วิจัย เครื่องฟอกอากาศด้วยโอโซน

เครืองฟอกอากาศด้วยโอโซน
Air Purifier with Ozone
เกรียงศักดิ อริยะวงค์
สิวาภรณ์ มที พิ ย์
ระดบั ปริญญาวศิ วกรรมศาสตรบณั ฑติ
สาขาวชิ าวศิ วกรรมไฟฟ้า

คณะเทคโนโลยี
มหาวิทยาลยั ราชภฏั อุดรธานี

ปี การศึกษา 2563

เครืองฟอกอากาศด้วยโอโซน
เกรียงศักดิ อริยะวงค์
สิวาภรณ์ มีทพิ ย์

ระดับปริญญาวศิ วกรรมศาสตรบณั ฑิต
สาขาวิชาวศิ วกรรมไฟฟ้า
คณะเทคโนโลยี
มหาวทิ ยาลยั ราชภฏั อดุ รธานี
ปี การศึกษา 2563

เครืองฟอกอากาศดว้ ยโอโซน
Air Purifier with Ozone

เกรียงศกั ดิ อริยะวงค์
สิวาภรณ์ มีทิพย์

ระดบั ปริญญาวิศวกรรมศาสตรบณั ฑิต
สาขาวชิ าวิศวกรรมไฟฟ้า
คณะเทคโนโลยี
มหาวิทยาลยั ราชภฏั อุดรธานี
ปี การศึกษา 2563

ไดผ้ ่านการพจิ ารณาจาก

ลงชือ......................................หวั หนา้ สาขาวชิ า ลงชือ.......................................อาจารยท์ ีปรึกษา

(ดร.อภยั ภกั ดิ ประทุมทิพย)์ (ผชู้ ่วยศาสตราจารย์ ดร.ลือชยั พรหมรัตนร์ ักษ)์

ลงชือ............................... อาจารยท์ ีปรึกษาร่วม ลงชือ..................................................กรรมการ

(ดร.ยทุ ธศกั ดิ ทอดทอง) (ผชู้ ่วยศาสตราจารยส์ มชาย สิริพฒั นากุล)

ลงชือ..................................................กรรมการ ลงชือ..................................................กรรมการ

(รองศาสตราจารย์ ดร.อลงกรณ์ พรมที) (ผชู้ ่วยศาสตราจารยจ์ ไุ รรัตน์จินดา อรรคนิตย)์

ลงชือ..................................................กรรมการ ลงชือ..................................................กรรมการ

(ผชู้ ่วยศาสตราจารย์ ดร.ภเู บศร์ พิพิธหิรัญการ) (อาจารยบ์ วั วรณ์ ไชยธงรัตน)์

ก

ชือเรือง เครืองฟอกอากาศดว้ ยโอโซน
ผู้วจิ ัย
นายเกรียงศกั ดิ อริยะวงค์ รหสั นกั ศกึ ษา 60201303106
ปริญญา
อาจารย์ทีปรึกษา นางสาวสิวาภรณ์ มีทิพย์ รหสั นกั ศึกษา 60201303104
มหาวทิ ยาลัย
วิศวกรรมศาสตรบณั ฑิต สาขาวชิ า วิศวกรรมไฟฟ้า

ผชู้ ่วยศาสตราจารย์ ดร.ลือชยั พรหมรัตน์รักษ์

มหาวทิ ยาลยั ราชภฏั อดุ รธานี ปี ทีพิมพ์ 2563

บทคดั ย่อ

งานวิจยั นี มีวตั ถุประสงคเ์ พือสร้างเครืองฟอกอากาศดว้ ยโอโซน เพือทดสอบประสิทธิภาพ
ของเครืองฟอกอากาศ ผูว้ ิจยั ไดอ้ อกแบบโครงสร้างของตวั เครืองมีความกวา้ ง 360 ซม. ยาว 200 ซม.
สูง 570 ซม. นาํ หนกั 3 กิโลกรัม และ มีชุดเซนเซอร์ฝ่ ุนชาร์ป รุ่น GP2Y1010AU0F เชือมต่อกับวงจร
ของ NodeMCU V2 WIFI LUA based ESP8266-12E และ Shield Nodemcu Dust V1.2 ให้แสดงเห็นค่า
ปริมาณฝ่ นุ ละอองทีหนา้ จอ LCD I2C เพอื บ่งบอกค่าปริมาณฝ่ นุ ละอองในห้องทีจะทาํ การทดลอง

การทาํ งานของเครืองโดยออกแบบมีป่ ุมกด เปิ ด-ปิ ด เครือง และ มีป่ ุมกดปรับระดบั แรงดนั ลม
3 ระดับ และสร้างเครืองโดยต่อหลอดโอโซนเขา้ กับวงจรควบคุมประกอบเขา้ กบั ตวั โครงของเครือง
และทดสอบการใชง้ านเครืองมือทีใชเ้ ก็บขอ้ มูลไดจ้ ากการให้คนทดสอบและเก็บขอ้ มูล นาํ มาทดลอง
กับห้องนอนทีบ้านมีขนาดพืนที กว้าง 4 เมตร ยาว 5 เมตร สู ง 3 เมตร และในห้องทํางาน
มีขนาดพืนที กวา้ ง 5 เมตร ยาว 6 เมตร สูง 3 เมตร โดยทําแบบสอบถามแจกให้กับกลุ่มตัวอย่าง
เพือประเมินคุณภาพของเครืองฟอกอากาศด้วยโอโซน หลังจากการทดลองได้นําเอาตัวเครือง
ไปทดสอบหาปริมาณของโอโซน และทดสอบกับสารแอมโมเนีย กลินของธูป และบันทึกผล
การทดลองเก็บรวบรวมขอ้ มลู วิเคราะห์

ผลพบวา่ การทดลองแบบไม่เปิ ดหลอดโอโซนจะทาํ ให้เครืองฟอกอากาศทาํ งานไดร้ วดเร็วขึน
ได้ค่าฝุ่นละอองไม่เท่ากนั ค่าฝ่ ุนละอองลดลง ครังละ 0.2 - 0.3 ไมครอน แต่กลินอบั ชืนยงั ไม่หายไป
และเปรียบเทียบการทดลองแบบเปิ ดหลอดโอโซนทาํ ให้เครืองฟอกอากาศทาํ งานไดช้ ้าไดค้ า่ ฝ่ ุนละออง
ไมเ่ ท่ากนั ค่าฝ่นุ ละอองลดลงครังละ 0.1 - 0.2 ไมครอน แตท่ าํ ให้กลินอบั ชืนคอ่ ย ๆ หายไป

คาํ สําคัญ : เครืองฟอกอากาศดว้ ยโอโซน ; เซนเซอร์

ข

TITLE Air Purifier with Ozone
AUTHOR
Mr. Kriengsak Ariyawong Student ID. 60201303106
DEGREE
ADVISORS Miss Sivaporn Methip Student ID. 60201303104
UNIVERSITY
Bachelor of Engineering MAJORS Electrical Engineering

Assistant Professor Dr. Luechai Promratrak

Udon Thani Rajabhat University DATE 2020

ABSTRACT

The objective of this research is to create an air purifier with ozone. The researcher has
designed the structure of the machine with a width of 360 cm, length 200 cm, height of 570 cm,
weight 3 kg and a set of Sharp dust sensors. Model GP2Y1010AU0F Connect to the circuit of
NodeMCU V2 WIFI LUA based ESP8266-12E and Shield Nodemcu Dust V1.2 to show the
amount of dust on the LCD I2C screen to indicate the amount of dust in the room to be tested.
The operation of the machine by designing has a button to turn on-off the machine and there is a
button to adjust the air pressure at 3 levels and build the machine by connecting the ozone tube to
the control circuit, assemble with the machine frame and test the usage. Tools that can be used to
collect data from people testing and collecting data and testing it with The bedroom in the house
is 4 meters wide, 5 meters long, 3 meters high, and in the office is 5 meters wide, 6 meters long, 3
meters high By doing a test, ask, give to the samples to assess the quality of the air purifier with
ozone. After the experiment, the device is tested for the amount of ozone and tested The results
showed that the experiment without opening the ozone tube will make the air purifier work faster,
the dust is not the same, the dust is reduced by 0.2-0.3 microns each time, but the musty smell has
not disappeared. And compare An open-type experiment with ozone tube causes the air purifier to
work slowly, the dust level is not equal, the dust value decreases by 0.1-0.2 microns at a time, but
the damp odor gradually disappears.

Keywords: Air Purifier with Ozone ; Sensor

ค

กติ ติกรรมประกาศ

โครงงานวิจยั เรือง เครืองฟอกอากาศดว้ ยโอโซน (Air Purifier With Ozone) สําเร็จสมบูรณ์
ได้ด้วยความกรุ ณ าและความช่วยเห ลืออย่างสู งยิงจาก ผู้ช่วยศาส ตราจารย์ ดร.ลือชัย
พรหม รัตน์ รักษ์ อาจารย์ทีป รึ กษาและอาจารย์ป ระจํารายวิชา ดร.ยุทธศักดิ ท อดท อง
อาจารยท์ ีปรึกษาร่วม ผชู้ ่วยศาสตราจารยส์ มชาย สิริพฒั นากุล รองศาสตราจารย์ ดร.อลงกรณ์ พรมที
ผู้ช่วยศาสตราจารย์จุไรรัตน์จินดา อรรคนิตย์ ผู้ช่วยศาสตราจารย์ ดร.ภูเบศร์ พิพิธหิรัญการ
ดร.อภยั ภกั ดิ ประทมุ ทิพย์ และ อาจารยบ์ วั วรณ์ ไชยธงรตั น์ กรรมการสอบ

ขอขอบพระคุณ สาขาวิชาวิศวกรรมไฟฟ้าทีเอือเฟื อสถานที วสั ดุอุปกรณ์ต่าง ๆ สําหรับ
ทําโค รงงาน ข อข อ บ คุ ณ เพื อ น ๆ ที ได้ให้ ค วาม ช่ วยเห ลื อ ใน ก ารทําโค รงงาน วิจัย
ทา้ ยทีสุด ขอกราบขอบพระคุณบิดา มารดา ทีคอยใหก้ าํ ลงั ใจและใหโ้ อกาสการศึกษาอนั มีคา่ ยงิ

เกรียงศกั ดิ อริยะวงค์
สิวาภรณ์ มที ิพย์

สารบัญ ง

เรือง หน้า
บทคดั ยอ่ ก
ABSTRACT ข
กิตติกรรมประกาศ ค
สารบญั ง
สารบญั รูป ฉ
สารบญั ตาราง ซ

บทที 1 บทนํา 1
1.1 ความสาํ คญั และทีมา 1
1.2 วตั ถุประสงคข์ องงานวจิ ยั 1
1.3 ขอบเขตของงานวจิ ยั 2
1.4 ผลทีคาดวา่ จะไดร้ ับ 2
3
บทที 2 ทฤษฎีและงานวิจยั ทีเกยี วข้อง 5
2.1 แนวความคิดแผนผงั การทาํ งาน 6
2.2 ทฤษฎีทีเกียวขอ้ ง 9
2.3 ประโยชน์จากโอโซน 11
2.4 การประยกุ ตใ์ ชโ้ อโซน 14
2.5 หลกั การทาํ งานของหลอดโอโซน 21
2.6 มอเตอร์พดั ลม 25
2.7 หลกั การทาํ งานของแผน่ ฟอกอากาศ HEPA 30
2.8 หลกั การทาํ งานเซนเซอร์ฝ่ ุนชาร์ป รุ่น GP2Y1010AU0F 33
2.9 หลกั การทาํ งานของ NodeMCU V2 WIFILUA baaed ESP8266-12E 35
2.10 หลกั การทาํ งานจอแสดงผล LCD I2C 39
2.11 หลกั การทาํ งานของ Shield Nodemcu Dust V1.2 40
2.12 ความรู้เกียวกบั ฝุ่น 42
2.13 งานวจิ ยั ทีเกียวขอ้ ง

จ

สารบัญ (ต่อ)

เรือง หน้า
บทที 3 วิธีการดาํ เนนิ งาน 43
43
3.1 บทนาํ 43
47
3.2 ขนั ตอนการดาํ เนินงาน 48
3.3 การออกแบบโครงสร้างตวั ชินงานเครืองฟอกอากาศดว้ ยโอโซน 51
54
3.4 การดาํ เนินการประกอบเครืองฟอกอากาศดว้ ยโอโซน
62
3.5 การเขียนโปรแกรมการต่อใชง้ านเซนเซอร์กบั บอร์ด ESP8266 NodeMCU V2 64
3.6 ทดลองการใชง้ านเครืองฟอกอากาศดว้ ยโอโซนโดยผวู้ จิ ยั นาํ ไปทดลอง 64
69
หาปริมาณฝ่ นุ และทาํ การทดลองตามหอ้ งนอนและห้องทาํ งาน
72
3.7 วดั ความเร็วลมของเครืองฟอกอากาศดว้ ยโอโซน 72
บทที 4 การวเิ คราะห์ข้อมูลและผลการวเิ คราะห์ 73
74
4.1 ผลการทดลองหาประสิทธิภาพของเครืองฟอกอากาศดว้ ยโอโซน

4.2 วดั ประสิทธิภาพโดยหาค่าเฉลียรวมทีเครืองฟอกอากาศดว้ ยโอโซน
แตล่ ะความแรงลม (เบอร์) สามารถกาํ จดั ฝ่นุ ไดใ้ นเวลา 1 นาที

บทที 5 สรุป อภิปรายผล และข้อเสนอแนะ
5.1 สรุปผลการศึกษา
5.2 แนวทางการพฒั นา

บรรณานุกรม
ภาคผนวก
ประวัติผ้จู ดั ทํา

ฉ

สารบัญรูป

รูปที หน้า
2.1 แผนผงั การทาํ งานของเครืองฟอกอากาศดว้ ยโอโซน 5

2.2 กระบวนการเกิดโอโซน 7
2.3 ปฏิกิริยาออกซิเดชนั 8
2.4 หลอดโอโซน 14
2.5 ส่วนประกอบวงจรทวีแรงดนั 15
2.6 วงจรทวีแรงดนั 15
2.7 กราฟมาตรฐานของสารละลายไอโอดีนความเขม้ ขน้ ของไอโอดีนในสารละลาย kI 16

2.8 กราฟค่าการดดู กลืนแสงของ Absorbing reagent หลงั จากผ่านโอโซน 17
2.9 กราฟผลของโอโซนต่อประสิทธิภาพการขจดั สีในนาํ สีฟ้า – มว่ ง 18
2.10 กราฟผลของโอโซนต่อประสิทธิภาพการขจดั สีในนาํ สีแดง 19
2.11 กราฟผลของโอโซนตอ่ ประสิทธิภาพการขจดั สีในนาํ สีเขียว 20
2.12 ผลของโอโซนตอ่ ประสิทธิภาพการขจดั สีในนาํ สีดาํ 21
2.13 มอเตอร์ไฟฟ้าพดั ลม 21
2.14 แผน่ ฟอกอากาศ Hepa Filter 25
2.15 รูปแบบการถูกดกั จบั ในวธิ ีทีตา่ งกนั 4 รูปแบบ 25
2.16 ป้องกนั สารก่อภมู ิแพใ้ นอากาศ 28
2.17 กาํ จดั ขนและสารก่อภมู ิแพจ้ ากสัตวเ์ ลียง 29

