Ужо больш за 100 гадоў навукоўцы і інжынеры актыўна ўдзельнічаюць у распрацоўцы аўтаномных дыхальных апаратаў.
Дзве серыі аўтаномных дыхальных апаратаў шырока выкарыстоўваюцца для тушэння пажараў, адкрытых ланцугоў і рэбрызераў. У адкрытай сістэме кожны выдых выкідваецца ў атмасферу. Рэбрызер або прылада з замкнёным контурам аднаўляе дыханне карыстальніка, выдаляе вуглякіслы газ і павялічвае колькасць кіслароду. Дзякуючы сваёй эфектыўнасці ребризеры маюць невялікі вага, невялікія памеры і даўгавечнасць.
Дыхальная сістэма з адкрытым контурам складаецца з прылады падачы паветра, рэдуктара ціску/клапана патрабавання, клапана выдыху і маскі. Падача паветра ў сістэме з адкрытым контурам - гэта звычайна сціснутае паветра. Аб'ём паветра на ўдых падаецца праз рэдуктар ціску/клапан патрабавання і выкідваецца ў навакольную атмасферу пасля ўдыху.
Усе рэбрызеры ўключаюць дыхальны мяшок у якасці рэзервуара для дыхання карыстальніка. Паколькі рэбрызер выдаляе вуглякіслы газ, які выпрацоўвае карыстальнік, і папаўняе спажываны ім кісларод, газ, які ўдыхаецца, амаль на 100% складаецца з кіслароду.
Прадугледжаны тры канструкцыі абсталявання для замены кіслароду і выдалення вуглякіслага газу: хімічнага кіслароду, крыягеннага і сціснутага кіслароду.
Прылада хімічнага кіслароднага тыпу выкарыстоўвае крыніцу кіслароду, атрыманую хімічным шляхам. Вада, якую выдыхае карыстальнік, актывуе супероксидный фільтр, вызваляючы кісларод і ўтвараючы шчолачныя солі. Гэты кісларод даходзіць да карыстальніка праз рэбрызерны мяшок. Шчолач, якая ўтвараецца ў выніку гэтай хімічнай рэакцыі, выдаляе наступны выдыханы вуглякіслы газ і дадае больш кіслароду. Паколькі гэтую рэакцыю нельга дакладна кантраляваць, прылада створана для вытворчасці больш кіслароду, чым патрабуецца для метабалізму. Гэты лішак кіслароду выводзіцца ў навакольнае паветра праз выпускны клапан.
Галоўная перавага гэтай простай канструкцыі абсталявання - нізкі пачатковы кошт. Аднак ёсць некаторыя недахопы. Пачаць хімічную рэакцыю пры нізкіх тэмпературах складана, а часам і немагчыма. Кошт адзінкі хімічных патронаў высокая. Што робіць гэтую праблему больш складанай, так гэта тое, што калі хімічная рэакцыя пачынаецца, яе нельга перапыніць. Незалежна ад неабходнасці ўвесь хімічны зарад павінен быць выкарыстаны або выкінуты.
У нізкатэмпературных закрытых сістэмах выкарыстоўваецца вадкі кісларод. У гэтай вельмі складанай сістэме вуглякіслы газ, які выдыхаецца, выдаляецца шляхам замарожвання, а нізкатэмпературны радыятар забяспечваецца вадкім кіслародам, частка якога паступае ў дыхальны мяшок. Гэтая надзвычай складаная і дарагая сістэма ніколі не мела камерцыйнага поспеху. Аднак крыягеннае захоўванне газу шырока выкарыстоўваецца ў адкрытых сістэмах.
Трэці тып замкнёнай сістэмы - гэта канструкцыя са сціснутым кіслародам. У гэтым тыпе рэбрызера кісларод, які захоўваецца ў балоне, праходзіць праз рэдуктар ціску ў дыхальны мяшок, з якога ўдыхаецца неабходная колькасць кіслароду.
Выдыханы газ праходзіць праз паглынальнік вуглякіслага газу. Тут вуглякіслы газ з дыхання карыстальніка выдаляецца, а нявыкарыстаны кісларод паступае ў дыхальны мяшок. Дадаецца свежы кісларод, і абноўлены дыхальны газ дастаўляецца карыстальніку і працягвае цыркуляваць. Прастата, трываласць і нізкі кошт паўторнага выкарыстання такіх прылад зрабілі папулярнымі рэспіратары са сціснутым кіслародам на працягу многіх гадоў.
У 1853 годзе прафесар Шван сканструяваў рэспіратар са сціснутым кіслародам для конкурсу, які праводзіцца Бельгійскай акадэміяй навук. Здаецца, Шван быў першым, хто зразумеў патэнцыял рэбрызераў, якія выкарыстоўваюцца ў шахтах і пажарных службах. На мяжы стагоддзяў Бернхард Дрэгер з Любека, Германія, распрацаваў і вырабіў рэбрызер. У 1907 годзе Boston and Montana Smelting and Refining Company набыла пяць рэбрызераў Дрэгера, якія сталі першымі прыладамі, якія выкарыстоўваліся ў краіне. Ребризеры шырока выкарыстоўваюцца ў пажарных службах больш за 25 гадоў.
За апошнія 70 гадоў рэбрызеры былі ўдасканалены. Дзякуючы строгім правілам і кантролю NIOSH і MESA, сучасныя прылады больш надзейныя, чым калі-небудзь.
Час публікацыі: 3 снежня 2021 г
