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研究生: 翁偉誠
Wei-cheng Weng
論文名稱: 微藻應用於空氣淨化裝置之設計創作
Design Creation on Air Purifying Devices by Microalgae
指導教授: 鄭金典
Jin-Dean Cheng
口試委員: 陳建雄
Chien-Hsiung Chen
柯志祥
Chih-Hsiang Ko
學位類別: 碩士
Master
系所名稱: 設計學院 - 設計系
Department of Design
論文出版年: 2010
畢業學年度: 98
語文別: 中文
論文頁數: 78
中文關鍵詞: 微藻減碳空氣淨化產品開發設計創作
外文關鍵詞: Algae Bioreactor, Air Purification, Product Development, Design Creation
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  • 本設計創作主要的目的為透過生物固碳法之微藻減碳的文獻及實際應用案例做探討,以微藻生長及養殖之特性運用於室內空氣淨化裝置設計中。根據相關文獻及實驗之數據可以瞭解,微藻在生長的過程中需要二氧化碳做為營養源,經過光線照射可行光合作用,並將二氧化碳轉換為氧氣釋放於空氣中,且碳捕捉力約為同樣單位面積樹林的三倍。

    在設計案例的部分,主要探討了目前台灣電力公司運用養殖微藻的方式來吸收火力發電廠所排放的二氧化碳,進而達到減碳的效果。藉由台電微藻減碳的這個概念為出發點,將此應用範圍由大環境延伸至室內環境空間中。設計實做的部分,則是先透過實驗操作及測試原型的製作來模擬出微藻空氣淨化裝置之理論雛型,並確認整個產品的運作模式與架構後進行最終的兩個設計創作。

    設計創作方向上主要分為幫浦打氣及螺旋攪動的兩種進氣方式做發想,而養殖微藻所需的光線部分則結合室內夜燈和氣氛燈具的功能來增加其產品附加價值。期望透過產品設計與開發的思維,以淨化室內環境的空氣為目標,藉由現有技術的使用及相關文獻探討將微藻減碳理論應用於生活產品設計中。


    The purpose of this design creation is to apply the characteristics of growing and breeding microalgae onto the design of indoor air purification device through study of literatures and actual examples of biological carbon fixation via algae bioreactor. According to literature and datum from actual examples, microalgae uses carbon dioxide as its nutrient resource when growing, photosynthesizes when illuminated transforming carbon dioxide to oxygen and release resulting oxygen back into the air, and can perform carbon fixation three times a forest of the same size.

    The design in this research focuses on the algae bioreactor used by Taiwan Power Company (TPC) over its thermal power plants for the purpose of carbon fixation, and then takes the TPC concept reducing carbon dioxide with microalgae and extends its usage to indoor space. Experiments were conducted and prototypes were built to assimilate the theoretical microalgae air purification device resulting in two final design creations after confirmation of product’s operation model and structure.

    The direction of this design is twosome, pump and helix, according to the method of air traction, and the light source needed for microalgae growth is in combination of lighting design, indoor night lighting and atmospheric lighting, to create added value of the end product in hope to apply concept of carbon fixation and algae bioreactor to the design of everyday appliance and attain purified air within indoor space through use of product design and development, utilization of existing technology and study of related literature.

    論文摘要 Abstract 誌謝 圖索引 第一章 緒論 1.1 創作背景與動機 1.2 設計創作目的 1.3 設計創作流程與步驟 1.4 設計創作範圍與限制 1.5 研究與設計創作架構 第二章 文獻探討 2.1 微藻概述 2.1.1 微藻減碳研究概況 2.1.2 微藻之其他應用 2.2 微藻培養系統 2.2.1 開放式微藻培養系統 2.2.2 密閉式微藻培養系統 2.3 微藻培養技術 2.3.1 二氧化碳 2.3.2 氧含量 2.3.3 溫度 2.3.4 鹽度、養分與酸鹼值 2.3.5 混合效果 2.4 發光二極體(LED)應用於微藻之培養 2.5 室內空氣品質之影響 2.5.1 落塵 2.5.2 二氧化碳 2.5.3 有機揮發物質(VOCs) 2.6 小結 第三章 設計案例探討 3.1 台灣電力公司運用微藻減碳 3.2 氧氣製造機─Element O 3.3 氧氣桌─FLOOD系列 3.4 辦公室隔板─Breathing Partition 3.5 植物桌─Oxygen of Green 3.6 盆栽養殖器─Eva Lamp For Plants 3.7 溫室及天然過濾器─ANDREA 3.8 空氣清淨機─Stadler Form Henry 3.9 空氣清淨機─Light Air 第四章 實驗與測試模型實做 4.1 微藻之購買及養殖實驗 4.2 草模製作及3D電腦模擬 4.3 設計概念說明 4.4 測試模型製作 4.5 討論與修正 第五章 設計創作過程 5.1 產品型態資料收集 5.2 設計概念發想 5.2.1 BioAir系列產品一:Bulb O 5.2.2 BioAir系列產品二:Vortex O 5.3 內部元件選用 5.3.1 BioAir–Bulb O內部元件需求 5.3.2 BioAir–Vortex O內部元件需求 5.4 Bulb O草模製作 5.5 外觀及內部機構之3D建構 5.5.1 Bulb O 3D圖繪製 5.5.2 Bulb O 3D彩現 5.5.3 Vortex O 3D圖繪製 5.5.4 Vortex O 3D彩現 5.6 元件電路測試 5.7 模型組裝 5.8 效果測試 5.9 產品細節及最終呈現圖 5.9.1 BioAir - Bulb O 5.9.2 BioAir - Vortex O 5.10 創作成果自我評估 第六章 結論與建議 參考文獻

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