2.18 เซนเซอร์ฝ่ นุ ชาร์ป รุ่น GP2Y1010AU0F 30
2.19 การทาํ งานเครืองตรวจจบั ฝ่ ุน 31
2.20 การทาํ งานแบบแสงเลเซอร์ 33
2.21 บอร์ด ESP8266 NodeMCU V2 33
2.22 บอร์ด ESP8266 NodeMCU V2 34
2.23 บอร์ด ESP8266 NodeMCU V2 35
2.24 จอ LCD I2C 35
2.25 วงจร Shield NodeMCU Dust V1.2 39
2.26 ฝุ่นละออง PM 2.5 40

ช

สารบัญรูป (ต่อ)

รูปที หน้า
3.1 แผนผงั วิธีดาํ เนินการ 45

3.2 การออกแบบโครงสร้างตวั ชินงานเครืองฟอกอากาศดว้ ยโอโซน 47

3.3 โครงของเครืองฟอกอากาศดว้ ยโอโซน 48

3.4 การตดิ ตงั มอเตอร์พดั ลมดูดอากาศ 48

3.5 การตดิ ตงั หลอดโอโซน 49

3.6 ทดสอบการทาํ การเชือมต่อ Module LCD With I2C กบั บอร์ด ESP8266 NodeMCU V2 50

3.7 ไอซีขยายพอร์ตอินพตุ เอาตพ์ ตุ เบอร์ PCF8574 50

3.8 การต่อใชง้ านเซนเซอร์กบั ESP8266 NodeMCU V2 51

3.9 วดั ค่าฝ่ นุ ละอองในหอ้ งทาํ งานโดยใชเ้ ครืองวดั ฝ่นุ ละออง รุ่น WP6910T 55

3.10 หอ้ งทาํ งานมีขนาดพนื ที กวา้ ง 5 เมตร ยาว 6 เมตร สูง 3 เมตร 56
3.11 หอ้ งทาํ งานก่อนทาํ การทดลองแบบไมเ่ ปิ ดหลอดโอโซน
56

3.12 หอ้ งทาํ งานหลงั ทาํ การทดลองแบบไม่เปิ ดหลอดโอโซน 57

3.13 หอ้ งทาํ งานหลงั ทาํ การทดลองแบบเปิ ดหลอดโอโซน 58

3.14 หอ้ งทาํ งานหลงั ทาํ การทดลองแบบเปิ ดหลอดโอโซน 58
3.15 หอ้ งนอนก่อนทาํ การทดลองแบบไมเ่ ปิ ดหลอดโอโซน
59

3.16 หอ้ งนอนหลงั ทาํ การทดลองแบบไม่เปิ ดหลอดโอโซน 60
3.17 หอ้ งนอนก่อนทาํ การทดลองแบบเปิ ดหลอดโอโซน
61

3.18 หอ้ งนอนหลงั ทาํ การทดลองแบบเปิ ดหลอดโอโซน 61

3.19 การวดั ความเร็วลมของเครืองฟอกอากาศเบอร์ 1 62

3.20 การวดั ความเร็วลมของเครืองฟอกอากาศเบอร์ 2 62

3.21 การวดั ความเร็วลมของเครืองฟอกอากาศเบอร์ 3 63

4.1 กล่องทีใชใ้ นการทดสอบขนาด 170  70 เซนติเมตร มีขนาดพนื ทีประมาณ 65

1 ตารางเมตร
4.2 แสดงค่าฝ่ นุ ก่อนการทดลอง
65

4.3 แสดงคา่ ฝ่ นุ หลงั การทดลอง 66

ซ

สารบญั ตาราง

ตารางที หน้า
2.1 เปรียบเทียบระหวา่ งแผน่ กรองอากาศ HEPA Filter กบั แผ่นกรองอากาศแบบทวั ไป 27
2.2 ตารางขาของจอ LCD 162 แบบ Parallel 37
37
2.3 ตารางขาของจอ LCD 162 แบบ I2C 44
3.1 แสดงแผนการปฏิบตั ิงานเครืองฟอกอากาศดว้ ยโอโซน 55
3.2 ตารางแสดงผลระยะเวลาการใชเ้ ครืองฟอกอากาศแบบไม่เปิ ดหลอดโอโซน 57
3.3 ตารางแสดงผลระยะเวลาการใชเ้ ครืองฟอกอากาศแบบเปิ ดหลอดโอโซน 59
3.4 ตารางแสดงผลระยะเวลาการใชเ้ ครืองฟอกอากาศแบบไม่เปิ ดหลอดโอโซน 60
3.5 ตารางแสดงผลระยะเวลาการใชเ้ ครืองฟอกอากาศแบบเปิ ดหลอดโอโซน 63
3.6 ตารางวดั ความเร็วลมของเครืองฟอกอากาศ 66
4.1 ตารางแสดงผลการทดลองเครืองฟอกอากาศดว้ ยโอโซนโดยไม่เปิ ดหลอดโอโซน 67
4.2 ตารางแสดงผลการทดลองเครืองฟอกอากาศดว้ ยโอโซนโดยเปิ ดหลอดโอโซน 67

4.3 ตารางแสดงผลการเปรียบเทียบระหวา่ งการใชเ้ ครืองฟอกอากาศแบบไม่เปิ ดและ 68
แบบเปิ ดหลอดโอโซน
69
4.4 ตารางแสดงผลระยะเวลาการใชเ้ ครืองฟอกอากาศแบบไม่เปิ ดหลอดโอโซนและ
แบบเปิ ดหลอดโอโซน 70

4.5 ตารางวดั ประสิทธิภาพโดยหาค่าเฉลียรวมทีเครืองฟอกอากาศดว้ ยโอโซนแบบ 71
ไม่เปิ ดหลอดโอโซนแต่ละความแรงลม (เบอร์) ทีสามารถกาํ จดั ฝ่ นุ ไดใ้ นเวลา 1 นาที

4.6 ตารางวดั ประสิทธิภาพโดยหาคา่ เฉลียทีเครืองฟอกอากาศดว้ ยโอโซนแบบเปิ ดหลอด
โอโซนแตล่ ะความแรงลม (เบอร์) ทีสามารถกาํ จดั ฝ่ นุ ไดใ้ นเวลา 1 นาที

4.7 แสดงค่าเฉลียทีเครืองฟอกอากาศดว้ ยโอโซนแบบเปิ ดหลอดโอโซนแต่ละ

ความแรงลม (เบอร์) สามารถกาํ จดั ฝ่ ุนไดใ้ นเวลา 1 นาที พืนที 1 ตารางเมตร

บทที 1
บทนาํ

1.1 ความสําคญั และทีมา

ในชีวิตประจาํ วนั ของมนุษยต์ อ้ งเจอฝ่ นุ ละอองหลากหลายรูปแบบ ไม่วา่ จะภายในบา้ น อาคาร
หรือนอกบา้ น พบวา่ มีฝุ่นละอองจาํ นวนมาก และอากาศภายในบา้ นไม่บริสุทธิ ฝ่ ุนสามารถเขา้ มา
ในบา้ นไดห้ ลายทาง เช่น การเปิ ดประตู หรือหน้าต่าง การเผาไหม้ รวมถึงฝุ่นทีติดตามเสือผา้ หรือ
ตามตวั เราเวลาออกไปขา้ งนอกบา้ น จึงทาํ ให้เกิดปัญหาทีมีผลต่อร่างกายมนุษย์ เช่น ระบบทางเดิน
หายใจและตอ่ สุขภาพ จึงมีแนวคดิ จะผลิตเครืองฟอกอากาศดว้ ยโอโซนมาเพือแกไ้ ขปัญหาทีเกิดขึน
และมนุษยก์ ็พยายามหาวิธีทีสะดวกและรวดเร็ว ดงั นันการใชเ้ ครืองฟอกอากาศดว้ ยโอโซนจึงเป็ น
ทางเลือกทีน่าสนใจ นันคือ แผ่นกรองอากาศ (Air Filter) โดยส่วนมากเครืองฟอกอากาศจะมี
แผ่นกรองอากาศหลกั ๆ อยู่ทงั หมดประมาณ 2-3 แผ่น (บางเครืองอาจจะมากถึง 4-5 แผน่ แลว้ แต่
ขนาดของตวั เครืองฟอกอากาศ)

ถา้ ขึนชือวา่ เป็นเครืองฟอกอากาศก็จะมีแผน่ กรองอากาศทีมีประสิทธิภาพดีเยยี ม หลกั ๆ ทีรู้จกั
ก็จะมี Pre Filter (แผ่นกรองอากาศชันตน้ ) HEPA Filter (แผ่นกรองอากาศ HEPA) Carbon Filter
หรือ Deodorizing Filter (แผน่ กรองคาร์บอน) All-in-One Air Filter (แผ่นกรองอากาศแบบออลอิน
วนั รวมทงั หมด) เป็ นตน้ แผ่นกรองแต่ละชนิดก็จะมีประสิทธิภาพแตกต่างกัน โอโซนเกิดจาก
ธรรมชาติเมือประจุไฟฟ้าลบในอากาศมีจํานวนมากในเวลาฝนตกจํานวนหลายหมืนโวลต์
ไปทาํ ปฏิกิริยากับประจุไฟฟ้าในอากาศบวก ทีเรียกว่า IONIZE จะทาํ ให้โมเลกุลของออกซิเจน
เกิดการแตกตวั จะเกิดก๊าซ หรือก๊าซโอโซนเป็ นก๊าซในอากาศ โอโซนในด้านการแพทยช์ ่วยยบั ยงั
การเจริญเติบโตของเชือโรคต่าง ๆ ไดด้ ี และให้กา๊ ซทีบริสุทธิตอ่ ร่างกายมนุษยอ์ ีกดว้ ย ดงั นนั การใช้
โอโซนเขา้ มาเกียวขอ้ งกับเครืองฟอกอากาศจึงเป็ นทางเลือกทีน่าสนใจให้กบั ผูว้ ิจยั ได้ศึกษาและ
นาํ มาใชใ้ นชีวติ ประจาํ วนั ตอ่ ไป

1.2 วตั ถุประสงค์ของงานวิจยั

1.2.1 เพอื สร้างเครืองฟอกอากาศดว้ ยโอโซนได้
1.2.2 เพอื ทดสอบประสิทธิภาพเครืองฟอกอากาศ

2

1.3 ขอบเขตของงานวจิ ัย

1.3.1 มีสวิตชค์ วบคมุ ระบบเปิ ด-ปิ ด และมีสถานะไฟบอกในการทาํ งาน
1.3.2 การฟอกจะผ่านแผ่นกรองอากาศ 4 ชัน และหลอดโอโซนเพือทําการกําจัดกลิน
กบั สารปนเปื อนในอากาศ
1.3.3 มีลอ้ สามารถเคลือนทีและเคลือนยา้ ยได้
1.3.4 มีเครืองวดั ปริมาณค่าฝ่ ุนละอองบอกค่าเป็ นตวั เลขแสดงผลทีหน้าจอ โดยใช้เซนเซอร์
Dust Sensor GP2Y1010AU0F
1.3.5 ขนาดโครงสร้างชินงาน 360  200  570 ซม. เหมาะสาํ หรับห้องขนาด 32 ตร.ม.
1.3.6 เครืองฟอกอากาศดว้ ยโอโซนใชไ้ ฟ 220 VAC และความถี 50 Hz
1.3.7 ลมดดู อากาศสามารถปรับระดบั ได้ 3 ระดบั คอื ลม L ลม M และ ลม H
1.3.8 เครืองฟอกอากาศดว้ ยโอโซนสามารถใชง้ านไดต้ อ่ เนืองเป็นเวลา 3-4 ชวั โมง

1.4 ผลทคี าดว่าจะได้รับ

1.4.1 ไดเ้ ครืองฟอกอากาศดว้ ยโอโซนสามารถลดปริมาณฝ่ ุนละอองไดอ้ ยา่ งมีประสิทธิภาพ
1.4.2 ไดส้ ามารถนาํ ไปใชใ้ นหอ้ งนอนในบา้ นเรือนและตามสถานทีตา่ ง ๆ ไดอ้ ยา่ งสะดวก
1.4.3 ไดต้ วั เครืองฟอกอากาศทาํ งานเงียบไมม่ ีเสียงรบกวน
1.4.4 ไดอ้ ากาศทีบริสุทธิจากเครืองฟอกอากาศดว้ ยโอโซน

3

บทที 2
ทฤษฎแี ละงานวจิ ยั ทีเกยี วข้อง

งานวิจยั เรือง เครืองฟอกอากาศดว้ ยโอโซนนี คณะผวู้ ิจยั ไดศ้ ึกษาหลกั การทฤษฎีและคน้ ควา้
งานวจิ ยั ทีเกียวขอ้ ง ซึงมีหวั ขอ้ ดงั ตอ่ ไปนี

2.1 แนวความคดิ แผนผงั การทาํ งานของเครืองฟอกอากาศดว้ ยโอโซน
2.1.1 อธิบายหลกั การทาํ งาน

2.2 ทฤษฎีทีเกียวขอ้ ง
2.2.1 คุณลกั ษณะของโอโซน
2.2.2 การทาํ งานของโอโซน
2.2.3 การเกิดโอโซน
2.2.4 จดุ เด่นของกา๊ ซโอโซน
2.2.5 คณุ สมบตั ขิ องโอโซน
2.2.6 คณุ สมบตั ิทางกายภาพ
2.2.7 คุณสมบตั ิทางคุณภาพ

2.3 ประโยชนจ์ ากโอโซน
2.3.1 ระบบนาํ Drinking Water ขจดั กลิน Odor Removal
2.3.2 ระบบชลประทาน Utility Water ฆา่ เชือโรคในอากาศ Air Disinfection
2.3.3 สวนสตั วน์ าํ Aquarium
2.3.4 โอโซนไดถ้ กู นาํ ไปใชง้ านอะไรบา้ ง
2.3.5 โอโซนอยไู่ ดน้ านเทา่ ไหร่

2.4 การประยกุ ตใ์ ชโ้ อโซน
2.4.1 โอโซนสาํ หรบั หอผงึ นาํ
2.4.2 โอโซนสาํ หรับสระวา่ ยนาํ
2.4.3 โอโซนสาํ หรบั นาํ เสีย
2.4.4 โอโซนสาํ หรับบาํ บดั อากาศ
2.4.5 โอโซนสําหรบั นาํ ดืม
2.4.6 โอโซนสําหรับงานอืน ๆ
2.4.7 ผลกระทบตอ่ สุขภาพของโอโซน

4

2.4.8 เรียนรู้วา่ โอโซนทีระดบั พนื ดินกระทบตอ่ สุขภาพของคุณอยา่ งไร
2.4.9 วิธีการลดความเสียงของคุณในการสมั ผสั กบั โอโซนภายในอาคาร
2.5 หลกั การทาํ งานของหลอดโอโซน
2.5.1 หลกั การทาํ งานของวงจรทวีแรงดนั ของหลอดโอโซน
2.6 ความหมายและชนิดของมอเตอร์ไฟฟ้า

2.7 หลกั การทาํ งานของแผน่ กรองอากาศ HEPA
2.7.1 แผน่ กรองอากาศ HEPA Filter VS แผน่ กรองอากาศแบบทวั ไป
2.7.2 การดูแลแลรกั ษาแผน่ กรองอากาศ

