Caixa de desinfecció UV-C - Tutorial de la versió bàsica: 11 passos (amb imatges)

2024 Autora: John Day | [email protected]. Última modificació: 2024-01-30 08:12

Per Steven Feng, Shahril Ibrahim i Sunny Sharma, el 6 d'abril de 2020

Un agraïment especial a Cheryl per donar-nos comentaris valuosos

Per obtenir la versió de google doc d'aquesta instrucció, consulteu

Advertiment

Els llums UV-C que s’utilitzen en aquest projecte poden ser perillosos. Preneu les precaucions adequades tal com es recomana a la part de precaució d’aquest tutorial a l’hora de construir aquest projecte. Tingueu en compte que allunyeu-lo dels nens i les mascotes, ja que es poden ferir per exposició accidental als raigs ultraviolats. A més, la llum UV podria degradar el plàstic i altres materials amb el pas del temps, per la qual cosa es recomana comprovar la funcionalitat del producte mensualment, posant una càmera dins del contenidor per veure si les llums UV s’encenen segons els comportaments esperats.

Finalitat del projecte

En aquest projecte, construirem un contenidor desinfectant amb bombetes UV-C per desinfectar dispositius personals, com ara telèfons, carteres i molt més. Això és especialment útil en l’actual pandèmia COVID 19, ja que el risc de contraure el virus és cada vegada més gran i, per tant, és important desinfectar regularment i de forma rutinària els vostres productes personals com el telèfon, la cartera, les claus i molt més d’una manera sostenible. ja que el subministrament de neteja i els coixinets d’alcohol són escassos.

Esperem poder crear una solució sostenible per desinfectar regularment aquests petits productes personals en un senzill tutorial amb articles i articles per a la llar comuns que es poden trobar fàcilment en línia i la majoria de ferreteries. Esperem tenir-ho gairebé com a part dels vostres mobles mitjançant el disseny, col·locant-lo per la porta principal de casa i permetent-vos posar naturalment aquests articles a la caixa per desinfectar-los mentre passeu i recollir-los 15 minuts més tard.

Informació de fons La llum UV-C és un subconjunt de llum UV, amb una longitud d'ona d'aproximadament 254 nanòmetres. Els llums UV-C no existeixen de manera natural i són germicides, ja que els gèrmens no hi tenen una resistència natural. Això és particularment útil durant la pandèmia COVID-19 perquè el coronavirus pot viure en superfícies fins a 72 hores [1]. Així, com a resultat, podeu tornar a contaminar les mans fàcilment tocant aquests dispositius personals que poden tenir traces de coronavirus i infectar-se tot i rentar-se freqüentment les mans. Segons un document de recerca de Meecahn i Wilson, 2006 [2], les bombetes UV-C triguen uns 12,5 minuts a ser germicides, de manera que, per a una precaució de seguretat addicional, augmentarem el temporitzador fins a 15 minuts (900 segons).

Per assegurar-nos que totes les superfícies de l’article que desitgem desinfectar estan desinfectades correctament, utilitzarem panells de paper d’alumini per escampar llums uniformement per totes les superfícies de la caixa. A més, utilitzarem una xarxa per suspendre l’objecte que volem desinfectar de manera que els costats posteriors també es puguin desinfectar correctament.

Font:

[1] The Guardian (2020), Quant de temps viu el coronavirus a diferents superfícies. Obtingut de:

[2] P. J. Meechan, et al (2006) Ús de llums ultraviolades en armaris de seguretat biològica: una visió contrària. Obtingut de

Dificultats:

He dividit el projecte en 2 nivells de dificultat, bàsics i avançats (segons les vostres habilitats tècniques).

Basic tindrà les funcions bàsiques, però menys requisits de maquinari i és més fàcil de construir. Utilitza un interruptor dels portalàmpades per controlar la llum, sense cap característica de seguretat addicional. Advanced té funcions de seguretat addicionals que només permeten encendre la llum quan la caixa està tancada, detecta objectes de la caixa amb sensors integrats.

Bàsic: només requereix 2 bombetes, suports, cartró, xarxa i alumini, no cal programació ni experiència elèctrica.

Avançat: Arduino, sensor de commutació, sensor d'ultrasons, etc. Cal programació bàsica i experiència elèctrica necessària.

