよい。

直線セグメントは、可変寸法の長方形構成を形成する。

直線セグメントは、一次ストリップを４つのセグメントに折り曲げること、または４つのセグメントに分割することによって形成してもよい。

直線セグメントのそれぞれはスロット付きエッジを含んでもよく、直線セグメントの２つは、一方の直線セグメントのスロット付きエッジのスロットが、他方の直線セグメントのスロット付きエッジのスロットと一致するときに係合してもよい。

フレームは、直線状態に向かって付勢されたフレキシブルアームを含んでもよい。

フレキシブルアームは、円筒状凹面側と対向する円筒状凸面側とを有するばね鋼要素を含んでもよい。

異形ばね鋼要素は直線状態に向かって自己付勢されてもよく、この状態では円筒状凹面側に沿って画定された長手チャネル軸に沿って延びる。

空気フィルタ組立体は、フィルタ要素を支持するためにフレームによって画定される領域にわたる少なくとも１つの格子要素をさらに含んでもよい。

少なくとも１つの格子要素は、フレームに画定された孔を通過する弾性コードを含んでもよい。

フレームは重なり合った部分を有するフレーム要素を含むことができ、弾性コードは、重なり合った部分の一致した孔に通され、それによってフレーム要素の係合を維持する。

フレーム要素は、直線セグメントと、弾性コードによって係合を維持された重複部分を有する角ピースと、を含んでもよい。

格子要素は、複数の平行なアームを含んでもよい。

アームのそれぞれは、その２つの端部のそれぞれに、フレームと係合するためのそれぞれの歯を含んでもよい。

アームは、コードによって相互に接続され、コードに沿って規則的に間隔を開けていてもよい。

アームおよびコードは、束に巻いてもよい。

フレームは、第１歯を有する第１フレーム部と、第２歯を有する第２フレーム部とを含んでもよい。２つのフレーム部は連結されたときに、第１歯と第２歯との間にフィルタ要素の少なくとも一部を捕捉するように構成されてもよい。

少なくとも１つのエッジ部分フィルタ要素は、フィルタ要素のフレームおよび捕捉部分から外側に延びて、ガスケットを画定することができる。

空気フィルタ組立体は、フレームによって画定されたノッチと一致および係合するための突出部を有する格子組立体を含んでもよい。

ノッチはそれぞれ、開口部を有し、格子組立体の突出部を受け入れて保持するための孔に向かって狭くなっているくさび形であってもよい。

フレームは、フィルタ要素のエッジを保持するための少なくとも第１スロットを有するフレームセグメントを含んでもよい。

空気フィルタ組立体はスクリーンをさらに含むことができ、フレームセグメントは、スクリーンのエッジを保持するための第２スロットを有してもよい。

フィルタ要素はフィルタ媒体と、フィルタ媒体のエッジに取り付けられたエッジカフスとを含んでもよく、エッジカフスは、第１スロット内に取り外し可能に捕捉されるように構成してもよい。

フレームは、折り畳みハブと、折り畳みハブに接続されたアームとを含んでもよい。

アームは、フィルタ要素に接続されてもよい。

折り畳みハブは、折り畳まれた構成、および拡張された構成を有してもよい。

空気フィルタ組立体は、周辺シールを形成するためのエッジ処理をさらに含んでもよい。

フィルタ要素は、それらの拡張された構成から縮小された構成への折り畳みを容易にするために折り目または折り線のパターンを有することができる。

フィルタ要素はそれを通過した空気を濾過するためのフィルタ媒体要素を含むことができ、フィルタ媒体要素は、少なくとも１つの周辺エッジと、フィルタ媒体要素の周辺エッジに取り付けるためのエッジ処理とを有することができる。

エッジ処理は、フィルタ媒体要素の周辺エッジにシールを形成するための変形可能なガスケット、フランジ、または層を含んでもよい。

エッジ処理は、フィルタ媒体要素とフレームとの間にシールを形成してもよい。

フィルタ要素は輸送または保管のために、拡張された長方形構成から縮小された構成に２回折り畳み可能であってもよい。

フィルタ要素は、二次元の縮小を容易にする予備形成された折り畳みパターンを有してもよい。

上述の概要および以下の詳細な説明は、以下に簡単に説明されるような特定の例示的な実施形態および特徴を示す図面を考慮して読まれるべきである。しかし、本概要および詳細な説明は、明示的に示された実施形態および特徴のみに限定されない。