2.8 หลกั การทาํ งานของเซนเซอร์ฝ่ ุนชาร์ป รุ่น GP2Y1010AU0F
2.8.1 การทาํ งานเครืองตรวจวดั ฝ่ นุ PM 2.5 ในรูปแบบต่าง ๆ

2.9 หลกั การทาํ งานของ NodeMCU V2 WIFI LUA based ESP8266-12E
2.10 หลกั การทาํ งานจอแสดงผล LCD I2C
2.11 หลกั การทาํ งานของ Shield NodeMCU Dust V1.2
2.12 ความรู้เกียวกบั ฝุ่นละออง

2.12.1 ผลกระทบของฝ่นุ ละออง
2.12.2 แนวทางการลดปัญหาฝ่นุ ละออง
2.13 งานวจิ ยั ทีเกียวขอ้ ง

5

2.1 แนวความคิดแผนผงั การทํางานของเครืองฟอกอากาศด้วยโอโซน

รูปที 2.1 แผนผงั การทาํ งานของเครืองฟอกอากาศดว้ ยโอโซน

6

2.1.1 อธิบายหลกั การทาํ งาน
1. เมือทําการจ่ายไฟฟ้า AC 220 V จากนันทําการเปิ ดสวิตช์เครือง จอ LCD จะแสดง

สถานะการทาํ งานของเครืองฟอกอากาศดว้ ยโอโซน
2. เมือจ่ายไฟเครืองดูดอากาศจะทํางาน ทําให้เกิดการดูดอากาศจากข้างนอกเข้ามา

โดยผ่านแผ่นกรองอากาศและเริมทําการฟอกอากาศ และมีหน้าจอแสดงค่าปริมาณฝ่ ุนละออง
ก่อนทาํ การฟอก

3. จากนันอากาศทีโดนดูดเขา้ มาผ่านกรองอากาศแลว้ ก็จะตอ้ งผ่านหลอดโอโซนก่อน
เพอื ให้หลอดโอโซนผลิตโอโซนได้ ทาํ ให้อากาศบริสุทธิและมีประสิทธิภาพมากขึนเสียก่อน

4. หลงั จากทีหลอดโอโซนได้ทําให้อากาศมีประสิทธิภาพแลว้ เครืองดูดอากาศก็จะ
ทาํ การดูดอากาศออกมาเพอื ทีจะไดอ้ ากาศทีบริสุทธิ

5. และมีหนา้ จอแสดงบอกคา่ ปริมาณฝ่ ุนละอองหลงั จากทีทาํ การฟอกอากาศแลว้

2.2 ทฤษฎที เี กยี วข้อง

2.2.1 คุณลกั ษณะของโอโซน
1. โอโซน เป็ นก๊าซซึงทําปฏิกิริยาออกซิไดร์ในการฆ่าเชือโรคได้อย่างรวดเร็วและ

ยอดเยยี มกวา่ สารคลอรีน
2. กระทรวงสาธารณสุขไดก้ าํ หนดใหโ้ อโซน (ซึงเป็ นก๊าซทีใหค้ วามปลอดภยั สูง) ในการ

ยบั ยงั การเจริญเติบโตของเชือโรค ใชใ้ นโรงงานผลิตภณั ฑบ์ รรจขุ วด หรือในการผลติ คลา้ ยคลึงกนั
3. โอโซนสามารถนาํ มาใชเ้ พอื ขจดั กลินเหมน็ หรือ กลินอบั
4. โอโซนสามารถนาํ มาใชเ้ พอื ผลิตนาํ บริสุทธิ
5. โอโซนเป็นก๊าซฆา่ เชือโรคและไวรัสตา่ ง ๆ ใหผ้ ลทีปลอดภยั
6. โอโซนไมก่ ่อใหเ้ กิดสารอืน ๆ เช่น ไตรฮาโลมเี ทน
7. โอโซนมีคุณสมบตั ิทีดีเยียมในการกาํ จดั หรือแยกย่อยโลหะจาํ พวกเหล็ก แมงกานีส

ซลั เฟต ตะกวั และสามารถกาํ จดั อนุภาคกมั มนั ตรังสี (Randon) ในนาํ
8. โอโซนมีคุณสมบตั ิทีมีคุณสมบตั ิยอดเยียมในการบาํ บดั นาํ เสีย จุดเด่นอีกประการหนึง

คือไม่ก่อสารตกคา้ งทีเป็นอนั ตรายโอโซนจะกลายสภาพเป็นออกซิเจนในทีสุด
9. เนืองจากโอโซนมีสภาพเป็ นก๊าซ O3 เพียงชัวคราว จึงไม่สามารถบรรจุหรือเก็บไว้

ในขวด โอโซนจะมีการผลติ ได้ ณ จุดผลิตเท่านนั

7

โอโซนจะแปรสภาพเป็นก๊าซออกซิเจนภายในเวลา 20 นาที ในนาํ และ 5 นาที ในอากาศ
ขึนอยู่กับอุณหภูมิของอากาศและนําขณะนัน (20-90 นาที ในนําขึนอยู่กับอุณหภูมิ) (8 วินาที
- 50 นาที ในอากาศขนึ อยกู่ บั อณุ หภูมิ)

2.2.2 การทาํ งานของโอโซน
โอโซน คือรูปหนึงของก๊าซออกซิเจนทีมีพลัง (Active Oxygen) สามารถทาํ ปฏิกิริยา

ออกซิเดชนั กบั สารอินทรียไ์ ดเ้ กือบทุกชนิดทงั ในนาํ และในอากาศ มีฤทธิในการฆา่ เชือทีรุนแรงและ
เร็วกว่าคลอรีนถึง 3,125 เท่า โอโซนจะเข้าไปจบั โมเลกุลของสารปนเปื อน และทําการแยกย่อย
สลายโดยการเปลียนโครงสร้างของสารนัน โอโซนเป็ นก๊าซทีมีโครงสร้างไม่เสถียร หลงั ทํา
ปฏิกิริยาโอโซนจะแปรสภาพกลบั เป็ นก๊าซออกซิเจนซึงไม่เป็ นอนั ตราย หรือส่งผลกระทบใด ๆ
ต่อมนุษย์ สัตว์ และสิงแวดล้อม ถูกค้นพบเมือ ค.ศ.1840 โดยนักเคมีชาวเยอรมัน ชือ คริสเตีย
เฟเดอริก ชอนไบน์ โดยตงั ชือเป็นภาษาองั กฤษวา่ OZEIN ทีแปลวา่ “ดม”

รูปที 2.2 กระบวนการเกิดโอโซน
(ทีมา : http://www.ozoneinter.com/knowlage.html)

2.2.3 การเกิดโอโซน
1. ในธรรมชาติก๊าซโอโซนเกิดจากกระแสไฟฟ้าแรงสูงในอากาศ หรือฟ้าผา่ ฟ้าแลบ และ

แสงจากดวงอาทิตยท์ ีมีรังสีอลั ตราไวโอเลตเปลียนโครงสร้างของออกซิเจนจาก O2 ใหเ้ ป็น O3
2. การใชร้ ังสีอลั ตราไวโอเลต หรือหลอด UV วิธีนีจะสร้างความเขม้ ขน้ ของก๊าซโอโซน

ไม่สูงนกั จะอยใู่ นช่วง 0.01- 0.10% โดยนาํ หนกั (ช่วงคลืน 185 นาโนเมตร)
3. การใช้สนามแม่เหล็กไฟฟ้ าความถีสู ง (High Frequency Corona Discharge) จะ

สามารถทาํ ความเขม้ ขน้ ของก๊าซโอโซนไดส้ ูงถึง 6% โดยนาํ หนกั ในยุโรป และอเมริกา สามารถ
ผลิตได้ 3,000 ปอนด/์ วนั (ประมาณ 56 กิโลกรมั /ชวั โมง)

8

O2 Corona, UV O3 Disinfectant O2

ออกซิเจนในนาํ ไฟฟ้าแรงดนั สูง โอโซน บาํ บดั /ฆา่ เชือ/ดบั กลิน ออกซิเจนในอากาศ

รูปที 2.3 ปฏิกิริยาออกซิเดชนั
(ทีมา : http://www.kingozone.com)

โอโซนเป็ นสารอยู่ในสถานะก๊าซ ประกอบด้วยโมเลกุลของออกซิเจน 3 โมเลกุล
ก๊าซโอโซนพบมากทีระดับความสูงประมาณ 10 - 50 กิโลเมตร เหนือผิวโลกในชันบรรยากาศ
สตราโตสเฟี ยร์ (Stratospheres) ช่วยลดอนั ตรายจากรังสีอลั ตราไวโอเลต็ จากดวงอาทิตย์ ก๊าซโอโซน
เกิดไดเ้ องในธรรมชาติ จากกระแสไฟฟ้าแรงสูงในอากาศเนืองจากฟ้าผ่าหรือฟ้าแลบ ทาํ ให้ก๊าซ
ออกซิเจนซึงปกติประกอบด้วยออกซิเจน 2 อะตอม รวมกันเป็ น 1 โมเลกุล (O2) แตกตัวเป็ น
ออกซิเจนอะตอมอิสระ (O) แลว้ รวมกบั ก๊าซออกซิเจนโมเลกุลอืน เกิดเป็ นโอโซนโมเลกุล (O3)
ดังแสดงในรูปที 2.3 นอกจากนันรังสีอลั ตราไวโอเล็ตจากดวงอาทิตยก์ ็ทาํ ให้ออกซิเจนโมเลกุล
แตกตวั เกิดก๊าซโอโซนไดเ้ ช่นกนั O3 ทีเกิดโดยวธิ ีนีมีความปริมาณเพยี ง 0.02 - 0.2 ppm

2.2.4 จุดเด่นของก๊าซโอโซน
1. ฆ่าเชือโรคได้รวดเร็ว โดยเฉพาะแบคทีเรีย (ทาํ ให้เกิดโรคและกลินเหม็น) ทีความ

เขม้ ขน้ 0.01 - 0.04 PPM
2. ทาํ ลาย กลิน สารเคมี และก๊าซพิษไดด้ ีเยยี ม
3. ไม่ทิงพิษตกคา้ ง เพราะเมือทาํ ปฏิกิริยากบั มลพิษเสร็จทุกครัง จะได้ออกซิเจน (O2)

ทีเป็นกา๊ ซบริสุทธิ จึงเป็นการรักษาสิงแวดลอ้ มทีดี
4. สามารถผลิตขึนไดจ้ ากอากาศทวั ไป และบริเวณทีมีไฟฟ้าใช้
5. สามารถควบคุมไดง้ า่ ยอยา่ งอตั โนมตั ิ
6. ค่าใช้จ่ายในการใช้งานและบาํ รุงรักษาตาํ มากและใชไ้ ดต้ ลอดไป ไม่ตอ้ งคอยเปลียน

อนั ใหม่เหมือนสารเคมีดบั กลินอืน ๆ
2.2.5 คุณสมบตั ิของโอโซน
เมือโลกเกิดการเปลียนแปลงทางดา้ นสภาวะอากาศเมือโลกร้อนขึน คนเราก็ยอ่ มทีจะตอ้ ง

เขา้ สู่ระบบการศึกษา ไม่ได้หมายความว่าเมือก่อนเราไม่มีการเรียนรู้ เราไม่มีการศึกษา แต่เมือ
สภาวะอากาศเปลียนแปลง ย่อมส่งผลกระทบถึงชีวิตความเป็ นอยู่ในปัจจุบนั ของเราดว้ ย ชีวิตเรา

9

เปลียนแปลงไปอย่างไรเมือก่อนอากาศโลกดี มีแม่นาํ มีตน้ ไม้ ฝนตกตามฤดูกาล บา้ นทีพกั อาศัย
ไม่ตอ้ งมีพดั ลม ไม่ตอ้ งเครืองปรับอากาศ ไม่ตอ้ งมีตูเ้ ยน็ ไม่ตอ้ งสร้างบา้ นทีเป็นหอ้ งกระจกใหเ้ กิด
การสะท้อนของแสง ให้เกิดการทําลายชันบรรยากาศ เมือยุคสมัยเปลียน เทคโนโลยีเปลียน
คนเปลียนแปลงความคิด มีความรู้มากขึน มีการพฒั นาทางดา้ นเทคโนโลยเี พิมมากขึน ความหมาย
คือบ้านเมืองเจริญทางด้านเทคโนโลยีเพิมมากขึน แต่สิงแวดลอ้ มเจริญลดลง จึงจาํ เป็ นต้องให้
โอโซนอยู่กับเราให้ได้มากทีสุดโอโซน เรียกได้ว่าเป็ นตัวออกซิไดซ์อย่างแรง ปกติในการทํา
ความสะอาดเพือฆา่ เชือโรค ทาํ ลายเชือโรค หรือเชือแบคทีเรียต่าง ๆ ในระดบั อุตสาหกรรมก็จะใช้
คลอรีน แต่พบว่าโอโซนมีฤทธิสูงกว่าคลอรีนถึง 50% พร้อมกันนียงั มีประสิทธิภาพในการกาํ จัด
เชือแบคทีเรีย ไวรัส รา ได้อีกด้วย โดยในการปฏิกิริยากับโอโซนอย่างดีนันอาจตอ้ งอาศยั ก๊าซ
คาร์บอนไดออกไซด์และนํา ดังนันในปัจจุบนั ในโรงงานมกั จะมีการนาํ โอโซนมาใช้ประโยชน์
ในการฆ่าเชือจุลินทรียต์ ่าง ๆ ทงั ในนาํ และในอากาศ กาํ จดั ของเสียในอุตสาหกรรม กาํ จดั ราเมือง
และแบคทีเรียในห้องเยน็ ซึงการนําโอโซนมาใชป้ ระโยชน์นันมีมาตงั แต่ พ.ศ.2477 และมีการใช้
อยา่ งตอ่ เนืองมาจนถึงปัจจุบนั อยา่ งกวา้ งขวาง ซึงก็ยงั คงคอนเซ็ปตใ์ นการกาํ จดั เชือแบคทีเรีย เชือรา
โดยปัจจัยทีมีผลต่อการจาํ กัดเชือจุลินทรียเ์ หล่านีก็จะขึนอยู่กับปริมาณความเขม้ ขน้ ของโอโซน
คุณภาพนํา อุณหภูมิ และอตั ราการหมุนเวียนในระบบนาํ ดว้ ย เครืองผลิตโอโซนสามารถฆ่าเชือ
แบคทีเรียไดม้ ากกวา่ คลอรีนถงึ 3 เทา่ ตวั จริง ๆ

2.2.6 คณุ สมบตั ทิ างกายภาพ
1. มีสถานะก๊าซทีอณุ หภมู ิปกติไม่เสถยี ร
2. มีสีนาํ เงิน
3. มีกลินฉุนแรง
4. มีนาํ หนกั ประมาณ 2.17 kg/m3 ทีความดนั บรรยากาศ

2.2.7 คุณสมบตั ทิ างคุณภาพ
1. มีความสามารถในออกซิเดชนั สูง (เร็วกวา่ คลอรีน 152%)
2. สามารถยอ่ ยสลายสี กลิน ก๊าซพษิ ได้
3. มีความสามารถในการฆ่าเชือโรค (เร็วกวา่ คลอรีน 3,125 เท่า)

