Αποστειρωτής UVC για έκτακτη ανάγκη COVID-19: 3 βήματα

2024 Συγγραφέας: John Day | [email protected]. Τελευταία τροποποίηση: 2024-01-30 08:32

Πώς να φτιάξετε ένα κουτί αποστείρωσης UVC. Καταρχάς. Ο ηλεκτρισμός είναι επικίνδυνος! Εάν δεν είστε σίγουροι και ικανοί, μην επιχειρήσετε τίποτα που αναφέρεται παρακάτω. Το φως UVC (253,7nm) είναι ισχυρό, μπορεί να σας τυφλώσει και πιθανώς να σας προκαλέσει καρκίνο του δέρματος εάν εκτεθείτε στα μάτια σας ή στο απροστάτευτο δέρμα σας. Χρησιμοποιήστε μάσκα συγκόλλησης και προστατευτικό εξοπλισμό εάν θέλετε να ελέγξετε τη λειτουργία του λαμπτήρα έξω από το κουτί (πολύ έντονα δεν συνιστάται). Εάν χτίζετε μία από αυτές τις μονάδες, επικοινωνήστε με το νοσοκομείο ή την τοπική μονάδα υγειονομικής περίθαλψης πριν εμφανιστείτε σε μία.

Τα νοσοκομεία εδώ και σε εθνικό επίπεδο εξαντλούνται. Οι τοπικοί εργαζόμενοι στα νοσοκομεία πρέπει να ξαναχρησιμοποιήσουν τις μάσκες τους χωρίς ΟΧΙ τρόπο για να τις απολυμάνουν αποτελεσματικά. Καθώς εξαπλώνεται αυτή η ασθένεια COVID-19, πρέπει να αρχίσουμε να δουλεύουμε ως ομάδα για να το θέσουμε υπό έλεγχο.

Τις τελευταίες εβδομάδες έχω αναπτύξει ένα μηχάνημα που μπορεί να βοηθήσει το σύστημα υγειονομικής περίθαλψης να το αντιμετωπίσει. Έχω σχεδιάσει ένα σύστημα UVC που μπορεί να απολυμάνει τον επαναχρησιμοποιήσιμο νοσοκομειακό εξοπλισμό μέσα σε λίγα λεπτά (n95, χειρουργικές μάσκες, γυαλιά, στηθοσκόπια κλπ). Αυτός ο εξοπλισμός είναι πολύ φθηνός και εύκολος στην κατασκευή. Επί του παρόντος, οι τοπικοί μας ER χρησιμοποιούν τα συστήματά μου για να απολυμάνουν τα ΜΑΠ τους. Αυτά τα συστήματα μπορούν να εξαλείψουν αποτελεσματικά τις ελλείψεις μάσκας n95. Οποιοσδήποτε Μηχανικός, Κατασκευαστής, φοιτητής STEM και ικανός τεχνίτης μπορεί να τα κατασκευάσει. Αυτό θα βοηθήσει στην απομάκρυνση του άγχους από τους εργαζόμενους στο νοσοκομείο, καθώς ο εξοπλισμός μιας χρήσης τους μπορεί πλέον να επαναχρησιμοποιηθεί με ασφάλεια.

Πώς να το φτιάξετε αυτό:

Προμήθειες

Εδώ είναι αυτό που χρησιμοποιούσα για να φτιάξω αυτές τις μονάδες:

Λάμπα UVC (μικροβιοκτόνο) 2G11 (1)

2g11 βάση (1)

Στήριγμα λαμπτήρα 2g11 (1)

έρμα (1)

επιλογές έρματος… ανατρέξτε στο τέλος του άρθρου για ενημερώσεις σχετικά με τα έρματα και τη διάρκεια ζωής του λαμπτήρα.

διακόπτης ορίου (ac/dc) (3)

Σύρμα 12-18 gauge ~ 5 ft διαθέσιμο από την αποθήκη ft στο σπίτι ή χρησιμοποιήστε το επιπλέον σύρμα από το έρμα

φύλλο αλουμινίου αγόρασα από παλιοσίδερα 3/32 ιντσών ή χρησιμοποιώ ταινία αλουμινίου για να αντανακλά το φως

ταινία αλουμινίου (εναλλακτική στο φύλλο αλουμινίου)

πλαστικό κουτί (1)

μηχανικός χρονοδιακόπτης (1)

πρίζα ή στυπιοθλίπτης καλωδίου

www.amazon.com/dp/B07RHJM435/ref=cm_sw_em_…

διακόπτης κυκλώματος 2Α (περιττό αντίγραφο ασφαλείας … εάν χρησιμοποιείτε επάνω πρίζα, έχει ασφάλεια 5Α)

www.automationdirect.com/adc/search/search…

Βήμα 1: Αποστειρωτής UVC

Βρείτε έναν τρόπο για να εισάγετε το ρεύμα AC στο κουτί. Χρησιμοποιήστε είτε καλώδιο, είτε πρίζα.