図１Ａは、少なくとも１つの実施形態による可変フィルタ組立体を示す。 図１Ｂは、少なくとも１つの実施形態による、図１Ｂの可変フィルタ組立体のフレームを、Ｃ−チャネルストリップの直線セグメントとして示す。 図１Ｃは、つなぎ合わされた図１Ｂの折り畳みストリップの末端端部を示す。 図１Ｄは、少なくとも１つの実施形態による、図１Ｃの末端端部をつなぎ合わし、さらに、相互に係合するストリップに形成された孔を示す。 図１Ｅは、少なくとも１つの実施形態による、それぞれのフレームセグメントの周りに部分的に巻き付けられたフィルタ媒体要素のエッジを示す。 図１Ｆは、少なくとも１つの実施形態による、スパイクバーによって固定された、図１Ａおよび１Ｅのフィルタ媒体要素の巻き付けられたエッジを示す。 図２Ａは、少なくとも１つの実施形態による、可変フィルタ組立体を示す。 図２Ｂは、少なくとも１つの実施形態による、単一の弾性コード格子層を示す。 図２Ｃは、少なくとも１つの実施形態による、二重弾性コード格子層を示す。 図２Ｄは、少なくとも１つの実施形態による、図２Ａのフィルタ組立体のフレームのポールセグメントを示す。 図２Ｅは、少なくとも１つの実施形態による、長方形形態に配置された図２Ｄのポールセグメントを示す。 図２Ｆは、少なくとも１つの実施形態による、ポールセグメントに沿って配置された格子フックを示す。 図２Ｇは、少なくとも１つの実施形態による、ポールセグメントおよび格子フックの断面である。 図３Ａは、少なくとも１つの実施形態による、可変フィルタ組立体を示す。 図３Ｂは、少なくとも１つの実施形態による、交差した直線フレームセグメントを含む、図３Ａのフィルタ組立体のフレームを示す。 図３Ｃは、少なくとも１つの実施形態による、それらの交点で係合された交差フレームセグメントを示す。 図４Ａは、少なくとも１つの実施形態による、可変フレーム組立体である。 図４Ｂは、少なくとも１つの実施形態による、図４Ａの組立体のフレームのＬ−チャネルの屈曲領域を示す。 図４Ｃは、少なくとも１つの実施形態による、フレームが形成される直線ストリップを示す。 図４Ｄは、少なくとも１つの実施形態による、フレームの角接合部を示す。 図４Ｅは、少なくとも１つの実施形態による、クリップによって固定された図４Ｄの角接合部を示す。 図５Ａは、少なくとも１つの実施形態による、組み立て式の（modular）フレーム組立体を示す。 図５Ｂは、少なくとも１つの実施形態による、図５Ａのフレーム組立体のＬ−チャネルセグメントを示す。 図５Ｃは、少なくとも１つの実施形態による、角クリップを有する２つのセグメントの角接合部を示す。 図５Ｄは、少なくとも１つの実施形態による、ノッチ付きとしてのフレームのＬ−チャネルセグメントを示す。 図５Ｅは、少なくとも１つの実施形態による、刻まれたフレームのＬ−チャネルセグメントを示す。 図６Ａは、少なくとも１つの実施形態による、拡張状態のフレームを示す。 図６Ｂは、少なくとも１つの実施形態による、第１の縮小された状態および格子組立体における図６Ａのフレームを示す。 図６Ｃは、第２の縮小された状態における図６Ａのフレームを示す。 図７Ａは、少なくとも１つの実施形態による、拡張状態のフレームを示す。 図７Ｂは、少なくとも１つの実施形態による、第１の縮小された状態および格子組立体における図７Ａのフレームを示す。 図７Ｃは、第２の縮小された状態における図７Ａのフレームを示す。 図８Ａは、少なくとも１つの実施形態によるフレームおよび格子組立体を示す。 図８Ｂは、平面状態における図８Ａの格子組立体を示す。 図８Ｃは、図８Ａの格子組立体の一部をより近接な図を示す。 図８Ｄは、部分的に巻かれた状態の図８Ａの格子組立体を示す。 図９Ａは、少なくとも１つの実施形態による、フレームおよび格子組立体を示す。 図９Ｂは、図９Ａの格子組立体のアームを示す。 図１０Ａは、少なくとも１つの実施形態による，可変フィルタ組立体を示す。 図１０Ｂは、図１０Ａのフィルタ媒体要素を示す。 図１０Ｃは、潰され、および折り曲げられた、図１０Ａのフィルタ媒体要素を示す。 図１０Ｄは、輸送サイズにさらに縮小された図１０Ｂのフィルタ媒体要素を示す。 図１０Ｅは、図１０Ａのフィルタ組立体の角部分の近接図を示す。 図１１Ａは、少なくとも１つの実施形態による、サイズが最小化された状態のフィルタ媒体要素である。 図１１Ｂは、図１１Ａの状態から１回展開することによって到達される状態にあるフィルタ媒体要素である。 図１１Ｃは、図１１Ａの状態から２回展開することによって到達される状態のフィルタ媒体要素である。 図１１Ｄは、少なくとも１つの実施形態による、フレームである。 図１１Ｅは、少なくとも１つの実施形態による、図１１Ｃの状態のフィルタ媒体要素が図１１Ｄのフレームに係合されたフィルタ組立体である。 図１２Ａは、少なくとも１つの実施形態による、フィルタ組立体の分解斜視図である。 図１２Ｂは、図１２Ａのフィルタ組立体のエッジ部分に沿った、連結歯フレーム部を示す。 図１２Ｃは、図１２Ａのフィルタ組立体の角部分の拡大斜視図である。 図１３Ａは、少なくとも１つの実施形態による、可変フレームを示す。 図１３Ｂは、少なくとも１つの実施形態による、図１３Ａのフレームの直線セグメントの部分を示す。 図１３Ｃは、少なくとも１つの実施形態による、メッシュ／グリッドの角部分を示す。 図１３Ｄは、少なくとも１つの実施形態による可変フレームおよび格子組立体を示す。 図１３Ｅは、図１３Ｄの可変フレームおよび格子組立体の角部分を示す。 図１４は、少なくとも１つの実施形態による、フィルタ組立体のためのカバーを示す。 図１５Ａは、第１構成における、少なくとも１つの実施形態による拡張可能なフィルタ媒体要素を示す。 図１５Ｂは、第２構成における、図１５Ａの拡張可能なフィルタ媒体要素を示す。 図１５Ｃは、第３構成における、図１５Ａの拡張可能なフィルタ媒体要素を示す。 図１６Ａは、少なくとも１つの実施形態による、組み立てられていないフレーム組立体の構成要素を示す。 図１６Ｂは、組立体のために配置された図１６ａの構成要素を示す。 図１７は、少なくとも１つの実施形態による、フィルタ組立体を示す。 図１８Ａは、少なくとも１つの実施形態による、交差アームを有するフレームを示す。 図１８Ｂは、少なくとも１つの実施形態による、フィルタ媒体要素を示す。 図１８Ｃは、少なくとも１つの実施形態による、図１８Ａのフレームおよび図１８Ｂのフィルタ媒体要素を含むフィルタ組立体を示す。 図１９は、拡張長方形構成における、少なくとも１つの実施形態によるフィルタ組立体を示す。 図２０Ａは、１回折り畳まれた構成における、図１９のフィルタ組立体を示す。 図２０Ｂは、２回折り畳まれた構成における、図１９のフィルタ組立体を示す。 図２０Ｃは、輸送または保管のためのパッケージにおける、図２０Ｂのフィルタ組立体を示す。 図２１Ａは、少なくとも１つの実施形態による、折り畳み可能なフィルタ媒体要素を示す。 図２１Ｂは、折り畳まれた縮小された状態への遷移における、図２１Ａのフィルタ媒体要素を示す。 図２１Ｃは、折り畳まれた縮小された状態における、図２１Ａのフィルタ媒体要素を示す。 図２２Ａは、少なくとも１つの実施形態による、フィルタ媒体要素と共に使用するための輸送または保管パッケージである。 図２２Ｂは、少なくとも１つの実施形態による、フィルタ媒体要素が内側に配置された図２２Ｂのパッケージである。 図２３は、少なくとも１つの実施形態による、フィルタ組立体のエッジ部分の側面図である。 図２４は、少なくとも１つの実施形態による、フィルタ組立体のエッジ部分の側面図である。 図２５は、少なくとも１つの実施形態による、フィルタ組立体のエッジ部分の側面図である。 図２６は、少なくとも１つの実施形態による、フィルタ組立体のエッジ部分の側面図である。 図２７は、少なくとも１つの実施形態による、フィルタ組立体のエッジ部分の側面図である。 図２８は、少なくとも１つの実施形態による、フィルタ組立体のエッジ部分の側面図である。 図２９Ａは、少なくとも１つの実施形態による、フィルタ組立体を示す。 図２９Ｂは、図２９Ａのフィルタ組立体のフレームを示す。 図３０Ａは、少なくとも１つの実施形態による、フレームと、使用のために所定の位置にあるフィルタ要素と、を有するフィルタ組立体を示す。 図３０Ｂは、フィルタ要素を立ち上げた、図３０Ａのフィルタ組立体を示す。 図３１Ａは、少なくとも１つの実施形態による、フレームと、使用のために所定の位置にあるフィルタ要素と、を有するフィルタ組立体を示す。 図３１Ｂは、フィルタ要素を立ち上げた、図３１Ａのフィルタ組立体を示す。 図３２Ａは、所定の位置に支持インサートを有する、少なくとも１つの実施形態による、フィルタ組立体を示す。 図３２Ｂは、支持インサートを立ち上げた、図３２Ａのフィルタ組立体を示す。 図３３Ａは、少なくとも１つの実施形態による、フィルタ媒体要素および支持インサートを有するフィルタ組立体を示す。 図３３Ｂは、図３３Ａのフィルタ媒体要素を示す。 潰された状態の図３３Ａの支持インサートを示す図である。 図３４Ａは、少なくとも１つの実施形態による、フィルタ媒体要素および支持インサートを有するフィルタ組立体を示す。 図３４Ｂは、分解された状態の図３４Ａの支持インサートを示す。 図３４Ｃは、図３４Ａのフィルタ媒体要素を示す。 図３５Ａは、少なくとも１つの実施形態による、パッケージ内のフィルタ要素を示す。 図３５Ｂは、少なくとも部分的に拡張された、図３５Ａのフィルタ要素を示す。 図３５Ｃは、フレームと係合するように配置された図３５Ａのフィルタ要素の角部分を示す。 図３６Ａは、少なくとも１つの実施形態による、フィルタ組立体のためのフレームおよび格子を示す。 図３６Ｂは、分解したフレームにおける、図３６Ａのフレームおよび格子を示す。 図３６Ｃは、様々な実施形態による、複数の代替グリッドパターンを示す。 図３７Ａは、少なくとも１つの実施形態による、フィルタ組立体のエッジ部分の図である。 図３７Ｂは、少なくとも１つの実施形態による、図３７Ａの周辺フレームセグメントおよび取り付けられたベゼルクリップの斜視図である。 図３７Ｃは、図３７Ａのフレームセグメントの図である。 図３７Ｄは、図３７Ａのベゼルクリップの図である。 図３８Ａは、少なくとも１つの実施形態による、フィルタ媒体要素の一部を示す。 図３８Ｂは、図３８Ａのフィルタ媒体要素が使用される、少なくとも１つの実施形態による、フィルタ組立体である。 図３８Ｃは、図３８Ｂのフィルタ組立体の別の図である。 図３９Ａは、少なくとも１つの実施形態による、フィルタ組立体を示す。 図３９Ｂは、少なくとも１つの実施形態による、折り畳まれた状態の図３９Ａのフィルタ組立体の折り畳みブラケットハブを示す。 図３９Ｃは、９０度または半開状態における、図３９Ａのフィルタ組立体の折り畳みブラケットハブを示す。 図３９Ｄは、完全に展開されたまたは開いた状態の、図３９Ａのフィルタ組立体の折り畳みブラケットハブの斜視図である。 図３９Ｅは、折り畳まれた状態の図３９Ａのフィルタ組立体を示す。 図４０Ａは、少なくとも１つの実施形態による、拡張平面状態におけるフィルタ組立体を示す。 図４０Ｂは、部分的に折り畳まれた状態における、図４０Ｂのフィルタ組立体を示す。 図４０Ｃは、さらなる折り畳み状態における、図４０Ｂのフィルタ組立体を示す。 図４１Ａは、少なくとも１つの実施形態による、図３９Ｂの折り畳みブラケットハブの２つの分離された構成要素を示す。 図４１Ｂは、少なくとも１つの実施形態による、図３９Ｄの状態の折り畳みブラケットハブの平面図である。 図４１Ｃは、少なくとも１つの実施形態による、図３９Ｄの状態の折り畳みブラケットハブの正面図である。 図４２は、様々な実施形態による、図３９Ｂの折り畳みブラケットハブと共に使用するための様々なアームを示す。 図４３Ａは、少なくとも１つの実施形態による、フィルタ媒体要素のためのエッジ処理の斜視図である。 図４３Ｂは、図４３Ａのエッジ処理の別の斜視図である。 図４４は、少なくとも１つの実施形態による、有利な折り畳みパターンを有する拡張可能なフィルタ媒体要素を示す。 図４５Ａは、少なくとも１つの実施形態による、有利な折り畳みパターンを有する拡張可能なフィルタ媒体要素を示す。 図４５Ｂは、少なくとも１つの実施形態による、拡張状態にあるフィルタ組立体を示す。 図４６Ａは、少なくとも１つの実施形態による、別の有利な折り畳みパターンを有するフィルタ媒体要素を含むフィルタ組立体を示す。 図４６Ｂは、少なくとも１つの実施形態による、図４６Ａのフィルタ媒体要素を、一度パッケージから解放された、図示される平面状態に戻す、アーム内で使用するための異形ばね鋼要素を示す。 図４７Ａは、少なくとも１つの実施形態による、二次元縮小を容易にするための優先的な折り畳みパターンを有する、拡張可能なフィルタ要素の第１側面を示す。 図４７Ｂは、少なくとも１つの実施形態による、図４７Ａのフィルタ要素のプリーツ付き紙上部層を示す。 図４７Ｃは、少なくとも１つの実施形態による、図４７Ａのフィルタ要素の発泡体基材を示す。 図４８Ａは、少なくとも１つの実施形態による、図４７Ａの拡張可能なフィルタ要素の別の図である。 図４８Ｂは、少なくとも１つの実施形態による、図４７Ａの拡張可能なフィルタ要素上に取り付けられたフレームエッジとして使用するための発泡体要素を示す。 図４９は、少なくとも１つの実施形態による、二次元縮小を容易にするために有利な折り目パターンを有する折り目付きフィルタ媒体要素を有するフィルタを示す。 図５０は、少なくとも１つの実施形態による、フィルタ組立体を示す。 図５１はフィルタ媒体要素を有さない、図５０の折り畳み格子の第１側面を示す。 図５２は、図５０の折り畳み格子の第２側面を示す。 図５３は、折り畳みハブが開いた中央領域を有する、少なくとも１つの実施形態による、拡張可能なフィルタ要素を示す。 図５４は、図５３のフィルタ要素の中央部分の拡大図である。 図５５は、フィルタ媒体要素を有さない図５３の折り畳みハブを示す。