2.3 ประโยชน์จากโอโซน

โอโซน เป็ นก๊าซธรรมชาติรูปแบบหนึงของออกซิเจนทีไม่เสถียร แต่มีพลังงานในการทํา
ปฏิกิริยาออกซิเดชันสูง โดยเมือทําปฏิกิริยาแล้วจะไม่เหลือสารพิษตกค้างใด ๆ นอกจากก๊าซ

10

ออกซิเจน จึงมีการนาํ โอโซนไปใชใ้ นงานอยา่ งแพร่หลาย ทงั ในครัวเรือน สํานกั งาน จนถึงโรงงาน
อตุ สาหกรรม เช่น

2.3.1 ระบบนาํ Drinking Water ขจดั กลิน Odor Removal
- ควบคมุ มลพิษ Pollution Control
- กาํ จดั กลิน Odor Removal
- กาํ จดั เชือโรค Disinfection
- ลดปริมาณโลหะหนกั Heavy Metals Reduction

2.3.2 ระบบชลประทาน Utility Water ฆา่ เชือโรคในอากาศ Air Disinfection
- การฟอกสี Bleaching
- ลดระดบั COD / BOD Reduction
- ทาํ ลายสารพิษ Cyanide Destruction

2.3.3 สวนสตั วน์ าํ Aquarium
- อากาศบาํ บดั Air Treatment
- นาํ ดืม Drinking water
- การบาํ บดั นาํ Water Treatment
- กาํ จดั แมลง Pesticide Removal

2.3.4 โอโซนไดถ้ กู นาํ ไปใชง้ านอะไรบา้ ง
1. ใชใ้ นครัวเรือน เช่น ลา้ งผกั ผลไม้ และอาหารสด ขจดั สารพษิ ยาฆา่ แมลง และเชือโรค
2. ใชป้ ระกอบกบั เครืองกรองนาํ ทาํ นาํ ดืม
3. ใชข้ จดั กลินอบั เหมน็ ตกคา้ งตามห้องตา่ ง ๆ
4. ใชใ้ นวงการแพทย์ เชน่ ใชฆ้ ่าเชือโรคในหอ้ งผ่าตดั หรือห้องผปู้ ่ วย
5. ใชบ้ าํ บดั นาํ เสียเพือขจดั สารเคมี สารแขวนลอย ฟอกสี โลหะหนกั
6. ใชก้ บั ระบบนาํ เพอื การพาณิชย์ และระบบนาํ ดืมชุมชนทวั ไป
7. ใชก้ ระบวนการเพาะเลียงสตั วน์ าํ เช่น บ่อปลา บอ่ เพาะฟักลูกกงุ้
8. ใชใ้ นระบบนาํ ของหอระบายความร้อน เพือควบคมุ ตะไคร่นาํ การเกิดตะกรัน

2.3.5 โอโซนอยไู่ ดน้ านเทา่ ไหร่
หลังจากทีใช้โอโซนจบั ตวั และออกจากเครืองผลิตโอโซนไปกระจายอยู่ภายในห้อง

โอโซนเปลียนสภาพกลับมาเป็ นออกซิเจน (O2) ทันทีโดยขันตอนต่าง ๆ เนืองจากว่าโอโซน
เป็ นสารเคมีทีมีลกั ษณะไม่มนั คง ซึงจะทาํ ให้เพิมแรงในขนั ตอนการทาํ ปฏิกิริยาจากออกไซด์กับ
ตวั ตน้ เหตุทีทาํ ใหเ้ กิดกลิน สะสารต่าง ๆ จะถูกยา้ ยโดยโอโซน โอโซนจะเปลียนเป็ นออกซิเจน (O2)

11

ภายใน 30 นาที จะมีส่วนทีเหลือเพียงครึงเดียวเท่านัน เป็ นหลกั การเดียวกันกับเรขาคณิตทีลด
จาํ นวนทีละครึง เช่น 1 6 8 4 2 1 ในทางปฏิบัติครึงหนึงของวงจรของ โอโซน มักจะน้อยกว่า
30 นาที ของแบคทีเรียและสิงทีมีชีวิตอืน ๆ ในอากาศ แต่ในขณะเดียวกันโอโซนก็มีพลังงาน
พอทีจะทาํ ให้งานทีมนั ปฏิบตั ิอยู่สําเร็จลุล่วงได้ โอโซนจะไปทาํ ลายแหล่งของกลิน อยา่ งไรก็ตาม
กลินสามารถกลบั มาไดอ้ ีก ถา้ หากยงั มีความชืนเพราะสาเหตุของกลินนนั เกิดจากความชืนทีทาํ ให้
เกิดเชือรา

2.4 การประยกุ ต์ใช้โอโซน

2.4.1 โอโซนสําหรับหอผึงนํา เพือใช้สําหรับฆ่าเชือโรคช่วยแก้ไขปัญหาการเกิดตะกรัน
ค่าใชจ้ ่ายในการเติมสารเคมตี ่าง ๆ ปลอดภยั ไม่มีสารตกคา้ งสามารถทาํ งานไดด้ ว้ ยตวั เอง

2.4.2 โอโซนสําหรับสระวา่ ยนาํ เพือกาํ จดั มลพิษต่าง ๆ ของสระว่ายนาํ ช่วยฆ่าเชือโรคโดยไม่
ทิงสารตกคา้ ง ช่วยใหน้ าํ ใส

2.4.3 โอโซนสําหรับนาํ เสีย เพือทาํ การลดออกซิเจนกบั สารปนเปื อนนาํ รวมถึงธาตโุ ลหะหนกั
และแกป้ ัญหาเรืองสีและกลิน

2.4.4 โอโซนสําหรับบําบดั อากาศ เพือทาํ การแก้ปัญหาเรืองฝ่ ุนและสารพิษ ช่วยให้อากาศ
บริสุทธิรวมถึงการทาํ เป็นหอ้ งปลอดเชือโรค

2.4.5 โอโซนสําหรับนาํ ดืม เพือทาํ นาํ ธรรมดาให้สะอาดโดยการป้อนโอโซนลงนาํ เพือทาํ การ
ฆ่าเชือและกาํ จดั ตะกอนต่าง

2.4.6 โอโซนสําหรับงานอืน ๆ
1. ใชใ้ นรถยนต์ เพอื ปรับสภาพอากาศในหอ้ งโดยสาร
2. ใชใ้ นครัวเรือน เช่น ลา้ งผกั ผลไม้ และอาหารสด จากสารเคมี ยาฆา่ แมลง และเชือโรค

ใชใ้ นทางการแพทย์
2.4.7 ผลกระทบต่อสุขภาพของโอโซน
เพือทาํ ความเขา้ ใจผลกระทบของโอโซนอย่างเต็มที จาํ เป็ นตอ้ งแยกเรืองจริงออกจาก

เรืองแต่ง โอโซนสามารถเป็ นไดท้ งั สิงดีและสิงไมด่ ีขึนอยู่กบั วา่ อยทู่ ีไหนในชนั บรรยากาศของเรา
เช่น เดียวกับที ผลิตภัณ ฑ์บางอย่างส ามารถดีขึนหรื อแย่ลงได้โดย ขึนกับว่าผลิ ตภัณ ฑ์เหล่ านัน
เพิมโอโซนทีระดบั พืนดินซึงเป็นอนั ตรายต่อสุขภาพให้อากาศภายในอาคารของคุณหรือไม่ เรียนรู้
เพิมเติมเกียวกับเครืองของ Blueair และการทดสอบโอโซน โอโซนคืออะไรและทําไมจึงมี
ความสําคญั โอโซน (O3) เป็ นรูปแบบทีเกิดปฏิกิริยาไดง้ า่ ยของออกซิเจน แก๊สสีฟ้าอ่อนทีเป็ นพิษ
ซึงมีกลินไม่พึงประสงค์ทีแหลมคลา้ ยคลึงกับคลอรีนและมีคุณสมบัติในทาํ ให้การเกิดปฏิกิริยา

12

รวมตวั กบั ออกซิเจนทีรุนแรง สามารถเกิดขึนไดเ้ องตามธรรมชาติหรือถูกมนุษยส์ ร้างขึนเมือพูดถึง
การทําความเข้าใจผลกระทบด้านบวกหรือด้านลบของโอโซน คําโปรยของ EPA (สํานักงาน
ปกป้องสิงแวดลอ้ มสหรัฐฯ) ทีวา่ "ดีเมืออยสู่ ูง แย่เมืออยูใ่ กล"้ เป็ นจุดเริมตน้ ทีดี นนั เพราะว่าขึนอยู่
กบั ว่าอย่ทู ีไหนในชนั บรรยากาศ โอโซนสามารถส่งผลกระทบต่อชีวิตบนพืนโลกไดท้ งั ในทางทีดี
และไม่ดี เมือเกิดขึนในทีสูง (ส่วนหนึงของชนั สตราโตสเฟรียร์ทีมีความเขม้ ขน้ ของโอโซนสูงกวา่
ตงั แต่ 2 ถึง 8 ppm) โอโซนเป็ นสิงทีดีเนืองจากช่วยป้องกนั แสงอลั ตร้าไวโอเล็ตทีก่อความเสียหาย
ไม่ให้ลงมาถึงพืนโลก เมือโอโซนเช่นเดียวกนั อยู่ทีระดบั พืนดินจะกลายเป็ นอนั ตรายต่อทางเดิน
หายใจทีรุนแรง ซึงเป็ นเหตุผลว่าทาํ ไม EPA (สํานักงานปกป้องสิงแวดลอ้ มสหรัฐฯ) ถึงกล่าวว่า
"แย่เมืออยใู่ กล"้ เหตผุ ลทีเป็นอนั ตรายมากในอากาศทีเราสูดหายใจเพราะวา่ โอโซนเป็นสารทีทาํ ให้
เกิดปฏิกิริยากบั ออกซิเจนทีรุนแรง โอโซนสามารถสร้างความเสียหายให้กบั เยอื เมือกและเนือเยือ
ในทางเดินหายใจของมนุษย์ สตั ว์ และพชื ได้ เมือความเขม้ ขน้ สูงกวา่ 50 ppb

2.4.8 เรียนรู้วา่ โอโซนทีระดบั พนื ดินกระทบต่อสุขภาพของคณุ อยา่ งไร
แหล่งกาํ เนิดของโอโซนในระดับพืนดินหลกั ภายในอาคารคือผ่านอากาศทีถูกนาํ เขา้ สู่

ภายในจากภายนอกอาคาร สาเหตหุ ลกั คือไอเสียจากรถยนต์ นนั คอื เหตผุ ลวา่ ทาํ ไมในวนั ทีมีโอโซน
ภายนอกอาคารสูง เช่น ในช่วงฤดูร้อน ส่งผลให้ระดับโอโซนภายในอาคารสูงขึน ความเขม้ ขน้
ของโอโซนอาจตาํ กว่าภายในอาคารเมือเทียบกบั ภายนอกอาคาร แต่ยงั คงใช้เวลาภายในอาคาร
มากกว่า ซึงเป็ นเหตุผลว่าทาํ ไมแมแ้ ต่ในปริมาณน้อยก็สามารถมีแนวโน้มในการส่งผลกระทบ
ด้านลบได้ นอกเหนือจากการมาจากภายนอกอาคาร โอโซนยงั สามารถถูกปล่อยออกสู่อากาศ
จากอุปกรณ์เครืองใช้บางอย่างในบ้านและสํานักงาน เช่น เครืองเป่ าผม เครืองผสมอาหาร
เครืองพิมพ์ และเครืองถ่ายสําเนาแบบเลเซอร์ กระบวนการอุตสาหกรรมบางอย่าง เช่น การบาํ บดั
นาํ ขวดดว้ ยโอโซน และจากเครืองกรองอากาศบางประเภทนอกจากนี โอโซนยงั สามารถถูกสร้าง
ได้จากภายในบ้านหรือสํานักงานโดยเครืองฟอกอากาศในห้องภายในทีอยู่อาศัย บางบริษัท
กล่าวเสนอดว้ ยว่าโอโซนทีผลิตภณั ฑ์ของพวกเขาสร้างจะช่วยสลายสารปนเปื อนทีเป็ นอนั ตราย
อ้างอิงจากการศึกษาวิจยั โดย EPA (สํานักงานปกป้องสิงแวดลอ้ มสหรัฐฯ) ในปี 2009 การทํา
ปฏิกิริยาระหว่างโอโซนและสารอินทรียร์ ะเหยง่าย (VOC) สามารถสร้าง VOC อืน ๆ อย่างสาร
ฟอร์มาลดีไฮด์และอลั ดีไฮด์ ซึงเป็ นพิษมากกว่า VOC เดิมในห้องได้ ยิงกว่านันพวกเขาคน้ พบว่า
โอโซนไมไ่ ดข้ จดั อนุภาค เชน่ ฝ่นุ หรือละอองเกสรดอกไมจ้ ากอากาศ ในขณะทีเครืองกาํ เนิดโอโซน
อาจมีประสิทธิภาพในการขจดั หรือสลายสารประกอบทีสร้างกลินต่าง ๆ แต่เครืองกาํ เนิดเหล่านี
ไม่ควรถูกนํามาใชใ้ นขณะทีมีคนหรือสัตวอ์ ยู่ในห้อง ข่าวดีก็คือ "ไม่ใช่เครืองฟอกอากาศทงั หมด
ทีทําให้เกิดโอโซน" แม้แต่โอโซนปริมาณน้อยก็สามารถเป็ นอันตรายต่อสุขภาพของคุณได้

13

สัญญาณเบืองตน้ ของการสัมผสั กับโอโซน รวมถึงสิงต่าง ๆ อย่างการระคายเคืองตา ปากแห้ง
การไอ อาการบวม หายใจหวีด หายใจขดั และอาการเจ็บหน้าอกในคนทีมีสุขภาพแขง็ แรง หากมี
สภาวะทีมีอยู่แลว้ เช่น โรคหอบหืดโรคหลอดลมอกั เสบ โรคหัวใจ หรือภาวะพองลมในเนือเยือ
อาจคาดไดว้ ่าอาการจะแย่ลงเมือสัมผสั กบั โอโซน ทารกและเด็กมีนาํ หนกั ตวั น้อยกว่า แต่กลบั สูด
หายใจเอาอากาศในปริมาตรทีมากกว่าผูใ้ หญ่ โดยเฉพาะเขา้ ทางปากของพวกเขา นอกจากนี
เด็กยงั สูดหายใจดว้ ยอากาศทีอยู่ตาํ กว่าใกลพ้ ืน ใกลแ้ หล่งกาํ เนิดของโอโซนทีถูกสร้างโดยเครือง
ฟอกอากาศมากกว่า บางการศึกษาแนะนําว่าโอโซนสามารถช่วยลดความเข้มข้นของเชือโรค
ในอากาศไดจ้ ริง และหยุดการเจริญเติบโตของไวรัส แบคทีเรีย และเชือราได้ ปัญหาก็คือเพือขจดั
สิงปนเปื อนอย่างแทจ้ ริง ระดบั ของโอโซนในอากาศจะต้องสูงเป็ น 5-10 เท่า ของระดับทีถือว่า
ปลอดภยั สาํ หรับการหายใจข่าวดีก็คือสามารถฟื นตวั จากการสัมผสั ระยะสันกบั ระดบั ของโอโซน
ทีตาํ ได้ ความเสียงด้านสุขภาพทีรุนแรงกว่าและส่งผลเป็ นเวลานาน เช่น โรคปอด จะเกิดขึนเมือ
สูดหายใจดว้ ยระดบั ของโอโซนทีสูงหรือแมแ้ ต่ระดบั ของโอโซนทีตาํ เป็นระยะเวลานาน

