Vairāk nekā 100 gadus zinātnieki un inženieri ir aktīvi iesaistījušies autonomo elpošanas aparātu projektēšanā.
Divas autonomo elpošanas aparātu sērijas tiek plaši izmantotas ugunsgrēka dzēšanai, atvērtās ķēdes un reelpas. Atvērtā sistēmā katra izelpotā elpa tiek izvadīta atmosfērā. Rebreather vai slēgtas ķēdes ierīce atgūst lietotāja elpu, noņem oglekļa dioksīdu un palielina skābekļa daudzumu. Pateicoties to efektivitātei, rebrezeri ir maza svara, maza izmēra un ilgi kalpo.
Atvērtās ķēdes elpošanas sistēma sastāv no gaisa padeves ierīces, spiediena reduktora/pieprasījuma vārsta, izelpas vārsta un maskas. Gaisa padeve atvērtas ķēdes sistēmā parasti ir saspiests gaiss. Gaisa tilpums vienā ieelpā tiek piegādāts caur spiediena reduktora/pieprasījuma vārstu un pēc ieelpošanas tiek izvadīts apkārtējā atmosfērā.
Visos rebreathers ietver elpošanas maisiņu kā rezervuāru lietotāja elpai. Tā kā rebreather noņem lietotāja radīto oglekļa dioksīdu un papildina viņa patērēto skābekli, ieelpotā gāze ir gandrīz 100% skābekļa.
Nodrošina trīs aprīkojuma konstrukcijas skābekļa aizstāšanai un oglekļa dioksīda noņemšanai: ķīmiskais skābeklis, kriogēnais un saspiestais skābeklis.
Ķīmiskā skābekļa tipa ierīce izmanto ķīmiski ģenerētu skābekļa avotu. Lietotāja izelpotais ūdens aktivizē superoksīda filtru, izdalot skābekli un veidojot sārmainus sāļus. Šis skābeklis sasniedz lietotāju caur reelpas maisiņu. Šīs ķīmiskās reakcijas radītais sārms noņem nākamo izelpoto oglekļa dioksīdu un pievieno vairāk skābekļa. Tā kā šo reakciju nevar precīzi kontrolēt, ierīce ir izstrādāta tā, lai ražotu vairāk skābekļa, nekā nepieciešams metabolismam. Šis skābekļa pārpalikums caur izplūdes vārstu tiek izvadīts apkārtējā gaisā.
Šī vienkāršā aprīkojuma dizaina galvenā priekšrocība ir zemās sākotnējās izmaksas. Tomēr ir daži trūkumi. Ķīmiskās reakcijas sākšana zemā temperatūrā ir sarežģīta un dažreiz neiespējama. Ķīmisko kasetņu vienības izmaksas ir augstas. Šo problēmu padara sarežģītāku tas, ka, tiklīdz sākas ķīmiska reakcija, to nevar pārtraukt. Neatkarīgi no nepieciešamības viss ķīmiskais lādiņš ir jāizlieto vai jāizmet.
Zemas temperatūras slēgtās sistēmās izmanto šķidro skābekli. Šajā ļoti sarežģītajā sistēmā izelpotais oglekļa dioksīds tiek noņemts, sasaldējot, un zemas temperatūras radiatoru nodrošina šķidrais skābeklis, no kura daļa nonāk elpošanas maisiņā. Šī ārkārtīgi sarežģītā un dārgā sistēma nekad nav guvusi komerciālus panākumus. Tomēr kriogēnās gāzes uzglabāšana ir plaši izmantota atklātās sistēmās.
Trešais slēgtās ķēdes sistēmas veids ir saspiestā skābekļa konstrukcija. Šāda veida rebrezerā balonā uzkrātais skābeklis caur spiediena reduktoru nonāk elpošanas maisiņā, no kura tiek ieelpots nepieciešamais skābekļa daudzums.
Izelpotā gāze iet caur oglekļa dioksīda absorbētāju. Šeit lietotāja izelpā esošais oglekļa dioksīds tiek noņemts, un neizmantotais skābeklis ieplūst elpošanas maisiņā. Tiek pievienots svaigs skābeklis, un atjauninātā elpošanas gāze tiek piegādāta lietotājam un turpina cirkulēt. Šādu ierīču vienkāršība, robustums un zemās izmaksas par atkārtotu izmantošanu ir padarījušas saspiestā skābekļa respiratorus populārus daudzus gadus.
1853. gadā profesors Švāns izstrādāja saspiesta skābekļa respiratoru Beļģijas Zinātņu akadēmijas rīkotajam konkursam. Šķiet, ka Švans ir pirmais, kurš apzinās raktuvēs un ugunsdzēsības dienestos izmantoto reelpu potenciālu. Gadsimtu mijā Bernhards Drēgers no Lībekas Vācijā izstrādāja un izgatavoja rebriatoru. 1907. gadā Bostonas un Montanas kausēšanas un pārstrādes uzņēmums iegādājās piecus Draeger rebreathers, kas bija pirmās ierīces, kas tika izmantotas valstī. Rebreathers ir plaši izmantoti ugunsdzēsības dienestos vairāk nekā 25 gadus.
Pēdējo 70 gadu laikā ir veikti daudzi rebreather uzlabojumi. Pateicoties stingriem NIOSH un MESA noteikumiem un kontrolei, mūsdienu ierīces ir uzticamākas nekā jebkad agrāk.
Izlikšanas laiks: Dec-03-2021
