Повече от 100 години учени и инженери участват активно в проектирането на автономни дихателни апарати.
Две серии самостоятелни дихателни апарати се използват широко при гасене на пожари, отворена верига и дихателни апарати. В отворена система всеки издишан въздух се изхвърля в атмосферата. Ребрийтър или устройство със затворен кръг възстановява дъха на потребителя, премахва въглеродния диоксид и увеличава кислорода. Благодарение на своята ефективност ребрийдърите са леки, малки по размер и дълготрайни.
Дихателната система с отворен кръг се състои от устройство за подаване на въздух, редуктор на налягането/клапан за търсене, издишващ клапан и маска. Захранването с въздух в система с отворен кръг обикновено е сгъстен въздух. Обемът въздух за вдишване се подава през редуктора на налягането/вентила за търсене и се изпуска в околната атмосфера след вдишване.
Всички ребрийзъри включват дихателна торба като резервоар за дъха на потребителя. Тъй като ребрийзърът премахва въглеродния диоксид, произведен от потребителя, и допълва кислорода, който консумира, вдишаният газ е почти 100% кислород.
Осигурява три дизайна на оборудване за заместване на кислород и отстраняване на въглероден диоксид: химичен кислород, криогенен и сгъстен кислород.
Устройството от химически кислороден тип използва химически генериран източник на кислород. Водата, издишана от потребителя, активира супероксидния филтър, освобождавайки кислород и образувайки алкални соли. Този кислород достига до потребителя през дихателната торба. Алкалът, произведен от тази химическа реакция, премахва следващия издишан въглероден диоксид и добавя повече кислород. Тъй като тази реакция не може да бъде точно контролирана, устройството е проектирано да произвежда повече кислород, отколкото е необходимо за метаболизма. Този излишен кислород се изхвърля в околния въздух през изпускателния клапан.
Основното предимство на този прост дизайн на оборудването е ниската първоначална цена. Въпреки това, има някои недостатъци. Започването на химическа реакция при ниски температури е трудно и понякога невъзможно. Единичната цена на химическите патрони е висока. Това, което прави този проблем по-сложен е, че веднъж започнала химична реакция, тя не може да бъде прекъсната. Независимо от необходимостта, целият химически заряд трябва да се използва или изхвърли.
При нискотемпературни затворени системи се използва течен кислород. В тази много сложна система издишаният въглероден диоксид се отстранява чрез замразяване, а нискотемпературният радиатор се осигурява от течен кислород, част от който влиза в дихателната торба. Тази изключително сложна и скъпа система никога не е постигнала търговски успех. Криогенното съхранение на газ обаче се използва широко в отворени системи.
Третият тип система със затворена верига е конструкцията със сгъстен кислород. При този тип ребризер, кислородът, съхраняван в цилиндъра, преминава през редуктора на налягането в дихателната торба, от която се вдишва необходимото количество кислород.
Издишаният газ преминава през абсорбера на въглероден диоксид. Тук въглеродният диоксид в дъха на потребителя се отстранява и неизползваният кислород се влива в дихателната торба. Добавя се пресен кислород и актуализираният дихателен газ се доставя на потребителя и продължава да циркулира. Простотата, здравината и ниската цена за повторна употреба на такива устройства направиха респираторите със сгъстен кислород популярни от много години.
През 1853 г. професор Шван проектира респиратор със сгъстен кислород за конкурс, организиран от Белгийската академия на науките. Schwann изглежда е първият, който осъзнава потенциала на дихателните апарати, използвани в мини и противопожарни служби. В началото на века Бернхард Дрегер от Любек, Германия проектира и произвежда ребризер. През 1907 г. компанията за топене и рафиниране на Бостън и Монтана закупува пет дихателни апарата Draeger, които са първите устройства, използвани в страната. Ребрийдърите се използват широко в противопожарните служби повече от 25 години.
През последните 70 години бяха направени много подобрения в дихателните апарати. Чрез строгите разпоредби и контрол на NIOSH и MESA днешните устройства са по-надеждни от всякога.
Време на публикуване: 3 декември 2021 г