• El sensor d’interruptor s’utilitza per detectar l’obertura o el tancament de la caixa
• Sensor d'ultrasons per detectar objectes a la caixa
• Arduino com a microcontrolador per orquestrar el sensor de commutació, el sensor d'ultrasons i donar una indicació d'estat a través de 2 llums LED a l'exterior de la caixa

Nota: en aquest tutorial tractarem el nivell bàsic de dificultat. Consulteu el meu altre tutorial per conèixer la variant avançada si esteu familiaritzat amb el maquinari o si esteu interessat en aprendre:)

Enllaç al tutorial avançat:

Pas 1: Ús

Ús:

1. Connecteu la caixa
2. Col·loqueu els articles a desinfectar a la caixa, assegureu-vos que la tapa estigui tancada i que no hi hagi cap espai en qualsevol lloc per deixar filtrar els llums UV
3. Enceneu la bombeta manualment encenent l’interruptor
4. Espereu 15 minuts i apagueu la llum UV-C amb l’interruptor
5. Traieu l'article
6. ADVERTÈNCIA: No accediu a la caixa ni obriu la caixa quan la llum UV està encesa

Pas 2: Exempció de responsabilitat i precaucions

Exempció de responsabilitat

Per a la seguretat de la llum ultraviolada, llegiu la informació de seguretat UV que es proporciona a continuació abans d’iniciar aquest projecte:

Precaució per a la salut:

1. Segons Meechan, 2006 [2], les llums UVC no es troben normalment a la natura i són extremadament perilloses per als humans. Eviteu l'exposició directa a la bombeta i no mireu mai directament cap a la bombeta, ja que la llum UVC pot causar cremades greus a la pell i a la retina i pot causar càncer

   1. Recomanaria comprar un protector facial resistent als raigs UV-C i guants per a una protecció de seguretat addicional, similar a aquest:
   2. Consulteu primer els proveïdors locals, ja que sovint són més econòmics amb un temps d’enviament més ràpid.

2. En aquest projecte, treballareu amb corrent altern de 110 V, que podria ser letal. Tingueu molta precaució a l’hora de treballar en el projecte i no feu mai treballs en cables actius. El paper d’alumini del projecte també és conductor, aneu amb compte i no us electrocuteu si els cables actius toquen el paper d’alumini

   1. Algunes de les precaucions que podeu prendre són:

      1. No treballeu mai al projecte quan hi hagi cap component connectat a l’electricitat
      2. Per a juntes elèctriques exposades, assegureu-vos que no entren en contacte amb paper d'alumini o altres juntes elèctriques. També podeu considerar la construcció de tancaments per a aquestes juntes exposades mitjançant cartró
3. El plàstic i molts altres materials es consideraran exposats a la radiació ultraviolada constant, de manera que torneu a inspeccionar la caixa per obtenir funcions amb bombetes normals o una càmera dins de la caixa per assegurar-vos que el contenidor funciona correctament.

Pas 3: llicència

Aquest projecte està llicenciat sota la llicència d’atribució Creative Commons, cosa que significa que podeu:

Compartir: copieu i redistribuïu el material en qualsevol mitjà o format

Adaptar-ho, remesclar-lo, transformar-lo i construir-lo sobre el material per a qualsevol propòsit, fins i tot comercialment.

Sota els termes següents:

Reconeixement: heu de donar el crèdit adequat, proporcionar un enllaç a la llicència i indicar si es van fer canvis. Podeu fer-ho de qualsevol manera raonable, però no de cap manera que suggereixi que el llicenciador us recolzi ni el vostre ús.

Compartir igual: si remescleu, transformeu o feu servir el material, heu de distribuir les vostres contribucions sota la mateixa llicència que l'original.

Sense restriccions addicionals: no podeu aplicar termes legals ni mesures tecnològiques que restringeixin legalment altres persones a fer qualsevol cosa que la llicència permeti.

