پایگاه خبری تحلیلی جهانی پرس
کد مطلب: ۳۴۸۶۵۷ | تاريخ: ۱۴۰۲/۹/۲۶ | ساعت: ۱۹ : ۴۱
با اختراع دستگاه و روش رسوب‌زدایی مغناطیسی سیال تأسیسات حرارتی حاصل شد
کسب مدال طلای جشنواره اختراعات سوئیس 2023 توسط مخترع ایرانی
با رونمایی از اختراع یک تیم پژوهشی ایرانی در سوئیس و کسب مدال طلا، کشور ایران به دانش ساخت دستگاه رسوب‌زدایی مغناطیسی سیال تأسیسات حرارتی دست یافت.
به گزارش خبرنگار خبرگزاری جهانی پرس، حسین مظفر آبادی- با اختراع «دستگاه و روش رسوب‌زدایی مغناطیسی سیال تأسیسات حرارتی» توسط یک تیم پژوهشی ایرانی مدال طلای جشنواره اختراعات سوئیس در حوزه عمران در سال 2023 به نام کشور ایران ثبت شد. به همین بهانه گفتگویی با این مخترع در مورد جزئیات بیشتر و هدف از انجام این اختراع ترتیب داده ایم که در ادامه آمده است:
این اختراع چگونه حاصل شد؟
این اختراع حاصل همکاری در قالب تیم پژوهشی شرکت پیش‌گامان شوفاژ ایرانیان که با عنوان شوفاژ ایران ثبت شده است حاصل شد. با تجربه سال‌ها فعالیت تیم ما در حوزه پمپ‌ها و مشاهده عملکرد پمپ‌های خارجی به این نتیجه رسیدیم که می‌توان قطعه‌ای داخلی با تکنولوژی جدید و با کارایی بیشتر و قیمت منطقی‌تر و البته آپشن‌های بیشتر تولید کرد.
کمی در خصوص اختراع خود و رتبه کسب شده و زمینه فنی آن بگویید.
«این اختراع با عنوان انگلیسی “The device and method of magnetic descaling of the fluid of thermal facilities“ که معادل فارسی آن "دستگاه و روش رسوب‌زدایی مغناطیسی سیال تأسیسات حرارتی" است توانست با نظر هیأت داوران مدال طلای سومین دوره مسابقات فدراسیون بین‌المللی مخترعین (IFIA) در ژنو سوئیس در سال ٢٠٢3 را از آن کشور ما کند. زمینه فنی این اختراع هم در تأسیسات حرارتی ساختمان و رسوب‌زدایی مغناطیسی خصوصاً با توانایی اثرگذاری در مرکز لوله‌های انشعاب است.»
هدف شما از این اختراع چه بوده است و چه مشکل فنی با آن حل شده است؟
«یکی از مشکلات موجود در ساختمان جذب یون‌های کلسیم و منیزیم توسط تأسیسات حرارتی به‌خصوص در محل افزایش دمای سیال است که در این اختراع با استفاده از پمپ براشلس محور مارپیچی مغناطیسی و جداسازی محفظه فیلتر انتخابی بدون کاهش راندمان عملکرد مشکل فوق رفع شده است.»
محل استفاده اختراع شما کجاست و به زبان دیگر چه کاربردهایی دارد؟
«هرچند کاربرد عمومی این اختراع در تأسیسات ساختمان است و طراحی آن با هدف حذف ذرات معلق که سبب ایجاد رسوب می‌شوند انجام شده است اما می‌توان از این اختراع با تغییر فیلتر برای جداسازی یک مایع یا ذرات معلق در سیال در نمونه‌های آزمایشگاهی یا نیمه‌صنعتی و صنعتی در خطوط تولید هم استفاده کرد. علاوه بر اینها این پمپ در سیستم‌های بسته جهت چرخش (سیرکوله) سیال گرم و سرد کاربرد دارد از جمله چرخش آب گرم و آب سرد در سیستم‌های حرارتی و برودتی مانند چرخش آب گرم بهداشتی و... همچنین جهت تأمین فشار سیال جهت سیستم‌های باز مانند تأمین فشار آب در منازل. گذشته از اینها استفاده از آن در آتش‌نشانی‌ها قابل امکان‌سنجی است.»
