ข่าว

"กังหันน้ำชัยพัฒนา" พระอัจฉริยภาพด้านนักประดิษฐ์ ของ ในหลวง รัชกาลที่ 9

เกาะติดข่าวสาร >> คมชัดลึก ออนไลน์
logoline

รู้จัก "กังหันน้ำชัยพัฒนา" สิ่งประดิษฐ์ที่เกิดจากพระอัจฉริยภาพของ ในหลวง รัชกาลที่ 9 ก่อให้เกิด "วันนักประดิษฐ์" ในไทย ซึ่งตรงกับ 2 กุมภาพันธ์ ของทุกปี

วันนักประดิษฐ์ ของไทย ตรงกับวันที่ 2 กุมภาพันธ์ ของทุกปี กำหนดขึ้นตามมติคณะรัฐมนตรี เมื่อวันที่ 10 พฤษภาคม พ.ศ. 2537 ทั้งนี้เพื่อเทิดพระเกียรติ พระบาทสมเด็จพระมหาภูมิพลอดุลยเดชมหาราช บรมนาถบพิตร ที่ได้ทรงประดิษฐ์ "เครื่องกลเติมอากาศที่ผิวน้ำหมุนช้าแบบทุ่นลอย" หรือ "กังหันน้ำชัยพัฒนา" 

 

 

ทรงได้รับการทูลเกล้าฯ ถวายสิทธิบัตรการประดิษฐ์ เมื่อวันที่ 2 กุมภาพันธ์ พ.ศ. 2536 และเพื่อเป็นที่ระลึกในวาระการจดทะเบียนและออกสิทธิบัตรให้แก่พระมหากษัตริย์ พระองค์แรกของโลก

 

สำหรับ "กังหันน้ำชัยพัฒนา" เป็น กังหันน้ำ เพื่อบำบัดน้ำเสียด้วยวิธีการเติมอากาศ สิทธิบัตรในพระปรมาภิไธย เพื่อพัฒนาแหล่งน้ำแก่ปวงชน ทำงานโดย การหมุนปั่น เพื่อเติมอากาศให้น้ำเสียกลายเป็นน้ำดี สามารถประยุกต์ใช้บำบัดน้ำเสีย จากการอุปโภคของประชาชน น้ำเสียจากโรงงานอุตสาหกรรม รวมทั้งเพิ่มออกซิเจน ให้กับบ่อเพาะเลี้ยงสัตว์น้ำทางการเกษตร

 

 

ส่วนประกอบ

 

"กังหันน้ำชัยพัฒนา" เป็น เครื่องกลเติมอากาศที่ผิวน้ำหมุนช้าแบบทุ่นลอย (สามารถลอยขึ้นและลงได้เองตามระดับน้ำ) ประกอบด้วยซองวิดน้ำ มีใบพัดที่ออกแบบเป็น ซองตักน้ำรูปสี่เหลี่ยมคางหมูจำนวน 6 ซองแต่ละซองจะถูกแบ่งออกเป็น 3 ห้องเท่าๆ กัน ทั้งหมดถูกติดตั้งบนโครงเหล็ก 12 โครงใน 2 ด้าน

 

มีศูนย์กลางของกังหันที่เรียกว่า "เพลากังหัน" ซึ่งวางตัวอยู่บนตุ๊กตารองรับเพลา ที่ติดตั้งอยู่บนทุ่นลอย และมีระบบขับส่งกำลัง ด้วยเฟืองจานขนาดใหญ่ ใช้มอเตอร์ไฟฟ้าขนาด 2 แรงม้า สำหรับขับเคลื่อนซองน้ำ ให้หมุนรอบเป็นวงกลม อยู่บนโครงเหล็กที่ยึดทุ่นทั้ง 2 ด้านเข้าไว้ด้วยกัน ด้านล่างของกังหันในส่วนที่จมน้ำ จะมีแผ่นไฮโดรฟอยล์ยึดปลายของทุ่นลอยด้านล่าง

 

การทำงาน

 

