Stérilisateur UVC pour l'urgence COVID-19 : 3 étapes

2024 Auteur: John Day | [email protected]. Dernière modifié: 2024-01-30 09:06

Comment faire une boîte de stérilisateur UVC. Tout d'abord. L'électricité est dangereuse ! Si vous n'êtes pas confiant et compétent, n'essayez rien de mentionné ci-dessous. La lumière UVC (253,7 nm) est puissante, elle peut vous aveugler et éventuellement vous donner un cancer de la peau si elle est exposée à vos yeux ou à une peau non protégée. Utilisez un masque de soudage et un équipement de protection si vous souhaitez vérifier le fonctionnement de l'ampoule en dehors de la boîte (très fortement déconseillé). Si vous construisez l'une de ces unités, veuillez vérifier auprès de votre hôpital ou de votre établissement de santé local avant de vous présenter avec une seule.

Les hôpitaux ici et dans tout le pays sont à court de fournitures. Nos employés hospitaliers locaux doivent réutiliser leurs masques sans aucun moyen de les désinfecter efficacement. Alors que cette maladie COVID-19 se propage, nous devons commencer à travailler en équipe pour la maîtriser.

Au cours des dernières semaines, j'ai développé une machine qui peut aider notre système de santé à faire face à cela. J'ai conçu un système UVC capable de désinfecter le matériel hospitalier réutilisable en quelques minutes (n95, masques chirurgicaux, lunettes, stéthoscopes, etc.). Cet équipement est très peu coûteux et facile à construire. Actuellement, nos urgences locales utilisent mes systèmes pour désinfecter leurs EPI. Ces systèmes peuvent éliminer efficacement nos pénuries de masques n95. Tout ingénieur, fabricant, étudiant STEM et bricoleur compétent peut les fabriquer. Cela aidera à soulager le stress des travailleurs hospitaliers, car leur équipement jetable peut désormais être réutilisé en toute sécurité.

Comment faire ceci:

Fournitures

Voici ce que j'ai utilisé pour faire ces unités:

Ampoule UVC (germicide) 2G11 (1)

Base 2g11 (1)

Douille 2g11 (1)

ballast (1)

options de ballast… veuillez consulter la fin de l'article pour les mises à jour sur les ballasts et la durée de vie des ampoules.

fin de course (ac/dc) (3)

Fil de calibre 12-18 ~ 5 pi disponible au pi chez Home Depot, ou utilisez le fil supplémentaire du ballast

feuille d'aluminium que j'ai achetée dans un parc à ferraille 3/32 pouces ou utiliser du ruban d'aluminium pour refléter la lumière

ruban d'aluminium (alternative à la feuille d'aluminium)

boîte en plastique (1)

minuterie mécanique(1)

prise de courant ou presse-étoupe

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

disjoncteur 2A (sauvegarde de sécurité redondante… si vous utilisez la prise de courant ci-dessus, elle a un fusible 5A)

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

Étape 1: Stérilisateur UVC

Trouvez un moyen d'introduire votre alimentation secteur dans la boîte. Utilisez soit un presse-étoupe, soit une prise de courant.

Étape 2: Rassemblez vos composants

Pour cela vous aurez besoin de votre disjoncteur, minuterie mécanique, interrupteurs de fin de course, ballast, douille 2g11 et ampoule germicide UVC 2g11.

(Regardez les images pour la disposition réelle et le schéma électrique)

Dès que le courant entre dans le boîtier, connectez le fil chaud au disjoncteur 2A.

Connectez le fil neutre au neutre sur le ballast et connectez la terre au boîtier métallique du ballast.

Connectez la sortie du disjoncteur à l'entrée de la minuterie mécanique.

Connectez la sortie de la minuterie mécanique à la borne ouverte normale (N. O.) du premier interrupteur de fin de course.

Connectez un fil de l'autre côté de l'interrupteur de fin de course et connectez-le à la borne normalement ouverte (N. O.) du deuxième interrupteur de fin de course.

Prendre la sortie du deuxième interrupteur de fin de course et le connecter à la charge (fil noir) sur le ballast.

Du ballast, connectez le fil bleu à un côté de la base 2G11. S'il y a 2 fils bleus, coiffez l'un d'eux avec un serre-fil. Coupez le fil rouge de la sortie du ballast en deux.

Connectez une extrémité du fil rouge à la borne normalement ouverte (N. O.) du 3ème interrupteur de fin de course, connectez l'autre extrémité à la sortie de cet interrupteur. Attachez l'autre extrémité rouge à la base 2G11 en face du fil bleu.

Bouchez tous les autres fils sortant du ballast.

Maintenant, le plaisir commence.

Étape 3: Disposez la boîte et ajoutez de l'aluminium réfléchissant

Trouvez maintenant un moyen de monter tout cela à l'intérieur de la boîte !

Montez l'ampoule dans le haut de la boîte (voir photo).

Veuillez noter que les images représentent un boîtier contrôlé par ordinateur plus complexe avec des composants supplémentaires (source d'alimentation CC, bornes DIN et relais à semi-conducteurs), mais vous voyez l'idée.

S'il vous plaît voir les commentaires de jfox240 ci-dessous pour des photos supplémentaires!

Regroupez tous les composants électriques sur un côté de la boîte pour permettre une zone de stérilisation maximale. Je suggère d'utiliser de l'acrylique pour isoler les composants électriques de l'utilisateur.

Montez les interrupteurs de fin de course de manière à ce qu'ils ne se ferment que lorsque le couvercle de la boîte est fermé. J'ai utilisé un multimètre avec l'alarme de conductivité "tone". Fixez votre compteur aux interrupteurs et positionnez les interrupteurs à l'intérieur du boîtier de sorte qu'il doive être complètement fermé pour enclencher l'interrupteur. Fixez fermement les commutateurs avec des vis afin qu'ils ne bougent pas lors d'une utilisation intensive.