これらの説明は、より広範な発明の主題の理解を提供するのに十分な詳細を有する特定の実施形態である。これらの説明は、本発明の主題を明示的に説明された実施形態および特徴に限定することなく、これらの特定の実施形態の特定の特徴をさらに詳しく説明し、例示する。これらの説明を考慮すると、本発明の主題の範囲から逸脱することなく、追加および類似の実施形態ならびに特徴が生じる可能性が高い。

図面およびこれらの説明において示された、または暗示された任意の寸法は、例示的な目的のために提供される。したがって、図面およびこれらの説明の範囲内のすべての実施形態が、そのような例示的な寸法に従ってなされるわけではない。図面は、必ずしも縮尺通りではない。従って、図面およびこれらの説明の範囲内の全ての実施形態が、図面における相対的寸法に関する図面の見かけの縮尺によってなされているわけではない。しかしながら、各図面について、少なくとも１つの実施形態は、図面の見かけの相対的縮尺に従って作られる。

排他的な代替物として説明または暗示されない限り、図面および説明の全体にわたる特徴は、いくつかの特定の実施形態に明示的に関連付けられた特徴が他の実施形態と組み合わされ得るように、累積的であるとみなされるべきである。

図面は、例えば、フレーム、フレームによってその外縁に沿って支持されたフィルタ要素、およびフィルタ要素をさらに支持するためにフレーム要素間に画定された領域にわたる格子を含む、フィルタ組立体およびその構成要素の様々な実施形態を示す。フィルタ要素は、それらを通過する空気を濾過するためのフィルタ媒体要素を含む。フィルタ媒体要素は一般に多孔質であり、層状であってもよく、織物、ならびに、不織布、パイル、フェルト、および発泡体などの不織材料を含んでもよい。媒体要素は、スパンボンドまたはモールドされた材料を含むことができる。媒体要素は、抗菌特性を有する材料を含んでもよい。他のフィルタ媒体材料および特性は、これらの説明の範囲内である。場合によっては、フィルタ要素がサブフレームと、様々な特定の層と、エッジ処理と、を含む。

全体を通して、フレーム、フィルタ要素、および他の構成要素のある程度のサイズのばらつきは、図面および説明によって可能になる。説明は、展開され、使用の準備をしたフィルタ組立体の一般的な平面構成または幾何学的形状を参照した、フィルタ平面を参照して特徴を説明する。

図１Ａは、本明細書で「折り畳み可能な単純フレーム」と称されるフレームを有する、少なくとも１つの実施形態による可変フィルタ組立体を示す。組立体は、フィルタ平面内に長方形形態で配置された直線セグメントの周辺フレーム１００によって支持される拡張可能なフィルタ媒体要素１１０を含む。図１Ｂに示すように、直線セグメント１０２は、所望の寸法に従って、間隔をあけた折り畳み位置で、その長さに沿って任意の場所で折り畳み可能なＣ−チャネルストリップ１０４を折り畳むことによって形成される。次に、折り曲げられたストリップの末端端部は、あらゆる余分なストリップ材料を除去するために、長さに切断され、図１Ｃに示すようにつなぎ合わされる。ストリップに沿って形成された孔はセグメントを形成するための測定および折り畳みを容易にし、図１Ｄに示されているように、それらの末端端部で２つの端部セグメントをつなぎ合わせることを容易にする。図１Ｅおよび図１Ｆに示されるように、フィルタ媒体要素１１０のエッジは、それぞれの周辺フレームセグメント１０２の周りに部分的に巻き付けられ、それぞれのスパイクバー１０６によってセグメントに固定されることができる。各スパイクバー１０６は、直線フレームセグメント１０２が形成されるＣ−チャネルストリップ１０４内の孔と等しく間隔をあけたスパイクを有する。

図２Ａは、本明細書で「ポールフレーム」と呼ばれるフレーム２００を有する、少なくとも１つの実施形態による、可変フィルタ組立体を示す。組立体は、フィルタ平面内に長方形形態で配置された管状のポールセグメント２０２を有する、周辺フレーム２００によって支持される拡張可能なフィルタ媒体要素２１０を含む。ポールセグメントは、コネクタ２０６（磁気性であってもよい）のそれぞれで終端する２つの対向端部を有する、内側に捕捉されたショックコード２０４（図２Ｄ）によってつなぎ合わされる。ショックコードは、例えばポリプロピレン、または他の天然もしくは合成繊維で作られた織られた繊維シースで覆われたコアを形成する弾性ストランドを有する、バンジーコードのような弾性コードとすることができる。フレームは、ポールセグメントが長方形形態で配置され、ショックコードの端部の２つのコネクタが図２Ｅに示すようにつなぎ合わされるとき、ショックコード２０４の張力によって剛性のある構成に維持される。拡張したフィルタ媒体要素の濾過領域を横切って延伸された第２ショックコードセグメント２２２は、拡張可能な格子２２０を形成する。第２ショックコードセグメントが通される格子フック２２４は図２Ｆに示すように、ポールセグメントに沿って滑動して格子パターンを変化させることができる。図２Ｇに示すように、各格子フック２２４は、ポールセグメント内で移動可能に捕捉されたボルトと、ボルトからポールセグメントの壁に形成された長手スリットを通って延びるシャンクと、ショックコードセグメントに係合するためにシャンクによって運ばれるループまたは目と、を有する。

図３Ａは、本明細書で「ボックスディバイダ」と称されるフレームを有する、少なくとも１つの実施形態による、可変フィルタ組立体を示す。組立体がフィルタ平面内で砂時計の形で交差するように配置された、直線フレームセグメント３０２の分割されたフレーム３００によって、支持される拡張可能なフィルタ媒体要素３１０を含む。直線セグメントは、長手エッジに沿って間隔をあけたノッチ３０６を有するノッチストリップ３０４（図３Ｂ）を折り畳むこと、および分割することによって形成される。図３Ｃに示すように、フレームセグメントは２つのノッチが２つのフレームセグメントの交点で一致するところで、１つのセグメントのスロット付きエッジが別のセグメントと係合するようになる場合に、相互に係合する。砂時計の形は図３Ｂに示されるように、並列する２つの外側フレームセグメント、ならびにフレームの中心で横断（crossing）および交差（intersecting）する２つの内側フレームセグメントによって画定される。フィルタ媒体要素は、フィルタ媒体要素の周縁部分が、外側フレームセグメントに接着された状態で、フレーム上に拡張することができる。一度組み立てられると、可変フィルタ組立体は、全体として外側が長方形形態を有する。

