在上述现有技术中，胶囊11的充排水均靠外动力实现，增加了破坏胶囊11的因素及设备操作复杂性。针对这一问题，本实用新型提出如下方案：设计一种专用的过滤器内部充排水装置(如图4～17)，靠流体力学作用，自动完成胶囊11的充排水。省去设备外部充排水系统。该充排水装置由多孔支撑管12、套管14、伸缩管17、止水球18和重物19组成(如图4)。多孔支撑管12上端与胶囊11上端固定装置(如法兰)29密闭连接，在多孔支撑管12上开有若干通水孔25，下端连接伸缩管17，多孔支撑管12下端与伸缩管1 7一起插入直径略大一些的套管14内，在套管14上设有胶囊11固定装置(如法兰)30，伸缩管17的下端与连接在套管14内的多孔板24密闭连接(法兰螺栓连接或粘接)，要保证此多孔板24下部的水与伸缩管17和套管14形成的间隙相隔绝。在伸缩管17上端开口处设置一铁磁性(或磁性)环16，此环16与伸缩管17密闭连接，此环16中心孔与止水球18可密闭吻合，在伸缩管17内置入带磁性的球形物称止水球18。止水球18带一连杆22，此连杆22通过多孔板24的中心孔插入套管14下部，连杆22下端设置一大于中心孔的挡帽20，挡帽20下部或重物19上部应有缓冲垫，连杆22穿过多孔板24的中心孔可上下自由移动。连杆22长度保证止水球18最高上限稍低于伸缩管17上端铁磁性(或磁性)环16。在套管14的下端通过螺纹连接一重物19，旋转螺纹可调节重物19的上下位置，推动止水球18的连杆22，进而调节止水球18的下限高度。套管14与胶囊11下端紧密密闭连接(也可以用螺纹、法兰、粘接等方式连接)，在重物19上开有若干孔21。为防止止水球18摇摆，在多孔板24上设有导向管23。为防止多孔支撑管12向套管14内无限制推进，在多孔支撑管上设置限位凸缘13。重物19的配重足以克服止水球18与伸缩管17上端铁磁性(或磁性)环16间的吸合力，并保证胶囊11空瘪时能自然下垂。止水球18、铁磁性(或磁性)环16的表层材料可以是橡胶、塑料或金属类，多孔支撑管12和套管14可以是塑料、金属、金属与塑料或橡胶的复合材料等制成；伸缩管可以由橡胶、橡胶与金属的复合材料(金属环或弹簧作骨架制成；重物19的表层材料可以是塑料、橡胶材料，此时，内部需充填沙子、水泥、金属等)，也可以直接用金属制成；连杆22、挡帽20可以由塑料、金属、金属与塑料、橡胶的复合材料制成，(止水球18也可以去掉连杆22，此时需取消多孔板24)。
此装置的工作原理为：胶囊11及其充排水装置的初始状态为胶囊11空瘪并在重物19的作用下下垂，止水球18落到下限，此时，止水球18的连杆22下端顶在重物19上，伸缩管17处于最大伸展状态，其上端的开口完全敞开；当纤维滤层自下而上通水时，由于胶囊11的充排水装置通水阻力小于纤维滤层，许多水通过重物19上的通水孔21、伸缩管17、多孔支撑管12进入胶囊11内，在胶囊11不断膨胀时，套管14在胶囊11拉力作用下向多孔支撑管12推进，伸缩管17被压缩。当伸缩管17上端的铁磁性(或磁性)环16接近止水球18，产生足够吸力时，止水球18与铁磁性(或磁性)环16吸合在一起，封闭了胶囊11进水通道，充水停止；过滤器需要清洗时，清洗水自上而下流过滤层，由于纤维滤层的阻力使胶囊11上部受到水压力大于下部所受到的压力，同时胶囊11又受到纤维束4的支撑力作用即胶囊11受到挤压力的作用，囊11内的水将止水球队18冲脱伸缩管17上口(即环16)，止水球18靠重力落下，囊11内的水被排挤出去，胶囊11及其充排水装置恢复初始状态。
重物19通过螺纹上移(下移)提高(降低)了止水球队18的下限高度，使止水球18提早(推迟)关闭伸缩管17上口，胶囊11充水量减少(增多)。所以调整重物19的位置可调节胶囊11的充水量，从而改变过滤精度。为防止伤害止水球18、连杆22、多孔板24和铁磁性(或磁性)环16，在铁磁性(或磁性)环16上部可设置缓冲垫15。使用有足够弹性的伸缩管17，可省去重物19，用同样形状的盖子(盖子上可开通水孔)替代之。充水量不需调节时，重物19与套管14间可紧固连接。以上是伸缩管17外直径与多孔支撑管12外直径相近，二者对头连接，伸缩管17、多孔支撑管12插入套管14内的情形。除此而外，还有伸缩管17外直径与多孔支撑管12外直径相近，二者对头连接，套管14插入伸缩管17、多孔支撑管12的方案(如图7)；套管14外直径与伸缩管17外直径相近，二者对头连接，伸缩管17和套管14插入多孔支撑管12的方案(见图8)；套管14与伸缩管17直径相近，二者对头连接，多孔支撑管12插入伸缩管17、套管14的方案(如图11)；多孔支撑管12插入伸缩管17内，二者一同再插入套管14内的方案(如图12)，在此方案中设置了导向管28，其作用是保证多孔支撑管12和套管14只能在轴线上做相对运动；套管14插入伸缩管17内，二者一同插入多孔支撑管12内的方案(如图14)等。当滤层倒置使用时(水自上而下通过滤层过滤)，胶囊11及其充排水装置也倒置使用。此时，只需将重物19变成浮子34(在浮子34上同样开有若干通水孔35)，挡帽20变成浮球33即可(如图17)。浮子34、浮球33由塑料、橡胶、金属等制成，在上述方案中，止水球18可以变成饼状。