Pas 4: llista de materials: bàsica

Components

A continuació es mostra la llista de la compra que vaig crear quan vaig crear el quadre de desinfecció

docs.google.com/spreadsheets/d/1TzIsX05gGP…

Adaptador de bombeta a fil E17

Com a alternativa, podeu utilitzar un endoll per a una bombeta de mida diferent i després utilitzar un adaptador o soldar directament

Paper d'alumini

• Per a la màxima reflexió. Com a alternativa, els miralls o qualsevol cosa que reflecteixi també funcionarien
• Contenidor d'emmagatzematge Vegeu el suggeriment d'un contenidor d'emmagatzematge a continuació

Red

Una manera de mantenir l'objecte suspès per irradiar la part posterior. Vaig utilitzar una bossa de roba per a aquest propòsit. Com a alternativa, podeu utilitzar xarxes de plàstic que contenen fruits o qualsevol tela amb molts forats

Bombeta UVC

• Trieu una bombeta UV-C amb una longitud d’ona d’uns 254 nm, ja que les bombetes UV-A i UV-B (com ara les llums negres) NO són germicides
• L’ideal seria intentar trobar una bombeta estandarditzada (E26, E27), si no, podeu utilitzar una bombeta E17 i un adaptador o una bombeta de recanvi i soldar el costat + (part inferior de la bombeta) i el costat (laterals de la bombeta) al cable de terra. Feu-ho només si sou un electricista experimentat.
• El nombre de bombetes necessàries depèn de la mida de la caixa i de la potència de la bombeta. No hi ha una resposta definida. Normalment, 2 bombetes, d’uns 3W cadascuna o 1 bombeta d’uns 10W serien suficients per a una caixa de 30cm x 20cm x 20cm

Cartró

El tauler d'escuma també funcionaria, aquests actuen com a suport dins de la caixa

Contenidor d'emmagatzematge

• La caixa es pot fer de qualsevol material i la mida depèn en gran mesura de les vostres necessitats.
• Podeu utilitzar una caixa de banquers, una caixa de sabates. En el meu cas, he trobat una caixa d’emmagatzematge a Amazon. La mida depèn del nombre de dispositius que vulgueu emmagatzemar-hi.
• Suggeriria almenys 30cm x 20cm x 20cm. La mida de les bombetes i l’adaptador UV-C pot variar, assegureu-vos de llegir primer la resta de la instrucció i reserveu prou espai per a les bombetes.

Eines Kit de soldadura (opcional)

si no voleu soldar, utilitzeu filferros masculins a masculins i masculins a femenins

Pistola de cola calenta

També podeu utilitzar cinta o cola de doble cara alternativament

Eina de tall

Podeu utilitzar un ganivet, unes tisores o uns talls de llauna exactes segons la disponibilitat

Trepant

He utilitzat un trepant elèctric amb broca de 5 mm per al LED, també podeu utilitzar eines de tall per tallar forats a la caixa d’emmagatzematge

Kit de costura

Per a la xarxa, també podeu fer servir cola o cinta adhesiva

Pas 5: construcció de panells laterals d'alumini

El propòsit de l’alumini és afegir una altra capa de protecció per evitar la filtració de llums UV i afegir reflectivitat a la llum UV-C perquè tots els costats s’exposin uniformement als raigs UV-C

1. Mesureu la dimensió interior del contenidor escollit i feu-ne retalls de cartró2. Enganxeu una capa de paper d'alumini sobre aquests retalls de cartró per maximitzar la reflexió i permetre que les llums UV es distribueixin uniformement

Recordeu posar paper d'alumini a la part interior de la tapa

Nota: segons la investigació feta per Pozzobon, V., et al (2020), el costat brillant del paper d'alumini ofereix una millor reflexió especular, mentre que el costat mat ofereix una reflexió millor desaprofitada. (Vegeu la imatge 3). Això vol dir que si voleu que la llum s’escampi uniformement per tota la caixa, utilitzeu el costat mat de l’alumini del tauler. Si voleu llums d’alumini concentrats en una part determinada de la caixa, amb algunes taques relativament més fosques, us recomanaria que feu servir el costat brillant del paper d’alumini.

Pozzobon, V., et al (2020) Mesures de reflectivitat lateral de paper d'alumini domèstic i brillants: aplicació al disseny d'un concentrador de llum fotobioreactor. Recuperat el 13 d'abril de 2020, des de

Pas 6: tallar forats

A una de les cantonades, feu un retall prou gran (aproximadament 2 cm x 3 cm) perquè pugui passar un únic endoll, perquè els cables passin en el futur. Una de les eines que he trobat molt eficaç per tallar cartró gruixut és tin-snip. Però també podeu utilitzar un ganivet o unes tisores Exacto.

