UV燈管應用於殺菌光源，將可縮小殺菌膜組體積、提升光能利用效率、並大幅延長燈源的壽命，針對UV 燈管省電及價格便宜的特點，開發出可攜帶型的殺菌裝置，本技術可應用在大眾游泳池、偏遠落後地區的水質淨化或旅行隨身攜帶淨水裝置。
本實驗所開發之技術主要分成三部分：1.UV 燈管殺菌光源、2.液體流道與腔體設計、3.高效率流體驅動發電，主要是利用待殺菌的水源擁有的動能經過本實驗開發的發電裝置，將其動能轉換成電能，產生電供應UV 燈管點亮，並將UV燈管安裝在殺菌裝置中，待殺菌水源流經發電裝置後進入殺菌裝置，而使UV燈管對水中所含的病毒、細菌等致病體進行物理破壞，達到對水消毒目的，殺菌裝置腔體部分則包括流道幾何設計及防止殺菌能量散失，特殊流道設計使水可在腔體內滯留時間延長許多，使其有充裕的時間將水中所含的病毒、細菌等致病體進行物理破壞，腔壁塗佈高反射低吸收之特殊塗料，可將UV能量完整利用，達到對水完全徹底的消毒目的。
本論文探討流體驅動UV燈管殺菌的效果，建立循環水系統的紫外線殺菌裝置，實驗結果顯示此系統分別循環一、二、三次的殺菌效果為84.8%、91.47%、93.27%。

The technology developed in this experiment is mainly divided into three parts: 1. UV lamp germicidal light source, 2. Liquid flow channel and cavity design, 3. High-efficiency fluid-driven power generation, mainly using the kinetic energy possessed by the water source to be sterilized through the power generation device developed in this experiment. Convert its kinetic energy into electrical energy. Produce electricity supply UV lamp light up and the UV lamp was installed in a sterilizer. After the sterilizing water source flows through the power generator device, it entered the sterilizer, and UV lamp causes the physical destruction of viruses, bacteria, and other pathogens contained in the water to achieve the purpose of water disinfection. The cavity of the sterilizing device includes the geometric design of the flow channel and prevents the dissipation of sterilizing energy. The special flow channel design allows the water to be extended in the cavity for a long time, giving it plenty of time to physically destroy pathogens such as viruses and bacteria contained in the water. The cavity wall is coated with a special coating with high reflection and low absorption, which can fully utilize the UV energy to achieve complete disinfection of water.
This paper discusses the effect of fluid-driven UV lamp sterilization, and establishes a UV disinfection device for circulating water system. The experimental results show that the sterilizing effects of the system for one, two and three cycles respectively are 84.8%, 91.47% and 93.27%.

摘要 I
ABSTRACT II
致謝 III
目錄 IV
圖目錄 VI
表目錄 VIII
符號對照表 IX
第一章 緒論 1
1.1 前言 1
1.2 研究動機 3
1.3 文獻回顧 4
1.3.1 紫外線殺菌燈種類及殺菌原理 4
1.3.2 水力發電效率及設計 7
第二章 實驗理論分析 11
2.1 UV燈管殺菌原理 11
2.1.1 UV燈管殺菌光源 13
2.2 液體流道與腔體設計 14
2.3 高效率流體驅動發電 15
第三章 流體驅動UV燈管殺菌系統之環路元件 18
3.1 發電馬達的選擇 18
3.1.1 直流有刷馬達 18
3.1.2 直流無刷馬達 20
3.1.3 交流馬達(同步馬達) 21
3.2 泵浦之選用 24
3.2.1 CM3-5 離心式泵浦 24
3.2.2 CM10-2 離心式泵浦 25
3.2.3 GPP-60.4-25 直接式泵浦 26
3.3 發電裝置之設計 27
3.4 殺菌裝置之設計 31
第四章 實驗方法 33
4.1 實驗前準備工作 33
4.1.1 紫外線燈管波長分布及輻射通量之量測 33
4.1.2 紫外線燈管殺菌實驗設備 35
4.1.3 紫外線燈管殺菌實驗方法 38
4.1.4 以平板計數法量測總菌數 40
4.2 流體驅動UV燈管殺菌環路 43
4.2.1 流體驅動UV燈管殺菌環路 43
4.3 發電裝置量測 44
4.4 流體驅動UV燈管殺菌方法 44
4.4.1 以濾膜法量測總菌數 48
第五章 實驗結果與討論 51
5.1 UVA、UVB、UVC燈管量測結果與討論 52
5.2 UVA、UVB、UVC燈管殺菌實驗結果與討論 54
5.3 不同發電裝置設計與葉片大小測試(在未接上UV燈管情況下) 56
5.3.1 不同發電裝置設計與葉片大小之情形(在未接上UV燈管情況下) 57
5.3.2 不同發電裝置設計與葉片大小影響討論(在未接上UV燈管情況下) 61
5.3.3 第三代發電裝置不同葉片大小及有無接上UV燈管測試 62
5.3.4第三代發電裝置不同葉片大小及有無接上UV燈管影響討論 62
5.4 不同直流無刷馬達測試 63
5.4.1 不同直流無刷馬達測試之情形 63
5.4.2不同直流無刷馬達測試影響討論 63
5.5 是否加裝電源轉換器 64
5.5.1 是否加裝電源轉換器情形 64
5.5.2是否加裝電源轉換器影響討論 66
5.6 流體驅動UV燈管的殺菌效果 66
第六章 結論 68
參考文獻 70

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