O principio de funcionamento de 3 tipos de respiradores de circuíto pechado

Durante máis de 100 anos, científicos e enxeñeiros participaron activamente no deseño de aparellos de respiración autónomos.
Dúas series de aparellos de respiración autónomos son amplamente utilizadas na loita contra incendios, circuítos abertos e respiradores. Nun sistema aberto, cada respiración exhalada descárgase á atmosfera. Un rebreather ou dispositivo de circuíto pechado recupera o alento do usuario, elimina o dióxido de carbono e aumenta o osíxeno. Debido á súa eficiencia, os rebreathers son lixeiros, de tamaño pequeno e de longa duración.
O sistema de respiración en circuíto aberto consta dun dispositivo de subministración de aire, un reductor de presión/válvula de demanda, unha válvula de exhalación e unha máscara. A subministración de aire nun sistema de circuíto aberto é normalmente aire comprimido. O volume de aire por respiración é subministrado a través do reductor de presión/válvula de demanda e descárgase á atmosfera ambiente despois de ser inhalado.
Todos os rebreathers inclúen unha bolsa de respiración como depósito para a respiración do usuario. Debido a que o rebreather elimina o dióxido de carbono producido polo usuario e reabastece o osíxeno que consume, o gas que se respira é case o 100% de osíxeno.
Ofrece tres deseños de equipos para a substitución de osíxeno e a eliminación de dióxido de carbono: osíxeno químico, osíxeno crioxénico e comprimido.
O dispositivo de tipo químico de osíxeno utiliza unha fonte de osíxeno xerada químicamente. A auga exhalada polo usuario activa o filtro de superóxido, liberando osíxeno e formando sales alcalinas. Este osíxeno chega ao usuario a través da bolsa rebreather. O álcali producido por esta reacción química elimina o seguinte dióxido de carbono exhalado e engade máis osíxeno. Dado que esta reacción non se pode controlar con precisión, o dispositivo está deseñado para producir máis osíxeno do necesario para o metabolismo. Este exceso de osíxeno é descargado ao aire ambiente a través da válvula de descarga.
A principal vantaxe deste deseño sinxelo de equipos é o baixo custo inicial. Non obstante, hai algunhas desvantaxes. Comezar unha reacción química a baixas temperaturas é difícil e ás veces imposible. O custo unitario dos cartuchos químicos é elevado. O que fai que este problema sexa máis complicado é que unha vez que comeza unha reacción química, non se pode interromper. Independentemente da necesidade, debe utilizarse ou descartarse toda a carga química.
En sistemas pechados de baixa temperatura úsase osíxeno líquido. Neste sistema tan complexo, o dióxido de carbono exhalado é eliminado por conxelación, e o radiador de baixa temperatura é proporcionado por osíxeno líquido, parte do cal entra na bolsa de respiración. Este sistema extremadamente complexo e caro nunca alcanzou éxito comercial. Non obstante, o almacenamento de gas crioxénico foi amplamente utilizado en sistemas abertos.
O terceiro tipo de sistema de circuíto pechado é o deseño de osíxeno comprimido. Neste tipo de rebreather, o osíxeno almacenado no cilindro pasa polo reductor de presión ata a bolsa de respiración, da que se inhala a cantidade necesaria de osíxeno.
O gas exhalado atravesa o absorbedor de dióxido de carbono. Aquí, elimínase o dióxido de carbono no alento do usuario e o osíxeno non utilizado flúe á bolsa de respiración. Engádese osíxeno fresco e o gas de respiración actualizado entrégase ao usuario e segue circulando. A sinxeleza, robustez e baixo custo de reutilización deste tipo de dispositivos fixeron que os respiradores de osíxeno comprimido sexan populares durante moitos anos.
En 1853, o profesor Schwann deseñou un respirador de osíxeno comprimido para un concurso organizado pola Academia de Ciencias de Bélxica. Schwann parece ser o primeiro en darse conta do potencial dos rebreathers usados ​​nas minas e os bombeiros. A principios de século, Bernhard Draeger de Lübeck, Alemaña deseñou e fabricou un rebreather. En 1907, a Boston and Montana Smelting and Refining Company comprou cinco rebreathers Draeger, que foron os primeiros dispositivos utilizados no país. Os respiradores úsanse amplamente nos servizos de extinción de incendios durante máis de 25 anos.
Nos últimos 70 anos fixéronse moitas melloras nos respiradores. A través das estritas normativas e controis de NIOSH e MESA, os dispositivos actuais son máis fiables que nunca.