Scatola disinfettante UV-C - Tutorial versione base: 11 passaggi (con immagini)

2024 Autore: John Day | [email protected]. Ultima modifica: 2024-01-30 10:01

Di Steven Feng, Shahril Ibrahim e Sunny Sharma, 6 aprile 2020

Un ringraziamento speciale a Cheryl per aver fornito feedback preziosi

Per la versione google doc di questa istruzione, vedere

Avvertimento

Le luci UV-C utilizzate in questo progetto possono essere pericolose, si prega di prendere le dovute precauzioni come raccomandato nella parte precauzionale di questo tutorial durante la creazione di questo progetto. Si prega di notare, tenerlo lontano da bambini e animali domestici, poiché potrebbero essere feriti dall'esposizione accidentale ai raggi UV. Inoltre, la luce UV potrebbe degradare la plastica e altri materiali nel tempo, quindi si consiglia di verificare mensilmente la funzionalità del prodotto inserendo una telecamera all'interno del contenitore per vedere se le luci UV si accendono secondo i comportamenti previsti

Scopo del progetto

In questo progetto, costruiremo un contenitore disinfettante utilizzando lampadine UV-C per disinfettare dispositivi personali, come telefoni, portafogli e altro. Ciò è particolarmente utile nell'attuale pandemia di COVID 19 poiché il rischio di contrarre il virus è sempre più alto e quindi è importante disinfettare regolarmente e regolarmente i tuoi prodotti personali come telefono, portafoglio, chiavi e altro in modo sostenibile, poiché il prodotto per la pulizia e i tamponi imbevuti di alcol sono scarsi.

Speriamo di essere in grado di creare una soluzione sostenibile per disinfettare regolarmente questi piccoli prodotti personali in un semplice tutorial utilizzando articoli e materiali domestici comuni che possono essere facilmente trovati online e nella maggior parte dei negozi di ferramenta. Speriamo di averlo quasi come parte dei tuoi mobili di design, mettendolo vicino alla porta d'ingresso di casa tua e permettendoti di mettere naturalmente questi oggetti nella scatola per la disinfezione, mentre entri, e poi li raccogli 15 minuti dopo.

Informazioni di base La luce UV-C è un sottoinsieme della luce UV, con una lunghezza d'onda di circa 254 nanometri. Le luci UV-C non esistono in natura e sono germicide poiché i germi non hanno una resistenza naturale ad esse. Ciò è particolarmente utile durante la pandemia di COVID-19 perché il coronavirus può vivere sulle superfici fino a 72 ore [1]. Pertanto, di conseguenza, puoi facilmente ricontaminare le tue mani toccando questi dispositivi personali che potrebbero avere tracce di coronavirus e infettarsi nonostante ti lavi spesso le mani. Secondo un documento di ricerca di Meecahn e Wilson, 2006 [2], le lampadine UV-C impiegano circa 12,5 minuti per essere germicide, quindi per ulteriori precauzioni di sicurezza, alzeremo il timer a 15 minuti (900 secondi).

Per assicurarci che tutte le superfici dell'articolo che desideriamo disinfettare siano disinfettate correttamente, utilizzeremo pannelli di alluminio per diffondere le luci in modo uniforme su tutte le superfici della scatola. Inoltre, utilizzeremo una rete per sospendere l'oggetto che desideriamo disinfettare in modo che anche i lati posteriori possano essere adeguatamente disinfettati.

Fonte:

[1] The Guardian (2020), Quanto tempo vive il coronavirus su superfici diverse. Estratto da:

[2] P. J. Meechan, et al (2006) Uso delle luci ultraviolette negli armadi di sicurezza biologica: una visione contraria. Estratto da

Le difficoltà:

Ho suddiviso il progetto in 2 livelli di difficoltà, base e avanzato (in base alle tue capacità tecniche).

Basic avrà le funzionalità principali ma meno requisiti hardware ed è più facile da costruire. Utilizza un interruttore dai portalampada per controllare la lampada, senza ulteriori funzioni di sicurezza. Advanced ha funzioni di sicurezza aggiuntive per consentire l'accensione della luce solo quando la scatola è chiusa, rileva gli oggetti nella scatola con sensori a bordo.

Base: richiede solo 2 lampadine, supporti, cartone, rete e alluminio, nessuna programmazione né esperienza elettrica richiesta.