2.4.9 วธิ ีการลดความเสียงของคณุ ในการสัมผสั กบั โอโซนภายในอาคาร
มีหลายขนั ตอนทีสามารถทาํ เพอื ลดหรือขจดั ความเสียงจากโอโซนได้
1. เลือก HEPA (High Efficiency Particulate Air) เครื องฟอกอากาศและเครืองดูดฝ่ ุน

ทีไดร้ บั การรับรอง ARB ทีไมส่ ร้างโอโซน
2. เพมิ การระบายอากาศโดยการเปิ ดหนา้ ต่าง (เวน้ แตร่ ะดบั โอโซนภายนอกอาคารสูง)
3. ติดตงั พดั ลมระบายอากาศสําหรับอุปกรณ์ (เครืองถ่ายเอกสาร ฯลฯ) ทีสามารถสร้าง

โอโซนได้ อยา่ ตงั อปุ กรณท์ ีสามารถสร้างโอโซนไดใ้ นพนื ทีปิ ดขนาดเลก็
4. บํารุงรักษาอุปกรณ์สํานักงานหรื ออุตสาหกรรมและระบบการจัดการอากาศ

อยา่ งเหมาะสมเสมอ
5. ใชผ้ ลิตภณั ฑท์ าํ ความสะอาดและวสั ดุก่อสรา้ งทีไมม่ ี VOC ในปริมาณสูงควบคุมระดบั

โอโซนภายในอาคารให้ปลอดภัยหน่วยงานรัฐบางหน่วยงานได้จัดตังมาตรฐานเพือช่วยจาํ กัด
การสัมผสั กบั โอโซนภายในอาคาร แม้ว่ามาตรฐานเหล่านีถูกกาํ หนดขึนสําหรับสํานักงานและ
อากาศภายนอกอาคาร มาตรฐานเหล่านีมีประโยชน์สําหรับอากาศภายในอาคารทีอยู่อาศยั ด้วย
เช่นกนั

14

2.5 หลกั การทาํ งานของหลอดโอโซน

รูปที 2.4 หลอดโอโซน
(ทีมา : https://www.lazada.co.th/products/9-ozone.com )

หลอดโอโซน เป็ นก๊าซธรรมชาติทีปราศจากสีและมีพลงั งานในการทาํ ปฏิกิริยาออกซิเดชนั สูง
โดยไม่เหลือสารพิษตกคา้ งใด ๆ นอกจากออกซิเจน โอโซนยงั มีฤทธิทาํ ลายเชือแบคทีเรีย รา และ
ไวรสั ไดด้ ีทีสุดและรวดเร็วทีสุด โดยเร็วกวา่ คลอรีนสูงสุด ถึง 5,000 เทา่

คุณสมบตั ิ
- ฆ่าเชือโรคไดร้ วดเร็ว โดยเฉพาะแบคทีเรีย ทาํ ให้เกิดโรคและกลินเหมน็ ทีความเขม้ ขน้ เพียง
0.01-0.04 PPM
- ทาํ ลาย กลิน สารเคมี และกา๊ ซพษิ ไดด้ ีเยยี ม
- ไฟเขา้ 220 V 50 Hz
- ใชพ้ ลงั งานไฟฟ้า 6 Watt
- ผลิตโอโซน 100-150 mg/h
2.5.1 ประสิทธิภาพของหลอดโอโซน

1. โอโซนช่วยในการขจัดกลินเหม็น กลินไม่พึงประสงค์ต่าง ๆ โดยส่วนประกอบ
ไอระเหยของสารอินทรียจ์ ะถูกโอโซนเขา้ ทําลาย ส่งผลให้กลินไม่พึงประสงค์ หรือกลินอบั ชืน
ต่าง ๆ ถกู ขจดั ไดอ้ ยา่ งมีประสิทธิภาพและรวดเร็ว

2. โอโซนช่วยในการทาํ ลายและยบั ยงั การเจริญเติบโตของเชือโรคต่าง ๆ จะถูกโอโซน
เขา้ ไปทาํ ลาย ทาํ ใหเ้ ชือโรคไม่สามารถเจริญเติบโตได้

3. โอโซนช่วยในการสลายก๊าซพิษ โดยจะเขา้ ไปทาํ ลายโครงสร้างของก๊าซพิษต่าง ๆ
ทาํ ให้เกิดการสลายตวั หรือเปลียนรูป

4. เพอื เพมิ ประสิทธิภาพการใชง้ าน ควรเปิ ด 2 – 3 ชวั โมงตอ่ ครัง ในพนื ที 3 – 5 ตรม.

15

2.5.2 หลกั การทาํ งานของวงจรทวแี รงดนั ของหลอดโอโซน

รูปที 2.5 ส่วนประกอบวงจรทวีแรงดนั
(ทีมา : https://pantip.com/topic/37150944)
หลกั การทาํ งานวงจรแหล่งจ่ายไฟกระแสตรงขนาด 12 โวลต์ มีหลกั การทาํ งานจากการ
ป้อนไฟกระแสสลับแรงดันขนาด 220 โวลต์ ให้กับวงจร โดยผ่านตวั หม้อแปลงไฟฟ้าจะถูก
ลดแรงดนั ไฟจากขนาด 220 โวลต์ ให้เหลือ 18 โวลต์ ดว้ ยหมอ้ แปลงไฟฟ้าแบบลดแรงดนั และทาํ
การเรียงกระแสดว้ ยวงจรเรียงกระแสแบบบริดจ์เร็คติฟลายจะไดไ้ ฟกระแสตรง ขนาด 12 โวลต์
และกรองสัญญาณไฟให้ราบเรียบขึนดว้ ยตวั คาปาซิเตอร์ C1 ขนาด 1uF 50 V ต่อขนานอยเู่ พอื กรอง
กระแสโดยมี LED ตอ่ อนุกรมอยกู่ บั รีจิสเตอร์ 4.7 K เพอื แสดงวา่ มีแรงดนั ออก

รูปที 2.6 วงจรทวีแรงดนั
(ทีมา : https://pantip.com/topic/37150944)

16

2.5.3 การหาปริมาณโอโซน
1. การทดสอบหาปริมาณโอโซนทีผลิตไดจ้ ากหลอดผลติ โอโซน

1.8
1.6
1.4
1.2
1
0.8
0.6
0.4
0.2

0
10 20 30 40 60

รูปที 2.7 กราฟมาตรฐานของสารละลายไอโอดีนความเขม้ ขน้ ของไอโอดีนในสานละลาย kI
(ทีมา : www.lib.kps.ku.ac.th)

เนืองจาก 1 โมเลกุลของ O3 จะทาํ ปฏิกิริยากบั 1 โมเลกุลของ I2 ดงั นัน I2 ในสารละลาย

KI เป็ นสัดส่วนโดยตรงกบั O3 ดงั นนั จะสามารถคาํ นวณหาปริมาณโอโซนทีผลิตไดจ้ ากเครืองผลิต
โอโซน โดยนําค่าการดูดกลืนแสงทีได้จากรู ปที 2.8 มาเปรี ยบเทียบกับกราฟมาตรฐาน
ของสารละลายไอโอดีนในรูป ซึงสามารถคาํ นวณได้ ดงั นี

ทีเวลา 60 วนิ าที : A = A1 + A2

โดย A = ผลรวมของคา่ การดูดกลืนแสงของ A1 และ A2

A1 และ A2 = ค่าการดูดกลืนแสงของสารละลาย Absorbing reagent ทีเก็บมา

ทดสอบ จากขวด Middget Impringer A1 และ A2

17

2.5 30 เวลา (วินาที) 60 90
2
1.5 A1 A2
1
0.5
01

รูปที 2.8 กราฟคา่ การดูดกลืนแสงของ Absorbing reagent หลงั จากผา่ นโอโซน
(ทีมา : www.lib.kps.ku.ac.th)

ทีเวลา 60 วนิ าที :
ปริมาณโอโซน (O3) = 97 μmole / l
= 97  48  10 - 6 g / l

ทีเวลา 1 ชวั โมง (3,600 วนิ าที) :
ปริมาณโอโซน (O3) = 97  48  60  10 - 6 g / l . h
= 0.27936 g / l . h

ดงั นนั กาํ ลงั การผลิตโอโซนของเครืองเทา่ กบั 0. 28 กรัม / ลิตร-ชวั โมง

2. ผลของโอโซนตอ่ ประสิทธิภาพการขจดั สี
จากการทดลองประสิทธิภาพการขจัดสีของโอโซนในนําแต่ละตัวอย่าง พบว่า

มีแนวโน้มเหมือนกัน คือเมือระยะเวลาในการบาํ บดั เพิมมากขึน % การขจดั สีก็จะเพิมขึนด้วย
จากรูปที 2.9 อตั ราการขจดั สีในนาํ สีฟ้า – ม่วง จะเพิมขึนทีละนอ้ ยในช่วงเวลาทีทดสอบ และทีเวลา
120 วนิ าที ประสิทธิภาพในการขจดั สีจะเพิมขึนอย่างรวดเร็วเป็น 21 % และจากผลการทดลองทีได้

% การขจัด ีส 18

จะเห็นวา่ โอโซนสามารถขจดั สีในนาํ สีฟ้า - ม่วง ไดเ้ พียงเลก็ นอ้ ย ซึงอาจเป็นผลมาจากความเขม้ ขน้
ของสีและระยะเวลาทีใชใ้ นการบาํ บดั สนั เกินไป

25
2

15

10

5
0 0 10 20 30 40 50 60 120

เวลาทีใชใ้ นการบาํ บดั (วนิ าที)
รูปที 2.9 กราฟผลของโอโซนตอ่ ประสิทธิภาพการขจดั สีในนาํ สีฟ้า – มว่ ง (Blue – Violet)

(ทีมา : www.lib.kps.ku.ac.th)

19

90
80

70

60

% การขจัด ีส 50

40

30

20

10

0 0 10 20 30 40 50 60 120

เวลาทีใชใ้ นการบาํ บดั (วินาที)

รูปที 2.10 กราฟผลของโอโซนตอ่ ประสิทธิภาพการขจดั สีในนาํ สีแดง (Red 2639) ประสิทธิภาพ
การขจดั สีในนาํ สีแดงจะเพมิ ขนึ เรือย ๆ และเพมิ ขึนอยา่ งรวดเร็วในช่วง 40 – 50 วินาที
และค่า % การขจดั สีเมือสินสุดการทดลองจะสูงถึง 85 %
(ทีมา : www.lib.kps.ku.ac.th)

20

% การขจัด ีส 18
16
14 10 20 30 40 50 60 120
12
เวลาทีใชใ้ นการบาํ บดั (วินาที)
10

8
6
4
2

0
0

รูปที 2.11 กราฟผลของโอโซนต่อประสิทธิภาพการขจดั สีในนําสีเขยี ว (Green 5700) อตั ราการ

ขจัดสีในช่วงแรกจะเพิมขึนทีละน้อย ๆ ซึงถือว่าอยู่ในระดับตาํ และในช่วงเวลา
60 – 120 วินาที ค่าการขจดั สีจะเพิมขึนอยา่ งรวดเร็วจากประมาณ 7.6 %เป็น 18 %

(ทีมา : www.lib.kps.ku.ac.th)

21

50

45

40
35

30

25

20

15

10

5

0 0 10 20 30 40 50 60 120

เวลาทีใชใ้ นการบาํ บดั (วินาที)

รูปที 2.12 ผลของโอโซนตอ่ ประสิทธิภาพการขจดั สีในนาํ สีดาํ (Black 7-B1952)

จะเพิมขึนอยา่ งต่อเนืองและค่าการขจดั สีสูงสุดเท่ากบั 44.8 %
(ทีมา : www.lib.kps.ku.ac.th)

2.6 มอเตอร์พัดลม

รูปที 2.13 มอเตอร์ไฟฟ้าพดั ลม
(ทีมา : http://th.twmotor.net)

22

2.6.1 ความหมายและชนิดของมอเตอร์ไฟฟ้า
มอเตอร์ไฟฟ้า เป็ นอุปกรณ์ทีนิยมใชก้ นั อย่างแพร่หลายในโรงงานต่าง ๆ เป็ นอุปกรณ์

ทีใช้ควบคุมเครืองจักรกลต่าง ๆ ในงานอุตสาหกรรม มอเตอร์มีหลายแบบหลายชนิดทีใช้
ให้เหมาะสมกับงาน ดังนันจึงต้องทราบถึงความหมายและชนิดของมอเตอร์ไฟฟ้า ตลอดจน
คุ ณ ส ม บัติ ก ารใช้ งาน ข อ งม อ เตอ ร์ แต่ ล ะช นิ ด เพื อใ ห้ เกิ ด ป ระ สิ ท ธิ ภาพ สู งสุ ด ใ น ก ารใช้งาน
ของมอเตอร์นนั ๆ และสามารถเลือกใชง้ านใหเ้ หมาะสมกบั งานออกแบบระบบประปาหมูบ่ า้ น หรือ
งานอืนทีเกียวขอ้ งได้

2.6.1.1 ความหมายของมอเตอร์และการจาํ แนกชนิดของมอเตอร์
มอเตอร์ไฟฟ้า (MOTOR) หมายถึง เป็ นเครืองกลไฟฟ้าชนิดหนึงทีเปลียนแปลง

พลังงานไฟฟ้ามาเป็ นพลังงานกล มอเตอร์ไฟฟ้าทีใช้พลังงานไฟฟ้าเปลียนเป็ นพลังงานกล
มีทงั พลงั งานไฟฟ้ากระแสสลบั และพลงั งานไฟฟ้ากระแสตรง

2.6.1.2 ชนิดของมอเตอร์ไฟฟ้า
มอเตอร์ไฟฟ้าแบ่งออกตามการใชข้ องกระแสไฟฟ้าได้ 2 ชนิด ดงั นี
1. มอเตอร์ไฟฟ้ากระแสสลับ (Alternating Current Motor) หรือเรียกว่า เอ.ซี

มอเตอร์ (A.C. MOTOR) การแบ่งชนิดของมอเตอร์ไฟฟ้าสลับแบ่งออกได้ดังนีมอเตอร์ไฟฟ้า
กระแสสลบั แบ่งออกเป็น 3 ชนิด ไดแ้ ก่

1.1 มอเตอร์ไฟฟ้ากระแสสลบั ชนิด 1 เฟส หรือเรียกว่า ซิงเกิลเฟสมอเตอร์
(A.C. Sing Phase)