ตามทฤษฎีเครื่องกลเติมอากาศ นับว่าการเติมอากาศหรือออกซิเจนเป็นหัวใจของระบบบำบัดน้ำเสีย เพราะถ้ามีออกซิเจนอยู่มาก จุลินทรีย์ก็สามารถบำบัดน้ำได้ดี และบำบัดน้ำเสียได้มากขึ้น แต่ที่ความดันบรรยากาศซึ่งเป็นความดันที่ค่อนข้างต่ำ สำหรับออกซิเจนในการละลายน้ำ จึงต้องมีการเพิ่มพื้นที่สัมผัส ระหว่างอากาศกับน้ำให้ได้มากที่สุด

 

กังหันชัยพัฒนา เป็น กังหันน้ำ ที่มีโครงเป็นรูปเหลี่ยมบนทุ่นลอย และมีซองตักวิดน้ำซึ่งเจาะเป็นรูพรุน เราจึงเห็นสายน้ำพรั่งพรู จากซองวิดน้ำขณะที่กังหันหมุนวนเวียน ซ้ำแล้วซ้ำเล่า ใช้หลักการตวัดน้ำขึ้นไปสาดกระจายให้เป็นฝอยในอากาศ ทำให้น้ำสัมผัสกับอากาศได้อย่างทั่วถึง ส่งผลให้ปริมาณ ออกซิเจนในอากาศสามารถ ละลายผสมผสาน เข้าไปในน้ำได้อย่างรวดเร็ว ทุกครั้งที่น้ำถูกตักขึ้นมา ออกซิเจนในอากาศจะละลายในน้ำได้ดีขึ้น เพราะพื้นที่ในการทำปฏิกิริยามีมากกว่าเดิม ทำให้น้ำเสีย ซึ่งเป็นปัญหาของแหล่งน้ำในหลายพื้นที่ มีคุณภาพที่ดีขึ้น

 

การเพิ่มออกซิเจนให้กับน้ำจะช่วยให้จุลินทรีย์ย่อยสลายสิ่งสกปรกในน้ำเสียได้อย่างมีประสิทธิภาพ ซึ่งเป็นกระบวนการทางชีวภาพ ที่ใช้ในการบำบัดน้ำเสีย ที่ได้รับความนิยมอย่างมาก เพราะเป็นวิธีที่มีประสิทธิภาพ และใช้ค่าใช้จ่ายในการบำบัดน้ำเสียน้อย และแหล่งน้ำเสียที่กระจายไปตามแหล่งต่างๆ จึงทำให้ยากแก่การรวบรวมน้ำเสีย เพื่อนำไปบำบัดในโรงบำบัดน้ำเสีย และต้องเสียค่าใช้จ่ายสูง

 

การประยุกต์ใช้งานสามารถใช้ประโยชน์เพื่อเติมอากาศให้กับน้ำหรือใช้เพื่อขับเคลื่อนน้ำได้ โดยการใช้งานทั้งในรูปแบบ ที่ติดตั้งอยู่กับที่ และใช้ในรูปแบบเคลื่อนที่ เพื่อเติมอากาศให้กับแหล่งน้ำขนาดใหญ่ หรือตามคลองส่งน้ำที่มีความยาวมาก ซึ่งดัดแปลงได้ด้วยการใช้พลังงาน จากเครื่องยนต์ของกังหัน

 

 

กังหันน้ำชัยพัฒนา ภาพจาก วิกิพีเดีย

 

 

จุดเริ่มต้นของ "กังหันน้ำชัยพัฒนา"

 

"กังหันน้ำชัยพัฒนา" สร้างขึ้น เพื่อการแก้มลพิษทางน้ำซึ่งทวีความรุนแรงมากขึ้นในหลายพื้นที่ วิวัฒนาการของกังหันน้ำชัยพัฒนานั้น เริ่มจากการสร้างต้นแบบได้ครั้งแรกในปี 2532 แล้วนำไปติดตั้งยังพื้นที่ทดลองเพื่อแก้ปัญหาไปพร้อมๆ กัน

 