Βήμα 2: Συγκεντρώστε τα εξαρτήματά σας

Για αυτό θα χρειαστείτε τον αυτόματο διακόπτη, τον μηχανικό χρονοδιακόπτη, τους διακόπτες ορίου, το έρμα, την υποδοχή 2g11 και τον μικροβιοκτόνο λαμπτήρα 2g11 UVC.

(Δείτε τις εικόνες για πραγματική διάταξη και ηλεκτρικό σχηματικό)

Μόλις το ρεύμα εισέλθει στο κουτί, συνδέστε το ζεστό καλώδιο στον διακόπτη κυκλώματος 2Α.

Συνδέστε το ουδέτερο σύρμα με το ουδέτερο στο έρμα και συνδέστε τη γείωση με τη μεταλλική θήκη του έρματος.

Συνδέστε την έξοδο από τον διακόπτη στην είσοδο του διακόπτη μηχανικού χρονοδιακόπτη.

Συνδέστε την έξοδο του μηχανικού χρονοδιακόπτη στον κανονικό ανοιχτό ακροδέκτη (Ν. Ο.) του πρώτου οριακού διακόπτη.

Συνδέστε ένα καλώδιο από την άλλη πλευρά του οριακού διακόπτη και συνδέστε το με τον κανονικά ανοιχτό (Ν. Ο.) ακροδέκτη του δεύτερου διακόπτη ορίου.

Πάρτε την έξοδο από τον δεύτερο διακόπτη ορίου και συνδέστε τον στο φορτίο (μαύρο σύρμα) στο έρμα.

Από το έρμα συνδέστε το μπλε σύρμα στη μία πλευρά της βάσης 2G11. Εάν υπάρχουν 2 μπλε σύρματα, καλύψτε ένα από αυτά με ένα περικόχλιο σύρματος. Κόψτε το κόκκινο σύρμα από την έξοδο έρματος στο μισό.

Συνδέστε το ένα άκρο του κόκκινου καλωδίου στον κανονικά ανοιχτό (Ν. Ο.) ακροδέκτη του 3ου διακόπτη ορίου, συνδέστε το άλλο άκρο στην έξοδο από αυτόν τον διακόπτη. Συνδέστε το άλλο κόκκινο άκρο στη βάση 2G11 απέναντι από το μπλε σύρμα.

Κλείστε τυχόν άλλα καλώδια που βγαίνουν από το έρμα.

Τώρα αρχίζει η διασκέδαση.

Βήμα 3: Τακτοποιήστε το κουτί και προσθέστε ανακλαστικό αλουμίνιο

Βρείτε τώρα έναν τρόπο να τα τοποθετήσετε όλα αυτά μέσα στο κουτί!

Τοποθετήστε το λαμπτήρα στο επάνω μέρος του κουτιού (δείτε Φωτογραφία).

Παρακαλώ σημειώστε ότι οι εικόνες είναι από ένα πιο περίπλοκο κουτί που ελέγχεται από υπολογιστή με επιπλέον εξαρτήματα (πηγή τροφοδοσίας DC, τερματικά din και ρελέ στερεάς κατάστασης), αλλά καταλαβαίνετε την ιδέα.

Δείτε επιπλέον σχόλια από το jfox240 παρακάτω για επιπλέον φωτογραφίες!

Ομαδοποιήστε όλα τα ηλεκτρικά εξαρτήματα στη μία πλευρά του κουτιού για να επιτρέψετε τη μέγιστη περιοχή αποστείρωσης. Προτείνω να χρησιμοποιήσετε ακρυλικό για να απομονώσετε τα ηλεκτρικά εξαρτήματα από τον χρήστη.

Τοποθετήστε τους οριακούς διακόπτες έτσι ώστε να κλείνουν μόνο όταν το καπάκι του κουτιού είναι σφιχτό. Χρησιμοποίησα ένα πολύμετρο με τον συναγερμό αγωγιμότητας "τόνου". Συνδέστε το μετρητή σας στους διακόπτες και τοποθετήστε τους διακόπτες στο εσωτερικό του κουτιού έτσι ώστε να πρέπει να είναι τελείως κλειστός για να ενεργοποιήσετε το διακόπτη. Τοποθετήστε τους διακόπτες σφιχτά με βίδες, ώστε να μην κινούνται κατά τη βαριά χρήση.