図４Ａは、本明細書で「折り畳み可能フレーム」と称される、少なくとも１つの実施形態による、可変フレーム組立体４００を示す。組立体は、可変寸法における外側の長方形形態を画定する４つの直線Ｌ−チャネルセグメント４０２を含む。直線セグメントは、一次ストリップ４０４を４つのセグメント（図４Ｃ）に折り曲げること、または分割することによって形成される。ストリップは、折り目またはエンボスライン４０８（図４Ｃ）の周りの各セグメントの９０度の折り目によってＬ−チャネルセグメントの形成を容易にする、その長手エッジの間でストリップの長さを延長する長手方向の折り目またはエンボスライン４０８を有する。セグメントの４つの角接合部（図４Ｄ）は、各角で角クリップ４０６（図４Ｅ）によって維持される。可変フレーム組立体は、本明細書に説明される様々なフィルタ組立体の実施形態を支持または強化するのに有用である。

図５Ａは、本明細書で「角クリップ付き組み立て式フレーム」と称される、少なくとも１つの実施形態による、フレーム組立体５００を示す。組立体は、フィルタ平面内の可変寸法の外側が長方形である形態（外側長方形形態）を画定する４つの直線Ｌ−チャネルセグメント５０２（図５Ｂ）を含んでいる。直線セグメントは、一次ストリップ５０４（図５Ｄ〜５Ｅ）を４つのセグメントに折り曲げること、または分割することによって形成される。ストリップ５０４は、折り目またはエンボスラインにおいて、各セグメントの９０度の折り目によってＬ−チャネルセグメントの形成を容易にするために、その長手エッジの間でストリップの長さを延びる、長手方向の折り目またはエンボスラインを有する。セグメントの４つの角接合部は、各角において角クリップ５０６（図５Ｃ）によって維持される。可変フレーム組立体は、本明細書に説明される様々なフィルタ組立体の実施形態を、支持または強化するのに有用である。

図６Ｂは、少なくとも１つの実施形態による、フレームおよび格子組立体を示し、本明細書では「組み立て式フレーム」と称されるフレームを有する。組立体は、４つの直線Ｌ−チャネルセグメント６０２を有するフレーム６００（図６Ａ）と、４つのＬ−チャネル９０度折り曲げ角片６０６と、を含む。直線セグメントは、可変寸法の外側長方形形態を画定するために、角片から延びる直線部分を可変的に重複させることができる。フィルタ面に対応するＬ−チャネル面内の予備形成された孔は、増分可変寸法で一致するように、規則的に間隔をあけて配置される。ショックコードのようなフレキシブル引張コード６２０は、フィルタ平面におけるフレーム内の領域を横切る格子を形成する孔を通される。直線セグメントおよび角片フレーム要素の重なり合う部分の一致したそれぞれの孔を通るコードは、フレームの所望の寸法において、直線セグメントおよび角片の係合を維持する。図６Ｂ中のフレーム６００は、図６Ａの拡張状態に対して第１方向に縮小される。図６Ｃのフレーム６００は、第１方向に垂直な第２方向にさらに縮小される。

図７Ａは、本明細書で「組み立て式フレーム＋グリッド」と呼ばれる、少なくとも１つの実施形態による、フレームおよび格子組立体７００を示す。組立体７００は、所望の外側長方形寸法によって配置された、４つの角領域片７０６と、複数のエッジ領域片７０２と、を含む。角領域片、およびエッジ領域片のそれぞれは、一緒になって格子を画定する、末端Ｌ−チャネルフレームセグメントと、フィルタ平面内でそこから延びる追加のフレームアームと、を有する。３つの構成は、角領域およびエッジ領域片の重複配置を変化させることによって示される。示す構成のうち最大のものでは、中央グリッド部７２０がエッジ領域片の間のフィルタ平面内に設置される。図７Ｂのフレーム７００は、図７Ａの拡張状態に対して第１方向に縮小される。図７Ｃのフレーム７００は、第１方向に垂直な第２方向にさらに縮小される。

図８Ａは、フレーム４００（例えば、図４Ａに示すフレーム）と、少なくとも１つの実施形態による、本明細書では「グリッドロール」と称される格子組立体８２０と、を示している。格子組立体はそれぞれの端部に、フレームセグメントのフィルタ平面部分を貫通するための歯８２４を有する、複数の平行格子アーム８２２（図８Ｃ）を含んでいる。格子アームは相互接続され、コード８２６に沿って規則的に間隔をあけており、コードは伸縮不能であってもよく、またはショックコードのような可変長であってもよい。格子アームは、便利な輸送および保管のために束に巻かれ得る（図８Ｄ）。格子組立体８２０（図８Ａ〜図８Ｂ）はまた、歯を受け入れる孔がフレームセグメントを貫通することによって形成されるフレーム（例えば図４Ａおよび図５Ａ）と共に使用することができ、そして、孔がフィルタ平面内のフレーム内に既に形成されているフレーム（例えば図６Ａ）と共に使用することができる。

図９Ａは、フレーム４００（例えば、図４Ａに示すフレーム）と、本明細書では「折り返し＆スナップ格子」と称される、少なくとも１つの実施形態による、格子組立体９２０とを示す。格子組立体９２０が含む、複数の格子アーム９２２のそれぞれは、それぞれの端部に、フレームセグメントのフィルタ平面部分を貫通し、または係合するための歯９０８を有する。図９Ｂに示すように、各格子アームは、終端される、または折り畳まれることができる、規則的に間隔をあけたノッチ９０６を有するストリップ９０４から形成される。格子アームから延びる歯は、その両端部で９０度に折り畳まれたストリップにおいて、２つのノッチ間にある部である。各歯をフレームセグメントに通し、平らに折り畳んで各格子アームの端部を固定することができる。格子組立体９２０はまた、歯を受け入れるための孔がフレームセグメントを貫通することによって形成されるフレーム（例えば、図４Ａおよび図５Ａ）と共に使用されることができ、そして、フレームと共に使用されることができる（例えば、図６Ａであり、孔がフィルタ平面内のフレーム内に既に形成されている。

図１０Ａは、本明細書で「磁気折り畳みフィルタ」と称されるフィルタ媒体要素１０１０を有する、少なくとも１つの実施形態による、可変フィルタ組立体を示す。拡張可能なフィルタ媒体要素は、フィルタ平面内に長方形形態で配置された直線セグメントの周辺フレーム１０００によって支持される。少なくとも１つの実施形態においては、フレームセグメントおよびフィルタ媒体要素が磁気引力によって係合される（図１０Ｅ）。フィルタ媒体要素１０１０は平行アコーディオン折り線１０１２（図１０Ｂ）に沿って折り畳むことができ、そして、次いで、図１０Ｄに示されるように、縮小した輸送サイズまたは状態で輸送および保管するための２種類の折り畳まれた構成のために、アコーディオンに折り畳まれた構成の中心で図１０Ｃに示されるように折り曲げることによって長さを半分にすることができる。

図１１Ｅは、本明細書で「磁気折り畳み式フィルタ」と称されるフィルタ媒体要素を有する、少なくとも１つの実施形態による、フィルタ組立体を示す。フレーム（図１１Ｄ）は４つの角クリップによってつなぎ合わされた４つの直線Ｌ−チャネルセグメントを含む。フィルタ媒体要素（図１１Ａ〜１１Ｃ）は、長方形フィルタ媒体要素のエッジに平行な折り目または折り線によって一緒につなぎ合わされた複数のパネルを含む。したがって、フィルタ媒体要素は輸送および保管に便利な最小化された構成（図１１Ａの「輸送サイズ」を参照）にマップ折り畳みか、またはそうでなければ縮小されるように、二次元に伸びる折り目線に沿って潰され得る。フィルタ媒体要素に外側エッジに沿った磁気ストリップはフレームに係合し、フレームはまた、磁石または磁気取り付けのための他の適切な材料を有する。フレームは、フィルタ媒体要素を支持するための格子を形成するように、対向する外側フレームセグメントの間にわたる、１つ（図１１Ｄ）またはそれ以上の格子アームを有することができる。

図１２Ａは、本明細書で「フラットフィルタサンドイッチ設計」と称される、少なくとも１つの実施形態による、フィルタ組立体を示す。フレキシブルで折りたたみ可能なフィルタ媒体要素が、２つの長方形フレーム部のインターロックする歯の間に捕捉される。図１２Ｃに示されるように、フレキシブルな外側ガスケットとして機能する、フィルタ媒体要素の余分なエッジ部分は、２つのフレーム部がそれらのインターロック歯によって係合されるときに形成されるフレームの側面から外側に延びる（図１２Ｂ）。