在上述方案中，止水球18还可用与重物19相连的圆柱26代替，此时可不用磁力，只用胶囊11的拉力使圆柱26端头与多孔支撑管12的端口27接触，中断胶囊11充水(如图5、6、9、10、13和15)。圆柱26端头与多孔支撑管12的端口27密闭吻合，也可用塑料(如尼龙、聚四氟、聚酯、聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯、酚醛树酯等等)或橡胶材料制成，也可用金属材料制成。
以上方案均是通过多孔支撑管12分配水，套管14充排水。用封堵多孔支撑管12端口的办法中断胶囊11充水，也可以不用支撑管12分配水(此时支撑管12不必开孔)，用支撑管12的圆柱端头26封堵套管14的端口32的办法实现胶囊11充排水的目的(如图16)。不需调节胶囊11充水量时，套管14可与胶囊11端头密闭固定连接。需调节胶囊11充水量时，套管14与胶囊11端头可通过螺纹连接。为防止螺纹漏水，可用“O”型密封环31密封。
为了改善清洗效果或节省清洗时间或减少清洗空气用量、节省清洗用水，本实用新型提出一种空气分配装置及方法，其方案为：在过滤器横断面上，采取交替波动式或交替脉冲式供气，即在过滤器横断面上，各点的空气量随时间是大小变化的。这样，在空气总流量不变的情况下，各点空气擦洗强度的峰值可成倍增加，同时空气冲击使纤维的抖动作用也会显著增大，清洗效果将得到改善。在同样清洗效果和空气流量的前提下，清洗时间可缩短，清洗水量减少。在同样的清洗效果和清洗水量的前提下，清洗空气量可减少。为实现这一目的，可采取电动或水力、气力推动使布气管旋转(如图18)的办法，也可以采用排管分组供气，例如用两组相间布置的排管(如图19)，每组排管由一母管37供气。在上述旋转布气管和布气排管上均开有若干小孔36。当过滤器的横截面为圆形时，可以把供气母管37制成弧形；当过滤器的横截面为矩形时，可以把供气母管37制成直线形。两根母管37通过分气装置与供气总管43相连(图20)。该分气装置可以由两只阀门(电动、气动或液动)组成，这两只阀门分别安装在上述两根供气母管37上，用一控制装置控制两阀门的开关。交替开关两只阀门，即可实再交替供气。瞬间开关阀门(用电磁阀、球阀、蝶阀等)可实现脉冲供气；逐渐开关阀门(用闸阀、截止阀等)，可实现波动供气。也可以采用专用的分气装置。本实用新型提供一种分气装置59(如图20)，该装置包括一个分气罐42，通过罐42中心轴线设置一段隔板44，隔板44将分气罐42一侧分成两部分空间，在这两部分空间各外接一根供气母管37，在分气罐42的另一侧外接一根供气总管43，在紧靠隔板44上缘，设置一可以旋转的垂直于隔板44布置的半圆形挡板40，为调整动平衡，在挡板40靠近轴38一端设置一平衡重物39，挡板40用轴38与变频调速电机41相连，该电机41放在分气罐42外时，在轴38与分气罐42连接处，需采取密封措施；电机41放在罐42内时，需采取防水措施。上述电机41由变频调速器控制，可以调节供气交替频率。上述变频调速电机41可以换成普通交流电机或直流电机，但应配备相应的调速装置(如变速器等)。
本实用新型提供的过滤器适用于各种水处理场合，如各种用水、各种废水的处理等。也可以用于气体的过滤。为防介质腐蚀，过滤器壳体及部件需采取防腐措施。为适合各种介质和各种不同的过滤目的，可以选择不同材质、不同表面性质的纤维滤料(如丙纶、氰纶、维纶等等)。选用合适的纤维或经合适的表面处理可以用于离子交换、催化等。胶囊内可以充水，也可以充其它液体或气体。
下面用实施例对本实用新型的方案做进一步说明：
实施例一：体外充排水管式高效纤维过滤器(见图21)

佰伦高效过滤器部分客户案例：贵州茅台，旺旺集团，三九药业，京东方电子，深圳比亚迪等。

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