Avanzato: Arduino, sensore di commutazione, sensore a ultrasuoni, ecc. Sono richieste programmazione di base ed esperienza elettrica.

• Il sensore dell'interruttore viene utilizzato per rilevare l'apertura o la chiusura della scatola
• Sensore a ultrasuoni per rilevare oggetti nella scatola
• Arduino come microcontrollore per orchestrare il sensore dell'interruttore, il sensore a ultrasuoni e dare un'indicazione di stato attraverso 2 luci LED all'esterno della scatola

Nota: in questo tutorial, tratteremo il livello base di difficoltà, controlla il mio altro tutorial per la variante avanzata se hai familiarità con l'hardware o sei interessato a imparare:)

Link al tutorial avanzato:

Passaggio 1: utilizzo

Utilizzo:

1. Collega la scatola
2. Metti gli articoli da disinfettare nella scatola, assicurati che il coperchio sia chiuso e che non ci siano spazi vuoti da nessuna parte per far fuoriuscire le luci UV
3. Accendere la lampadina manualmente accendendo l'interruttore
4. Attendi 15 minuti e spegni la luce UV-C usando l'interruttore
5. Tira fuori l'oggetto
6. AVVERTENZA: non toccare la scatola o aprire la scatola quando la luce UV è accesa

Passaggio 2: Dichiarazione di non responsabilità e precauzioni

Disclaimer

Per la sicurezza della luce UV, PER FAVORE leggere le informazioni sulla sicurezza UV fornite prima di iniziare questo progetto:

Precauzioni per la salute:

1. Secondo Meechan, 2006 [2], le luci UVC non si trovano normalmente in natura ed è estremamente pericoloso per l'uomo. Evitare l'esposizione diretta alla lampadina e non guardare mai direttamente nella lampadina poiché la luce UVC può causare gravi ustioni alla pelle e alla retina e può causare il cancro

   1. Consiglierei di acquistare una visiera resistente ai raggi UV-C e guanti per una protezione extra di sicurezza, simile a questo:
   2. Controlla prima i tuoi fornitori locali, poiché spesso sono più economici con tempi di spedizione più rapidi.

2. In questo progetto, lavorerai con corrente alternata a 110 V, che potrebbe essere letale. Fai molta attenzione quando lavori al progetto e non lavorare mai su cavi sotto tensione. Anche il foglio di alluminio nel progetto è conduttivo, fai attenzione e non farti fulminare dai fili sotto tensione che toccano il foglio di alluminio

   1. Alcune precauzioni che puoi prendere includono:

      1. Non lavorare mai sul progetto quando e qualsiasi componente è collegato all'elettricità
      2. Per i giunti elettrici esposti, assicurarsi che non entrino in contatto con fogli di alluminio o altri giunti elettrici. Puoi anche prendere in considerazione la costruzione di recinzioni per questi giunti esposti usando il cartone
3. La plastica e molti altri materiali riguarderanno l'esposizione costante ai raggi UV, quindi controlla di nuovo la funzionalità della scatola con normali lampadine o una fotocamera all'interno della scatola per assicurarti che il contenitore funzioni correttamente

Passaggio 3: licenza

Questo progetto è concesso in licenza con la licenza Creative Commons Attribution, il che significa che puoi:

Condividi: copia e ridistribuisci il materiale in qualsiasi supporto o formato

Adatta: remixa, trasforma e costruisci sul materiale per qualsiasi scopo, anche commerciale.

Alle seguenti condizioni:

Attribuzione: è necessario attribuire un credito appropriato, fornire un collegamento alla licenza e indicare se sono state apportate modifiche. Puoi farlo in qualsiasi modo ragionevole, ma non in alcun modo che suggerisca che il licenziante approvi te o il tuo utilizzo.

Condividi allo stesso modo: se remixi, trasformi o sviluppi il materiale, devi distribuire i tuoi contributi con la stessa licenza dell'originale.

Nessuna restrizione aggiuntiva - Non puoi applicare termini legali o misure tecnologiche che limitino legalmente ad altri di fare qualsiasi cosa consentita dalla licenza.