図１３Ａ〜図１３Ｃは、本明細書で「グリッド内の折り畳み可能フレームスナップ」と称される、少なくとも１つの実施形態による、可変フレームおよび格子組立体を示す。組立体がフィルタ平面内に長方形形態で配置された、直線セグメントの周辺フレームを含む。直線セグメントはＬ−チャネルストリップを折り畳むことによって形成され、このストリップはストリップのフィルタ平面において形成された、間隔をあけたノッチで折り畳み可能である。ノッチはくさび形であり、広い口を有し、そして、孔に向かって内側へ狭くなる。孔は、設置時に格子を形成するスナップインメッシュまたはグリッドのノブ付き突出部を保持する。ノッチおよび突出部は一致するように、そしてサイズの可変を可能にするように、等しく間隔をあけられる。フレームストリップのあらゆる余分な部分は長方形形態から自由に切断することができ、そしてメッシュまたはグリッドは、所望の寸法に切断または予備成形される。メッシュの外側エッジに沿った突出部とフレームセグメント中の孔との係合は、任意の最終的な所望の寸法および構成で組立体を維持する。種々のフィルタ媒体要素は、格子によるフィルタ平面を横切る支持を備えた図１３Ａ〜図１３Ｃの組立体と共に、設置または使用することができる。

図１４は、少なくとも１つの実施形態による、フィルタ組立体のためのカバーを示し、カバーは美観のためのロゴまたは他のグラフィックを有する。カバーは、例えば、フィルタ媒体要素を支持するための格子として、機能するように切り欠き領域を有してもよい。図示の実施形態では、象のロゴまたはグラフィックが表されている。他のグラフィックイラストレーション、ロゴ、およびアートワークは、これらの説明の範囲内である。

図１５Ａ〜１５Ｃは、少なくとも１つの実施形態による、３つの構成における、拡張可能なフィルタ媒体要素を示す。フィルタ媒体要素は、フィルタ媒体要素を２つのフィルタ平面寸法のうちの１つに潰すために平行アコーディオン折り線に沿ってそれぞれ折り畳むことができる、一対のパネルを有する。２つのパネルは長さがフィルタ媒体要素を半分にするように、エッジストリップを折り曲げることを容易にする中央の折り目または折り線を有するエッジストリップによってつなぎ合わされ、従って、２つのフィルタ平面寸法のうちの第２のフィルタ媒体要素を更に減少させる。したがって、拡張可能なフィルタ媒体要素は輸送および保管のために、潰され、および折り畳まれた構成に縮小されることができる。

図１６Ａ〜１６Ｂは、本明細書で「直線フレーム−直線＋角」と称される、少なくとも１つの実施形態による、フレーム組立体を示す。組立体は、セグメントの長さによって、フィルタ平面内で可変寸法の外側長方形形態を画定する４つの直線Ｌ−チャネルセグメントを含む。セグメントの４つの角接合部は、各角で角クリップによって維持される。フィルタ媒体要素を支持する格子として機能する、２つの対角線の内側フレームセグメントは、フレームの中心で横断および交差する。各内側フレームセグメントは、対角線上に対向する角間のフレームの内側領域にわたる。内側フレームセグメントは、それらが係合されるそれらの中心に接合部を有して、所定の位置にスナップされる。フレームセグメントは接合部において、互いに対して部分的に回転可能であり、これにより、つなぎ合わされた内側フレームセグメントは輸送および保管のためにほぼ平行に縮小された構成で配置されることができる。可変フレーム組立体は、本明細書で説明される様々なフィルタ組立体の実施形態を支持または強化するのに有用である。

図１７は、本明細書で「平面フレーム」と称される、少なくとも１つの実施形態による、可変フレームおよび格子、もしくはフィルタ組立体を示す。組立体は、長方形形態に配列された直線セグメントの周辺フレームによって支持されるフィルタ平面要素を含む。図示されたフィルタ平面要素は、格子、フィルタ組立体、および他の例の両方を表すことができる。フレームセグメントは当接する角接合部を画定するために、それらの端部において、例えば４５度でアングルカットされる。

図１８Ａ〜１８Ｃは、少なくとも１つの実施形態による、フィルタ組立体を示す。長方形の周辺を有するフィルタ媒体要素（図１８Ｂ）は、その上にロゴまたは他のグラフィックが図１８Ｃに示されている中央ハブから外側に延びる４つのアームを有する取り外し可能な格子によって支持される。

図１９〜２０Ｃは、少なくとも１つの実施形態による、拡張長方形構成から、輸送および保管に便利な縮小された構成へと、２回折り畳むことができる、フィルタ組立体を示す。フィルタ組立体は、折り畳み可能な直線セグメントの長方形の周辺フレームによって支持されたフィルタ媒体要素と、周辺フレーム内に画定された長方形の内側を横切るアームのグリッドによって画定された格子と、を含む。

図１９〜２０Ｄのフィルタ媒体要素、および図面に示され、本明細書に説明される様々な他のフィルタ組立体および媒体要素は、起伏する不織布パイル層および支持グリッド繊維層を使用する層状フィルタ媒体を有してもよい。

図２１Ａ〜２１Ｃは、少なくとも１つの実施形態による、拡張状態における、折り畳み可能なフィルタ媒体要素２１１０を示す。折り目または折り線のパターンは、媒体要素を拡張された構成（図２１Ａ）から輸送および保管に便利な縮小された構成（図２Ｃ）に折り畳むことを容易にする。縮小された構成は、フィルタ平面内の拡張された構成に対して４分の１のサイズの面積を有する。特に図示された折り畳みパターンは本明細書では「折り紙クレーン折り畳み」と呼ばれる。有利には、拡張された構成の４つの外側角部２１１２が、縮小された構成を、縮小された構成の反対側の角部を占める、媒体要素の中心２１１４から斜めに横切る位置で縮小された構成において、一緒にされる。

図２２Ａは、少なくとも１つの実施形態による、フィルタ媒体要素が図２２Ｂに示されるような縮小された構成で配置され得る、輸送または保管パッケージである。フィルタ媒体要素は、例えば、図２１Ａ〜２１Ｃまたは様々な実施形態による他のものであってもよい。図２２Ａ〜２２Ｂに示されるパッケージは、開口として示される密封フラップを有する軟質壁の封筒または袋である。

図２３によるフィルタ組立体において、周辺フレームセグメント２３００は、スクリーン２３２０および拡張可能で交換可能なフィルタ要素２３１０を保持するクリップとして機能する。フレームセグメントは例えば、押出ストリップセグメントであってもよい。断面図において、フレームセグメントは、外側エッジ壁２３０２と、スクリーンおよびフィルタを保持するためにそれぞれ形成された２つのスロットが間にある、３つの内側へ延びるストリップと、を有する。スクリーンは、下部ストリップ２３０４と中央ストリップ２３０６との間に画定された第１スロット内に保持される。フィルタ要素は、中央ストリップと上部ストリップ２３０８との間に画定された第２スロット内に保持される。上部ストリップの内側エッジの下面に沿って下側に延びるビード２３０９は、フィルタ要素を保持するのに役立つ。フィルタ要素２３１０は、アコーディオン折り畳みフィルタ媒体２３１４と、フィルタ媒体の周辺エッジが捕捉されるエッジカフ２３１２と、を有する。フィルタ要素は、第２スロット内のエッジカフ２３１２とビード２３０９との係合によって、フレームセグメントに沿って保持される。

図２４によるフィルタ組立体において、周辺フレームセグメントは、スクリーンおよび拡張可能で交換可能なフィルタ要素を保持するクリップとして機能する。フレームセグメントは、例えば、押出ストリップセグメントから形成することができる。断面図において、フレームセグメントは、外側エッジ壁と、スクリーンおよびフィルタ要素を保持するためにそれぞれ形成された２つのスロットが間にある、３つの内側へ延びるストリップとを有する。スクリーンは、固定された下部ストリップと固定された中央ストリップとの間に画定された第１スロット内に保持される。フィルタ要素は、中央ストリップと折り畳み上部ストリップとの間に画定された第２スロット内に保持される。上部ストリップは、ヒンジによってエッジ壁に接続されており、第２スロットを開いてフィルタ要素を受け入れ、そして閉じてフィルタ要素を保持することを可能にする。フィルタ要素は、アコーディオン折り畳みフィルタ媒体と、フィルタ媒体の周辺エッジが捕捉されるエッジカフとを有する。フィルタ要素は、第２スロット内のエッジカフと折り畳み上部ストリップとの係合によって、フレームセグメントに沿って保持される。

