Caja de desinfección UV-C - Tutorial de la versión básica: 11 pasos (con imágenes)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Última modificación: 2024-01-30 08:41

Por Steven Feng, Shahril Ibrahim y Sunny Sharma, 6 de abril de 2020

Un agradecimiento especial a Cheryl por brindar valiosos comentarios

Para obtener la versión de Google Doc de esta instrucción, consulte

Advertencia

Las luces UV-C utilizadas en este proyecto pueden ser peligrosas, por favor tome las precauciones adecuadas como se recomienda en la parte de precaución de este tutorial al construir este proyecto. Tenga en cuenta que mantenga esto alejado de los niños y las mascotas, ya que pueden resultar dañados por la exposición accidental a los rayos UV. Además, la luz ultravioleta podría degradar el plástico y otros materiales con el tiempo, por lo que se recomienda verificar la funcionalidad del producto mensualmente colocando una cámara dentro del contenedor para ver si las luces ultravioleta se encienden de acuerdo con los comportamientos esperados.

Objeto del proyecto

En este proyecto, construiremos un contenedor de desinfección usando bombillas UV-C para desinfectar dispositivos personales, como teléfonos, billeteras y más. Esto es especialmente útil en la actual pandemia de COVID 19, ya que el riesgo de contraer el virus es cada vez mayor y, por lo tanto, es importante desinfectar de manera regular y rutinaria sus productos personales, como su teléfono, billetera, llaves y más, de manera sostenible. ya que el suministro de limpieza y las toallitas con alcohol son escasos.

Esperamos poder crear una solución sostenible para desinfectar regularmente estos pequeños productos personales en un sencillo tutorial utilizando artículos y materiales domésticos comunes que se pueden encontrar fácilmente en línea y en la mayoría de las ferreterías. Esperamos tener esto casi como parte de sus muebles por diseño, ponerlo junto a la puerta de entrada de su casa y permitirle poner naturalmente estos artículos en la caja para desinfectar, mientras entra, y luego recogerlos 15 minutos. más tarde.

Información de antecedentes La luz UV-C es un subconjunto de la luz ultravioleta, con una longitud de onda de aproximadamente 254 nanómetros. Las luces UV-C no existen de forma natural y son germicidas ya que los gérmenes no tienen una resistencia natural a ellas. Esto es particularmente útil durante la pandemia de COVID-19 porque el coronavirus puede vivir en superficies hasta por 72 horas [1]. Por lo tanto, como resultado, puede volver a contaminar sus manos fácilmente al tocar estos dispositivos personales que pueden tener rastros de coronavirus y infectarse a pesar de lavarse las manos con frecuencia. Según un artículo de investigación de Meecahn y Wilson, 2006 [2], las bombillas UV-C tardan unos 12,5 minutos en ser germicidas, por lo que, como precaución de seguridad adicional, aumentaremos el temporizador a 15 minutos (900 segundos).

Para asegurarnos de que todas las superficies del artículo que deseamos desinfectar estén correctamente desinfectadas, usaremos paneles de papel de aluminio para esparcir las luces uniformemente alrededor de todas las superficies de la caja. Además, utilizaremos una red para suspender el objeto que deseamos desinfectar para que también se pueda desinfectar adecuadamente la parte trasera.

Fuente:

[1] The Guardian (2020), ¿Cuánto tiempo vive el coronavirus en diferentes superficies? Obtenido de:

[2] P. J. Meechan, et al (2006) Uso de luces ultravioleta en gabinetes de seguridad biológica: una visión contraria. Obtenido de

Dificultades:

He dividido el proyecto en 2 niveles de dificultad, básico y avanzado (en función de sus habilidades técnicas).

Basic tendrá las características principales pero menos requisitos de hardware y es más fácil de construir. Utiliza un interruptor de portalámparas para controlar la lámpara, sin características de seguridad adicionales. Advanced tiene características de seguridad adicionales para permitir que la luz se encienda solo cuando la caja está cerrada, detecta objetos en la caja con sensores integrados.

Básico: Solo requiere 2 bombillas, portalámparas, cartón, red y aluminio, no se requiere experiencia en programación ni electricidad.