Nota: a la imatge següent, vaig gravar la mida del retall per donar-li una força addicional perquè la caixa no es trenqui

Practicar petits forats al llarg dels costats de la caixa per a una millor ventilació i dissipació de calor

Pas 7: proves inicials: comportament esperat

Enrosqueu les bombetes convencionals a la presa de llum, utilitzeu l’interruptor que es proporciona a la presa de llum per encendre-la i apagar-la per assegurar-vos que l’adaptador de la presa de llum sigui funcional.

Pas 8: Construir l'escut de la bombeta UV-C

1. L’objectiu de l’escut de la bombeta UV-C és evitar que les llums de la bombeta brillin directament cap amunt (cap als ulls quan obriu la caixa accidentalment) i redirigiu la llum cap avall on es troba l’objecte que intenteu desinfectar. Consulteu la segona i tercera imatge com a referència d’instal·lació
2. Retalleu dos trossos de cartró per fer 2 reflectors de bombetes, amb una amplada d’uns 8 cm i una longitud aproximada de 3,5 vegades el diàmetre de la bombeta UV-C que trieu.

3. Dobleu-lo en un triangle rectangle a la vora més llarga i corbeu la hipotenusa del triangle rectangle prement la superfície

   D’aquesta manera, serà més fàcil instal·lar els adaptadors de llum de les bombetes UVC perquè s’adaptaran millor a la mida de la bombeta

4. Col·loqueu paper d'alumini també al costat de la hipotenusa. Aquest és el reflector de la bombeta, que també s’encarrega de redirigir els llums UV cap avall i de bloquejar la llum ultraviolada i perjudicar directament els ulls de l’usuari si fallaven les caixes fortes.
5. Nota: Les caixes fortes de falles inclouen els sensors de commutació i els ultrasons que apagaran els llums UVC automàticament quan s'obre la caixa

Pas 9: creeu la xarxa de suspensió

Vaig fer servir una bossa de roba per a la xarxa, idealment, només necessiteu un tros de tela que sigui translúcid i que es pugui veure amb el sensor d’ultrasons. Alguns exemples d’aquests materials inclouen bosses de fruita (vegeu la quarta imatge d’aquest pas), bosses de bugada, mampares, etc.

1. Doblegueu els costats de la xarxa i cosiu els costats al seu lloc, de manera que les vores quedin fermes a les vores. Això farà que aquest pas sigui molt més fàcil (consulteu la primera imatge d’aquest pas)

   També podeu plantejar-vos enganxar els costats, però no quedarà tan bonic com cosir

2. Construïu un marc per a la xarxa perquè no l’haureu d’enganxar directament a les parets d’alumini i, amb sort, això facilitarà la reparació. Podeu construir aquest marc des de zero amb cartró, o bé feu servir la caixa que trobareu a partir de dotzenes de begudes enllaunades, buidant per dins. (Consulteu la segona imatge per a aquest pas)
3. Esteneu la xarxa pel costat, enganxeu-la al seu lloc i assegureu-vos que la xarxa estigui ben ajustada (consulteu la tercera imatge d’aquest pas).

Pas 10: Acabant …

Enganxeu el reflector de llum que hem construït anteriorment al lloc, poseu les bombetes UV a l'adaptador de la presa de llum i enganxeu-lo (o enganxeu-lo) al reflector. (Consulteu la primera imatge d'aquest pas)

Cinta del signe UV Hazard a la part superior de la caixa, perquè no voleu que els vostres convidats obrin aquesta caixa accidentalment quan la llum UV encara està encesa. Mantingueu aquest element allunyat dels nens i les mascotes i, enhorabona, heu acabat.

Mantingueu-vos a salvo i us desitgem molta sort.

Si voleu interruptors de seguretat addicionals, consulteu el tutorial avançat

Pas 11: poseu-vos en contacte amb mi

Si teniu cap pregunta sobre alguna part d’aquest projecte, feu un comentari a continuació i faré tot el possible per respondre-hi:)