図２５によるフィルタ組立体において、周辺フレームセグメントは、正面スクリーンと裏面スクリーンとの間に拡張可能で交換可能なフィルタ要素を保持するクリップとして機能する。フレームセグメントは例えば、押出ストリップセグメントであってもよい。断面図において、フレームセグメントは、外側エッジ壁と、スクリーンおよびフィルタ要素を保持するための２つのスロットが形成された３つの内側へ延びるストリップと、を有する。バックスクリーンは、下部ストリップと中央ストリップとの間に画定された第１スロット内に保持される。フィルタ要素および前面スクリーンは、中央ストリップと上部ストリップとの間に画定された第２スロット内に保持される。前面スクリーンのエッジに沿った内在のバルブ状の折り畳みは、フィルタ要素を保持するのに役立つ。フィルタ要素は、アコーディオン折り畳みフィルタ媒体と、フィルタ媒体の周辺エッジが捕捉されるエッジカフと、を有する。フィルタ要素は、第２スロット内のエッジカフと上部スクリーンのバルブ状の折り畳みと、の係合によって、フレームセグメントに沿って保持される。

図２６によるフィルタ組立体において、周辺フレームセグメントは、正面スクリーンと裏面のスクリーンとの間に拡張可能で交換可能なフィルタ要素を保持するクリップとして機能する。フレームセグメントは、例えば、押出ストリップセグメントであってもよい。断面図において、フレームセグメントは、外エッジ壁と、３つのスロットが画定される４つの内側へ延びるストリップと、を有する。裏面のスクリーン、フィルタ要素、および前面スクリーンをそれぞれ保持するために、裏面スロット、中央スロット、および前面スロットが画定される。フィルタ要素は、アコーディオン折り畳みフィルタ媒体と、フィルタ媒体の周辺エッジが捕捉されるエッジカフと、を有する。フィルタ要素は、中央スロット内のエッジカフの係合によって、フレームセグメントに沿って保持される。

図２７によるフィルタ組立体において、周辺フレームセグメントは、スクリーンおよび拡張可能で交換可能なフィルタ要素を保持するクリップとして機能する。フレームセグメントは、例えば、押出ストリップセグメントであってもよい。断面図において、フレームセグメントは、外側エッジ壁と、スクリーンおよびフィルタ要素をそれぞれ保持するための２つのスロットが形成された３つの内側へ延びるストリップと、を有する。スクリーンは、下部ストリップと中央ストリップとの間に画定された第１スロット内に保持される。フィルタ要素は、中央ストリップと上部Ｌ−形状ストリップとの間に画定された第２スロット内に保持される。ベゼルクリップは、Ｌ−形状ストリップの上部延在アーム上に取り付き、そしてフィルタ要素を保持するためにさらに係合する。フィルタ要素は、アコーディオン折り畳みフィルタ媒体と、フィルタ媒体の周辺エッジが捕捉されるエッジカフと、を有する。フィルタ要素は、第２スロット内のエッジカフとベゼルクリップとの係合によって、フレームセグメントおよびベゼルクリップに沿って保持される。

図２８によるフィルタ組立体において、周辺フレームセグメントは、スクリーンおよび拡張可能で交換可能なフィルタ要素を保持するクリップとして機能する。フレームセグメントは、例えば、押出ストリップセグメントであってもよい。断面図において、フレームセグメントは、外側エッジ壁と、スクリーンおよびフィルタ要素をそれぞれ保持するための２つのスロットが形成された３つの内側へ延びるストリップと、を有する。スクリーンは、下部ストリップと中央ストリップとの間に画定された第１スロット内に保持される。フィルタ要素は、中央ストリップと上側ストリップとの間に画定された第２スロット内に保持される。ベゼルクリップは上部ストリップの上に取り付き、そしてフィルタ要素を保持するためにさらに係合する。ベゼルクリップの下面に沿って内側方向に延びるビードは、フィルタ要素を保持するのに役立つ。フィルタ要素は、アコーディオン折り畳みフィルタ媒体と、フィルタ媒体の周辺エッジが捕捉されるエッジカフと、を有する。フィルタ要素は、第２スロット内のエッジカフとベゼルクリップのビードとの係合によって、フレームセグメントおよびベゼルクリップに沿って保持される。

図２９Ａは、少なくとも１つの実施形態による、フィルタ組立体を示し、ここで、周辺フレームは、拡張可能で交換可能なフィルタ要素を保持する。図２９Ｂに示されるように、フレームは４つの直線セグメントを有し、それぞれがフィルタ要素のそれぞれのエッジにスナップ嵌めするヒンジングベゼルを有する。フィルタ要素は、図面の複数の実施形態について示されているように、輸送および保管のための便利なサイズへの縮小のために折り畳み可能である。フレームは、２つの図の他方において、フィルタ要素なしで示されている。

図３０Ａおよび３０Ｂは、少なくとも１つの実施形態による、フィルタ組立体を示す。周辺フレームは、拡張可能で交換可能なフィルタ要素を保持する。フレームは４つの直線セグメントを有する。フィルタ要素は、図面において複数の実施形態について示されているように、輸送および保管のための便利なサイズへの縮小のために折り畳み可能である。図３０Ａにおいて、フィルタ要素が所定の位置にあるフレームが示されており、そして図３０Ｂにおいて、フィルタ要素が立ち上げられたフレームが示されている。フィルタ要素は、Ｃ−チャネル外側サブフレームと、外側サブフレームによって保持されるエッジを有するフィルタ媒体要素と、を有する。支持インサートの特定の実施形態は、サブフレームエッジに平行なアームのグリッドとして示され、格子として機能するようにフィルタ要素の中心でつなぎ合わされる。

図３１Ａおよび３１Ｂは、少なくとも１つの実施形態による、フィルタ組立体を示す。周辺フレームは、拡張可能で交換可能なフィルタ要素を保持する。フレームは４つの直線セグメントを有する。フィルタ要素は図面において複数の実施形態について示されているように、輸送および保管のための便利なサイズに縮小するために折り畳み可能である。図３１Ａにおいて、フィルタ要素が所定の位置にあるフレームが示されており、そして図３１Ｂにおいて、フィルタ要素が立ち上げられたフレームが示されている。フィルタ要素は、Ｃ−チャネル外側サブフレームと、外側サブフレームによって保持されるエッジを有するフィルタ媒体要素と、を有する。支持インサートの特定の実施形態は、アームのグリッドとして示され、２つのアームの各々は隅から隅へと、サブフレームエッジに対して角度が付けられて延び、フィルタ要素の中心でつなぎ合わされて、格子として機能する。

図３２Ａおよび３２Ｂは、少なくとも１つの実施形態による、フィルタ組立体を示す。周辺フレームは、拡張可能で交換可能なフィルタ要素を保持する。フレームは４つの直線セグメントを有する。フィルタ要素は、図面において複数の実施形態について示されているように、輸送および保管のための便利なサイズへの縮小のために折り畳み可能である。フィルタ要素は、Ｃ−チャネル外側サブフレームと、外側サブフレームによって保持されるエッジを有するフィルタ媒体要素と、を有する。支持インサートの特定の実施形態は、フィルタ媒体要素を支持し保持するように、サブフレームのエッジの下で取り外し可能に係合する、テーパ付き端部を有する単一のアームとして示される。図３２Ａにおいて、所定の位置にある支持インサートが示され、図３２Ｂにおいて、持ち上げられた支持インサートが示される。

図３３Ａは、少なくとも１つの実施形態による、フィルタ組立体を示す。周辺フレームは、拡張可能で交換可能なフィルタ要素を保持する。フレームは、４つの隅でつなぎ合わされた４つの直線セグメントを有する。フレームには、フィルタ要素を保持するために、四隅にファスナーが含まれている。フィルタ要素は、図面において複数の実施形態について示されているように、輸送および保管のための便利なサイズへの縮小のために折り畳み可能である。フィルタ要素（図３３Ｂ）は、Ｃ−チャネル外側サブフレームと、外側サブフレームによって保持されたエッジを有するフィルタ媒体要素と、を有する。支持インサートの特定の実施形態が、中央ハブに取り付けられた４つのアームのグリッドとして、図３３Ｃに示されている。アームは、便利なサイズに縮小するために、フィルタ平面の外へ、一緒に折り畳むことができる。使用のために、アームは、９０度の間隔で延びて、図３３Ａに示されるように、格子として機能するようにサブフレームまたはフレームセグメントと係合するフィルタ平面内に離れて広がる。

図３４Ａ〜３４Ｃは、図３３Ａ〜３３Ｃに示されるような類似の実施形態を示す。図３４Ａ〜３４Ｃにおいて、この実施形態における支持インサートの４つのアームが、フィルタ要素の長方形形態の中央のハブ要素に合致し、そしてつなぎ合わされる。

図３５Ａは、少なくとも１つの実施形態による、輸送または保管のための、パッケージ内の折り畳まれた状態のフィルタ要素を示す。図３５Ｂは、パッケージから取り外され、少なくとも部分的に展開された、図３５Ａのフィルタ要素を示す。図３５Ｃはフレームの内側エッジにおいて、対応する磁石または磁気応答性材料と係合するために、外側エッジに磁気ストリップを有する折り畳み式フィルタ要素を示す。

