Boîte de désinfection UV-C - Didacticiel de la version de base : 11 étapes (avec images)

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

Par Steven Feng, Shahril Ibrahim et Sunny Sharma, 6 avril 2020

Un merci spécial à Cheryl pour ses précieux commentaires

Pour la version google doc de cette instruction, veuillez consulter

Avertissement

Les lampes UV-C utilisées dans ce projet peuvent être dangereuses, veuillez prendre les précautions appropriées recommandées dans la partie précaution de ce didacticiel lors de la construction de ce projet. Veuillez noter que ce produit est hors de portée des enfants et des animaux domestiques, car ils peuvent être blessés par une exposition accidentelle aux UV. De plus, la lumière UV peut dégrader le plastique et d'autres matériaux au fil du temps, il est donc recommandé de vérifier la fonctionnalité du produit tous les mois en plaçant une caméra à l'intérieur du conteneur pour voir si les lumières UV s'allument en fonction des comportements attendus.

Objectif du projet

Dans ce projet, nous construirons un conteneur de désinfection à l'aide d'ampoules UV-C pour désinfecter les appareils personnels, tels que les téléphones, les portefeuilles, etc. Ceci est particulièrement utile dans la pandémie actuelle de COVID 19 car le risque de contracter le virus est de plus en plus élevé et il est donc important de désinfecter régulièrement et systématiquement vos produits personnels tels que votre téléphone, votre portefeuille, vos clés et plus de manière durable, car les produits de nettoyage et les tampons d'alcool sont en faible quantité.

Nous espérons pouvoir créer une solution durable pour désinfecter régulièrement ces petits produits personnels dans un tutoriel simple en utilisant des articles et des matériaux ménagers courants qui peuvent être facilement trouvés en ligne et dans la plupart des quincailleries. Nous espérons que cela fera presque partie de vos meubles par conception, en le plaçant près de la porte d'entrée de votre maison et en vous permettant naturellement de mettre ces articles dans la boîte pour les désinfecter, lorsque vous entrez, puis de les ramasser 15 minutes plus tard.

Informations générales La lumière UV-C est un sous-ensemble de la lumière UV, avec une longueur d'onde d'environ 254 nanomètres. Les lampes UV-C n'existent pas naturellement et sont germicides car les germes n'y ont pas de résistance naturelle. Ceci est particulièrement utile pendant la pandémie de COVID-19 car le coronavirus peut vivre sur des surfaces jusqu'à 72 heures [1]. Ainsi, de ce fait, vous pouvez facilement recontaminer vos mains en touchant ces appareils personnels qui peuvent avoir des traces de coronavirus et s'infecter malgré un lavage fréquent des mains. Selon un article de recherche de Meecahn et Wilson, 2006 [2], les ampoules UV-C prennent environ 12,5 minutes pour qu'elles soient germicides, donc pour des précautions de sécurité supplémentaires, nous allons augmenter la minuterie à 15 minutes (900 secondes).

Pour nous assurer que toutes les surfaces de l'article que nous souhaitons désinfecter sont correctement désinfectées, nous utiliserons des panneaux de papier d'aluminium pour disperser les lumières uniformément sur toutes les surfaces de la boîte. De plus, nous utiliserons un filet pour suspendre l'objet que nous souhaitons désinfecter afin que les dos puissent également être désinfectés correctement.

La source:

[1] The Guardian (2020), Combien de temps le coronavirus vit-il sur différentes surfaces. Extrait de:

[2] P. J. Meechan, et al (2006) Utilisation des lumières ultraviolettes dans les armoires de sécurité biologique: un point de vue contraire. Extrait de

Des difficultés:

J'ai divisé le projet en 2 niveaux de difficulté, basique et avancé (en fonction de vos compétences techniques).

Basic aura les fonctionnalités de base mais moins d'exigences matérielles et est plus facile à construire. Il utilise un interrupteur de douilles d'ampoule pour contrôler la lampe, sans fonctions de sécurité supplémentaires. Advanced dispose de fonctions de sécurité supplémentaires pour permettre à la lumière de s'allumer uniquement lorsque la boîte est fermée, détecte les objets dans la boîte avec des capteurs intégrés.

De base: Ne nécessite que 2 ampoules, supports, carton, filet et aluminium, aucune expérience en programmation ni en électricité n'est requise.

Avancé: Arduino, capteur de commutation, capteur à ultrasons, etc. expérience de base en programmation et en électricité requise.