اگر ممکن است به‌صورت واضح و دقیق مزایای اختراع روش رسوب‌زدایی مغناطیسی سیال تأسیسات حرارتی را نسبت به سایر روش‌ها و اختراعات پیشین بیان کنید؟
«این اختراع مزایای زیادی از نظر افزایش راندمان، کاهش جذب رسوبات، کنترل بهتر دبی سیال، کاهش خرابی و تعمیر آسان را دارد که در ادامه تشریح می‌کنم. استفاده از خاصیت مغناطیسی و الکترومغناطیسی کوئل‌های الکتریکی و هسته‌های مغناطیسی ثابت و متحرک سبب جهت‌دهی بالاتر یون‌های منیزیم و کلسیم شده و افزایش چشمگیر راندمان را در پی دارد. با استفاده از پوشش تفلون در قسمت‌های مختلف جذب رسوبات به حداقل رسیده و امکان کنترل دبی سیال نیز توسط فرکانس موتور پمپ براشلس به‌راحتی امکان‌پذیر شده است. حذف گیربکس و اعمال مستقیم نیرو به محور مارپیچ گردان نیز موجب بالارفتن راندمان و کاهش خرابی شده است. همچنین طراحی قسمت فیلتر و پمپ به‌گونه‌ای است که هر قسمت فقط با داشتن یک آچار غیرتخصصی به طور کامل قابل‌دسترسی و دمونتاژ و مونتاژ مجدد و سرویس است که برای تعمیرکاران بسیار مطلوب است. همچنین با استفاده از شیر برقی برای هدایت انتخابی روی فیلتر یا مسیر آزاد بدون کاهش چشمگیر راندمان با ورود سیال جدید رسوب‌زدایی صورت‌گرفته و سپس در مسیر آزاد هدایت خواهد شد که نیاز به افزایش فشار در حالت عملکرد را از بین می‌برد.»
آیا طراحی این پمپ کار تیمی بوده است یا فردی و آیا برای پمپ ابداعی خود نام و برندی هم در نظر گرفته‌اید؟
«طراحی این پمپ در قالب یک تیم در بخش R&D شرکت پیش‌گامان شوفاژ ایرانیان (شوفاژ ایران) انجام گرفت و نام مگناپمپ را برای این پمپ باتوجه‌به خصوصیات مغناطیسی ابداعی در آن در نظر گرفتیم و باتوجه‌به نوین بودن این طراحی تاکنون مشابه این طرح در دنیا وجود نداشته است.»
به طور ملموس پمپ ابداعی شما چه مزایایی نسبت به نمونه‌های دیگر در جهان دارد؟
«یکی از برتری‌های ملموس این پمپ حجم کمتر نسبت به سایزهای مشابه است. این مزیت در موتورخانه بسیار حائز اهمیت است که مخصوصاً در سایز ۲ اینچ به بالا موجب می‌شود فضای زیادی در موتورخانه آزاد شود. صدای بسیار پایین این پمپ مزیت ملموس دیگر آن است که چون قسمت متحرک در داخل سیال در حرکت است صدای کمی تولید می‌شود. همچنین این پمپ به علت حجم پایین خود در مکان‌های کور و بلااستفاده در خط لوله قابل‌نصب است. به‌عنوان‌مثال می‌توان از آن در تأمین فشار آب در یک واحد مسکونی استفاده کرد و پمپ را در قسمت ورودی آب واحد نصب کرد و بدین ترتیب بوستر پمپ بزرگ در موتورخانه حذف می‌شود. پمپ طراحی شده ما قطعات کمتری نسبت به پمپ‌های مشابه و در نتیجه راندمان بسیار بالاتر دارد؛ اما پمپ‌های موجود قطعات مستهلک زیادی دارند که عمر کمتر و راندمان و قابلیت اطمینان پایین‌تری را نتیجه می‌دهد. باتوجه‌به قطعات کمتر این پمپ نسبت به دستگاه‌های مشابه قیمت تمام شده آن هم پایین‌تر است. علاوه بر اینها قابلیت تنظیم دور ماردون بر اساس فشار و دما مزیت مهم این پمپ است.»