図３６Ａ〜３６Ｂは、本明細書で「スナップフレーム」と称される、少なくとも１つの実施形態による、フィルタ組立体のためのフレームおよび格子を示す。組立体がセグメントの長さに従って、フィルタ平面内の可変寸法において外側長方形形態を画定する４つの直線セグメントを含む。それらの間に長方形の空間を画定する間隔をあけたアームのグリッドが、フィルタ媒体要素を支持する格子として機能するように、フィルタ組立体の内側を横切って延びる。各フレームセグメントに沿った少なくとも１つのクリップが、グリッドをフレームに固定する。クリップは、フィルタ媒体要素のエッジを固定し、同様にフレームおよびグリッドに固定してもよい。図３６Ｃには、さまざまな代替グリッドパターンも示されている。

図３７Ａは、少なくとも１つの実施形態による、フィルタ組立体のエッジ部分を示す。周辺フレームセグメントは、拡張可能で交換可能なフィルタ要素、および任意選択的にはスクリーンを保持するクリップとして機能する（例えば、スクリーンについては図２８を参照）。フレームセグメントは、例えば、押出ストリップセグメントであってもよい。図３７Ｂに示されるように、フレームセグメントは、外側エッジ壁と、スクリーンおよびフィルタ要素をそれぞれ保持するために２つのスロットが形成された３つの内側へ延びるストリップと、を有する。スクリーンまたは格子は、下側ストリップと中央ストリップとの間に画定された第１スロット内に保持してもよい。フィルタ要素は、中央ストリップと上側ストリップとの間に画定された第２スロット内に保持される。図３７Ｄに別個に示されているベゼルクリップは、図３７Ｂに示されているように上側ストリップ上に取り付けられ、図３７Ａに示されているように、フィルタ要素とさらに係合して保持する。

図３８Ｃは、少なくとも１つの実施形態による、フィルタ組立体を示す。輸送および保管のために便利なサイズに縮小するために折り畳み可能なフィルタ要素（図３８Ａ）は、外側サブフレームと、外側サブフレームによって保持されるエッジを有するフィルタ媒体要素と、を有する。フィルタ平面内の組立体の中央に一緒に取り付けられた直線アーム（図３８Ｂおよび３８Ｃ）のグリッドは、フィルタ媒体要素を支持するための格子として機能する。

図３９Ａは少なくとも１つの実施形態によるフィルタ組立体を示し、フィルタ要素は、輸送および保管のために便利なサイズに縮小するために折り畳み可能であり、外側サブフレームと、外側サブフレームによって保持されるエッジを有するフィルタ媒体要素と、を有する。フィルタ平面内の組立体の中心に一緒に取り付けられた直線状アームのグリッドは、フィルタ媒体要素を支持する格子として機能する。拡張された構成では、フィルタ組立体は正方形の形状を有する。四つのアームは、本明細書で「ブーメランブラケット」と称される、折り畳みブラケットハブ（図３９Ｂ〜３９Ｄ）によってつなぎ合わされ、正方形の側面に対してフィルタ媒体要素の４５度中心軸に沿って一致されたヒンジを有する。ヒンジの周りにブラケットハブを折り畳むことは、フィルタ要素を図２１Ｃの図示された折り畳みパターンに縮小することを有利に容易にする。

図４０Ａ〜４０Ｃは、少なくとも１つの実施形態による、フィルタ組立体を示す。図示されているフィルタ組立体は図３９Ａに示されているものと同様であり、図２１Ｃに図示され、図４１にも示されている折り畳みパターンに折り畳みブラケットハブを使用することによって折り畳み可能である。

図４１Ａ〜４１Ｃは、少なくとも１つの実施形態による、図３９Ｂ〜３９Ｄの折り畳みブラケットハブの構造をさらに示す。折りたたみブラケットハブには、２つのベース要素があり、ヒンジによってつなぎ合わされている。ヒンジはブラケットハブが折り畳まれた構成に縮小されたときに一緒に合わせられ、ブラケットハブが拡張された構成に開かれたときに、フィルタ平面に広がっていく。各ベース要素は２つのソケットを支持し、各ソケットは雄−雌係合でアームの内側端部を受け入れる。ソケットは互いに９０度の間隔で向けられ、その結果、各ソケットによって支持されるアームを備えた拡張された構成ではアームがフィルタ平面内で９０の刻みで配置され、それぞれがフィルタ組立体のそれぞれの外側エッジに向けて外側に延びる（例えば、図３９Ａおよび４０Ａを参照）。

図４２は、図４１Ａ〜４１Ｃの折り畳みブラケットハブと共に使用するための種々のアームを示す。図４１Ａにおいて、ブラケットハブのソケットは、それらが保持するアーム内に、ある程度のサイズ範囲または形状の多様性を受け入れるために、長手スリットを有する円形円筒形として示されている。他の実施形態におけるソケットは、図４２に示されるアームのいずれかに対応する、またはそうでなければそれを受け入れる他の形態をとってもよい。アームおよびソケットの両方の他の断面形状は、明示的に示されたものを超えて、これらの説明の範囲内である。

図４３Ａおよび４３Ｂは、少なくとも１つの実施形態による、フィルタ媒体要素のためのエッジ処理を示す。一実施形態においては、エッジ処理は、フィルタ媒体要素のエッジ上にクリップ留めし、そのエッジを保持するＣ−チャネルストリップを含む。Ｃ−チャネルストリップは、例えば、その長さに沿って剛性であってもよく、例えば、押出成形によって形成されてもよい。別の実施形態においては、エッジ処理は、フィルタ媒体要素のエッジならびに任意の外側フレームまたは他のホスト構造の間のシールとして機能する、発泡体または他の弾性圧縮性材料で形成された、変形可能なＣ−チャネルガスケットを含む。

図４４は、便利な輸送、保管、またはサイズの可変のために、より小さな面積を占めるように、媒体要素の二次元の縮小を容易にするための有利な折り畳みパターンを有する拡張可能なフィルタ媒体要素を示す。

図４５Ａは、便利な輸送、保管、またはサイズの可変のための媒体要素の二次元縮小を容易にするために、優先的な折り畳みパターンを有する拡張可能なフィルタ媒体要素を示す。図４５Ａにおいて、中央ストリップに接続された４つのアームを有する組み立て式の交差格子を、円筒状凹面側と、対向する円筒状凸面側と、を有する異形ばね鋼で形成することができる。そのような形態を有するそのような材料は有利にフレキシブルであり、そして展開されたときに拡張された構成に向かって付勢される。

図４６Ａは、便利な輸送、保管、またはサイズの可変のために、フィルタ媒体要素４６００の二次元縮小を容易にするための有利な折り畳みパターンを特徴とするフィルタ媒体４６０２を有する、拡張可能なフィルタ媒体要素４６００を示す。中央ストリップ４６１０に接続された４つのアーム４６０６を有する組み立て式交差格子４６０４は、反対の側面に反対の曲率を有する、異形ばね鋼要素から形成され得る。媒体要素４６００のエッジおよび角に沿って、同じ、類似の、または他の半剛体弾性材料の追加のエッジセグメント４６０８が示されている。図４６Ｂに示されるように、異形ばね鋼要素４６１２は、円筒凹状（チャネルが形成された）側面４６１４と、反対側の円筒状凸面側面４６１６と、を有する。有利には、異形ばね鋼４６１２は、任意の屈曲または折り畳まれた状態から、円筒状凹面４６１４に沿って画定されるその長手チャネル軸４６２０に沿って延びるその直線状態に向かって、自己付勢される。したがって、異形ばね鋼４６１２は、折り畳まれたフィルタ媒体要素が、例えば、縮小された状態で輸送および保管に使用されるパッケージまたは他の束縛から解放されるとき、フィルタ媒体要素４６００において、図４６Ａの平面状態への開放および展開力ならびに自己拡張作用を提供する。

図４７Ａは便利な輸送、保管、またはサイズの可変のための媒体要素の二次元縮小を容易にするために、優先的な折り畳みパターンを有する折り目付きフィルタ媒体要素を有する拡張可能なフィルタ要素の第１側面を示す。保管および輸送のためのサイズ縮小、ならびに展開のための拡張のために、フィルタ要素は、機械的ヒンジを有する折り畳み式フレームによって、その外側エッジに沿って係合される。フィルタ要素は、少なくとも１つの実施形態によれば、発泡体基材（図４７Ｃ）上にプリーツ付き紙上部層（図４７Ｂ）を有してもよい。