Avanzado: Arduino, sensor de conmutación, sensor ultrasónico, etc. Se requiere programación básica y experiencia eléctrica.

• El sensor de interruptor se utiliza para detectar la apertura o el cierre de la caja.
• Sensor ultrasónico para detectar objetos en la caja
• Arduino como microcontrolador para orquestar el sensor del interruptor, el sensor ultrasónico y dar una indicación del estado a través de 2 luces LED en el exterior de la caja.

Nota: En este tutorial, cubriremos el nivel básico de dificultad, consulte mi otro tutorial para la variante avanzada si está familiarizado con el hardware o está interesado en aprender:)

Enlace al tutorial avanzado:

Paso 1: uso

Uso:

1. Completa la caja
2. Coloque los artículos a desinfectar en la caja, asegúrese de que la tapa esté cerrada y que no haya espacios en ningún lugar para que las luces UV se filtren
3. Encienda la bombilla manualmente encendiendo el interruptor
4. Espere 15 minutos y apague la luz UV-C con el interruptor
5. Saca el artículo
6. ADVERTENCIA: No meta la mano en la caja ni abra la caja cuando la luz ultravioleta esté encendida

Paso 2: descargo de responsabilidad y precauciones

Descargo de responsabilidad

Para la seguridad de la luz ultravioleta, POR FAVOR lea la información de seguridad ultravioleta que se proporciona a continuación antes de comenzar este proyecto:

Precaución sanitaria:

1. Según Meechan, 2006 [2], las luces UVC normalmente no se encuentran en la naturaleza y son extremadamente peligrosas para los humanos. Evite la exposición directa a la bombilla y nunca mire directamente a la bombilla, ya que la luz UVC puede causar quemaduras graves en la piel y la retina y posiblemente causar cáncer.

   1. Recomendaría comprar un protector facial resistente a los rayos UV-C y guantes para una protección de seguridad adicional, similar a este:
   2. Primero consulte a sus proveedores locales, ya que a menudo son más baratos y tienen un tiempo de envío más rápido.

2. En este proyecto, trabajará con corriente alterna de 110 V, que podría ser letal. Tenga mucho cuidado al trabajar en el proyecto y nunca trabaje con cables con corriente. El papel de aluminio en el proyecto también es conductor, tenga cuidado y no se electrocuta con cables activos que toquen el papel de aluminio.

   1. Algunas precauciones que puede tomar incluyen:

      1. Nunca trabaje en el proyecto cuando cualquier componente esté conectado a la electricidad
      2. Para las juntas eléctricas expuestas, asegúrese de que no entren en contacto con papel de aluminio u otras juntas eléctricas. También puede considerar la construcción de cerramientos para estas juntas expuestas utilizando cartón.
3. El plástico y muchos otros materiales se considerarán bajo exposición constante a los rayos UV, por lo tanto, vuelva a inspeccionar la caja para verificar su funcionalidad con bombillas normales o una cámara dentro de la caja para asegurarse de que el contenedor esté funcionando correctamente.

Paso 3: Licencia

Este proyecto tiene licencia de Creative Commons Attribution License, lo que significa que puede:

Compartir: copia y redistribuye el material en cualquier medio o formato.

Adaptar: remezclar, transformar y construir sobre el material para cualquier propósito, incluso comercialmente.

Bajo los siguientes términos:

Atribución: debe otorgar el crédito correspondiente, proporcionar un enlace a la licencia e indicar si se realizaron cambios. Puede hacerlo de cualquier manera razonable, pero no de ninguna manera que sugiera que el licenciante lo respalda a usted o su uso.

ShareAlike: si remezcla, transforma o construye sobre el material, debe distribuir sus contribuciones bajo la misma licencia que el original.

Sin restricciones adicionales: no puede aplicar términos legales o medidas tecnológicas que restrinjan legalmente a otros de hacer cualquier cosa que permita la licencia.

