UVC-sterilisator til nødsituation af COVID-19: 3 trin

2024 Forfatter: John Day | [email protected]. Sidst ændret: 2024-01-30 08:26

Sådan laver du en UVC -sterilisatorboks. Første ting først. Elektricitet er farligt! Hvis du ikke er sikker og kompetent, skal du ikke prøve noget, der er nævnt nedenfor. UVC (253,7 nm) lys er stærkt, det kan blinde dig og muligvis give dig hudkræft, hvis det udsættes for dine øjne eller ubeskyttet hud. Brug en svejsemaske og beskyttelsesudstyr, hvis du vil kontrollere pærefunktionen uden for kassen (anbefales stærkt ikke). Hvis du bygger en af disse enheder, skal du kontakte dit hospital eller det lokale sundhedsfacilitet, før du bare møder op med en.

Hospitalerne her og på landsplan er ved at løbe tør for forsyninger. Vores lokale hospitalsarbejdere skal genbruge deres masker på ingen måde for effektivt at desinficere dem. Da denne COVID-19-sygdom breder sig, skal vi begynde at arbejde som et team for at få dette under kontrol.

I løbet af de sidste uger har jeg udviklet en maskine, der kan hjælpe vores sundhedssystem med at klare dette. Jeg har designet et UVC -system, der er i stand til at desinficere genanvendeligt hospitalsudstyr på få minutter (n95’er, kirurgiske masker, beskyttelsesbriller, stetoskoper osv.). Dette udstyr er meget billigt og let at bygge. I øjeblikket bruger vores lokale ER'er mine systemer til at desinficere deres personlige værnemidler. Disse systemer kan effektivt eliminere vores n95 -maskemangel. Enhver ingeniør, skaber, STEM -studerende og dygtig handyman kan lave dem. Dette vil hjælpe med at fjerne stresset fra hospitalsarbejdere, da deres engangsudstyr nu sikkert kan genbruges.

Sådan gør du dette:

Forbrugsvarer

Her er hvad jeg plejede at lave disse enheder:

UVC -pære (bakteriedræbende) 2G11 (1)

2g11 base (1)

2g11 pæreholder (1)

ballast (1)

ballastmuligheder … se slutningen af artiklen for opdateringer om forkoblinger og pæreliv.

grænsekontakt (ac/dc) (3)

12-18 gauge wire ~ 5 ft tilgængelig for ft hjemme depot, eller brug den ekstra wire fra ballasten

aluminiumsplade jeg købte fra skrotgård 3/32 tommer eller brug aluminiumstape til at reflektere lys

aluminiumstape (alternativ til aluminiumsplade)

plastkasse (1)

mekanisk timer (1)

stikkontakt eller kabelforskruning

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

afbryder 2A (redundant sikkerhedskopi … hvis du bruger ovenstående stikkontakt, har den en 5A sikring)

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

Trin 1: UVC -sterilisator

Find en måde at få din vekselstrøm i boksen. Brug enten en kabelforskruning eller en stikkontakt.

Trin 2: Saml dine komponenter

Til dette skal du bruge din afbryder, mekanisk timer, endestopkontakter, forkobling, 2g11 fatning og 2g11 UVC bakteriedræbende pære.

(Se billederne for det faktiske layout og det elektriske skema)

Så snart strømmen krydser boksen, skal du slutte den varme ledning til 2A -afbryderen.

Tilslut den neutrale ledning til neutralen på ballasten, og slut jorden til ballastens metalhus.

Tilslut udgangen fra afbryderen til indgangen på den mekaniske timerkontakt.

Tilslut den mekaniske timerudgangsudgang til den normale åbne terminal (N. O.) på den første endestopkontakt.

Tilslut en ledning fra den anden side af grænsekontakten, og slut den til den normalt åbne (N. O.) terminal på den anden endestop.

Tag output fra den anden endestopkontakt og tilslut den til belastningen (sort ledning) på ballasten.

Forbind den blå ledning fra ballast til den ene side af 2G11 basen. Hvis der er 2 blå tråde, skal du hætte en af dem med en trådmøtrik. Skær den røde ledning fra ballastudgangen på midten.

Tilslut den ene ende af den røde ledning til den normalt åbne (N. O.) terminal på 3. grænsekontakt, tilslut den anden ende til udgangen fra kontakten. Fastgør den anden røde ende til 2G11 -basen over for den blå ledning.

Hætte andre ledninger, der kommer ud af ballasten.

Nu begynder det sjove.

Trin 3: Arranger kassen og tilføj reflekterende aluminium

Find nu en måde at montere alt dette inde i æsken!

Monter pæren i toppen af æsken (se foto).

Bemærk, at billederne er af en mere kompleks computerstyret boks med ekstra komponenter (jævnstrømskilde, din -terminaler og et solid state -relæ), men du forstår ideen.

Se venligst kommentarer fra jfox240 herunder for yderligere billeder!

Gruppér alle de elektriske komponenter på den ene side af kassen for at muliggøre maksimalt steriliseringsområde. Jeg foreslår at bruge akryl til at isolere de elektriske komponenter fra brugeren.

Monter endestopkontakterne, så de kun lukker, når kasselåget er stramt. Jeg brugte et multimeter med "tone" konduktivitetsalarm. Sæt din måler på kontakterne, og placer kontakterne på indersiden af boksen, så den skal være helt lukket for at aktivere kontakten. Monter kontakterne tæt med skruer, så de ikke bevæger sig under kraftig brug.