در نمونه‌های قبلی چه مشکلات فنی وجود داشته است که در اختراع شما برطرف می‌شود؟
«هرچند این طرح ابداعی است و تاکنون مشابهی در دنیا برای آن وجود نداشته است؛ اما در نمونه‌های دیگر قبل از ورود به دیگ گرم‌کننده آب رسوب‌زدای مغناطیسی استفاده شده است که در این اختراع به دلیل مغناطیسی بودن مغزی ماردونی شکل آب مغناطیسی شده و مانع ایجاد رسوب در مخزن می‌گردد و بدین ترتیب نیاز به رسوب‌زدای مغناطیسی که در چند سال گذشته قبل از ورود به دیگ گرم‌کننده آب استفاده می‌شد برطرف می‌شود. همچنین اختراع ما علاوه بر رفع این مشکل مزیت‌های ارزنده‌ای نسبت به سایر نمونه‌های خارجی دارد از جمله اینکه قطعات متحرک به حداقل تعداد ممکن کاهش‌یافته که موجب می‌شود هزینه‌های تعمیر و استهلاک کاهش چشمگیری پیدا کند و راندمان افزایش یابد. مزیت دیگر اختراع ما بازه پهناور کنترل دبی سیال بین حداقل و حداکثر و عدم وجود حرکات رفت‌وبرگشت است. علاوه بر این امکان باز و بسته‌شدن در کمترین زمان و صرفاً توسط یک آچار از مزایای دیگر این نوع پمپ است.»
آیا امکان دارد که به‌صورت مختصر جزئیات بیشتری از طرز کار دستگاه رسوب‌زدایی مغناطیسی سیال تأسیسات حرارتی ارائه کنید؟
«البته. نمونه‌های قدیمی مغناطیسی و الکترومغناطیسی دارای نواقصی از جمله تأثیرگذاری کمترشان به دلیل فاصله بودند که در این اختراع با استفاده از شفت مارپیچ مغناطیسی و مغزی هادی مغناطیسی این مشکل کاهش می‌یابد. برای کاهش سایز پمپ و افزایش راندمان همراه با بالابردن ایمنی آن، پمپ از دو قسمت داخلی و خارجی ساخته می‌شود. در قسمت داخلی لوله انتقال و ساچمه انتها و مارپیچ مغناطیسی و ساچمه ابتدا و مغزی مغناطیسی قرار گرفته‌اند. لوله انتقال پمپ از قسمت‌های مختلفی تشکیل شده است؛ رزوه‌های ابتدا و انتها که در جهت معکوس یکدیگر هستند و توسط گردش لوله امکان باز یا بستن شدن هم‌زمان را فراهم می‌کنند. مارپیچ مغناطیسی که از یک محور فلزی و سطح مارپیچ فلزی مغناطیسی گسترده شده بر روی آن تشکیل شده است توسط لایهای نازک از پلاستیک تفلون پوشانده می‌شود تا خود جاذب یون‌های منیزیم و کلسیم نشود. مغزی مغناطیسی از تیغه‌های + شکل پایه اتصال استحکام و سوراخ نگهدارنده که در طول مغزی گسترده شده ساخته شده که علاوه بر هم جهت نمودن ذرات مغناطیسی معلق قبل از ورود به کوئل داخل دیگ وظیفه نگاه‌داشتن قطعات را در محل خود برعهده دارد و به‌راحتی قابل‌تعویض و شارژ مجدد است. بخش خارجی از پوسته و درب و آهنرباهای الکتریکی ساخته شده است. پوسته پلاستیکی شامل پوسته استوانه‌ای خارج و کفی پلاستیکی و سطح داخلی شش‌ضلعی است که در روی سطح داخلی و فاصله آن با سطح بیرونی آهنرباهای مغناطیسی نصب می‌شوند. این آهنرباها وظیفه تولید میدان مغناطیسی موردنیاز برای گردش شفت مارپیچ را دارند. آهنرباها شامل شش بوبین الکتریکی هستند که دور هسته آهنی قرار گرفته‌اند و در اتصال الکتریکی دارای یک سر مشترک با هم و دوبه‌دو با یکدیگر موازی هستند. چهار سر ورودی جریان الکتریکی به سه ترانزیستور متصل شده که برای انتقال گرما به سیال در روی درپوش فلزی قرار دارند. اتصال مدار الکترونیکی و ترانزیستورها هم از طریق کانکتور با تجهیزات کنترل‌کننده صورت می‌گیرد.»
