100 წელზე მეტი ხნის განმავლობაში, მეცნიერები და ინჟინრები აქტიურად არიან ჩართულნი თვითმმართველობის სუნთქვის აპარატის დიზაინში.
ორი სერიის თვითმყოფადი სუნთქვის აპარატი ფართოდ გამოიყენება ხანძარსაწინააღმდეგო, ღია ჩართვაში და ხელახლა ამოსუნთქვაში. ღია სისტემაში ყოველი ამოსუნთქული სუნთქვა ატმოსფეროში გამოიყოფა. ხელახალი ამოსუნთქვის ან დახურული წრიული მოწყობილობა აღადგენს მომხმარებლის სუნთქვას, შლის ნახშირორჟანგს და ზრდის ჟანგბადს. მათი ეფექტურობის გამო, რებრატერები მსუბუქი წონაა, მცირე ზომის და გრძელვადიანი.
ღია წრიული სუნთქვის სისტემა შედგება ჰაერის მიწოდების მოწყობილობის, წნევის შემცირების/მოთხოვნის სარქველისგან, ამოსუნთქვის სარქველისგან და ნიღბისგან. ღია მიკროსქემის სისტემაში ჰაერის მიწოდება ჩვეულებრივ შეკუმშული ჰაერია. ჰაერის მოცულობა ერთ ამოსუნთქვაზე მიეწოდება წნევის შემცირების/მოთხოვნის სარქვლის მეშვეობით და ჩასუნთქვის შემდეგ ატმოსფეროში ჩაედინება.
ყველა rebreather მოიცავს სუნთქვის ტომარას, როგორც რეზერვუარს მომხმარებლის სუნთქვისთვის. იმის გამო, რომ ხელახალი ამოსუნთქვა შლის მომხმარებლის მიერ გამომუშავებულ ნახშირორჟანგს და ავსებს მის მიერ მოხმარებულ ჟანგბადს, ამოსუნთქული გაზი თითქმის 100% ჟანგბადია.
გთავაზობთ სამ მოწყობილობას ჟანგბადის ჩანაცვლებისა და ნახშირორჟანგის მოცილებისთვის: ქიმიური ჟანგბადი, კრიოგენული და შეკუმშული ჟანგბადი.
ქიმიური ჟანგბადის ტიპის მოწყობილობა იყენებს ქიმიურად წარმოქმნილ ჟანგბადის წყაროს. მომხმარებლის მიერ ამოსუნთქული წყალი ააქტიურებს სუპეროქსიდის ფილტრს, გამოყოფს ჟანგბადს და წარმოქმნის ტუტე მარილებს. ეს ჟანგბადი აღწევს მომხმარებელს ხელახალი ამოსუნთქვის ტომრის მეშვეობით. ამ ქიმიური რეაქციის შედეგად წარმოქმნილი ტუტე შლის შემდეგ ამოსუნთქულ ნახშირორჟანგს და ამატებს მეტ ჟანგბადს. ვინაიდან ამ რეაქციის ზუსტად კონტროლი შეუძლებელია, მოწყობილობა შექმნილია იმისთვის, რომ აწარმოოს მეტი ჟანგბადი, ვიდრე საჭიროა მეტაბოლიზმისთვის. ეს ჭარბი ჟანგბადი გამოიყოფა ატმოსფერულ ჰაერში გამონადენის სარქვლის მეშვეობით.
ამ მარტივი აღჭურვილობის დიზაინის მთავარი უპირატესობა არის დაბალი საწყისი ღირებულება. თუმცა, არსებობს გარკვეული უარყოფითი მხარეები. დაბალ ტემპერატურაზე ქიმიური რეაქციის დაწყება რთული და ზოგჯერ შეუძლებელია. ქიმიური ვაზნების ერთეულის ღირებულება მაღალია. რაც ამ პრობლემას უფრო ართულებს არის ის, რომ ქიმიური რეაქციის დაწყების შემდეგ, მისი შეწყვეტა შეუძლებელია. საჭიროების მიუხედავად, მთელი ქიმიური მუხტი უნდა იქნას გამოყენებული ან განადგურდეს.
დაბალი ტემპერატურის დახურულ სისტემებში გამოიყენება თხევადი ჟანგბადი. ამ ძალიან რთულ სისტემაში ამოსუნთქული ნახშირორჟანგი გაყინვის გზით გამოიყოფა, ხოლო დაბალი ტემპერატურის რადიატორი უზრუნველყოფილია თხევადი ჟანგბადით, რომლის ნაწილი შედის სასუნთქ ტომარაში. ამ უკიდურესად რთულ და ძვირადღირებულ სისტემას არასოდეს მიუღწევია კომერციული წარმატება. თუმცა, კრიოგენული გაზის შენახვა ფართოდ გამოიყენება ღია სისტემებში.
დახურული წრიული სისტემის მესამე ტიპი არის შეკუმშული ჟანგბადის დიზაინი. ამ ტიპის ხელახალი ამოსუნთქვისას, ცილინდრში შენახული ჟანგბადი წნევის შემცირების საშუალებით გადადის სასუნთქ ტომარაში, საიდანაც ჟანგბადის საჭირო რაოდენობა შეისუნთქება.
ამოსუნთქული გაზი გადის ნახშირორჟანგის შთამნთქმელში. აქ, მომხმარებლის სუნთქვაში არსებული ნახშირორჟანგი ამოღებულია და გამოუყენებელი ჟანგბადი ჩაედინება სასუნთქ ტომარაში. ემატება ახალი ჟანგბადი და განახლებული სუნთქვის გაზი მიეწოდება მომხმარებელს და აგრძელებს ცირკულაციას. ასეთი მოწყობილობების ხელახალი გამოყენების სიმარტივე, გამძლეობა და დაბალი ღირებულება მრავალი წლის განმავლობაში პოპულარული გახდა შეკუმშული ჟანგბადის რესპირატორები.
1853 წელს პროფესორმა შვანმა შექმნა შეკუმშული ჟანგბადის რესპირატორი ბელგიის მეცნიერებათა აკადემიის მიერ ჩატარებული კონკურსისთვის. როგორც ჩანს, შვანი პირველია, ვინც გააცნობიერა მაღაროებსა და სახანძრო განყოფილებებში გამოყენებული ხელახალი სუნთქვის პოტენციალი. საუკუნის დასაწყისში ბერნჰარდ დრეგერმა ლუბეკიდან, გერმანია დააპროექტა და აწარმოა ხელახალი ამოსუნთქვა. 1907 წელს ბოსტონისა და მონტანას დნობისა და გადამუშავების კომპანიამ შეიძინა ხუთი Draeger rebreathers, რომლებიც იყო პირველი მოწყობილობა, რომელიც გამოიყენებოდა ქვეყანაში. Rebreathers ფართოდ გამოიყენება სახანძრო სამსახურებში 25 წელზე მეტი ხნის განმავლობაში.
გასული 70 წლის განმავლობაში ბევრი გაუმჯობესება განხორციელდა ხელახალი სუნთქვისთვის. NIOSH-ისა და MESA-ს მკაცრი რეგულაციებისა და კონტროლის წყალობით, დღევანდელი მოწყობილობები უფრო საიმედოა, ვიდრე ოდესმე.
გამოქვეყნების დრო: დეკ-03-2021