Passaggio 4: Distinta base - Base

Componenti

Di seguito è riportata la lista della spesa che ho creato quando ho costruito la scatola disinfettante

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

E17 Adattatore da lampadina a filo

In alternativa, puoi utilizzare una spina per una lampadina di dimensioni diverse e quindi utilizzare un adattatore o saldare direttamente

Foglio di alluminio

• Per la massima riflessione. In alternativa, funzionerebbero anche specchi o qualsiasi cosa riflettente
• Contenitore di stoccaggio Vedere il suggerimento del contenitore di stoccaggio di seguito

Rete

Un modo per mantenere l'oggetto sospeso per irradiare il didietro. Ho usato una borsa per la biancheria per questo scopo. In alternativa, puoi usare una rete di plastica che trattiene la frutta o qualsiasi tessuto con molti buchi

Lampadina UVC

• Scegli una lampadina UV-C con una lunghezza d'onda di circa 254 nm, poiché le lampadine UV-A e UV-B (come le luci nere) NON sono germicide
• Idealmente, dovresti provare a trovare una lampadina standardizzata (E26, E27), in caso contrario, puoi utilizzare una lampadina E17 e un adattatore o una lampadina di ricambio e saldare il lato + (parte inferiore della lampadina) e il lato - (lati della lampadina) al filo di terra. Fallo solo se sei un elettricista esperto.
• Il numero di lampadine necessarie dipende dalle dimensioni della scatola e dal Wattaggio della lampadina. Non c'è una risposta certa. Di solito, 2 lampadine da circa 3 W ciascuna o 1 lampadina da circa 10 W sarebbero sufficienti per una scatola di 30 cm x 20 cm x 20 cm

Cartone

Funzionerebbe anche il pannello di gommapiuma, questi fungono da supporto all'interno della scatola

Contenitore di stoccaggio

• La scatola può essere realizzata con qualsiasi materiale e le dimensioni dipendono in gran parte dalle tue esigenze.
• Puoi usare una scatola da banchiere, una scatola da scarpe. Nel mio caso, ho trovato una scatola di immagazzinaggio su Amazon. Le dimensioni dipendono dal numero di dispositivi che desideri archiviare su di esso.
• Suggerirei almeno 30 cm x 20 cm x 20 cm. Le dimensioni delle lampadine UV-C e dell'adattatore possono variare, assicurati di leggere prima il resto delle istruzioni e di riservare spazio sufficiente per le lampadine

StrumentiKit di saldatura (opzionale)

se non si desidera saldare, utilizzare invece i cavi jumper maschio-maschio e maschio-femmina

Pistola per colla a caldo

Puoi anche usare nastro biadesivo o colla in alternativa

Strumento per tagliare

Puoi usare un coltello esatto, forbici o cesoie per latta in base alla disponibilità

Trapano

Ho usato un trapano elettrico con punta da 5 mm per il LED, puoi anche usare strumenti da taglio per tagliare i fori sulla scatola di immagazzinaggio

Kit da cucito

Per la rete, in alternativa, puoi anche usare solo colla o nastro adesivo

Passaggio 5: costruzione di pannelli laterali in alluminio

Lo scopo dell'alluminio è aggiungere un altro strato di protezione per evitare perdite di luce UV e aggiungere riflettività della luce UV-C in modo che tutti i lati vengano esposti ai raggi UV-C in modo uniforme

1. Misurare la dimensione interna del contenitore prescelto e ricavarne dei ritagli di cartone2. Incolla uno strato di foglio di alluminio su questi ritagli di cartone per massimizzare la riflessione e consentire alle luci UV di distribuirsi uniformemente

Ricordati di mettere un foglio di alluminio nella parte interna del coperchio

Nota: secondo una ricerca condotta da Pozzobon, V., et al (2020), il lato luminoso del foglio di alluminio offre una migliore riflessione speculare, mentre il lato opaco offre una riflessione migliore. (Vedi immagine 3). Ciò significa che se vuoi che la luce si diffonda in modo uniforme in tutta la scatola, usa il lato opaco dell'alluminio sul pannello. Se vuoi luci di alluminio concentrate in una certa parte della scatola, con alcuni punti relativamente più scuri, ti consiglio di usare il lato luminoso del foglio di alluminio.

Pozzobon, V., et al (2020) Misurazioni della riflettività del lato luminoso e opaco del foglio di alluminio per uso domestico: applicazione al design di un concentratore di luce del fotobioreattore. Estratto il 13 aprile 2020 da

Passaggio 6: tagliare i fori

In uno degli angoli, fai con attenzione un ritaglio abbastanza grande (circa 2 cm x 3 cm) da far passare una singola spina, questo serve per il passaggio dei cavi in futuro. Uno strumento che ho trovato davvero efficace per tagliare il cartone spesso è la cesoia per latta. Ma puoi usare anche un coltello o delle forbici Exacto.