ทั้งนี้ พระบาทสมเด็จพระมหาภูมิพลอดุลยเดชมหาราช บรมนาถบพิตร ได้มีพระราชดำริ ให้ มูลนิธิชัยพัฒนา ดำเนินการวิจัย และพัฒนา กังหันน้ำ ซึ่งโครงสร้างและส่วนประกอบ ในส่วนที่เป็นปัญหา ได้รับการแก้ไขมาโดยตลอด นับแต่มีการสร้างเครื่องต้นแบบ

 

ในด้านโครงสร้างนั้นได้พัฒนาให้ กังหันน้ำ หมุนด้วยความเร็ว 1,450 รอบต่อนาที โดยที่ซองตักน้ำหมุนด้วยความเร็ว 5 รอบต่อนาที ขับด้วยมอเตอร์ขนาด 2 แรงม้า และมีการปรับปรุง โครงสร้างในรูปแบบต่างๆ เช่น ออกแบบตัวเครื่องให้สามารถ ขับเคลื่อนด้วยคนเพื่อใช้ในแหล่งน้ำ ที่ไฟฟ้ายังเข้าไปไม่ถึง เป็นต้น

 

ด้านประสิทธิภาพสามารถถ่ายเทออกซิเจนลงน้ำได้ 0.9 กิโลกรัมต่อแรงม้า-ชั่วโมง และมีการพัฒนาให้ถ่ายเทออกซิเจนได้ 1.2 กิโลกรัมต่อแรงม้า-ชั่วโมง

 

 

สิทธิบัตรการประดิษฐ์

 

"กังหันน้ำชัยพัฒนา" ได้รับสิทธิบัตรจาก กรมทรัพย์สินทางปัญญา เมื่อวันที่ 2 กุมภาพันธ์ พ.ศ. 2536 หลังจากเลขาธิการมูลนิธิชัยพัฒนา ซึ่งเป็นหน่วยงานหลักที่สนองพระราชดำริ ในการพัฒนากังหันน้ำ ได้รับพระราชทานพระบรมราชานุญาตให้ยื่นขอรับสิทธิบัตรเมื่อวันที่ 2 มิถุนายน พ.ศ. 2535 จึงนับว่าเป็นสิทธิบัตรในพระปรมาภิไธยของพระมหากษัตริย์พระองค์แรกของไทย และครั้งแรกของโลก และถือว่าวันที่ 2 กุมภาพันธ์ของทุกปีเป็น "วันนักประดิษฐ์" นับแต่นั้นเป็นต้นมา

 

นอกจากนี้ กังหันชัยพัฒนา ยังได้รับรางวัลเหรียญทองจาก The Belgian Chamber of Inventor องค์กรทางด้านนวัตกรรมที่เก่าแก่ของประเทศเบลเยียม ภายในงาน "Brussels Eureka 2000" ซึ่งเป็นงานแสดง สิ่งประดิษฐ์ ใหม่ของโลกวิทยาศาสตร์ ณ กรุงบรัสเซลส์ ประเทศเบลเยียม

 

 

งานวันนักประดิษฐ์ 2566

 

 

สำหรับ วันนักประดิษฐ์ ปี 2566 นี้ กระทรวงการอุดมศึกษา วิทยาศาสตร์ วิจัยและนวัตกรรม สำนักงานการวิจัยแห่งชาติ (วช.) ได้จัดงาน วันนักประดิษฐ์ ประจำปี 2566 (Thailand Inventors’ Day 2023) ซึ่งจัดขึ้นอย่างต่อเนื่องเป็นปีที่ 24 โดยในปีนี้จัดขึ้นระหว่างวันที่ 2 - 6 กุมภาพันธ์ 2566 เวลา 09.00 - 17.00 น. ณ Event Hall 100 - 102 ศูนย์นิทรรศการและการประชุมไบเทค บางนา กรุงเทพมหานคร ภายใต้แนวคิด "ขับเคลื่อนเศรษฐกิจ และสังคมไทยด้วยสิ่งประดิษฐ์และนวัตกรรม" 

 

 

ข้อมูล : วิกิพีเดีย / สำนักงานการวิจัยแห่งชาติ (วช.)

 

logoline

ข่าวที่น่าสนใจ