Paso 4: Lista de materiales - Básico

Componentes

A continuación se muestra la lista de compras que creé cuando construí la Caja de desinfección

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

E17 Adaptador de bombilla a cable

Alternativamente, puede usar un enchufe para una bombilla de diferente tamaño y luego usar un adaptador, o soldar directamente

Papel de aluminio

• Para máxima reflexión. Alternativamente, los espejos o cualquier elemento reflectante también funcionarían.
• Recipiente de almacenamiento Consulte la sugerencia de recipiente de almacenamiento a continuación.

Red

Una forma de mantener el objeto suspendido para irradiar la parte trasera. Usé una bolsa de lavandería para este propósito. Alternativamente, puede usar una red de plástico que contenga frutas o cualquier tela con muchos agujeros

Bombilla UVC

• Elija una bombilla UV-C con una longitud de onda de alrededor de 254 nm, ya que las bombillas UV-A y UV-B (como las luces negras) NO son germicidas
• Idealmente, debe intentar encontrar una bombilla estandarizada (E26, E27), de lo contrario, puede usar una bombilla E17 y un adaptador o una bombilla de repuesto y soldar el lado + (parte inferior de la bombilla) y el lado - (lados de la bombilla) al cable de tierra. Solo haga esto si es un electricista experimentado.
• La cantidad de bombillas necesarias depende del tamaño de la caja y la potencia de la bombilla. No hay una respuesta definitiva. Por lo general, 2 bombillas de aproximadamente 3 W cada una o 1 bombilla de aproximadamente 10 W serían suficientes para una caja de 30 cm x 20 cm x 20 cm

Cartulina

El tablero de espuma también funcionaría, estos actúan como soporte dentro de la caja

Contenedor de almacenamiento

• La caja puede estar hecha de cualquier material y el tamaño depende en gran medida de sus necesidades.
• Puede utilizar una caja de banquero, una caja de zapatos. En mi caso, encontré una caja de almacenamiento en Amazon. El tamaño depende de la cantidad de dispositivos que desee almacenar en él.
• Sugeriría al menos 30 cm x 20 cm x 20 cm. El tamaño de las bombillas de luz UV-C y el adaptador pueden variar, asegúrese de leer primero el resto de las instrucciones y reserve suficiente espacio para las bombillas.

Herramientas Kit de soldadura (opcional)

Si no desea soldar, utilice cables de puente macho a macho y macho a hembra

Pistola de silicona

También puede utilizar cinta adhesiva de doble cara o pegamento alternativamente

Herramienta para cortar

Puede usar un cuchillo, tijeras o tijeras para hojalata exactos según la disponibilidad

Taladro

Usé un taladro eléctrico con broca de 5 mm para el LED, también puede usar herramientas de corte para cortar agujeros en la caja de almacenamiento

Kit de costura

Para la red, alternativamente, también puede usar pegamento o cinta adhesiva

Paso 5: Construcción de paneles laterales de aluminio

El propósito del aluminio es agregar otra capa de protección para evitar que las luces UV se filtren y agregar reflectividad de la luz UV-C para que todos los lados se expongan a los rayos UV-C de manera uniforme.

1. Mida la dimensión interior del recipiente de su elección y haga recortes de cartón con él2. Pegue una capa de papel de aluminio sobre estos recortes de cartón para maximizar la reflexión y permitir que las luces UV se distribuyan uniformemente

Recuerda poner papel de aluminio en el lado interior de la tapa

Nota: según la investigación realizada por Pozzobon, V., et al (2020), el lado brillante del papel de aluminio ofrece una mejor reflexión especular, mientras que el lado mate ofrece una mejor reflexión difusa. (Ver imagen 3). Esto significa que si desea que la luz se disperse uniformemente por toda la caja, use el lado mate del aluminio en el panel. Si desea luces de aluminio concentrado en cierta parte de la caja, con algunos puntos relativamente más oscuros, le recomendaría usar el lado brillante del papel de aluminio.

