Thiết kế máy lọc không khí bằng màng lọc carbon kết hợp công nghệ ion âm

Bài viết nghiên cứu về việc thiết kế máy lọc không khí bằng màng lọc carbon kết hợp công nghệ ion âm với mong muốn máy có thể hoạt động hiệu quả với đầy đủ tín năng chuẩn đoán (đọc), tính năng cảm biến và tính tăng xử lí các loại mùi hôi bụi bẩn,…
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Thiết kế máy lọc không khí bằng màng lọc carbon kết hợp công nghệ ion âm THIẾT KẾ MÁY LỌC KHÔNG KHÍ BẰNG MÀNG LỌC CARBON KẾT HỢP CÔNG NGHỆ ION ÂM Nguyễn Hồ Mạnh Khương*, Nguyễn Minh Phú*, Nguyễn Văn Khánh* * Viện Kỹ thuật HUTECH, Trường Đại học Công nghệ TP.Hồ Chí Minh (HUTECH) GVHD: TS. Nguyễn Văn Nhanh TÓM TẮT Hiện nay, với thực trạng ô nhiễm môi trường tại Việt Nam đang được xem ở mức báo động, nhiệt độ môi trường càng ngày tăng chóng mặt, đỉnh điểm là giữa trưa nhiệt độ lên tới 40 độ C. Đây là môi trường lý tưởng nhất để tạo tiền đề phát triển cho các loại vi khuẩn ẩm mốc, các loại khói bụi độc hại gây ảnh hưởng trực tiếp đến sức khỏe con người. Theo thống kê thì có không ít nghành nghề đã và đang chịu ảnh hưởng trực tiếp bởi hai tác nhân trên, đặc biệt là đối với những người tài xế lái xe tải lớn. Đây là đối tượng đặc biệt gần với sự ảnh hưởng trên vì không gian làm việc của họ là nơi khép kín và là môi trường lí tưởng nhất để các loại vi khuẩn sinh sôi. Các tài xế lái xe tải cũng là những người phải hoạt động liên tục trong ngày nên sức khỏe của họ vì thế mà bị ảnh hưởng nghiêm trọng, có người phải thiệt mạng vì môi trường không khí trong buồng lái không được sạch và an toàn. Vì vậy đã có rất nhiều công ty tên tuổi lớn đặt mối quan tâm đến vấn đề trên và cũng đã cho ra rất nhiều sản phẩm hỗ trợ lọc không khí cho buồng lái ô tô tải, song vẫn còn gặp rất nhiều mặt hạn chế. Từ vấn đề trên, nhóm đã thống nhất và quyết định nghiên cứu và chế tạo một loại máy lọc không khí thông minh, loại máy lọc khắc phục được những nhược điểm mà các loại máy khác đang thiếu sót. Với mong muốn máy có thể hoạt động hiệu quả với đầy đủ tín năng chuẩn đoán (đọc), tính năng cảm biến và tính tăng xử lí các loại mùi hôi bụi bẩn,… .Bài báo này là toàn bộ quá trình nghiên cứu đề tài và phát triển đề tài thành một mô hình sản phẩm, cũng như là toàn bộ tiến độ và kết quả mà nhóm đã đạt được trong suốt quá trình chế tạo nghiên cứu. 1. GIỚI THIỆU Như mọi người cũng đã biết thì môi trường trong xe ô tô thuộc loại không gian kín, nếu như không thường xuyên được vệ sinh rất dễ tích tụ bụi bặm, vi khuẩn, nấm mốc, chưa kể đến luồng không khí ô nhiễm từ ngoài vào. Vì thế, việc sử dụng máy lọc không khí ô tô sẽ giúp không khí trong ô tô được tươi mới, thông thoáng, trong lành, bảo vệ sức khỏe người trong xe, đồng thời loại bỏ được những mùi hôi, tanh, nấm mốc, thuốc lá…Một ưu điểm nữa của thiết bị máy lọc không khí ô tô đó chính là dễ dàng lắp đặt và sử dụng. Bạn chỉ cần làm theo hướng dẫn