A tudósok és mérnökök több mint 100 éve aktívan részt vesznek az önálló légzőkészülékek tervezésében.
A zárt rendszerű légzőkészülékek két sorozatát széles körben használják a tűzoltásban, a nyílt áramkörben és a légzőkészülékekben. Nyitott rendszerben minden egyes kilélegzett lélegzet a légkörbe távozik. A rebreather vagy zárt rendszerű készülék helyreállítja a felhasználó lélegzetét, eltávolítja a szén-dioxidot és növeli az oxigént. Hatékonyságuknak köszönhetően a rebreatherek könnyűek, kis méretűek és hosszú élettartamúak.
A nyitott légzőrendszer egy levegőellátó berendezésből, egy nyomáscsökkentő/igénylő szelepből, egy kilégzőszelepből és egy maszkból áll. A nyitott rendszerben a levegőellátás általában sűrített levegő. A légvételenkénti levegőmennyiség a nyomáscsökkentő/igénylő szelepen keresztül kerül beszállításra, majd belélegzés után a környezeti légkörbe távozik.
Minden rebeather tartalmaz egy légzőzsákot a felhasználó lélegzetének tartályaként. Mivel a rebreather eltávolítja a felhasználó által termelt szén-dioxidot, és pótolja az általa fogyasztott oxigént, a belélegzett gáz majdnem 100%-ban oxigén.
Három berendezést biztosít az oxigénpótláshoz és a szén-dioxid eltávolításhoz: kémiai oxigén, kriogén és sűrített oxigén.
A kémiai oxigén típusú készülék kémiai úton előállított oxigénforrást használ. A felhasználó által kilélegzett víz aktiválja a szuperoxidszűrőt, oxigént szabadít fel és lúgos sókat képez. Ez az oxigén a légzőzsákon keresztül jut el a felhasználóhoz. A kémiai reakció során keletkező lúg eltávolítja a következő kilélegzett szén-dioxidot, és több oxigént ad hozzá. Mivel ez a reakció nem szabályozható pontosan, az eszközt úgy tervezték, hogy több oxigént termeljen, mint amennyi az anyagcseréhez szükséges. Ez az oxigénfelesleg az ürítőszelepen keresztül a környezeti levegőbe kerül.
Ennek az egyszerű berendezésnek a fő előnye az alacsony kezdeti költség. Van azonban néhány hátránya. A kémiai reakció elindítása alacsony hőmérsékleten nehéz és néha lehetetlen. A vegyszerpatronok egységköltsége magas. A problémát az teszi bonyolultabbá, hogy ha egy kémiai reakció elindul, azt nem lehet megszakítani. Szükségtől függetlenül a teljes vegyszertöltetet fel kell használni vagy ki kell dobni.
Alacsony hőmérsékletű zárt rendszerekben folyékony oxigént használnak. Ebben a nagyon összetett rendszerben a kilégzett szén-dioxidot fagyasztással távolítják el, az alacsony hőmérsékletű radiátort pedig folyékony oxigén biztosítja, amelynek egy része a légzőzsákba kerül. Ez a rendkívül bonyolult és drága rendszer soha nem ért el kereskedelmi sikereket. A kriogén gáztárolót azonban széles körben alkalmazzák nyílt rendszerekben.
A harmadik típusú zárt rendszer a sűrített oxigénes kialakítás. Ennél a rebreather típusnál a hengerben tárolt oxigén a nyomáscsökkentőn keresztül a légzőzsákba kerül, ahonnan belélegzik a szükséges mennyiségű oxigént.
A kilélegzett gáz áthalad a szén-dioxid-elnyelőn. Itt a felhasználó leheletében lévő szén-dioxid távozik, és a fel nem használt oxigén a légzőzsákba áramlik. Friss oxigént adnak hozzá, és a frissített légzőgázt eljuttatják a felhasználóhoz, és tovább kering. Az ilyen eszközök egyszerűsége, robusztussága és alacsony költsége újrafelhasználásuk miatt a sűrített oxigénes légzőkészülékek évek óta népszerűek.
1853-ban Schwann professzor egy sűrített oxigénes légzőkészüléket tervezett a Belga Tudományos Akadémia versenyére. Úgy tűnik, hogy Schwann az első, aki felismerte a bányákban és tűzoltóságban használt rebeatherben rejlő lehetőségeket. A századfordulón a németországi lübecki Bernhard Draeger rebreathert tervezett és gyártott. 1907-ben a Boston and Montana Smelting and Refining Company öt Draeger rebreathert vásárolt, amelyek voltak az első olyan készülékek, amelyeket használtak az országban. A rebreathereket több mint 25 éve széles körben használják a tűzoltóságban.
Az elmúlt 70 évben számos fejlesztés történt az újralégzőkészülékeken. A NIOSH és a MESA szigorú szabályozása és ellenőrzése révén a mai készülékek megbízhatóbbak, mint valaha.
Feladás időpontja: 2021. december 03