Pozzobon, V., et al (2020) Medidas de reflectividad del lado brillante y mate de papel de aluminio doméstico: Aplicación a un diseño de concentrador de luz fotobiorreactor. Recuperado el 13 de abril de 2020 de

Paso 6: Cortar agujeros

En una de las esquinas, haga con cuidado un corte que sea lo suficientemente grande (aproximadamente 2 cm x 3 cm) para que pase un solo enchufe, esto es para que los cables pasen en el futuro. Una herramienta que encontré realmente efectiva para cortar cartón grueso es la tijera de hojalata. Pero también puedes usar un cuchillo Exacto o unas tijeras.

Nota: En la imagen de abajo, pegué el tamaño del recorte para darle fuerza adicional para que la caja no se deshilache.

Taladre pequeños orificios a lo largo de los lados de la caja para una mejor ventilación y disipación del calor.

Paso 7: Prueba inicial - Comportamiento esperado

Atornille las bombillas convencionales en el portalámparas, use el interruptor provisto en el portalámparas para encenderlo y apagarlo, para asegurarse de que el adaptador del portalámparas sea funcional

Paso 8: Construcción del escudo de bombillas UV-C

1. El propósito del protector de bombilla UV-C es bloquear las luces de la bombilla para que no brillen directamente hacia arriba (hacia sus ojos cuando abre accidentalmente la caja) y redirigir la luz hacia abajo donde está el objeto que está tratando de desinfectar. Consulte la segunda y tercera imagen como referencia de instalación.
2. Recorte dos pedazos de cartón para hacer 2 reflectores de bombilla, con un ancho de aproximadamente 8 cm y una longitud de aproximadamente 3,5 veces el diámetro de la bombilla UV-C de su elección.

3. Dóblalo en un triángulo rectángulo en el borde más largo y curva la hipotenusa del triángulo rectángulo presionando en la superficie

   Esto facilitará la instalación de los adaptadores de luz para las bombillas UVC porque se ajustarán mejor al tamaño de la bombilla

4. Ponga papel de aluminio también a lo largo del lado de la hipotenusa. Este es el reflector de la bombilla, que también es responsable de redirigir las luces ultravioleta hacia abajo y bloquear la luz ultravioleta para que no brille y dañe directamente los ojos del usuario si fallan las cajas de seguridad.
5. Nota: Las cajas de seguridad incluyen los sensores de interruptores y sensores ultrasónicos que apagarán las luces UVC automáticamente cuando se abra la caja.

Paso 9: construya la red de suspensión

Usé una bolsa de lavandería para la red, idealmente, solo necesita un trozo de tela que sea translúcido y pueda ser transparente por el sensor ultrasónico. Algunos ejemplos de estos materiales incluyen bolsas de frutas (consulte la cuarta imagen para este paso), bolsas de lavandería, mosquiteros de ventana, etc.

1. Dobla los lados de la red y cose los lados en su lugar, de modo que los bordes queden firmes en los bordes. Esto hará que este paso sea mucho más fácil (consulte la primera imagen para este paso)

   También puede considerar pegar los lados, pero no se verá tan bien como coser

2. Construya un marco para la red para que no tenga que pegarla directamente en las paredes de aluminio y, con suerte, esto facilitará la reparación. Puede construir este marco desde cero usando cartón, o usar la caja que encuentra entre una docena de bebidas enlatadas, ahuecar de adentro hacia afuera. (Consulte la segunda imagen para este paso)
3. Extienda la red a lo largo del costado, péguela en su lugar, asegúrese de que la red esté apretada (consulte la tercera imagen para este paso)

Paso 10: Terminando…

Pegue el reflector de luz que construimos anteriormente en su lugar, coloque bombillas UV en el adaptador de enchufe de luz y péguelo (o péguelo) en el reflector. (Consulte la primera imagen para este paso)

Pegue el letrero de peligro UV en la parte superior de su caja, porque no quiere que sus invitados abran accidentalmente esta caja cuando la luz ultravioleta todavía está encendida. Mantenga este artículo alejado de los niños y las mascotas, y felicitaciones, ¡ya está!

¡Mantente seguro y te deseo la mejor de las suertes!

Si desea interruptores de seguridad adicionales, consulte el tutorial avanzado

Paso 11: ¡Contáctame

Si tiene alguna pregunta sobre alguna parte de este proyecto, comente a continuación y haré todo lo posible para responderlas:)