• Le capteur de commutation est utilisé pour détecter l'ouverture ou la fermeture de la boîte
• Capteur à ultrasons pour détecter les objets dans la boîte
• Arduino en tant que microcontrôleur pour orchestrer le capteur de commutation, le capteur à ultrasons et donner une indication de l'état via 2 voyants LED à l'extérieur de la boîte

Remarque: dans ce didacticiel, nous couvrirons le niveau de difficulté de base, veuillez consulter mon autre didacticiel pour la variante avancée si vous connaissez le matériel ou souhaitez apprendre:)

Lien vers le didacticiel avancé:

Étape 1: Utilisation

Usage:

1. Branchez la box
2. Mettez les articles à désinfecter dans la boîte, assurez-vous que le couvercle est fermé et qu'il n'y a aucun espace pour laisser fuir les lumières UV
3. Allumez l'ampoule manuellement en allumant l'interrupteur
4. Attendez 15 minutes et éteignez la lumière UV-C à l'aide de l'interrupteur
5. Sortez l'article
6. AVERTISSEMENT: Ne pas mettre la main dans la boîte ou ouvrir la boîte lorsque la lumière UV est allumée

Étape 2: Avis de non-responsabilité et précautions

Clause de non-responsabilité

Pour la sécurité de la lumière UV, VEUILLEZ lire les informations de sécurité UV fournies ci-dessous avant de commencer ce projet:

Précaution sanitaire:

1. Selon Meechan, 2006 [2], les lumières UVC ne se trouvent normalement pas dans la nature, et elles sont extrêmement dangereuses pour l'homme. Évitez l'exposition directe à l'ampoule et ne regardez jamais directement dans l'ampoule car la lumière UVC peut causer de graves brûlures à la peau et à la rétine et peut éventuellement provoquer un cancer

   1. Je recommanderais d'acheter un écran facial résistant aux UV-C et des gants pour une protection de sécurité supplémentaire, similaire à celui-ci:
   2. Vérifiez d'abord vos fournisseurs locaux, car ils sont souvent moins chers avec des délais de livraison plus rapides.

2. Dans ce projet, vous travaillerez avec du courant alternatif 110 V, ce qui pourrait être mortel. Soyez très prudent lorsque vous travaillez sur le projet et ne travaillez jamais sur des fils sous tension. La feuille d'aluminium dans le projet est également conductrice, soyez prudent et ne vous laissez pas électrocuter par des fils sous tension touchant la feuille d'aluminium

   1. Certaines précautions que vous pouvez prendre incluent:

      1. Ne jamais travailler sur le projet quand et tout composant est connecté à l'électricité
      2. Pour les joints électriques exposés, assurez-vous qu'ils n'entrent pas en contact avec du papier d'aluminium ou d'autres joints électriques. Vous pouvez également envisager de construire des enceintes pour ces joints exposés en utilisant du carton
3. Le plastique et de nombreux autres matériaux seront considérés sous une exposition constante aux UV, veuillez donc réinspecter la boîte pour en vérifier la fonctionnalité avec des ampoules ordinaires ou une caméra à l'intérieur de la boîte pour vous assurer que le conteneur fonctionne correctement.

Étape 3: Licence

Ce projet est sous licence Creative Commons Attribution License, ce qui signifie que vous pouvez:

Partager - copier et redistribuer le matériel sur n'importe quel support ou format

Adaptez - remixez, transformez et construisez sur le matériel à n'importe quelle fin, même commercialement.

Aux termes suivants:

Attribution - Vous devez donner le crédit approprié, fournir un lien vers la licence et indiquer si des modifications ont été apportées. Vous pouvez le faire de toute manière raisonnable, mais pas d'une manière qui suggère que le concédant de licence vous approuve ou approuve votre utilisation.

ShareAlike - Si vous remixez, transformez ou construisez sur le matériel, vous devez distribuer vos contributions sous la même licence que l'original.

Aucune restriction supplémentaire - Vous ne pouvez pas appliquer de conditions légales ou de mesures technologiques qui empêchent légalement les autres de faire tout ce que la licence permet.