- สปลิทเฟส มอเตอร์( Split-Phase motor)
- คาปาซิเตอร์มอเตอร์ (Capacitor motor)
- รีพลั ชนั มอเตอร์ (Repulsion-type motor)
- ยนู ิเวอร์แซลมอเตอร์ (Universal motor)
- เช็ดเดดโพล มอเตอร์ (Shaded-pole motor)
1.2 มอเตอร์ไฟฟ้าสลบั ชนิด 2 เฟส หรือเรียกว่า ทูเฟสมอเตอร์ (A.C.Two phas
Motor)
1.3 มอเตอร์ไฟฟ้ากระแสสลบั ชนิด 3 เฟส หรือเรียกว่า ทีเฟสมอเตอร์ (A.C.
Three phase Motor)
2. มอเตอร์ไฟฟ้ากระแสตรง (Direct Current Motor) หรือเรียกว่า ดี.ซี มอเตอร์
(D.C. MOTOR) การแบ่งชนิดของมอเตอร์ไฟฟ้ากระแสตรงแบ่งออกไดด้ งั นี
2.1 มอเตอร์แบบอนุกรมหรือเรียกว่า ซีรีส์มอเตอร์ (Series Motor)

23

2.2 มอเตอร์แบบอนุขนานหรือเรียกวา่ ชนั ทม์ อเตอร์ (Shunt Motor)

2.3 มอเตอร์ไฟฟ้าแบบผสมหรือเรียกวา่ คอมเปาดม์ อเตอร์ (Compound Motor)

2.6.1.3 มอเตอร์ไฟฟ้ากระแสตรง

มอเตอร์ไฟฟ้ากระแสตรง เป็ นตน้ กาํ ลงั ขบั เคลือนทีสําคญั อย่างหนึงในโรงงาน

อุตสาหกรรมเพราะมีคุณสมบตั ิทีดีเด่นในดา้ นการปรับความเร็วไดต้ งั แต่ความเร็วตาํ สุดจนถึงสูงสุด

นิยมใชก้ นั มากในโรงงานอตุ สาหกรรม เช่นโรงงานทอผา้ โรงงานเส้นใยโพลีเอสเตอร์ โรงงานถลุง

โลหะ เป็ นต้น กําลังในการขับเคลือนรถไฟฟ้า เป็ นต้น ในการศึกษาเกียวกับมอเตอร์ไฟฟ้า

กระแสตรงจึงควรรู้จกั อุปกรณ์ต่าง ๆ ของมอเตอร์ไฟฟ้ากระแสตรง และเขา้ ใจถึงหลกั การทาํ งาน

ของมอเตอร์ไฟฟ้ากระแสตรงแบบตา่ ง ๆ

1. ส่วนประกอบของมอเตอร์ไฟฟ้ากระแสตรง

มอเตอร์ไฟฟ้ากระแสตรงทีส่วนประกอบทีสาํ คญั ดงั นี

- ส่วนทีอยู่กับทีหรือทีเรียกว่า สเตเตอร์ (Stator) ประกอบด้วย เฟรมหรือโยค

(Frame Or Yoke) เป็ นโครงภายนอกทาํ หน้าทีเป็ นทางเดินของเส้นแรงแม่เหล็กจากขัวเหนือ

ไปขวั ใตใ้ หค้ รบวงจรและยึดส่วนประกอบอืน ๆ ใหแ้ ขง็ แรง ทาํ ดว้ ยเหล็กหล่อหรือเหล็กแผ่นหนา

มว้ นเป็นรูปทรงกระบอก ขวั แม่เหล็ก (Pole) ประกอบดว้ ย 2 ส่วนคือแกนขวั แม่เหล็กและขดลวด

ส่วนแรกแกนขวั (Pole Core) ทาํ ดว้ ยแผ่นเหลก็ บาง ๆ กนั ดว้ ยฉนวนประกอบกนั เป็ นแทง่ ยดึ ติดกบั

เฟรม ส่วนปลายทีทาํ เป็ นรูปโคง้ นันเพือโค้งรับรูปกลมของตัวโรเตอร์เรียกว่าขัวแม่เหล็ก (Pole

Shoes) มีวตั ถุประสงค์ให้ขวั แม่เหล็กและโรเตอร์ใกลช้ ิดกนั มากทีสุดเพือให้เกิดช่องอากาศน้อย

ทีสุด เพือให้เกิดช่องอากาศน้อยทีสุดจะมีผลให้เส้นแรงแม่เหล็กจากขวั แม่เหล็กจากขวั แม่เหล็ก

ผ่านไปยงั โรเตอร์มากทีสุด แล้วทําให้เกิดแรงบิดหรือกาํ ลงั บิดของโรเตอร์มากเป็ นการทาํ ให้

มอเตอร์กาํ ลงั หมุน (Torque) ส่วนทีสองขดลวดสนามแม่เหล็ก (Field Coil) จะพนั อยู่รอบ ๆ แกน

ขวั แม่เหล็กขดลวดนีทาํ หน้าทีรับกระแสจากภายนอกเพือสร้างเส้นแรงแมเ่ หลก็ ใหเ้ กิดขึน และเส้น

แรงแมเ่ หลก็ นีจะเกิดการหกั ลา้ งและเสริมกนั กบั สนามแมเ่ หลก็ ของอาเมเจอร์ทาํ ใหเ้ กิดแรงบิดขนึ

2.6.2 สูตรการหากระแสมอเตอร์

กาํ ลงั ไฟฟ้า (P) มีหน่วยเป็น วตั ต์ (W)

แรงดนั ไฟฟ้า (E) มีหน่วยเป็น โวลต์ (V)

กระแสไฟฟ้า (I) มีหน่วยเป็น แอมป์ (A)

ตวั ประกอบกาํ ลงั (PF) มีหน่วยเป็น วตั ต์ (W)

ประสิทธิภาพของมอเตอร์ (eff) ไม่มีหน่วย

24

ทงั 3 คา่ ดา้ นบน จะมีความสัมพนั ธ์กนั โดยสามารถเขยี นเป็นสูตรสมการไดด้ งั นี

กาํ ลงั ไฟฟ้า = แรงดนั ไฟฟ้า  กระแสไฟฟ้า ==> P = E  I
กระแสไฟฟ้า = กาํ ลงั ไฟฟ้า / แรงดนั ไฟฟ้า ==> I = P / E
แรงดนั ไฟฟ้า = กาํ ลงั ไฟฟ้า / กระแสไฟฟ้า ==> E = P / I

2.6.3 สูตรหากระแสมอเตอร์ 1 เฟส หรือมอเตอร์เฟสเดียว

I = (P / V  PF  eff)

2.6.4 สูตรหากระแสมอเตอร์กระแสตรง หรือมอเตอร์ DC

I = (P / V  eff)

I = กระแสมอเตอร์ (A)
V = แรงดนั ไฟฟ้า (V)
P = กาํ ลงั ไฟฟ้า (W)
PF = ตวั ประกอบกาํ ลงั ของมอเตอร์
eff = ประสิทธิภาพของมอเตอร์

25

2.7 หลกั การทํางานของแผ่นฟอกอากาศ HEPA

รูปที 2.14 แผน่ ฟอกอากาศ Hepa Filter
(ทีมา : www.lazada.co.th )

เมือมีอากาศทีกาํ ลงั จะผ่านแผ่นกรองไป เส้นใยทาํ ผสานกันอย่างหนาแน่นจะทาํ หน้าทีเป็ น
เหมือนกาํ แพงหลายๆ ชัน เพือไม่ให้สิงทีปนเปื อนมากบั อากาศหลุดรอดไป แต่ทงั นีก็ขึนอยู่กับ
ขนาดของสิงสกปรกทีปนเปื อนมากบั อากาศดว้ ย เพราะมนั กจ็ ะถูกดกั จบั ในวธิ ีทีตา่ งกนั 4 รูปแบบ

1 234

รูปที 2.15 รูปแบบการถกู ดกั จบั ในวิธีทีตา่ งกนั 4 รูปแบบ
(ทีมา : www.autobotvacuum.com)

26

คาํ อธิบาย
หมายเลข 1 การชน (Direct Impaction) เป็ นวิธีทีสิงสกปรกขนาดใหญ่ เช่น ฝ่ ุน เกสรดอกไม้
หรือเชือราบางชนิด ลอยมาชนและตดิ เขา้ กบั เส้นใยของแผน่ กรองโดยตรง
หมายเลข 2 การคดั กรอง (Sieving) ในกรณีทีสิงสกปรกเหล่านันไม่ไดม้ าชนเส้นใยโดยตรง
แต่ดว้ ยความหนาแน่นของเส้นใยในแผ่นกรอง ทาํ ให้ช่องว่างระหว่างเส้นต่อเส้นมีน้อย ฝ่ นุ หรือ
สิงสกปรกขนาดใหญ่ทีไมไ่ ดล้ อยมาชนกจ็ ะไม่สามารถผา่ นช่องวา่ งนนั ไปไดอ้ ยดู่ ี
หมายเลข 3 การสกดั กนั (Interception) กลไกการสกดั กนั คือ เมือฝ่ ุนหรือสิงสกปรกทีมีขนาด
เล็กเคลือนไปตามการไหลเวยี นของอากาศทีรวดเร็ว ก็อาจจะทาํ ใหม้ นั สามารถเคลือนไหวออ้ มเส้น
ใยด่านแรกๆ ไปได้ แต่ดว้ ยความหนาแน่นของเส้นใยและแรงเฉือย สุดทา้ ยสิงสกปรกขนาดเล็ก
เหล่านนั ก็จะติดกบั ดา้ นขา้ งของเสน้ ใยอยา่ งในรูปในทีสุด
หมายเลข 4 การแพร่ (Diffusion) ฝ่ นุ และสิงสกปรกทีมีขนาดเล็กมาก (เช่น ทีมีขนาดเลก็ กว่า
2.5 ไมครอน) มักจะมีเส้นทางการเคลือนไหวทีไม่เป็ นทิศไม่เป็ นทาง ทาํ ให้พวกมนั มีแนวโน้ม
ทีจะเคลือนไหวไปชนกบั และตดิ กบั เส้นใยดว้ ยตวั เอง
2.7.1 แผน่ กรองอากาศ HEPA Filter VS แผน่ กรองอากาศแบบทวั ไป

ตารางเปรียบเทียบความแตกต่างระหว่างแผ่นกรองอากาศ HEPA Filter กับแผ่นกรอง
อากาศแบบทัวไปกันบ้าง และเพือให้ง่ายต่อการเขา้ ใจ จึงทําเป็ นรูปแบบตารางที 2.1 “ MERV”
เป็ นชือย่อมาจาก Minimum Efficiency Reporting Value คือสิงทีเอาไวใ้ ห้คะแนนความสามารถ
ในการกรองอนุภาคของตัวกรองต่าง ๆ ในอากาศ โดยมีคะแนนตงั แต่ 1-16 ซึงถูกพฒั นามาโดย
สมาคมวิศวกรเครืองทาํ ความร้อน ตูเ้ ยน็ และเครืองปรับอากาศของอเมริกา ASHRAE (American
Society of Heating, Refrigeration and Air Conditioner Engineers)

27

ตารางที 2.1 เปรียบเทียบระหวา่ งแผน่ กรองอากาศ HEPA Filter กบั แผน่ กรองอากาศแบบทวั ไป

(ทีมา : https://www.thanop.com/tag/hepa-filter/)

ประเภทของแผ่นกรองอากาศ MERV (Minimum ประสิทธภิ าพในการ อนุภาคของฝ่ ุนหรือ
(Type of filter) Efficiency กําจัดฝ่ นุ หรือสิงสกปรก สิงสกปรกในอากาศ
ทีสามารถดกั จบั ได้
Reporting Value) ทีอยู่ในอากาศ

HEPA Filter : แผ่นกรองอากาศทีมี ประมาณ 0.3 ~ 1 µm

เส้นใยบรรจุอย่างหนาแน่น โดย 13 ~ 16 มากกว่าหรือเท่ากบั (ไมครอน) เช่น นาํ มนั ที
วสั ดุส่วนใหญ่ทีปัจจุบนั นิยมใชก้ นั 99.97% ระเหย ฝ่ นุ ละอองขนาด

คือ ไฟเบอร์กลาส (Fiberglass) เล็ก แบคทเี รีย หรือ ควนั

Pleated Filter : แผ่นกรองแบบจีบ

ทีค่อนข้างหนา มีวัสดุทํามาจาก 9 ~ 12 90 – 95% ประมาณ 1 ~ 3 µm
คอตตอน (Cotton) ห รื อโพลีเอ เชน่ เชือรา หรือผงแป้ง
สเตอร์ (Polyester)

Throwaway Filters : แ ผ่ น ก ร อ ง 5~8 35 – 70% ประมาณ 3 ~ 10 µm เช่น
อากาศแบบใช้แล้วทิง มีวสั ดุทีทํา สปอร์ หรือ เศษผิวหนงั
มาจากเส้นใยสงั เคราะห์ (Synthetic
Fiber) จากสตั วเ์ ลียง

Washable Filters : แ ผ่ น ก ร อ ง
อ าก าศ แ บ บ ที ส าม าร ถ ล้าง นําไ ด้
มี วัส ดุ ที ทํ า ม า จ า ก ต ะ แ ก ร ง 1~ 4 นอ้ ยกวา่ 20 % มากกว่า 10 µm เช่น
อ ะ ลู มิ เนี ย ม (Aluminum mesh) เสน้ ผม ไรฝ่ นุ หรือ
หรือทีทาํ มาจากยางฟองนํา (Foam
เกสรดอกไม้

rubber)

Electrostatic Filters : แ ผ่ น ก ร อ ง

อากาศที ส ร้ างจากเส้น ใยโป ลี 1~4 นอ้ ยกวา่ 20 % มากกว่า 10 µm เช่น
โป รพี ลี น (Polypropylene Fiber) เส้นผม ไรฝ่ นุ หรือ เกสร
ทีมีการชาร์ต ประจุไฟฟ้าบวกและ
ป ร ะ จุ ไ ฟ ฟ้ า ล บ ที เส้ น ใ ย ดอกไม้

ตงั แตผ่ ลิต

2.7.2 การดูแลรกั ษาแผน่ กรองอากาศ HEPA Filter
โดยปกติแล้วแผ่นกรองอากาศ HEPA Filter จะมีอายุการใช้งานประมาณ 4-5 ปี

แตใ่ นความเป็ นจริง ถา้ มีการใชง้ านมนั เป็ นประจาํ ทุกวนั ก็ควรหมนั ทาํ ความสะอาด หรืออาจจะตอ้ ง

28

เปลียนแผน่ กรองอากาศใหม่ เพือประสิทธิภาพทีดีทีสุดในการทาํ ความสะอาด เนืองจากส่วนใหญ่
แล้วแผ่นกรองอากาศ HEPA Filter มกั จะทาํ มาจากวสั ดุไฟเบอร์กลาส (Fiberglass) ดังนันมนั จึง
ไม่สามารถทาํ ความสะอาดได้ด้วยการซักลา้ งและใชผ้ งซักฟอกหรือนํายาทาํ ความสะอาดต่าง ๆ
เพราะมันอาจจะทําลายเส้นใยของแผ่นกรองได้ แต่สามารถทาํ ความสะอาดได้โดยการใช้แปรง
ปัดฝ่นุ ทีอยตู่ ามร่อง และเคาะเบา ๆ ใหฝ้ ่ นุ หลุดออกมาจากแผน่ กรอง ทงั นีถา้ เห็นวา่ แผน่ กรองอากาศ
เริมดําจนแทบจะไม่มีพืนทีทีเป็ นสีขาวแล้วก็ควรทีจะเปลียน ซึงโดยเฉลียแล้วคนส่วนใหญ่
มกั จะเปลียนทกุ 1 - 2 ปี

