Depuis plus de 100 ans, scientifiques et ingénieurs participent activement à la conception d’appareils respiratoires autonomes.
Deux séries d'appareils respiratoires autonomes sont largement utilisées dans la lutte contre les incendies, en circuit ouvert et dans les recycleurs. Dans un système ouvert, chaque souffle expiré est rejeté dans l’atmosphère. Un recycleur ou un appareil en circuit fermé récupère le souffle de l'utilisateur, élimine le dioxyde de carbone et augmente l'oxygène. En raison de leur efficacité, les recycleurs sont légers, de petite taille et durables.
Le système respiratoire en circuit ouvert se compose d’un dispositif d’alimentation en air, d’un réducteur de pression/valve à la demande, d’une valve expiratoire et d’un masque. L'alimentation en air dans un système à circuit ouvert est généralement de l'air comprimé. Le volume d'air par respiration est fourni via le détendeur/valve à la demande et évacué dans l'atmosphère ambiante après avoir été inhalé.
Tous les recycleurs comprennent un sac respiratoire comme réservoir pour le souffle de l'utilisateur. Parce que le recycleur élimine le dioxyde de carbone produit par l'utilisateur et reconstitue l'oxygène qu'il consomme, le gaz respiré est presque 100 % d'oxygène.
Fournit trois modèles d'équipement pour le remplacement de l'oxygène et l'élimination du dioxyde de carbone : oxygène chimique, oxygène cryogénique et oxygène comprimé.
Le dispositif de type oxygène chimique utilise une source d'oxygène générée chimiquement. L'eau expirée par l'utilisateur active le filtre superoxyde, libérant de l'oxygène et formant des sels alcalins. Cet oxygène parvient à l'utilisateur via le sac du recycleur. L'alcali produit par cette réaction chimique élimine le prochain dioxyde de carbone expiré et ajoute plus d'oxygène. Puisque cette réaction ne peut pas être contrôlée avec précision, l’appareil est conçu pour produire plus d’oxygène que ce qui est nécessaire au métabolisme. Cet excès d'oxygène est évacué dans l'air ambiant par la vanne de décharge.
Le principal avantage de cette conception simple de l’équipement est son faible coût initial. Cependant, il existe certains inconvénients. Démarrer une réaction chimique à basse température est difficile, voire parfois impossible. Le coût unitaire des cartouches chimiques est élevé. Ce qui rend ce problème plus compliqué, c’est qu’une fois qu’une réaction chimique démarre, elle ne peut plus être interrompue. Quel que soit le besoin, la totalité de la charge chimique doit être utilisée ou jetée.
Dans les systèmes fermés à basse température, l’oxygène liquide est utilisé. Dans ce système très complexe, le dioxyde de carbone expiré est éliminé par congélation et le radiateur basse température est alimenté par de l'oxygène liquide, dont une partie pénètre dans le sac respiratoire. Ce système extrêmement complexe et coûteux n’a jamais connu de succès commercial. Cependant, le stockage cryogénique de gaz a été largement utilisé dans les systèmes ouverts.
Le troisième type de système à circuit fermé est celui à oxygène comprimé. Dans ce type de recycleur, l'oxygène stocké dans la bouteille passe par le détendeur dans le sac respiratoire, à partir duquel la quantité d'oxygène requise est inhalée.
Le gaz expiré traverse l'absorbeur de dioxyde de carbone. Ici, le dioxyde de carbone présent dans la respiration de l'utilisateur est éliminé et l'oxygène non utilisé s'écoule dans le sac respiratoire. De l'oxygène frais est ajouté et le gaz respiratoire mis à jour est délivré à l'utilisateur et continue de circuler. La simplicité, la robustesse et le faible coût de réutilisation de tels dispositifs ont rendu les respirateurs à oxygène comprimé populaires depuis de nombreuses années.
En 1853, le professeur Schwann conçoit un respirateur à oxygène comprimé pour un concours organisé par l'Académie des Sciences de Belgique. Schwann semble être le premier à réaliser le potentiel des recycleurs utilisés dans les mines et les pompiers. Au tournant du siècle, Bernhard Draeger de Lübeck, en Allemagne, a conçu et fabriqué un recycleur. En 1907, la Boston and Montana Smelting and Refining Company acheta cinq recycleurs Draeger, qui furent les premiers appareils utilisés dans le pays. Les recycleurs sont largement utilisés par les services d'incendie depuis plus de 25 ans.
Au cours des 70 dernières années, de nombreuses améliorations ont été apportées aux recycleurs. Grâce aux réglementations et contrôles stricts du NIOSH et du MESA, les appareils d'aujourd'hui sont plus fiables que jamais.
Heure de publication : 03 décembre 2021
