Ավելի քան 100 տարի գիտնականներն ու ինժեներները ակտիվորեն ներգրավված են ինքնուրույն շնչառական ապարատի նախագծման մեջ:
Ինքնամփոփ շնչառական սարքերի երկու շարք լայնորեն օգտագործվում են հրդեհաշիջման, բաց միացման և շնչառության մեջ: Բաց համակարգում յուրաքանչյուր արտաշնչված շունչ արտանետվում է մթնոլորտ։ Rebreather կամ փակ միացման սարքը վերականգնում է օգտագործողի շնչառությունը, հեռացնում է ածխաթթու գազը և ավելացնում թթվածինը: Իրենց արդյունավետության շնորհիվ ռեշնչառները ունեն թեթև քաշ, փոքր չափսեր և երկարակյաց։
Բաց միացումով շնչառական համակարգը բաղկացած է օդի մատակարարման սարքից, ճնշման իջեցնող/պահանջարկի փականից, արտաշնչման փականից և դիմակից: Բաց միացման համակարգում օդի մատակարարումը սովորաբար սեղմված օդն է: Մեկ շնչով օդի ծավալը մատակարարվում է ճնշման նվազեցնող/պահանջարկի փականի միջոցով և ներշնչվելուց հետո թափվում է շրջակա միջավայր:
Բոլոր rebreather-ները ներառում են շնչառական պարկ՝ որպես օգտագործողի շնչառության ջրամբար: Քանի որ վերաշնչողը հեռացնում է օգտագործողի արտադրած ածխաթթու գազը և լրացնում նրա սպառած թթվածինը, շնչառվող գազը գրեթե 100% թթվածին է:
Ապահովում է երեք սարքավորումների դիզայն՝ թթվածնի փոխարինման և ածխաթթու գազի հեռացման համար՝ քիմիական թթվածին, կրիոգեն և սեղմված թթվածին:
Քիմիական թթվածնի տիպի սարքը օգտագործում է քիմիապես առաջացած թթվածնի աղբյուր: Օգտագործողի արտաշնչած ջուրը ակտիվացնում է սուպերօքսիդի ֆիլտրը՝ ազատելով թթվածինը և առաջացնելով ալկալային աղեր։ Այս թթվածինը հասնում է օգտագործողին ռեշնչող պարկի միջոցով: Այս քիմիական ռեակցիայի արդյունքում առաջացած ալկալին հեռացնում է հաջորդ արտաշնչված ածխաթթու գազը և ավելացնում է ավելի շատ թթվածին: Քանի որ այս ռեակցիան հնարավոր չէ ճշգրիտ վերահսկել, սարքը նախատեսված է ավելի շատ թթվածին արտադրելու համար, քան անհրաժեշտ է նյութափոխանակության համար: Այս ավելցուկային թթվածինը արտանետվում է շրջակա օդի մեջ արտանետման փականի միջոցով:
Այս պարզ սարքավորումների դիզայնի հիմնական առավելությունը սկզբնական ցածր արժեքն է: Այնուամենայնիվ, կան որոշ թերություններ. Ցածր ջերմաստիճանում քիմիական ռեակցիա սկսելը դժվար է և երբեմն անհնար։ Քիմիական փամփուշտների միավորի արժեքը բարձր է։ Այս խնդիրն ավելի բարդ է դարձնում այն, որ երբ քիմիական ռեակցիան սկսվում է, այն չի կարող ընդհատվել: Անկախ անհրաժեշտությունից, ամբողջ քիմիական լիցքը պետք է օգտագործվի կամ դեն նետվի:
Ցածր ջերմաստիճանի փակ համակարգերում օգտագործվում է հեղուկ թթվածին։ Այս շատ բարդ համակարգում արտաշնչված ածխաթթու գազը հեռացվում է սառեցման միջոցով, իսկ ցածր ջերմաստիճանի ռադիատորը ապահովվում է հեղուկ թթվածնով, որի մի մասը մտնում է շնչառական պարկ: Այս չափազանց բարդ և թանկ համակարգը երբեք կոմերցիոն հաջողության չի հասել: Այնուամենայնիվ, կրիոգեն գազի պահեստավորումը լայնորեն օգտագործվում է բաց համակարգերում:
Փակ միացման համակարգի երրորդ տեսակը սեղմված թթվածնի ձևավորումն է: Այս տեսակի վերաշնչառության դեպքում բալոնում կուտակված թթվածինը ճնշման նվազեցնողի միջով անցնում է շնչառական պարկի մեջ, որտեղից ներշնչվում է թթվածնի անհրաժեշտ քանակությունը։
Արտաշնչված գազը անցնում է ածխաթթու գազի կլանիչով։ Այստեղ օգտագործողի շնչառության մեջ ածխաթթու գազը հեռացվում է, իսկ չօգտագործված թթվածինը հոսում է շնչառական պարկի մեջ։ Ավելացվում է թարմ թթվածին, և թարմացված շնչառական գազը մատակարարվում է օգտագործողին և շարունակում է շրջանառվել: Նման սարքերի պարզությունը, ամրությունը և վերօգտագործման ցածր արժեքը երկար տարիներ հանրաճանաչ են դարձրել սեղմված թթվածնային ռեսպիրատորները:
1853 թվականին պրոֆեսոր Շվանը նախագծել է սեղմված թթվածնային ռեսպիրատոր Բելգիայի Գիտությունների ակադեմիայի կողմից անցկացվող մրցույթի համար։ Թվում է, թե Շվանն առաջինն է, ով գիտակցում է հանքերում և հրշեջ բաժանմունքներում օգտագործվող rebreathers-ի ներուժը: Դարավերջին Գերմանիայի Լյուբեկ քաղաքից Բերնհարդ Դրագերը նախագծել և արտադրել է ռեշրիչ: 1907 թվականին Բոստոնի և Մոնտանայի ձուլման և վերամշակման ընկերությունը գնեց հինգ Draeger rebreathers, որոնք առաջին սարքերն էին, որոնք օգտագործվում էին երկրում: Rebreathers-ը լայնորեն կիրառվում է հրշեջ ծառայություններում ավելի քան 25 տարի:
Անցած 70 տարիների ընթացքում բազմաթիվ բարելավումներ են կատարվել վերաշնչառողների համար: NIOSH-ի և MESA-ի խիստ կանոնակարգերի և հսկողության շնորհիվ այսօրվա սարքերն ավելի հուսալի են, քան երբևէ:
Հրապարակման ժամանակը՝ Դեկ-03-2021
