I mere end 100 år har videnskabsmænd og ingeniører været aktivt involveret i design af selvstændigt åndedrætsværn.
To serier af selvstændige åndedrætsværn er meget udbredt i brandslukning, åbent kredsløb og genindåndere. I et åbent system udledes hvert udåndet åndedræt ud i atmosfæren. En rebreather eller lukket kredsløbsanordning genvinder brugerens åndedræt, fjerner kuldioxid og øger ilt. På grund af deres effektivitet er rebreathere lette i vægt, små i størrelse og langtidsholdbare.
Åndedrætssystemet med åbent kredsløb består af en lufttilførselsanordning, en trykreduktions-/behovsventil, en udåndingsventil og en maske. Lufttilførslen i et åbent kredsløbssystem er normalt trykluft. Luftmængden pr. vejrtrækning tilføres gennem trykreduktions-/behovsventilen og udledes til den omgivende atmosfære efter indånding.
Alle rebreathers inkluderer en åndedrætspose som reservoir for brugerens åndedræt. Fordi rebreatheren fjerner kuldioxiden produceret af brugeren og genopfylder den ilt, han forbruger, er den indåndede gas næsten 100 % ilt.
Giver tre udstyrsdesign til ilterstatning og kuldioxidfjernelse: kemisk ilt, kryogen og komprimeret ilt.
Den kemiske oxygen-type enhed bruger en kemisk genereret oxygenkilde. Vandet, som brugeren udånder, aktiverer superoxidfilteret, frigiver ilt og danner alkaliske salte. Denne ilt når brugeren gennem rebreather-posen. Den alkali, der produceres ved denne kemiske reaktion, fjerner den næste udåndede kuldioxid og tilføjer mere ilt. Da denne reaktion ikke kan kontrolleres nøjagtigt, er enheden designet til at producere mere ilt, end der kræves til stofskiftet. Dette overskydende ilt ledes ud i den omgivende luft gennem afgangsventilen.
Den største fordel ved dette enkle udstyrsdesign er de lave startomkostninger. Der er dog nogle ulemper. At starte en kemisk reaktion ved lave temperaturer er svært og nogle gange umuligt. Enhedsomkostningerne for kemiske patroner er høje. Det, der gør dette problem mere kompliceret, er, at når først en kemisk reaktion starter, kan den ikke afbrydes. Uanset behov skal hele kemikalieladningen bruges eller kasseres.
I lukkede systemer med lav temperatur anvendes flydende ilt. I dette meget komplekse system fjernes den udåndede kuldioxid ved frysning, og lavtemperaturradiatoren leveres af flydende ilt, hvoraf noget kommer ind i åndeposen. Dette ekstremt komplekse og dyre system har aldrig opnået kommerciel succes. Imidlertid har kryogen gaslagring været meget brugt i åbne systemer.
Den tredje type lukket kredsløbssystem er design med komprimeret oxygen. I denne type rebreather passerer ilten, der er lagret i cylinderen, gennem trykreduceren ind i åndedrætsposen, hvorfra den nødvendige mængde ilt inhaleres.
Den udåndede gas passerer gennem kuldioxidabsorberen. Her fjernes kuldioxiden i brugerens ånde, og den ubrugte ilt strømmer ned i åndeposen. Frisk ilt tilsættes, og den opdaterede åndedrætsgas leveres til brugeren og fortsætter med at cirkulere. Enkelheden, robustheden og de lave omkostninger ved genbrug af sådanne enheder har gjort komprimerede iltrespiratorer populære i mange år.
I 1853 designede professor Schwann en respirator med komprimeret ilt til en konkurrence afholdt af det belgiske videnskabsakademi. Schwann ser ud til at være den første til at indse potentialet i rebreathers brugt i miner og brandvæsen. Ved århundredeskiftet designede og fremstillede Bernhard Draeger fra Lübeck, Tyskland en rebreather. I 1907 købte Boston og Montana Smelting and Refining Company fem Draeger rebreathers, som var de første enheder, der blev brugt i landet. Rebreather har været meget brugt i brandvæsenet i mere end 25 år.
I de sidste 70 år er der foretaget mange forbedringer af rebreathers. Gennem de strenge regler og kontroller fra NIOSH og MESA er nutidens enheder mere pålidelige end nogensinde.
Posttid: Dec-03-2021