Enduisez maintenant l'intérieur d'aluminium réfléchissant. J'ai utilisé une feuille 3/32 et je l'ai vissée à l'intérieur du plastique. assurez-vous simplement que votre électricité est complètement isolée car l'aluminium conduira l'électricité. Une alternative bon marché consiste à enduire l'intérieur de la boîte avec du ruban adhésif en aluminium. J'ai également retiré la soupape de surpression et rempli le trou avec de la colle chaude pour permettre à l'utilisateur de voir que l'ampoule s'allume.

Maintenant, fabriquez des supports pour masques, lunettes, stéthoscopes, etc. J'ai utilisé de l'acrylique transparent et du fil de pêche de 50 lb pour créer une grille à 1 au-dessus du sol de la boîte. Cela permet aux objets de ne pas toucher le fond, permettant ainsi à la lumière UV réfléchie de stériliser J'ai également enduit l'acrylique avec du ruban d'aluminium pour augmenter la réflexion des UVC.

Vérifiez votre sortie UVC des ampoules. Les UVC réels varieront. Merci au Dr Bohl pour cette information. Il semble que la sortie UVC soit d'environ 1/3 de la puissance nominale de la plupart des ampoules.

Donc pour une ampoule de 36W, on aurait ~12W UVC (12 000, 000μW) sur une surface de ~1440cm2 donne 8 300 μW/cm2. Sur 1 minute, cela dose les articles avec ~ 500 000 μW/cm2 ou 0,5 J/cm2. Ces valeurs diminuent également de façon exponentielle avec la distance. Ce ne sont que des calculs et votre intensité variera en fonction de la température, des cycles d'ampoule et de la réflectivité des UVC, entre autres. Idéalement, ceux-ci peuvent être mesurés avec un appareil de mesure UVC si disponible.

JUSTE DE SORTIE !!!! Ils ont fait une version de la taille d'une pièce !!

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

Remarques sur les variantes:

J'ai utilisé des ballasts à démarrage instantané dans cette méthode car leur tension d'amorçage est suffisamment élevée pour que je n'ai jamais eu de problème pour démarrer l'ampoule UVC. Ces ballasts provoquent une défaillance prématurée des ampoules en raison de la pulvérisation du matériau du filament pendant le démarrage à haute fréquence. J'ai volontairement choisi ce type de ballast car ils fonctionnaient avec toutes les ampoules que j'ai pu trouver. J'ai eu des problèmes avec plusieurs ballasts à démarrage programmable et à démarrage rapide car ils avaient une tension insuffisante pour démarrer les ampoules. Au départ, je pensais que ce compromis de fiabilité valait la diminution de la durée de vie des ampoules, car les ampoules étaient bon marché et facilement remplaçables. Nous avons eu notre première panne d'ampoule hier (ampoule sans marque d'Amazon), elle a duré environ 1500 cycles et présentait une décoloration importante près des filaments en raison de la pulvérisation cathodique des électrodes. 1500 cycles, c'est bien, mais je pense que nous pouvons obtenir une meilleure durée de vie en utilisant des ballasts UVC dédiés de ballasts à démarrage rapide. J'ai fait fonctionner ce modèle à démarrage rapide en utilisant deux ampoules au lieu d'une:

Ce type de ballast serait en amélioration au démarrage instantané car il préchauffe les filaments avant le démarrage. Nous devrions théoriquement avoir une durée de vie de l'ampoule augmentée; nous le saurons bientôt. J'ajouterai un nouveau schéma de cette conception à 2 ampoules demain. L'ajout d'une ampoule au bas de cet appareil augmentera considérablement la sortie UVC et permettra une meilleure couverture du dessous des articles sans dépendre de la réflexion des UVC. S'il y a des experts en ballast, veuillez m'envoyer un message afin que je puisse améliorer cette conception. J'aimerais prolonger la durée de vie de ces ampoules, car elles deviennent de plus en plus difficiles à trouver et considérablement plus chères.

******

Si vous souhaitez réaliser une version micro-contrôlée, il suffit de câbler les 2 premiers fins de course en entrée du contrôleur. envoyer 1 signal haut et 1 bas puis vérifier les commutateurs dans la logique. Utilisez ensuite la sortie pour piloter un relais statique pour contrôler le ballast. J'utilise un MOSFET de niveau logique pour piloter le SSR avec 12V, car cela est moins susceptible d'avoir des problèmes avec les EMI générés par le système. N'utilisez également que du fil blindé pour les commutateurs logiques, car l'EMI donnera probablement des signaux logiques défectueux au contrôleur lorsque ce système est en cours d'exécution. Utilisez toujours un interrupteur de fin de course de secours qui contrôle directement le courant alternatif de la lumière si vous utilisez un système de microcontrôleur, car vous avez besoin d'une protection en cas de dysfonctionnement de la carte.

******

Grands articles sur cette méthode:

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

Odeur associée après nettoyage aux UVC (odeur de cheveux brûlés):

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

Veuillez consulter les commentaires ci-dessous pour des dizaines d'articles de revues applicables sur les n95.

*******

-Brian Crabtree

MS, BS Bio-Engineering de l'Université de l'Idaho

Pour me contacter, veuillez consulter mon site Web. Veuillez être patient car je suis actuellement submergé de questions. Vous pouvez toujours contacter le département d'ingénierie et de microbiologie de votre université locale si vous avez des questions sur cette technologie. Je n'ai pas inventé cette technologie, j'ai juste conçu une version bon marché, abordable et facile à réaliser.

www.crabsci.com

ou

www.dripcoffeebrewing.com

Spokane WA

Amusez-vous à faire ça !