ساده‌ترین روش اجرایی برای به‌کارگیری روش ابداعی شما چیست؟
ساده‌ترین روشی که می‌توان برای ساخت این طرح به کار گرفت این است که با استفاده از پرینتر سه‌بعدی قطعات پرینت گرفته می‌شود و سپس از آنها قالب تهیه می‌شود. پس از آن بسته به قطعه از ریخته‌گری یا تزریق برای آلیاژها و پلاستیک‌ها استفاده می‌شود. سپس قسمت‌های مختلف توسط رنگ تفلون پوشانده شده و پس از عملیات حرارتی مونتاژ خواهند شد. برد الکترونیکی و بوبین‌ها به‌صورت دستی یا نیمه اتوماتیک قابل‌ساخت هستند. قطعات پس از مونتاژ به‌سادگی با برش قسمتی از لوله انتقال قابل جای‌گذاری هستند.
اگر ممکن است شرح مختصری از بخش‌های اصلی دستگاه رسوب‌زدایی مغناطیسی سیال تأسیسات حرارتی را برای خوانندگان بیان کنید.
«دستگاه رسوب‌زدایی مغناطیسی سیال تأسیسات حرارتی ابداعی ما توسط پمپ براشلس با هسته مغناطیسی به‌صورت مستقیم و با توانایی هدایت انتخابی بر روی فیلتر قابل‌استفاده است که از بخش‌های اصلی زیر تشکیل شده است: 1- بخش مرکزی پمپ که شامل محور مارپیچ مغناطیسی و ضمائم حفظ موقعیت در حین گردش، معلق کننده یون‌های ایجاد رسوب و پوسته می‌باشد. 2- بخش بیرونی که بر روی پوسته قرار گرفته و توسط بردهای الکترونیکی و کوئل‌های الکترومغناطیسی سبب گردش کنترل شده شفت می‌شود. 3- بخش فیلتر قابل تعویض که از فیلتر و نگهدارنده‌ها و پوسته بیرونی ساخته شده است. 4- تجهیزات هدایت انتخابی سیال بر روی فیلتر یا در مسیر لوله موازی با فیلتر که شامل اتصالات و شیر برقی است.»