Étape 4: Nomenclature - De base

Composants

Vous trouverez ci-dessous la liste de courses que j'ai créée lors de la construction de la boîte de désinfection

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

Adaptateur ampoule à fil E17

Alternativement, vous pouvez utiliser une prise pour une ampoule de taille différente, puis utiliser un adaptateur ou souder directement

Feuille d'aluminium

• Pour une réflexion maximale. Alternativement, des miroirs ou quoi que ce soit de réfléchissant fonctionneraient également
• Conteneur de stockage Voir la suggestion de conteneur de stockage ci-dessous

Filets

Une façon de garder l'objet suspendu pour rayonner l'arrière. J'ai utilisé un sac à linge à cet effet. Alternativement, vous pouvez utiliser un filet en plastique qui contient des fruits, ou n'importe quel tissu avec beaucoup de trous

Ampoule UVC

• Choisissez une ampoule UV-C avec une longueur d'onde d'environ 254 nm, car les ampoules UV-A et UV-B (telles que les lumières noires) ne sont PAS germicides
• Idéalement, vous devriez essayer de trouver une ampoule normalisée (E26, E27), sinon, vous pouvez utiliser une ampoule E17 et son adaptateur ou une ampoule de remplacement et souder le côté + (bas de l'ampoule) et le côté - (côtés de l'ampoule) au fil de terre. Ne le faites que si vous êtes un électricien expérimenté.
• Le nombre d'ampoules nécessaires dépend de la taille de la boîte et de la puissance de l'ampoule. Il n'y a pas de réponse définitive. Habituellement, 2 ampoules d'environ 3W chacune ou 1 ampoule d'environ 10W suffiraient pour une boîte de 30cm x 20cm x 20cm

Papier carton

Le panneau de mousse fonctionnerait également, ils servent de support à l'intérieur de la boîte

Conteneur de stockage

• La boîte peut être faite de n'importe quel matériau et la taille dépend en grande partie de vos besoins.
• Vous pouvez utiliser une boîte de banquier, une boîte à chaussures. Dans mon cas, j'ai trouvé une boîte de rangement sur amazon. La taille dépend du nombre d'appareils que vous souhaitez y stocker.
• Je suggérerais au moins 30 cm x 20 cm x 20 cm. La taille des ampoules UV-C et de l'adaptateur peut varier, assurez-vous de lire d'abord le reste des instructions et réservez suffisamment d'espace pour les ampoules

Outils Kit de soudure (en option)

si vous ne voulez pas souder, veuillez utiliser à la place des câbles de raccordement mâle-mâle et mâle-femelle

Pistolet à colle chaude

Vous pouvez également utiliser du ruban adhésif double face ou de la colle alternativement

Outil de coupe

Vous pouvez utiliser un couteau exact, des ciseaux ou des cisailles en fonction de la disponibilité

Percer

J'ai utilisé une perceuse électrique avec un foret de 5 mm pour la LED, vous pouvez également utiliser des outils de coupe pour découper des trous sur la boîte de rangement

Kit de couture

Pour le filet, vous pouvez également simplement utiliser de la colle ou du ruban adhésif

Étape 5: Construire des panneaux latéraux en aluminium

Le but de l'aluminium est d'ajouter une autre couche de protection pour empêcher les lumières UV de fuir et d'ajouter la réflectivité de la lumière UV-C afin que tous les côtés soient uniformément exposés aux rayons UV-C

1. Mesurez la dimension intérieure du contenant de votre choix et faites-en des découpes en carton2. Collez une couche de papier d'aluminium sur ces découpes en carton pour maximiser la réflexion et permettre aux lumières UV de se répartir uniformément

N'oubliez pas de mettre du papier d'aluminium à l'intérieur du couvercle

Remarque: selon les recherches effectuées par Pozzobon, V., et al (2020), le côté brillant de la feuille d'aluminium offre une meilleure réflexion spéculaire, tandis que le côté mat offre une réflexion mieux désamorcée. (Voir photo 3). Cela signifie que si vous souhaitez que la lumière se diffuse uniformément dans toute la boîte, utilisez le côté mat de l'aluminium sur le panneau. Si vous voulez des lumières en aluminium concentrées dans une certaine partie de la boîte, avec quelques taches relativement plus sombres, je vous recommande d'utiliser le côté clair de la feuille d'aluminium.