2.7.3 ประโยชนจ์ ากแผน่ ฟอกอากาศ
จากงานวิจัยระบุว่าประมาณ 87 % ของคนไทยใช้เวลาอยู่ภายในบ้านหรืออาคาร

ซึงส่วนหนึงเป็ นเพราะว่าคนส่วนใหญ่คิดว่าข้างในบ้านนันมีความเสียงต่อมลพิษทางอากาศ
ทีน้อยกว่า อากาศภายในบ้านน่าจะดีกว่า(อา้ งอิงจากงานวิจัย : file:///Users/jaruphat/Downloads
/9741-Article% 20Text-20430-2-10-20190223% 20(2).pdf ) แต่ความจริ งกลับ ไม่ใช่แบ บ นัน
เพราะอากาศภายในบ้านนันมีโอกาสเต็มไปด้วยฝุ่น ซึงโดยเฉลีย 15 % ของฝุ่นภายในบ้านนัน
เป็ นฝุ่นละอองขนาดเล็กกว่า 1 ไมครอนลงมา (PM 10) และยังพอมองเห็นได้ด้วยตาเปล่า
ส่วนทีเหลือเป็นฝ่ นุ ทีมีขนาดเลก็ กวา่ 2.5 ไมครอน (PM 2.5) ทีไม่สามารถมองเห็นดว้ ยตาเปล่าและ
เป็ นอนั ตรายมาก ยงั ไม่รวมสิงสกปรกทีปนเปื อนมากบั อากาศอืน ๆ แปลว่า ไม่ว่าจะอยู่นอกบา้ น
หรือในบ้านก็เป็ นเหยือของผลกระทบทีจะตามมาหลังจากสูดเอาอากาศพวกนีเขา้ ไป คือโรคร้าย
และปัญหาสุขภาพต่าง ๆ เช่น โรคภูมิแพ้ ปัญหาหวั ใจและหลอดเลือด การติดเชือในระบบทางเดิน
หายใจ หรือแย่ทีสุด โรคมะเร็งปอด และการทีมีเครืองฟอกอากาศไวภ้ ายในบา้ นนัน จะช่วยลด
ความเสียงอันตรายพวกนีไดเ้ พือความชัดเจนไดแ้ ยกมาเป็ น 5 เหตุผลว่าทาํ ไมแผ่นฟอกอากาศถึง
จาํ เป็นสาํ หรับมนุษย์

2.7.3.1 ป้องกนั สารก่อภมู ิแพใ้ นอากาศ

รูปที 2.16 ป้องกนั สารก่อภมู ิแพใ้ นอากาศ
(ทีมา : https://driravathams.com/departments/allergy-tests/)

29

สําหรับคนทีมีโรคภูมิแพเ้ ป็ นโรคประจาํ ตวั คงเขา้ ใจดีกวา่ เมือร่างกายไดส้ ัมผสั
และสูดดมฝ่ ุนเขา้ ไปแลว้ ถึงจะเป็ นปริมาณทีเล็กน้อยแค่ไหนก็สามารถทาํ ให้อาการกาํ เริบได้ และ
ในระยะยาว ถา้ สภาพแวดลอ้ มภายในห้องนงั เล่นหรือห้องนอนยงั เตม็ ไปดว้ ยฝ่ นุ อยู่ อาการเหล่านนั
ก็จะไม่มีทางดีขึนได้ ซึงแผ่นฟอกอากาศจะทาํ หน้าทีดักจบั ฝุ่นหรือสารก่อภูมิแพอ้ ืน ๆ ทีอยู่ใน
อากาศ เช่น เกสรดอกไม้ และปล่อยอากาศบริสุทธิไปยงั พืนทีนัน ๆ ทําให้คุณสามารถมันใจว่า
อากาศทีสูดหายใจเขา้ ไปนนั จะไม่มีสารก่อภมู ิแพ้

2.7.3.2 ช่วยกาํ จดั ขนและสารก่อภมู แิ พจ้ ากสตั วเ์ ลียง
ถึงแมว้ ่าจะพยายามทาํ ให้สัตวเ์ ลียงสะอาดแค่ไหน ก็ไม่ไดแ้ ปลว่าบา้ นจะสะอาด

และปราศจากเชือโรค เพราะนอกจากขนทีลอยอยู่ตามอากาศแลว้ ก็ยงั มีปัญหาอืนอย่าง เซลล์
ผิวหนังทีตายแลว้ หรือนาํ ลาย (ทีเป็นตวั ก่อเชือโรค) อีกดว้ ย ซึงสามารถทาํ ใหค้ นทีมีอาการแพเ้ ป็ น
อนั ตรายได้

รูปที 2.17 กาํ จดั ขนและสารก่อภมู ิแพจ้ ากสตั วเ์ ลียง
(ทีมา : https://driravathams.com/departments/allergy-tests/

2.7.3.3 ลดความเสียงจากอนั ตรายของคณุ แมท่ ีกาํ ลงั ตงั ครรภ์
ถา้ คุณกาํ ลงั เป็ นแม่ทีกาํ ลงั จะตงั ครรภ์ คุณควรระวงั อนั ตรายจากมลพิษทางอากาศ

เป็ นพิเศษ เพราะผู้หญิงทีตังครรภ์มีความเสียงต่อภาวะแทรกซ้อนทีเกิดขึนได้จากการสูดดม
จุลินทรีย์ แบคทีเรีย หรือสิงแปลกปลอมขนาดเล็กทีปนเปื อนมาในอากาศ และอาจจะทาํ ให้เกิด
การคลอดก่อนกาํ หนด ปัญหาทางเดินหายใจของทารกหรืออาจจะทาํ ใหท้ ารกเสียชีวติ โดยตวั อยา่ ง
ทีใกลต้ วั ทีสุดของเชือจุลินทรียก์ ็คือ “ทอกโซลาสมา กอนดิไอ (Toxoplasma gondii)” ทีเป็นปรสิต
เซลลเ์ ดียวทีอาศยั อยู่ภายในเซลล์บุลาํ ไส้ของแมวหรือสัตวใ์ นตระกูลแมว และคุณก็มีโอกาสสูดดม
มนั เข้าไปได้ซึงการใช้เครืองฟอกอากาศจะสามารถช่วยบรรเทาปัญหานีได้ ดว้ ยคุณสมบตั ิของ

30

แผ่นกรอง UPI Plasma Ion Filter แบบทีอยู่ใน Airbot ทีมีส่วนช่วยในการฆ่าเชือแบคทีเรีย และ
ไวรัสไดส้ ูงถึง 99 % ทาํ ใหล้ ดโอกาสเสียงในการสัมผสั เชือจุลินทรียน์ ีได้

2.7.3.4 กาํ จดั กลินทีไมพ่ งึ ประสงค์
กลินไม่พึงประสงค์ทีมาจากหลากหลายสาเหตุ เช่น กลินจากบุหรี กลินอับ

กลินจากสัตว์เลียง หรือกลินจากถงั ขยะในบา้ น ทาํ ให้ส่งกลินเหม็นกระจายไปทัวทังบ้าน หรือ
บางครังอาจจะฝังแน่นในเฟอร์นิเจอร์ ซึงถา้ ใชช้ ีวิตอย่กู ับกลินเหม็นและสูดดมมนั เป็ นเวลานาน
จะทาํ ให้ประสาทการรับกลินแย่ลง ซึงอาจจะทาํ ให้การตอบสนองต่อกลินช้าลงส่วนนึงเป็นเพราะ
คุณเริมชินกับกลินนัน ๆ โดยการใช้เครืองฟอกอากาศจะช่วยกาํ จัดกลินไม่พึงประสงค์พวกนี
รวมไปถึงช่วยลดกลินฝังแน่นและเชือโรคในอากาศไดอ้ ีกดว้ ย

2.7.3.5 ลดความเสียงอนั ตรายจากสารเคมี
ถ้าอยู่ในบ้านทีเต็มไปด้วยเคมีภัณฑ์ เช่น สีเสปรย์ (ทีอยู่บนกาํ แพง) สีทาบา้ น

ตวั ทาํ ละลาย (เชน่ สารทาํ ละลายทีเป็นส่วนประกอบของกา๊ ซต่าง ๆ) สารฟอกขาว (เช่น สารกนั หืน
ในอาหาร) หรือนํามนั การลงทุนซือเครืองฟอกอากาศอาจจะเป็ นตวั เลือกทีคุม้ ค่าเพือดูแลสุขภาพ
ระยะยาว เพราะการสูดดมและอย่กู บั สารเคมีเหล่านีต่อเนืองเป็ นระยะเวลานาน ๆ สารเคมีทีมีฤทธิ
กดั กร่อนจะทาํ ให้เยือจมูกและหลอดลมอกั เสบ หรือสามารถซึมผา่ นเนือเยอื เขา้ สู่กระแสเลือดทาํ ให้
เป็ นพิษได้

2.8 หลักการทาํ งานของเซนเซอร์ฝ่ นุ ชาร์ป รุ่น GP2Y1010AU0F

รูปที 2.18 เซนเซอร์ฝ่ นุ ชาร์ป รุ่น GP2Y1010AU0F
(ทีมา : www.arduino4.com)

Dust Sensor (ตรวจจับควันและฝ่ ุนละออง) Dust Sensor เป็ น Sensor Arduino ใช้สําหรับ
ตรวจจบั ควนั และฝ่ ุนละอองในอากาศ ค่าทีได้ออกมาเป็ น Analog 1-1023 ลกั ษณะการทํางานคือ

31

Sensor จะส่งแสงเลเซอร์ไปกระทบกับตวั รับและให้อากาศผ่านในช่อง หากการรับแสงมีน้อย
แสดงวา่ ฝ่ นุ ละอองเยอะ หากมีการรับแสงไดม้ ากแสดงวา่ ฝ่นุ ละอองนอ้ ย

คณุ สมบตั ิ
- วสั ดุ: พลาสติก + ส่วนประกอบอิเลก็ ทรอนิกส์
- สามารถวัด ควันธูป แป้ง ฝ่ ุน ได้ นําไปประยุคใช้กับ Air purifier, Air conditioner, Air
monitor
2.8.1 การทาํ งานเครืองตรวจวดั ฝ่ ุน PM 2.5 ในรูปแบบต่าง ๆ

รูปที 2.19 การทาํ งานเครืองตรวจจบั ฝ่ นุ
(ทีมา : https://stem.in.th/howpm25detectorwork/)
ระยะนี เรื องของฝุ่น PM 2.5 เป็ นปัญหาทางสุขภาพทีคนไทยในหลายจงั หวดั
ตอ้ งเผชิญอยู่ทุกวนั และทาํ ให้ตอ้ งพึงพาการรายงานปริมาณฝุ่นของหน่วยงานต่าง ๆ ทังไทย
และต่างประเทศอยู่บ่อย บางคนไม่ทนั ใจก็ไปหาซือเครืองวดั ปริมาณฝุ่น PM 2.5 แบบพก
ติด ต วั ม าใช้ ซึ งมีข ายอ อน ไล น์อ ยู่ม าก ม ายห ล าย ยีห ้อ ซึ งจ ะ อ ธิบ าย ถึงก ารทํางาน
ของเครื องตรวจวดั ฝุ่น PM 2.5 ชนิดมาตรฐานว่ามีอะไรบา้ ง แต่ละชนิดทํางานอย่างไร
มีขอ้ ดีขอ้ เสียอะไร มีรายละเอียดดังนี

32

2.8.1.1 แบบอินฟราเรด
แบบนีจะเป็ นเครืองวดั ฝุ่นรุ่นเก่าทีพบได้ตามบ้าน ราคาไม่แพง ทาํ งานโดยให้

อากาศไหลผ่านท่อทีมีปลายด้านหนึงเป็ นแหล่งกําเนิดแสงอินฟราเรด ปลายอีกด้านหนึงเป็ น
เซนเซอร์ เมือฝุ่นเคลือนผา่ นลาํ แสงก็จะปิ ดกนั แสงตรงนนั ๆ ให้จางลง ตวั เซนเซอร์ก็จะตรวจพบ
การจางลงของแสง ณ ฉากรับ ทาํ ให้นับจาํ นวนจุดทีแสงจางลงได้วา่ เป็นปริมาณฝ่ นุ เท่าใด ขอ้ ดีคือ
มีราคาไม่แพง แต่ข้อเสียคือเครืองวดั ชนิดนีแยกความแตกต่างของฝ่ ุนทีจับตัวเบียดชิดกนั ไม่ได้
วา่ เป็นฝ่ นุ ขนาด PM 2.5 จาํ นวน 60 เมด็ หรือเป็นขนาด PM 10 จาํ นวน 10 เมด็

2.8.1.2 แบบ Beta Attenuation Mass Monitoring
แบบนีเป็ นเครืองวดั ฝุ่นมาตรฐานทีใช้กันมาเป็ นเวลานาน มีขนาดใหญ่ราคาสูง

ติดตงั ตามสถานทีราชการต่าง ๆ ทัวโลก ยกตวั อย่างเช่นในสถานทูตสหรัฐฯ ประจํากรุงปักกิง
ก็ใช้เครืองวดั ฝ่ ุนชนิดนี ทํางานโดยให้อากาศไหลผ่านแผ่นกรอง ฝ่ ุนทีติดมากับอากาศก็จะถูก
แผ่นกรองจบั เอาไว้ จากนนั ก็ฉายรังสีเบตา้ ไปทีแผ่นกรอง ฝ่ นุ PM 2.5 บนแผ่นกรองจะดูดซับรังสี
เบตา้ ไว้ ทาํ ให้เครืองอ่านอีกดา้ นหนึงของแผ่นกรองรับรู้ได้ จากนันก็ใช้ระบบคาํ นวณปริมาณฝ่ ุน
ออกมา ขอ้ ดีของเครืองวดั ฝ่ ุนแบบนีคือมนั สามารถแยกแยะไดว้ ่าฝ่ ุนทีติดเครืองกรองเป็นฝ่ ุนชนิด
ไหน ขนาดเท่าใด ความหนาแน่นเท่าใด ดีกว่าแบบอินฟราเรดมาก ข้อเสียคือต้องมีเจ้าหน้าที
คอยประจาํ เครืองเพราะตอ้ งเปลียนแผน่ กรองทกุ ช่วงเวลาหนึง ๆ ซึงรวมทงั ความสินเปลืองดว้ ย

2.8.1.3 แบบแสงเลเซอร์
แบบนีคือรุ่นใหม่ล่าสุดทีมีการใชง้ านและมีขายทวั ไปในระยะหลงั ๆ ทาํ งานโดย

ให้อากาศไหลผา่ นท่อทีกาํ หนดปริมาณอากาศ โดยพดั ลมดูดจากปลายอีกดา้ นแลว้ ยิงแสงเลเซอร์
ในแนวตงั ฉาก จากนนั Photometer จะตรวจจบั การกระเจงิ แสง วิธีนีทาํ ใหส้ ามารถวดั ฝ่นุ ไดด้ ีไมต่ ่าง
จากชนิด Beta Attenuation Mass Monitoring ทีอธิบายไปด้านบน แต่มีขอ้ ดีคือมีขนาดเล็กกว่ามาก
จนถือไปไหนมาไหนได้ และไมต่ อ้ งคอยเปลียนแผน่ กรองใหส้ ินเปลือง

33

รูปที 2.20 การทาํ งานแบบแสงเลเซอร์
(ทีมา : www.allaboutcircuits.com)