جایگاه جهانی فدراسیون جهانی مخترعین IFIA و سطح مسابقات بین‌المللی مخترعین چگونه است؟
«مسابقات بین‌المللی و تخصصی مخترعین در سوئیس از اعتبار و جایگاهی ویژه در سطح جهان برخوردار است که هر سال زیر نظر و حمایت مستقیم دولت فدرال سوئیس و شهردار ژنو و با حمایت سازمان مالکیت فکری ملل متحد WIPO، حمایت فدراسیون جهانی مخترعین IFIA، سازمان‌های علمی و تحقیقاتی و مراکز مرتبط با مخترعان و وزارتخانه‌های علوم، آموزش و تحقیقات بیش از ۴۵ کشور از جمله فرانسه، آلمان، رومانی، روسیه، کرواسی، مالزی، مجارستان پرتغال، هلند، اسپانیا، کره جنوبی، تایوان و ایران برگزار می‌شود و کمیته اجرایی فدراسیون جهانی اختراعات (IFIA) در پایان هر سال بر اساس فعالیت‌هایی که مخترعان جهان انجام داده‌اند از بین افراد واجد شرایط، مخترعانی که اختراعات آنها شامل موارد نوآوری در اختراع، اقدام متفکرانه و منفعت برای بشریت باشد را انتخاب و به آنها لقب مخترع (Inv) و عضویت در فدراسیون جهانی اختراعات (IFIA) را اعطا می‌نماید که این عنوان برجسته‌ترین عنوان در زمینه اختراعات در دنیاست. اختراع من هم به لطف خدا توانست در سومین دوره مسابقات فدراسیون بین‌المللی مخترعین IFIA در سال 2023 در ژنو سوئیس از هیأت داوران امتیاز لازم را جهت دریافت مدال طلا اخذ نماید که بالاترین رتبه محسوب می‌شود.»
در مورد فدراسیون جهانی مخترعین (IFIA) و نحوه ارسال و ثبت اختراعات و ابداعات دانشجویان و جوانان و مخترعان برای آن توضیح دهید؟
«فدراسیون جهانی مخترعین (IFIA) یکی از سازمان‌های پیشرو در حوزه اختراع و نوآوری در جهان است که یکی از مهم‌ترین اهداف اصلی فدراسیون بسترسازی و قدردانی از جامعه مخترعان و نوآوران بوده است که پس از دریافت مصوبات لازم با اعمال تمهیدات ویژه فرصت عضویت در بخش INV را برای مخترعان سراسر جهان فراهم نموده است و مخترعان از سراسر جهان امکان دریافت گواهی عضویت و همچنین حضوری پررنگ در این عرصه را داشته‌اند. مخترعان برگزیده طبق قوانین جشنواره لازم است نسبت به تکمیل فرم ثبت‌نام و ارسال فیلمی کوتاه و کاربردی از نوآوری و اختراع خود اقدام کنند و سپس اعضای هیأت داوران فدراسیون در طی مدت ۳ روز به ارزیابی و بررسی طرح‌های ارسالی می‌پردازند. مسابقات بین‌المللی و تخصصی اختراعات کشور سوئیس هر سال زیر نظر و حمایت مستقیم دولت فدرال سوئیس و شهردار ژنو و با حمایت سازمان مالکیت فکری ملل متحد WIPO، حمایت فدراسیون جهانی مخترعین IFIA، سازمان‌های علمی و تحقیقاتی و مراکز مرتبط با مخترعان و وزارتخانه‌های علوم، آموزش و تحقیقات بیش از ۴۵ کشور از جمله فرانسه، آلمان، رومانی، روسیه، کرواسی، مالزی، مجارستان پرتغال، هلند، اسپانیا، کره جنوبی، تایوان، ایران و... برگزار می‌شود.»
معیارهای ارزیابی هر اختراع در جشنواره اختراعات سوئیس چیست؟
«اختراعات و نوآوری‌ها در این مسابقات در ۱۵ کلاس مختلف از جمله علوم کامپیوتر، ماشین‌آلات، مهندسی عمران، حفاظت از محیط‌زیست، کشاورزی و... دسته‌بندی می‌شوند و جدا از پارامترهای فنی و تخصصی در هر کلاس معیشاه‌آبادیارهای ارزیابی دیگری نیز توسط اعضای هیأت داوران برای هر اختراع در نظر گرفته می‌شود که جنبه‌های مختلف و مهم هر اختراع و نوآوری نظیر بررسی میزان تقاضای عمومی، اقتصادی و مقرون‌به‌صرفه بودن، دوستدار محیط‌زیست بودن و... را در بر می‌گیرد.»
