Više od 100 godina, naučnici i inženjeri su aktivno uključeni u dizajn samostalnih aparata za disanje.
Dvije serije samostalnih aparata za disanje se široko koriste u gašenju požara, otvorenim krugovima i rebreatherima. U otvorenom sistemu, svaki izdahnuti dah se ispušta u atmosferu. Rebreather ili uređaj zatvorenog kruga vraća korisnikov dah, uklanja ugljični dioksid i povećava kisik. Zbog svoje efikasnosti, rebreatheri su lagani, male veličine i dugotrajni.
Sistem za disanje otvorenog kruga sastoji se od uređaja za dovod zraka, reduktora tlaka/ventila zahtjeva, ventila za izdisanje i maske. Dovod zraka u sistemu otvorenog kruga obično je komprimirani zrak. Volumen zraka po udisaju se dovodi kroz reduktor tlaka/ventil zahtjeva i ispušta se u ambijentalnu atmosferu nakon udisanja.
Svi rebreatheri uključuju vreću za disanje kao rezervoar za dah korisnika. Budući da rebreather uklanja ugljični dioksid koji proizvodi korisnik i nadopunjuje kisik koji troši, udahnuti plin je gotovo 100% kisika.
Pruža tri dizajna opreme za zamjenu kisika i uklanjanje ugljičnog dioksida: kemijski kisik, kriogeni i komprimirani kisik.
Uređaj hemijskog tipa kiseonika koristi hemijski generisani izvor kiseonika. Voda koju korisnik izdahne aktivira superoksidni filter, oslobađajući kisik i stvarajući alkalne soli. Ovaj kiseonik dolazi do korisnika kroz vrećicu za rebreather. Alkalija nastala ovom kemijskom reakcijom uklanja sljedeći izdahnuti ugljični dioksid i dodaje više kisika. Budući da se ova reakcija ne može precizno kontrolirati, uređaj je dizajniran da proizvodi više kisika nego što je potrebno za metabolizam. Ovaj višak kiseonika se ispušta u okolni vazduh kroz ispusni ventil.
Glavna prednost ovog jednostavnog dizajna opreme je niska početna cijena. Međutim, postoje neki nedostaci. Započinjanje hemijske reakcije na niskim temperaturama je teško, a ponekad i nemoguće. Jedinična cijena hemijskih patrona je visoka. Ono što ovaj problem čini komplikovanijim je to što kada hemijska reakcija počne, ona se ne može prekinuti. Bez obzira na potrebu, cjelokupno hemijsko punjenje se mora iskoristiti ili odbaciti.
U zatvorenim sistemima niske temperature koristi se tečni kiseonik. U ovom veoma složenom sistemu, izdahnuti ugljen-dioksid se uklanja smrzavanjem, a radijator niske temperature obezbeđuje tečni kiseonik, od kojih deo ulazi u vreću za disanje. Ovaj izuzetno složen i skup sistem nikada nije postigao komercijalni uspeh. Međutim, kriogeno skladištenje gasa se široko koristi u otvorenim sistemima.
Treći tip sistema zatvorenog kruga je dizajn kompresovanog kiseonika. Kod ovog tipa rebreathera, kisik pohranjen u cilindru prolazi kroz reduktor tlaka u vreću za disanje iz koje se udiše potrebna količina kisika.
Izdahnuti plin prolazi kroz apsorber ugljičnog dioksida. Ovdje se ugljični dioksid u dahu korisnika uklanja, a neiskorišteni kisik teče u vreću za disanje. Dodaje se svježi kisik, a ažurirani plin za disanje se isporučuje korisniku i nastavlja da cirkulira. Jednostavnost, robusnost i niska cijena ponovne upotrebe takvih uređaja učinili su respiratore sa komprimiranim kisikom popularnim dugi niz godina.
Godine 1853., profesor Schwann dizajnirao je respirator sa komprimiranim kisikom za takmičenje koje je održala Belgijska akademija nauka. Čini se da je Schwann prvi koji je shvatio potencijal rebreathera koji se koristi u rudnicima i vatrogasnim odjelima. Na prijelazu stoljeća, Bernhard Draeger iz Libeka u Njemačkoj dizajnirao je i proizveo rebreather. Godine 1907. kompanija za topljenje i rafiniranje iz Bostona i Montane kupila je pet Draegerovih rebreathera, koji su bili prvi uređaji korišteni u zemlji. Rebreathers se široko koriste u vatrogasnim službama više od 25 godina.
U proteklih 70 godina napravljena su mnoga poboljšanja na rebreatherima. Kroz stroge propise i kontrole NIOSH-a i MESA-e, današnji uređaji su pouzdaniji nego ikad.
Vrijeme objave: Dec-03-2021