2.9 หลกั การทาํ งานของ NodeMCU V2 WIFI LUA based ESP8266-12E

รูปที 2.21 บอร์ด ESP8266 NodeMCU V2
(ทีมา : http://www.robotsiam.com)

ESP8266 เป็ นชือเรียกของชิฟของโมดูล ESP8266 สําหรับติดต่อสือสารบนมาตรฐาน WiFi
ทํางานทีแรงดันไฟฟ้า 3.0 - 3.6 V ทํางานใช้กระแสโดยเฉลีย 80 mA รองรับคาํ สัง deep sleep
ในการประหยดั พลงั งาน ใชก้ ระแสน้อยกวา่ 10 ไมโครแอมป์ สามารถ wake up กลบั มาส่งขอ้ มูล
ใช้เวลาน้อยกกว่า 2 มิลลิวินาที ภายในมี Low power MCU 32bit ทาํ ให้เขียนโปรแกรมสังงานได้
มีวงจร analog digital converter ทาํ ให้สามารถอ่านคา่ จาก analog ไดค้ วามละเอียด 10bit ทาํ งานไดท้ ี

34

อุณหภูมิ -40 ถึง 125 องศาเซลเซียส เมือนาํ ชิฟ ESP8266 มาผลิตเป็นโมดูลหลายรุ่น ก็จะขึนตน้ ดว้ ย
ESP866 แล้วตามด้วยรุ่น เช่น ESP-01 , ESP-03 , ESP-07 , ESP-12E ESP8266 ติดต่อกับ WiFi
แบบ Serial สามารถเขียนโปรแกรมลงไปในชิฟ โดยใช้ Arduino IDE ได้ ทาํ ใหก้ ารเขียนโปรแกรม
และใชง้ านเป็ นเรืองง่าย คลา้ ยกบั การใช้ Arduino แน่นอนว่าสามารถติดตอ่ อปุ กรณ์อืน ๆ เซนเซอร์
ตา่ ง ๆ แบบสไตล์ Arduino ถา้ มีพนื ฐาน Arduino อยแู่ ลว้ ก็เขา้ ใจและใชง้ านไดร้ วดเร็ว

โมดูล ESP8266 มีหลายรุ่น และมีรุ่นใหม่พฒั นาออกมาเรือย ๆ โดยโครงสร้างและขาทีใชง้ าน
ก็จะมีลกั ษณะคลา้ ยกนั คือ

- GPIO0 เป็นขาสําหรับเลือกโหมด โดยเมือต่อกบั GND จะเขา้ โหมดโปรแกรม เมือตอ้ งการ
ใหท้ าํ งานปกติก็ไม่ตอ้ งตอ่

- GPIO15 เป็นขาทีตอ้ งต่อลง GND เพอื ให้โมดลู ทาํ งาน
- CH_PD หรือ EN เป็ นขาทีตอ้ งต่อไฟ VCC เพือ pull up สัญญาณ ให้โมดูลทาํ งาน โมดูลบาง
รุ่นไม่มีขา Reset มาให้ เมือตอ้ งการรีเซตให้ตอ่ ขา CH_PD กบั GND Reset ต่อกบั ไฟ VCC เพือ pull
up สัญญาณ โดยเมือตอ้ งการรีเซตใหต้ อ่ กบั ไฟ GND
- VCC เป็นขาสาํ หรับจ่ายไฟเลียง ใชไ้ ฟเลียง 3.0 - 3.6 V
- GND ตอ่ กบั ไฟ 0 V
- GPIO เป็นขาดิจิตอล INPUT/OUTPUT ทาํ งานทีไฟ 3.3 V
- ADC เป็ นขา Analog INPUT รับแรงดันสูงสุด 1 V ความละเอียด 10bit หรือ 1024 ค่าเวลา
โปรแกรมเพียงมองหาขาเหล่านี แล้วต่อให้ครบเท่าทีมีขาให้ต่อ ก็สามารถโปรแกรม ESP8266
ไดท้ กุ รุ่น

รูปที 2.22 บอร์ด ESP8266 NodeMCU V2
(ทีมา : http://dtecesp8266arduino.blogspot.com)

35

รูปที 2.23 บอร์ด ESP8266 NodeMCU V2
(ทีมา : http://dtecesp8266arduino.blogspot.com)
NodeMCU V2 เป็น ESP8266-12E รวมกบั USB TTL ทีใช้ชิฟ CP2102 และขยายขาให้สามารถ
ต่อทดลองได้ง่ายขึน มีป่ ุม reset และ flash สําหรับใช้โปรแกรม โดยใช้ Arduino IDE หรือ
โปรแกรมอืน ๆ ไดอ้ ยา่ งสะดวก

2.10 หลกั การทํางานจอแสดงผล LCD I2C

รูปที 2.24 จอ LCD I2C
(ทีมา : www.ioxhop.com)

36

จอ Liquid Crystal Display (LCD) เป็ นจอแสดงผลรูปแบบหนึงทีนิยมนํามาใช้งานกันกับ
ระบบสมองกลฝังตวั อย่างแพร่หลาย จอ LCD มีทงั แบบแสดงผลเป็ นตวั อกั ขระเรียกว่า Character
LCD ซึงมีการกาํ หนดตวั อกั ษรหรืออกั ขระทีสามารถแสดงผลไวไ้ ด้อยู่แล้ว และแบบทีสามารถ
แสดงผลเป็ นรูปภาพหรือสัญลักษณ์ได้ตามความต้องการของผูใ้ ช้งานเรียกว่า Graphic LCD
นอกจากนีบางชนิดเป็ นจอทีมีการผลิตขึนมาใชเ้ ฉพาะงาน ทาํ ใหม้ ีรูปแบบและรูปร่างเฉพาะเจาะจง
ในการแสดงผล เช่น นาฬิกาดจิ ิตอล เครืองคิดเลข หรือ หนา้ ปัดวทิ ยุ เป็นตน้

2.10.1 โครงสร้างโดยทวั ไปของ LCD
โครงสร้างของ LCD ทวั ไปจะประกอบขึนดว้ ยแผ่นแกว้ 2 แผ่นประกบกนั อยู่ โดยเวน้

ช่องว่างตรงกลางไว้ 6 - 10 ไมโครเมตร ผิวดา้ นในของแผน่ แกว้ จะเคลือบด้วยตวั นําไฟฟ้าแบบใส
เพือใชแ้ สดงตวั อกั ษร ตรงกลางระหว่างตวั นําไฟฟ้าแบบใสกบั ผลึกเหลวจะมีชนั ของสารทีทาํ ให้
โมเลกุลของผลึกรวมตวั กนั ในทิศทางทีแสงส่องมากระทบเรียกวา่ Alignment Layer และผลึกเหลว
ทีใชโ้ ดยทวั ไปจะเป็นแบบ Magnetic โดย LCD สามารถแสดงผลให้เรามองเห็นไดท้ งั หมด 3 แบบ
ดว้ ยกนั คือ

2.10.1.1 แบบใชก้ ารสะทอ้ นแสง (Reflective Mode) LCD แบบนีใชส้ ารประเภทโลหะ
เคลือบอยู่ทีแผ่นหลังของ LCD ซึง LCD ประเภทนีเหมาะกับการนํามาใช้งานในทีทีมีแสงสว่าง
เพยี งพอ

2.10.1.2 แบบใชก้ ารส่งผ่าน (Transitive Mode) LCD แบบนีวางหลอดไฟไวด้ า้ นหลงั
จอ เพอื ทาํ ใหก้ ารอ่านคา่ ทีแสดงผลทาํ ไดช้ ดั เจน

2.10.1.3 แบบส่งผ่านและสะท้อน (Transflective Mode) LCD แบบนีเป็ นการนําเอา
ขอ้ ดีของจอแสดงผล LCD ทงั 2 แบบมารวมกนั

ในบทความนีจะกล่าวถึงจอ LCD ทีแสดงผลเป็ นอกั ขระหรือตวั อกั ษร ตามทอ้ งตลาด
ทัวไปจะมีหลายแบบด้วยกัน มีทัง 16 ตวั อกั ษร 20 ตัวอกั ษร หรือมากกว่า และจาํ นวนบรรทัด
จะมีตงั แต่ 1 บรรทดั 2 บรรทดั 4 บรรทดั หรือมากกว่า ตามแต่ความตอ้ งการและลกั ษณะของงาน
ทีใช้ หรืออาจจะมีแบบสังทาํ เฉพาะงานก็เป็ นได้ ในบทความนีจะยกตวั อย่างจอ LCD ขนาด 162
Character หรื อทีนิยมเรียกกันว่าจอ LCD 16 ตัวอักษร 2 บรรทัด สามารถหาซือได้ง่ายและ
มีราคาไม่สูง เหมาะสมกบั การใชง้ านแสดงผลไม่มากในหนา้ จอเดียว

37

ตารางที 2.2 ตารางขาของจอ LCD 162 แบบ Parallel

(ทีมา : www.thaieasyelec.com)

Pin No Symbol Description

1 VSS/GND Ground

2 VDD +5VDC

3 VO/VEE LCD Control สาํ หรับปรบั ความเขม้ ของตวั อกั ษร

4 RS Register Select เป็นขาอนิ พุตสาํ หรับเลือกเขียนอ่านขอ้ มลู ในรีจสิ เตอร์

5 RW Read/Write เป็นขาอนิ พตุ สาํ หรับเลือกโหมดเขียนหรืออ่านขอ้ มลู

6 E/EN Enable เป็นขาอนิ ดุตสาํ หรับสญั ญาณ Pulse เมือตอ้ งการเขียนหรืออ่านขอ้ มูล

7 DB0

8 DB1

9 DB2

10 DB3 Data Pins

11 DB4 8-Bit

12 DB5

13 DB6

14 DB7

15 A (LED +) เป็นขา Vcc สาํ หรับ LED backlight (5 V)

16 K (LED -) เป็นขา Gnd สาํ หรับ LED backlight (Gnd)

ตารางที 2.3 ตารางขาของจอ LCD 162 แบบ I2C

(ทีมา : www.thaieasyelec.com)

Pin No Symbol Description

1 GND Ground

2 VCC +5VDC

3 SDA Serial Data

4 SCL Serial Clock

2.10.2 การควบคมุ การแสดงผลของ LCD
ในการควบคุมหรือสังงาน ตวั จอ LCD นันมีส่วนควบคุม (Controller) รวมไวใ้ นตัว

แล้ว ผูใ้ ช้สามารถส่งรหัสคาํ สังควบคุมการทํางานของจอ LCD ผ่าน Controller ว่าต้องการใช้

38

แสดงผลอย่างไร โดย LCD Controller ของจอตัวนีเป็ น Hitachi เบอร์ HD44780 และขาในการ
เชือมตอ่ ระหว่าง LCD กบั Microcontroller มีดงั นี

2.10.2.1 GND เป็นกราวดใ์ ชต้ อ่ ระหวา่ ง Ground ของระบบ Microcontroller กบั LCD
2.10.2.2 VCC เป็นไฟเลียงวงจรทีป้อนใหก้ บั LCD ขนาด +5VDC
2.10.2.3 VO ใชป้ รับความสวา่ งของหนา้ จอ LCD
2.10.2.4 RS ใช้บอกให้ LCD Controller ทราบว่า Code ทีส่งมาทางขา Data เป็ นคาํ สัง
หรือขอ้ มลู
2.10.2.5 R/W ใชก้ าํ หนดวา่ จะอ่านหรือเขยี นขอ้ มลู กบั LCD Controller
2.10.2.6 E เป็ นขา Enable หรื อ Chips Select เพือกําหนดการทํางานให้กับ LCD
Controller
2.10.2.7 DB0-DB7 เป็ นขาสัญญาณ Data ใช้สําหรับเขียนหรื ออ่านข้อมูล/คําสัง
กบั LCD Controller
วิธีการสังงานจะแตกต่างกันไป โดย LCD Controller สามารถรับรหัสคําสังจาก
Microcontroller ไดจ้ ากสัญญาณ RS R/W และ DB0-DB7 ในขณะทีสัญญาณ E มีค่า Logic เป็น “1”
ซึงสัญญาณเหลา่ นีจะใชร้ ่วมกนั เพือกาํ หนดเป็นรหสั คาํ สังสาํ หรับสังงาน LCD โดยหนา้ ทีของแต่ละ
สญั ญาณพอสรุปไดด้ งั นี
E เป็นสัญญาณ Enable เมือมีค่าเป็น

“1” เป็ นการบอกให้ LCD ทราบว่าอุปกรณ์ภายนอกตอ้ งการติดต่ออ่านหรือเขียน
ขอ้ มลู

“0” ให้ LCD ไมส่ นใจสญั ญาณ RS R/W และ DB7-DB0
RS เป็ นสัญญาณสําหรับกาํ หนดให้ LCD ทราบว่าอุปกรณ์ภายนอกตอ้ งการติดต่อกบั
LCD ในขณะนนั เป็นรหัสคาํ สังหรือขอ้ มลู โดยถา้

RS = “0” หมายถึง คาํ สัง
RS = “1” หมายถึง ขอ้ มลู
R/W เป็ นสัญญาณสําหรับบอกให้ LCD ทราบว่าอุปกรณ์ภายนอกต้องการอ่านหรือ
เขยี นกบั LCD โดยถา้
R/W = “0” หมายถงึ เขยี น
R/W = “1” หมายถึง อา่ น
DB0-DB7 เป็ นสัญญาณแบบ 2 ทิศทาง โดยจะสัมพนั ธ์กบั สัญญาณ R/W ใช้สําหรับ
รับสัง คาํ สงั และขอ้ มลู ระหวา่ ง LCD กบั อุปกรณ์ภายนอก โดยถา้

39

R/W = “0” สญั ญาณ DB7-DB0 จะส่งจากอุปกรณ์ภายนอกมาที LCD
R/W = “1” สัญญาณ DB7-DB0 จะส่งจาก LCD ไปยงั อุปกรณภ์ ายนอก

2.11 หลกั การทํางานของ Shield NodeMCU Dust V1.2

รูปที 2.25 วงจร Shield NodeMCU Dust V1.2
(ทีมา : www.ioxhop.com)

Shield สําหรับพัฒนาเครืองตรวจ ฝุ่น ควนั PM 2.5 โดยใช้ Sensor GP2Y1010AU0F และ
Nodemcu สาํ หรับ Shield ตวั นีไดอ้ อกแบบมาเพอื แกป้ ัญหาการเสียบสายใชง้ านทาํ ไดย้ าก ไม่ตอ้ งทาํ
วงจรดว้ ยปรินไข่ปลา ออกแบบมาใชง้ านง่าย เสียบสายไม่กีเส้นก็สามารถวดั ฝ่ ุนควนั ไดท้ นั ที

ความสามารถของบอร์ด ออกแบบมาให้เสียบใช้งานได้ง่าย มีช่องสําหรับเสียบ Sensor
DHT22 DHT11 สําหรับวดั อุณหภูมิและความชืน และยงั มีช่องสําหรับต่อกับ Module Relay เพือ
นาํ ไปใชง้ านเกียวกบั โปรเจค็ เครืองวดั ฝ่ นุ กรณีฝ่นุ เยอะเกินไปใหเ้ ครืองฟอกอากาศทาํ งานไดอ้ ีกดว้ ย