آیا به سرمایهگذاری سرمایه‌گذاران داخلی و یا خارجی برای استفاده از اختراع شما نیاز است؟
«بدیهی است که برای به‌کارگیری این اختراع نیاز به سرمایهگذاری است. در واقع پتنت‌های بین‌المللی اهمیت زیادی دارند و ثبت این نوآوری به اسم کشور ایران ارزشمند است و هرچند امکان سرمایهگذاری شرکت‌های خارجی برای خرید این اختراع یا مشارکت وجود دارد؛ اما من ترجیح می‌دهم که این اختراع ابتدا در کشور خودم به کار گرفته شود که بدیهی است جهت تجاری‌شدن و به‌کارگیری صنعتی آن نیاز به سرمایهگذاری بخش دولتی و یا خصوصی است که در این صورت ایران می‌تواند جزو اولین کشورهای استفاده‌کننده و حتی صادرکننده این تکنولوژی در صنعت ساختمان‌ها و سازه‌ها باشد.»
مدال طلابه نظر شما چه شرکت‌ها و یا سازمان‌هایی می‌توانند روی اختراع شما سرمایهگذاری یا از آن حمایت کنند؟
«شرکت‌ها و مؤسسات مختلفی از جمله شرکت‌های تولیدکننده پمپ آب در جهان به‌ویژه شرکت‌های صاحب‌نام هستند که می‌توانند از این اختراع استفاده و برای به‌کارگیری آن سرمایهگذاری کنند. شرکت‌های پیمانکاری می‌توانند از این طرح استفاده و علاوه بر کاهش مصرف انرژی در هزینه تعمیر و نگهداری صرفه‌جویی کنند. همچنین وزارت نیرو و سازمان آب و سازمان نظام‌مهندسی می‌توانند برای پروژه‌های بزرگ خود از این اختراع بهره‌مند شوند. دانشگاه‌های معتبر مثل دانشگاه شریف و تهران و سایر دانشگاه‌های بزرگ می‌توانند در آزمایشگاه‌ها از آن بهره‌گیری و یا به‌صورت تحقیقاتی روی این اختراع کار کنند و البته ضروری است که حوزه ارتباط با صنعت دانشگاه‌ها نسبت به مطالعات تکمیلی و ارائه دستورالعمل‌های موردنیاز طرح اقدام نمایند.»
چه توصیه‌ای برای دانشجویان و مخترعین کشورمان دارید؟
«اگر بخواهم به‌عنوان کسی که این مسیر را رفته توصیه‌ای به دانشجویان و جوانان علاقه‌مند به ثبت اختراع برای کسب موفقیت در عرصه بین‌المللی کنم می‌گویم هیچ کار و نتیجه بزرگ و ارزشمندی بدون تلاش مستمر و عزم و اراده راسخ ممکن نمی‌شود. ما در ایران پتانسیل خوبی هم از نظر تعداد دانشگاه‌ها و هم تعداد دانشجو داریم و اگر دانشجویان و جوانان به این خودباوری برسند که کمتر از جوانان و محققین کشورهای پیشرفته نیستند می‌توانند اتفاقات ارزشمند و بزرگی را رقم بزنند. اگر کسی بخواهد به موفقیت دست یابد باید روحیه نشاط را جایگزین یأس کند و با تلاش و خودباوری و با تحقیق و مطالعه مرزهای دانش را بپیماید. البته دراین‌بین دانشگاه‌ها و اساتید نیز وظیفه دارند برای راهنمایی و بسترسازی مطالعه و تحقیق و پژوهش دانشجویان نقش خود را پررنگ‌تر ایفا کنند تا شاهد افتخارآفرینی بیشتر دانشجویان کشور عزیزمان ایران در عرصه بین‌المللی باشیم.»