UV除菌器でマスクを殺菌する計画

こんにちは、くろべこです。

COVID-19の猛威は凄まじいですね、、、

私は地方都市のベットタウンで暮らしているのですが、人が密集するところは次々と閉鎖されていますし、習慣だった日帰り温泉も県内すべて営業停止となっている状況です。

仕事も5月の初めまでには平常時の8割まで出勤者を減らすように在宅ワーク化が進んでおります。

そこで困るのがマスク問題ですよね。私が住んでいる地方でさえも使い捨てマスクを購入するのが困難となっています。首都圏や都心部はほぼほぼ購入できていないでしょうね、、、

最近ではちらほら手作りマスクをつけている人も見かけていて私も知り合いのおばさんに製作を依頼しているところになります。そこでほしくなってくるのがマスクを滅菌する【除菌器】ですね。

今回は連載記事として【除菌器】の作成をしていきたいと思います。本記事はその構想編として、除菌器の必要機能、必要材料、制御構想を紹介していきます。

除菌器(紫外線滅菌)のメカニズム

除菌器とは主に紫外線(UV)により滅菌する機器になります。

紫外線による滅菌作用は十分に明らかとなっていませんが、おそらく紫外線を菌に当てることで菌の核酸に作用して新陳代謝が阻害され増殖力が失われると考えられています。そして、紫外線の量がさらに増加すると原形質自体も破壊され滅菌されると言われています。

さらに、この紫外線はすべての種類の細菌に対して有効であり、かつ対象となる菌に対して耐性を与えることはありません。

参考資料：殺菌灯の殺菌効果

この紫外線を殺菌源として使用した物が除菌器になります。除菌方法は紫外線ランプが入った箱の中に除菌対象の物を格納して数分放置するだけです。

実際に靴や哺乳瓶の除菌器はすでに市販されています。最近ではスマホとか使い捨てマスクを除菌できるものもちらほら出てきていますね。

除菌器の必要仕様

今回使用する紫外線ランプは手軽に入手できるものとしてアマゾンで購入できる6Wの紫外線殺菌ランプを使用したいと思います。

これを適当な箱の中に入れてスイッチを入れれば完成ではあるのですが、それではつまらないので今回はArduinoを使用して制御を行いたいと思います。

必要機能

紫外線ランプを格納する箱についてはランプが到着次第ホームセンタあたりで適当な白い箱を探したいと思います。そして、この材料の中で重要なのが蓋の検知用の反射センサです。

使用する紫外線ランプは直視すると確実に目がやられます。なので、紫外線を照射するときは確実に除菌器の蓋が閉まっていることを条件として制御を行いたいために反射センサにより蓋を検知したいと思います。

電気回路図

除菌器の電気回路図について簡単に構想を描きたいと思います。Arduino用のバッテリーと主電源スイッチは記載を省いています。

除菌器制御フローチャート

Arduino制御のフローチャートになります。ポイントは蓋検知のセンサはタイマ割り込みにより監視を行います。蓋が閉まっている条件は紫外線ランプ照射条件にも加え、紫外線照射中にふたが開かれたら照射を停止させる非常停止SWの役割も担うことにします。

一旦、紫外線除菌器の構想はここまでといたします。あとは発注した部品を待ちつつ制御プログラミングを構築していきたいと思います。