Pozzobon, V., et al (2020) Mesures de réflectivité du côté mat et brillant de la feuille d'aluminium domestique: Application à une conception de concentrateur de lumière de photobioréacteur. Consulté le 13 avril 2020 sur

Étape 6: découper des trous

Sur l'un des coins, faites soigneusement une découpe suffisamment grande (environ 2 cm x 3 cm) pour qu'une seule prise puisse y passer, c'est pour que les fils puissent passer à l'avenir. Un outil que j'ai trouvé vraiment efficace pour couper du carton épais est la cisaille. Mais vous pouvez également utiliser un couteau ou des ciseaux Exacto.

Remarque: dans l'image ci-dessous, j'ai collé la taille de la découpe pour lui donner une résistance supplémentaire afin que la boîte ne s'effiloche pas

Percez de petits trous le long des côtés de la boîte pour une meilleure ventilation et dissipation de la chaleur

Étape 7: Test initial - Comportement attendu

Vissez les ampoules conventionnelles dans la douille, utilisez l'interrupteur fourni sur la douille pour l'allumer et l'éteindre, pour vous assurer que l'adaptateur de douille est fonctionnel

Étape 8: Construire un bouclier d'ampoule UV-C

1. Le but du bouclier d'ampoule UV-C est d'empêcher les lumières de l'ampoule de briller directement vers le haut (dans vos yeux lorsque vous ouvrez accidentellement la boîte) et de rediriger la lumière vers le bas là où se trouve l'objet que vous essayez de désinfecter. Référez-vous aux 2ème et troisième images comme référence d'installation
2. Découpez deux morceaux de carton pour faire 2 réflecteurs d'ampoule, avec une largeur d'environ 8 cm et une longueur d'environ 3,5 fois le diamètre de l'ampoule UV-C de votre choix.

3. Pliez-le en triangle rectangle sur le bord le plus long, et courbez l'hypoténuse du triangle rectangle en appuyant sur la surface

   Cela facilitera l'installation des adaptateurs de lumière pour les ampoules UVC car il s'adaptera mieux à la taille de l'ampoule

4. Mettez également du papier d'aluminium le long du côté de l'hypoténuse. Il s'agit du réflecteur de l'ampoule, qui est également chargé de rediriger les lumières UV vers le bas et d'empêcher la lumière UV de briller et de nuire directement aux yeux de l'utilisateur en cas de défaillance des sécurités.
5. Remarque: Les coffres-forts comprennent les capteurs de commutation et les capteurs à ultrasons qui éteignent automatiquement les lumières UVC lorsque la boîte est ouverte

Étape 9: Construisez le filet de suspension

J'ai utilisé un sac à linge pour le filet, idéalement, vous avez juste besoin d'un morceau de tissu translucide et pouvant être transparent grâce au capteur à ultrasons. Quelques exemples de ces matériaux incluent des sacs de fruits (reportez-vous à la 4e image pour cette étape), des sacs à linge, des moustiquaires, etc.

1. Pliez les côtés du filet et cousez les côtés en place, de sorte que les bords soient fermes sur les bords. Cela rendra cette étape beaucoup plus facile (reportez-vous à la 1ère image pour cette étape)

   Vous pouvez également envisager de coller les côtés, mais ce ne sera pas aussi joli que de la couture

2. Construisez un cadre pour le filet afin de ne pas avoir à le coller directement sur les murs en aluminium et, espérons-le, cela facilitera la réparation. Vous pouvez construire ce cadre soit à partir de zéro en utilisant du carton, soit utiliser la boîte que vous trouverez parmi des dizaines de boissons en conserve, évider l'intérieur. (Reportez-vous à la 2e image pour cette étape)
3. Étalez le filet le long du côté, collez-le en place, assurez-vous que le filet est bien serré (reportez-vous à la 3ème image pour cette étape)

Étape 10: Terminer…

Collez le réflecteur de lumière que nous avons construit plus tôt en place, placez des ampoules UV dans l'adaptateur de douille de lumière et collez-le sur le réflecteur. (Reportez-vous à la 1ère image pour cette étape)

Collez le signe de danger UV sur le dessus de votre boîte, car vous ne voulez pas que vos invités ouvrent accidentellement cette boîte lorsque la lumière UV est toujours allumée. Gardez cet article hors de portée des enfants et des animaux domestiques, et félicitations, vous avez terminé !

Restez en sécurité, et vous souhaite la meilleure des chances!

Si vous souhaitez des interrupteurs de sécurité supplémentaires, consultez le didacticiel avancé

Étape 11: Contactez-moi

Si vous avez des questions sur une partie de ce projet, veuillez commenter ci-dessous et je ferai de mon mieux pour y répondre:)