là có thể dễ dàng lắp đặt máy. Ngoài ra khi sử dụng, bạn chỉ cần nhấn nút khởi động thiết bị và chọn tính năng phù hợp với tình trạng xe hiện tại. Bên cạnh đó, máy lọc còn thiết kế với dây cắm USB 12V rất phù hợp trên xe ô tô. 315 Về than hoạt tính: Than hoạt tính (Activated Carbon) là 1 dạng carbon được xử lý hoạt hóa dưới nhiệt độ cao trong môi trường yếm khí để tạo ra cấu trúc lỗ xốp, rỗng làm tăng diện tích bề mặt tiếp xúc cho hấp phụ hoặc phản ứng hóa học. Tác dụng chính của than hoạt tính là hấp thu cặn bẩn, hóa chất, lọc khí, nước nên được ứng dụng rộng rãi trong nhiều ngành, lĩnh vực. Đặc biệt trong lĩnh vực công nghiệp, than hoạt tính được ứng dụng để xử lý khí thải, khử mùi, thường có mặt trong các thiết bị hiện đại như máy lọc không khí, máy lạnh, máy hút mùi… Hình 1 Màn lọc carbon. Về công nghê ion âm: Ion âm đã và đang được ứng dụng rộng rãi trên khắp thế giới, ví dụ như cơ quan quản lý thuốc và thực phẩm Mỹ (FDA) chứng nhận ion là một chất chống dị ứng rất hiệu quả. Tháng 3 năm 1999, Tạp chí Good Housekeeping đã đăng tải việc thí nghiệm dùng máy tạo Ion âm để khử khói thuốc, kết quả là hầu hết khói thuốc đã bị khử bởi Ion âm. Theo nghiên cứu gần đây của Bộ Nông nghiệp Mỹ, Ion âm có thể làm giảm 52% lượng bụi và 95% lượng vi khuẩn của không khí trong phòng. Nguyên lý lọc sạch không khí của ion âm: Các tạp chất trong không khí như khói, bụi… thường mang điện dương, các ion âm sẽ hút các phần tử mang điện dương này, trung hòa chúng và rơi xuống đất, giúp không khí trở nên trong lành, sạch sẽ hơn. 316 Hình 2 Mô phỏng phân tử ion âm 2. THIẾT KẾ NGUYÊN LÝ HOẠT ĐỘNG CỦA MÔ HÌNH Sơ đồ khối của mô hình: Hình 3 Sơ đồ khối đi dây các linh kiện của máy Nguyên lý hoạt động của mô hình: Khi bật công tắc khởi động của máy thì các loại cảm biến trong máy được kích hoạt (có điện) và sau đó tiến hành nhận nhiệm vụ và hoạt động. Kế tiếp bật công tắc máy để kích hoạt hệ thống motor quạt, dòng điện được thay đổi qua quạt bằng cách vặn núm vặn để thay đổi điện trở và quạt sẽ bắt đầu hoạt động từ chậm đến nhanh tùy theo cường độ dòng điện đi qua 317 Không khí từ bên không ngoài (mũi tên đỏ) sẽ được cảm biến bụi quét độ ô nhiễm và chất lượng không khí sau đó đưa tín hiệu và trung tâm Arduino xử lý và Arduino đưa tín hiệu đến màn hình LCD để hiển thị. Đồng thời không khí được quạt ly tâm hút vào buồng bên trong đi qua tấm lọc carbon ngăn bụi bẩn và mùi hôi đồng thời máy tạo ion âm hoạt động nhằm đánh bay các loại bụi siêu mịn và tăng cường thêm chất lượng không khí. Các cảm biến nằm bên trong buồng này sẽ quét và xử lý tín hiệu truyền về Arduino và thông tin sẽ được đưa ra màn hình LCD thứ hai. Luồng gió sau khi đã được màng lọc xử lí sẽ được đẩy lên trên bề mặt máy, nơi có lỗ thoát khí (màu tên xanh). Hình 4 Các luồng gió đi vào và đi ra theo hướng mũi tên 3. KẾT QUẢ THI CÔNG SẢN PHẨM Hình 5 Tổng thể máy lọc không khí bằng màng lọc c ...