図４８Ａは、図４７Ａの拡張可能なフィルタ要素の第２側面を示す。フィルタ媒体要素は４象限を有し、それぞれが特徴的な折り畳みパターンを有する２つの象限タイプが示されるように、対角線上にそれぞれ対向する要素と対称である。２つの第１タイプの折り畳み象限４８０２は媒体要素の中心を横切って対角線上に対向し、そして２つの第２タイプの折り畳み象限４８０４は、第１タイプの折り畳み象限４８０２に隣接し、その間にある、媒体要素の中心を横切って対角線上に対向する。図示するように、折り畳みブラケットハブおよびアームは、図４８Ａの拡張可能なフィルタ要素に含まれてもよい。例えば、ＰＥＴのようなプラスチックで構成された、半剛性の支柱も、フィルタ要素のエッジに沿って含めてもよい。また、発泡体または他の弾性圧縮性材料（図４８Ｂ）で形成されたエッジ処理が、フィルタ要素のエッジと任意の外側フレームまたは他のホスト構造との間のシールとして機能するように含まれてもよい。

図４９は、便利な輸送、保管、またはサイズの可変のための、媒体要素の二次元縮小を容易にするために、有利な折り畳みパターンを有する折り目付きフィルタ媒体要素を有する、拡張可能なフィルタの第１面（「上面図」）を示す。フィルタ要素は、フィルタ要素のエッジと任意の外側フレームまたは他のホスト構造との間のシールとして機能することができる折り畳み可能な発泡体フレームによって、その外側エッジに沿って係合される。

図５０は、図４７Ａの拡張可能なフィルタ要素の第２側面（「背面図」）を示す。フィルタ平面内の組立体の中心に一緒に取り付けられた直線状アームのグリッドは、フィルタ媒体要素を支持する格子として機能する。拡張された構成では、フィルタ組立体は正方形の形状を有する。４つのアームは、ばねを有するロックヒンジを有する折り畳みハブによって結合される。ハブは、それぞれ互いに垂直で、そして、それぞれ拡張フィルタ組立体の正方形の形態の側面に平行な、２つの軸に沿って折り畳み可能である。４つのアームがハブから延び、正方形の形態中の４つの象限を画定する。折り畳みハブおよびアームは、フィルタ媒体要素を支持するための折り畳み格子を画定する。図５１および５２はフィルタ媒体要素を有さない、図５０の折り畳み格子を示す。

図５３は、図５０と同様の拡張可能なフィルタ要素を示す。図５３の折り畳みハブは、図５０のものとは対照的に、開いた中央の正方形領域を有し、これは、折り畳みによってフィルタ要素が縮小されるときに、折り畳みパターンの中心に集められたフィルタ媒体を有利に受け入れることができる。図５４は図５３のフィルタ要素の中央部分の拡大図であり、折り畳みハブの開いた中央領域およびばね要素を示す。図５５は、フィルタ媒体要素のない図５０の折り畳み格子を示す。

特定の実施形態および特徴は、図面を参照して説明されている。これらの説明は、任意の単一の実施形態または任意の特定の特徴のセットに限定されず、そして、これらの説明の範囲および添付の請求項の精神から逸脱することなく、類似の実施形態および特徴を生じてもよく、または修正および追加をしてもよいことが理解される。

Claims (28)

1. 暖房換気空調機（ＨＶＡＣ）システム用の空気フィルタ組立体であって、
   前記フィルタ組立体は、
   少なくとも１つの可変寸法を有するフィルタ要素と、
   前記フィルタ要素との係合および前記フィルタ要素の支持をするフレームと、を備え、
   前記フレームは、前記少なくとも１つの可変寸法を受け入れて前記フィルタ要素をその中に固定するように調整されるように、構成されており、
   前記フレームは、ＨＶＡＣリターン内に配置されて、前記フィルタをＨＶＡＣシステムの空気の流路内に固定する、空気フィルタ組立体。
2. 前記フレームは、長方形構成を形成する複数の直線セグメントを備える、請求項１に記載の空気フィルタ組立体。
3. 前記直線セグメントは、少なくとも１つのＬ−チャネルセグメントを備える、請求項２に記載の空気フィルタ組立体。
4. 前記直線セグメントは、少なくとも１つのＣ−チャネルセグメントを備える、請求項２に記載の空気フィルタ組立体。
5. 前記直線セグメントを前記長方形構成の角において一緒に接続するための複数のクリップをさらに備える、請求項２に記載の空気フィルタ組立体。
6. 前記直線セグメントをつなぎ合わせる少なくとも１つの弾性コードをさらに備える、請求項２に記載の空気フィルタ組立体。
7. 前記弾性コードは、少なくとも１つのコネクタによって一緒に係合された２つの末端端部を有する、請求項６に記載の空気フィルタ組立体。
8. 前記弾性コードは第１コネクタを有する第１端部と、第２コネクタを備える第２端部とを備え、
   前記第１コネクタは第１磁石を備え、前記第２コネクタは第２磁石を備える、請求項６に記載の空気フィルタ組立体。
9. 前記直線セグメントは、可変寸法の長方形構成を形成する、請求項２に記載の空気フィルタ組立体。
10. 前記直線セグメントは、一次ストリップを４つのセグメントに折り曲げること、または４つのセグメントに分割することによって形成される、請求項９に記載の空気フィルタ組立体。
11. 前記直線セグメントのそれぞれはスロット付きエッジを備え、
    前記直線セグメントのうちの２つは、一方の直線セグメントの前記スロット付きエッジのスロットが、他方の直線セグメントの前記スロット付きエッジのスロットと一致するときに係合する、請求項１に記載の空気フィルタ組立体。
12. 前記フレームは、直線状態に向かって付勢された少なくとも１つのフレキシブルアームを備える、請求項１に記載の空気フィルタ組立体。
13. 前記フィルタ要素を支持するために、前記フレームによって画定される領域にわたる少なくとも１つの格子要素をさらに備える、請求項１に記載の空気フィルタ組立体。
14. 前記少なくとも１つの格子要素は、前記フレームに画定された孔を通過する弾性コードを備える、請求項１３に記載の空気フィルタ組立体。
15. 前記格子要素は、複数の平行なアームを備え、
    前記アームのそれぞれは、その２つの端部のそれぞれに、前記フレームと係合するためのそれぞれの歯を備える、請求項１３に記載の空気フィルタ組立体。
16. 前記フレームは、第１歯を有する第１フレーム部、および、第２歯を有する第２フレーム部を備え、
    ２つの前記フレーム部は、連結されたときに前記第１歯と第２歯との間にフィルタ要素の少なくとも一部を捕捉するように構成される、請求項１に記載の空気フィルタ組立体。
17. 少なくとも１つのエッジ部分フィルタ要素が、前記フレームおよび前記フィルタ要素の捕捉部分から外側に延びて、ガスケットを画定する、請求項１６に記載の空気フィルタ組立体。
18. 前記フレームによって画定されたノッチと一致および係合するための突出部を有する格子組立体をさらに備える、請求項１に記載の空気フィルタ組立体。
19. 前記フレームは、
    前記フィルタ要素のエッジを保持するための第１スロットを少なくとも有するフレームセグメント、およびスクリーンを備え、
    前記フレームセグメントは、前記スクリーンのエッジを保持するための第２スロットを有する、請求項１に記載の空気フィルタ組立体。
20. 前記フレームは、折り畳みハブと、前記折り畳みハブに接続されたアームと、を備える、請求項１に記載の空気フィルタ組立体。
21. 前記アームは、前記フィルタ要素に接続される、請求項２０に記載の空気フィルタ組立体。
22. 前記折り畳みハブは、折り畳まれた構成および拡張された構成を有する、請求項２１に記載の空気フィルタ組立体。
23. 周辺シールを形成するためのエッジ処理をさらに備える、請求項１に記載の空気フィルタ組立体。
24. 前記フィルタ要素は、拡張された構成から縮小された構成への前記フィルタ要素の折り畳みを容易にするために折り目または折り線のパターンを有する、請求項１に記載の空気フィルタ組立体。
25. 前記フィルタ要素は、それを通過した空気を濾過するためのフィルタ媒体要素であって、少なくとも１つの周辺エッジを有する前記フィルタ媒体要素と、前記フィルタ媒体要素の前記周辺エッジに取り付けるためのエッジ処理と、を備える、請求項１に記載の空気フィルタ組立体。
26. 前記エッジ処理は前記フィルタ媒体要素の前記周辺エッジにシールを形成するための変形可能なガスケット、フランジ、または層を備え、前記エッジ処理は、前記フィルタ媒体要素と前記フレームとの間にシールを形成する、請求項２５に記載の空気フィルタ組立体。
27. 前記フィルタ要素は輸送または保管のために、拡張された長方形構成から縮小された構成へと２回折り畳み可能である、請求項１に記載の空気フィルタ組立体。
28. 前記フィルタ要素は、二次元の縮小を容易にする予備成形された折り畳みパターンを有する、請求項１に記載の空気フィルタ組立体。
    
    

Images