Τώρα ντύστε το εσωτερικό με ανακλαστικό αλουμίνιο. Χρησιμοποίησα φύλλο 3/32 και το βίδωσα στο εσωτερικό του πλαστικού. Απλά βεβαιωθείτε ότι το ηλεκτρικό σας είναι απομονωμένο εντελώς καθώς το αλουμίνιο θα μεταφέρει ηλεκτρική ενέργεια. Μια φθηνή εναλλακτική λύση είναι να επικαλύψετε το εσωτερικό του κουτιού με ταινία αλουμινίου. Αφαίρεσα επίσης τη βαλβίδα εκτόνωσης πίεσης και γέμισα την τρύπα με θερμή κόλλα για να επιτρέψω στο χρήστη να δει ότι ο λαμπτήρας ανάβει.

Τώρα φτιάξτε μερικά στηρίγματα για μάσκες, γυαλιά, στηθοσκόπια κλπ. Χρησιμοποίησα διάφανη ακρυλική γραμμή και 50 κιλά για να δημιουργήσω ένα πλέγμα 1 πάνω από το πάτωμα του κουτιού. Αυτό επιτρέπει στα αντικείμενα να μην αγγίζουν το κάτω μέρος, επιτρέποντας έτσι την ανακλασμένη υπεριώδη ακτινοβολία να αποστειρώνεται Επίστρωσα επίσης το ακρυλικό με ταινία αλουμινίου για να αυξήσω την αντανάκλαση του UVC.

Ελέγξτε την έξοδο UVC από τους λαμπτήρες το πραγματικό UVC θα διαφέρει. Ευχαριστώ τον Δρ Bohl για αυτές τις πληροφορίες. Φαίνεται ότι η έξοδος UVC είναι ~ 1/3 της ονομαστικής ισχύος από τους περισσότερους λαμπτήρες.

Έτσι, για έναν λαμπτήρα 36W, θα είχαμε C 12W UVC (12, 000, 000μW) σε μια περιοχή ~ 1440cm2 δίνει 8, 300 μW/cm2. Πάνω από 1 λεπτό αυτό παίρνει τα στοιχεία με ~ 500, 000μW/cm2 ή 0.5J/cm2. Αυτές οι τιμές μειώνονται επίσης εκθετικά με την απόσταση. Αυτοί είναι απλώς υπολογισμοί και η έντασή σας θα ποικίλει με βάση τη θερμοκρασία, τους κύκλους των λαμπτήρων και την ανακλαστικότητα του UVC μεταξύ άλλων. Ιδανικά αυτά μπορούν να μετρηθούν με ένα μετρητή UVC εάν είναι διαθέσιμο.

ΜΟΝΟ ΕΞΩ !!!! Έφτιαξαν μια έκδοση σε μέγεθος δωματίου !!

www.nebraskamed.com/sites/default/files/do…

Σημειώσεις για τις παραλλαγές:

Χρησιμοποίησα στραγγαλιστικά πηνία άμεσης εκκίνησης σε αυτήν τη μέθοδο καθώς η τάση κρούσης τους είναι αρκετά υψηλή ώστε ποτέ δεν είχα πρόβλημα να ξεκινήσω τον λαμπτήρα UVC. Αυτά τα στραγγαλιστικά πηνία προκαλούν πρόωρη βλάβη των βολβών λόγω της εκτόξευσης του υλικού του νήματος κατά την εκκίνηση υψηλής συχνότητας. Επέλεξα επίτηδες αυτόν τον τύπο έρματος καθώς δούλευαν με όλους τους λαμπτήρες που μπορούσα να βρω. Είχα προβλήματα με αρκετές προγραμματιζόμενες εκκινήσεις και γρήγορες εκκινήσεις, καθώς είχαν ανεπαρκή τάση για την εκκίνηση των λαμπτήρων. Αρχικά πίστευα ότι αυτή η ανταλλαγή αξιοπιστίας άξιζε τη μείωση της διάρκειας ζωής του λαμπτήρα καθώς οι λαμπτήρες ήταν φθηνοί και άμεσα αντικαταστάσιμοι. Είχαμε την πρώτη βλάβη του λαμπτήρα χθες (μη μάρκα λαμπτήρα από το amazon) διήρκεσε cy 1500 κύκλους και είχε σημαντικό αποχρωματισμό κοντά στα νήματα λόγω εκτόξευσης ηλεκτροδίων. Οι 1500 κύκλοι είναι εντάξει, αλλά νομίζω ότι μπορούμε να έχουμε καλύτερη διάρκεια ζωής χρησιμοποιώντας αποκλειστικά πηνία UVC έρματος ταχείας εκκίνησης. Πήρα αυτό το μοντέλο γρήγορης εκκίνησης να λειτουργεί χρησιμοποιώντας δύο λαμπτήρες αντί για έναν:

Αυτός ο τύπος έρματος θα βελτιωνόταν αμέσως, καθώς προθερμαίνει τα νήματα πριν ξεκινήσει. Θεωρητικά θα πρέπει να έχουμε αυξημένη διάρκεια ζωής του λαμπτήρα. θα το μάθουμε σύντομα. Θα προσθέσω ένα νέο διάγραμμα αυτού του σχεδίου 2 λαμπτήρων αύριο. Η προσθήκη ενός λαμπτήρα στο κάτω μέρος αυτής της μονάδας θα αυξήσει δραματικά την έξοδο UVC και θα επιτρέψει καλύτερη κάλυψη της κάτω πλευράς των αντικειμένων χωρίς να εξαρτάται από την αντανάκλαση του UVC. Εάν υπάρχουν ειδικοί έρματος εκεί έξω, στείλτε μου μήνυμα για να βελτιώσω αυτό το σχέδιο. Θα ήθελα να αποκτήσω όσο το δυνατόν μεγαλύτερη διάρκεια ζωής από αυτούς τους λαμπτήρες, καθώς καθίστανται δυσκολότερο να προμηθευτούν και πολύ πιο ακριβά.

******

Αν θέλετε να δημιουργήσετε μια μικροελεγχόμενη έκδοση, απλώς συνδέστε τους πρώτους 2 οριακούς διακόπτες ως εισόδους στο χειριστήριο. στείλτε 1 σήμα υψηλό και 1 χαμηλό και στη συνέχεια ελέγξτε τους διακόπτες στη λογική. Στη συνέχεια, χρησιμοποιήστε την έξοδο για να οδηγήσετε ένα SSR για τον έλεγχο του έρματος. Χρησιμοποιώ ένα λογικό επίπεδο MOSFET για να οδηγήσω το SSR με 12V, καθώς αυτό είναι λιγότερο επιρρεπές να έχει προβλήματα με το EMI που δημιουργείται από το σύστημα. Επίσης, χρησιμοποιήστε μόνο θωρακισμένο καλώδιο για λογικούς διακόπτες καθώς το EMI πιθανότατα θα δώσει ελαττωματικά λογικά σήματα στον ελεγκτή όταν αυτό το σύστημα λειτουργεί. Χρησιμοποιείτε πάντα έναν εφεδρικό διακόπτη ορίου που ελέγχει απευθείας το AC στο φως, εάν χρησιμοποιείτε σύστημα μικροελεγκτή καθώς χρειάζεστε προστασία σε περίπτωση δυσλειτουργίας της πλακέτας.

******

Υπέροχα άρθρα σχετικά με αυτήν τη μέθοδο:

www.ara.com/sites/default/files/MitigateSh…

Συσχετισμένη μυρωδιά μετά τον καθαρισμό με UVC (μυρίζει σαν καμένα μαλλιά):

www.ara.com/sites/default/files/Amendment1…

Παρακαλούμε δείτε τα παρακάτω σχόλια για δεκάδες ισχύοντα άρθρα περιοδικών στα n95's.

*******

-Brian Crabtree

MS, BS Bio-Engineering από το Πανεπιστήμιο του Αϊντάχο

Για να επικοινωνήσετε μαζί μου, δείτε την ιστοσελίδα μου. Σας παρακαλώ να είστε υπομονετικοί καθώς είμαι γεμάτος με ερωτήσεις προς το παρόν. Μπορείτε πάντα να επικοινωνήσετε με το τμήμα μηχανικής και μικροβιολογίας στο τοπικό πανεπιστήμιο σας εάν έχετε ερωτήσεις σχετικά με αυτήν την τεχνολογία. Δεν εφηύρα αυτήν την τεχνολογία, απλώς σχεδίασα μια φθηνή, προσιτή και εύκολη έκδοση.

www.crabsci.com

ή

www.dripcoffeebrewing.com

Spokane WA

Καλή διασκέδαση φτιάχνοντας αυτό!