Beklæd nu interiøret med reflekterende aluminium. Jeg brugte 3/32 ark og skruede det fast på indersiden af plasten. bare sørg for, at din elektriske er isoleret fuldstændigt, da aluminium vil lede elektricitet. Et billigt alternativ er at belægge indersiden af æsken med aluminiumstape. Jeg fjernede også trykaflastningsventilen og fyldte hullet med varm lim, så brugeren kunne se, at pæren lyser.

Lav nu nogle understøtninger til masker, beskyttelsesbriller, stetoskoper osv. Jeg brugte klar akryl og 50 lb fiskelinje til at oprette et gitter 1 over gulvet i kassen. Dette gør det muligt for genstande ikke at røre bunden, så reflekteret UV -lys steriliseres Jeg har også belagt akryl med aluminiumstape for at øge refleksionen af UVC.

Kontroller, at din UVC -output fra pærerne faktisk UVC vil variere. Tak til Dr. Bohl for disse oplysninger. Det ser ud til, at UVC -output er ~ 1/3 af det nominelle wattforbrug fra de fleste pærer.

Så for en 36W pære ville vi have ~ 12W UVC (12, 000, 000μW) over et område på ~ 1440cm2 giver 8, 300 μW/cm2. I mere end 1 minut doseres emnerne med ~ 500, 000μW/cm2 eller 0,5J/cm2. Disse værdier falder også eksponentielt med afstanden. Disse er bare beregninger, og din intensitet vil variere blandt andet baseret på temp, pærecyklusser og refleksion af UVC. Ideelt set kan disse måles med en UVC -måler, hvis de er tilgængelige.

BARE UD !!!! De lavede en version i en rumstørrelse !!

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

Bemærkninger om variationer:

Jeg brugte instant start -forkoblinger i denne metode, da deres strejkespænding er høj nok til, at jeg aldrig har haft problemer med at starte UVC -pæren. Disse forkoblinger forårsager for tidlig svigt i pærerne på grund af filamentmaterialets sprutning under højfrekvensstart. Jeg valgte med vilje denne type ballast, da de arbejdede med alle pærer, som jeg kunne finde. Jeg havde problemer med flere programmerbare start- og hurtigstart -forkoblinger, da de havde utilstrækkelig spænding til at starte pærerne. Oprindeligt troede jeg, at denne pålidelighedskompensation var værd at reducere pærens levetid, da pærer var billige og let udskiftelige. Vi havde vores første pærefejl i går (ubranded pære fra amazon) det varede ~ 1500 cyklusser og havde betydelig misfarvning nær filamenterne på grund af elektrodeforstøvning. 1500 cykler er ok, men jeg tror, vi kan få en bedre levetid ved at bruge dedikerede UVC -forkoblinger til hurtigstart -forkoblinger. Jeg fik denne hurtigstartsmodel til at fungere ved hjælp af to pærer i stedet for en:

Denne type ballast ville være i forbedring til øjeblikkelig start, da den forvarmer filamenterne før start. Vi skulle teoretisk have et øget levetid på pærer; finder vi ud af snart. Jeg tilføjer et nyt diagram over dette design med 2 pærer i morgen. Tilføjelse af en pære i bunden af denne enhed vil dramatisk øge UVC -output og give bedre dækning af undersiden af genstande uden at afhænge af afspejling af UVC. Hvis der er nogen ballasteksperter derude, så skriv til mig, så jeg kan forbedre dette design. Jeg vil gerne have et så langt liv som muligt ud af disse pærer, da de bliver sværere at skaffe og betydeligt dyrere.

******

Hvis du vil lave en mikrostyret version, skal du blot tilslutte de to første endestopkontakter som input til controlleren. send 1 signal højt og 1 lavt, og kontroller derefter kontakterne i logikken. Brug derefter output til at køre en SSR til at styre ballasten. Jeg bruger et logisk niveau MOSFET til at drive SSR med 12V, da dette er mindre tilbøjeligt til at have problemer med EMI genereret fra systemet. Brug også kun afskærmet ledning til logiske switches, da EMI sandsynligvis vil give defekte logiske signaler til controlleren, når dette system kører. Brug altid en backup grænsekontakt, der direkte styrer vekselstrømmen til lyset, hvis du bruger et mikrocontrollersystem, da du har brug for beskyttelse, hvis kortet fungerer.

******

Gode artikler om denne metode:

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

Tilknyttet lugt efter rengøring med UVC (lugter som brændt hår):

www.ara.com/sites/default/files/Amendum1…

Se nedenstående kommentarer til snesevis af relevante tidsskriftsartikler om n95'er.

*******

-Brian Crabtree

MS, BS Bio-Engineering fra University of Idaho

For at kontakte mig, se venligst min hjemmeside. Vær tålmodig, da jeg er overvældet med spørgsmål i øjeblikket. Du kan altid kontakte afdeling for teknik og mikrobiologi på dit lokale universitet, hvis du har spørgsmål om denne teknologi. Jeg opfandt ikke denne teknologi, jeg designede bare en billig, overkommelig og let at lave version.

www.crabsci.com

eller

www.dripcoffeebrewing.com

Spokane WA

God fornøjelse med at lave dette!