Nota: nell'immagine qui sotto, ho registrato la dimensione del ritaglio per dargli una forza extra in modo che la scatola non si sfilacci

Praticare piccoli fori lungo i lati della scatola per una migliore ventilazione e dissipazione del calore

Passaggio 7: test iniziale - comportamento previsto

Avvita le lampadine convenzionali nella presa della luce, usa l'interruttore fornito sulla presa della luce per accenderla e spegnerla, per assicurarti che l'adattatore della presa della luce sia funzionante

Passaggio 8: costruzione dello schermo della lampadina UV-C

1. Lo scopo di UV-C Bulb Shield è bloccare le luci della lampadina dal brillare direttamente verso l'alto (nei tuoi occhi quando apri accidentalmente la scatola) e reindirizzare la luce verso il basso dove si trova l'oggetto che stai cercando di disinfettare. Fare riferimento alla seconda e terza immagine come riferimento per l'installazione
2. Ritaglia due pezzi di cartone per realizzare 2 riflettori per lampadine, con una larghezza di circa 8 cm e una lunghezza di circa 3,5 volte il diametro della lampadina UV-C scelta.

3. Piegalo in un triangolo rettangolo sul lato più lungo e curva l'ipotenusa del triangolo rettangolo premendo sulla superficie

   Ciò semplificherà l'installazione degli adattatori di luce per le lampadine UVC perché si adatteranno meglio alle dimensioni della lampadina

4. Metti un foglio di alluminio anche lungo il lato dell'ipotenusa. Questo è il riflettore della lampadina, che è anche responsabile del reindirizzamento delle luci UV verso il basso e impedisce alla luce UV di brillare e danneggiare direttamente gli occhi dell'utente se i dispositivi di sicurezza falliscono.
5. Nota: i dispositivi di sicurezza includono i sensori di commutazione e i sensori a ultrasuoni che spengono automaticamente le luci UVC all'apertura della scatola

Passaggio 9: costruire la rete di sospensione

Ho usato un sacco da bucato per la rete, idealmente, hai solo bisogno di un pezzo di tessuto che sia traslucido e possa essere trasparente dal sensore a ultrasuoni. Alcuni esempi di questi materiali includono sacchetti di frutta (fare riferimento alla 4a immagine per questo passaggio), sacchetti per biancheria, zanzariere, ecc.

1. Piegare i lati della rete e cucire i lati in posizione, in modo che i bordi siano ben saldi sui bordi. Ciò renderà questo passaggio molto più semplice (fare riferimento alla prima immagine per questo passaggio)

   Puoi anche considerare di incollare i lati, ma non sarà bello come cucire

2. Costruisci una cornice per la rete in modo da non doverla incollare direttamente sulle pareti di alluminio e, si spera, questo renderà più facile la riparazione. Puoi costruire questa cornice da zero usando il cartone o usare la scatola che trovi da una dozzina di bevande in lattina, svuotando l'interno. (Fare riferimento alla seconda immagine per questo passaggio)
3. Stendere la rete lungo il lato, incollarla in posizione, assicurarsi che la rete sia tesa (fare riferimento alla 3a immagine per questo passaggio)

Passaggio 10: conclusione…

Incolla il riflettore di luce che abbiamo costruito in precedenza sul posto, metti le lampadine UV nell'adattatore della presa di luce e fissalo (o incollalo) sul riflettore. (Fare riferimento alla prima immagine per questo passaggio)

Nastro il segno UV Hazard sulla parte superiore della scatola, perché non vuoi che i tuoi ospiti aprano accidentalmente questa scatola quando la luce UV è ancora accesa. Tieni questo oggetto lontano da bambini e animali domestici e congratulazioni, il gioco è fatto!

Stai al sicuro e ti auguro buona fortuna!

Se desideri ulteriori interruttori di sicurezza, dai un'occhiata al tutorial avanzato

Passaggio 11: contattami

Se hai domande su qualsiasi parte di questo progetto, ti preghiamo di commentare qui sotto e farò del mio meglio per rispondere:)