100 वर्षांहून अधिक काळ, शास्त्रज्ञ आणि अभियंते स्वयं-निहित श्वासोच्छवासाच्या उपकरणाच्या डिझाइनमध्ये सक्रियपणे गुंतलेले आहेत.
अग्निशमन, ओपन सर्किट आणि रीब्रेथर्समध्ये स्व-निहित श्वासोच्छवासाच्या उपकरणांच्या दोन मालिका मोठ्या प्रमाणावर वापरल्या जातात. खुल्या प्रणालीमध्ये, प्रत्येक श्वासोच्छ्वास वातावरणात सोडला जातो. रीब्रेदर किंवा क्लोज-सर्किट डिव्हाइस वापरकर्त्याचा श्वास पुनर्प्राप्त करते, कार्बन डायऑक्साइड काढून टाकते आणि ऑक्सिजन वाढवते. त्यांच्या कार्यक्षमतेमुळे, रीब्रेथर्स वजनाने हलके, आकाराने लहान आणि दीर्घकाळ टिकणारे असतात.
ओपन-सर्किट श्वासोच्छवासाच्या प्रणालीमध्ये हवा पुरवठा करणारे उपकरण, एक दाब कमी करणारे/डिमांड वाल्व, एक उच्छवास झडप आणि एक मुखवटा असतो. ओपन सर्किट सिस्टीममध्ये हवा पुरवठा सामान्यतः संकुचित हवा असतो. प्रेशर रिड्यूसर/डिमांड वाल्व्हद्वारे प्रति श्वासोच्छ्वास हवेचा पुरवठा केला जातो आणि श्वास घेतल्यानंतर सभोवतालच्या वातावरणात सोडला जातो.
सर्व रिब्रेथर्समध्ये वापरकर्त्याच्या श्वासासाठी जलाशय म्हणून श्वास घेण्याची पिशवी समाविष्ट असते. कारण रीब्रेदर वापरकर्त्याद्वारे उत्पादित कार्बन डायऑक्साइड काढून टाकतो आणि तो वापरत असलेला ऑक्सिजन पुन्हा भरतो, श्वास घेतलेला वायू जवळजवळ 100% ऑक्सिजन असतो.
ऑक्सिजन रिप्लेसमेंट आणि कार्बन डाय ऑक्साईड काढून टाकण्यासाठी तीन उपकरणांचे डिझाइन प्रदान करते: रासायनिक ऑक्सिजन, क्रायोजेनिक आणि संकुचित ऑक्सिजन.
रासायनिक ऑक्सिजन प्रकारचे उपकरण रासायनिकरित्या तयार केलेल्या ऑक्सिजन स्त्रोताचा वापर करते. वापरकर्त्याने श्वास सोडलेले पाणी सुपरऑक्साइड फिल्टर सक्रिय करते, ऑक्सिजन सोडते आणि अल्कधर्मी लवण तयार करते. हा ऑक्सिजन रिब्रेदर बॅगद्वारे वापरकर्त्यापर्यंत पोहोचतो. या रासायनिक अभिक्रियेमुळे निर्माण होणारी अल्कली पुढील श्वासोच्छवासात सोडलेला कार्बन डायऑक्साइड काढून टाकते आणि अधिक ऑक्सिजन जोडते. ही प्रतिक्रिया अचूकपणे नियंत्रित केली जाऊ शकत नसल्यामुळे, चयापचय प्रक्रियेसाठी आवश्यकतेपेक्षा जास्त ऑक्सिजन तयार करण्यासाठी डिव्हाइस डिझाइन केले आहे. हा अतिरिक्त ऑक्सिजन डिस्चार्ज व्हॉल्व्हद्वारे सभोवतालच्या हवेत सोडला जातो.
या साध्या उपकरणाच्या डिझाइनचा मुख्य फायदा कमी प्रारंभिक खर्च आहे. तथापि, काही तोटे आहेत. कमी तापमानात रासायनिक अभिक्रिया सुरू करणे कठीण आणि कधीकधी अशक्य असते. रासायनिक काडतुसांची युनिट किंमत जास्त आहे. ही समस्या अधिक गुंतागुंतीची बनवणारी गोष्ट म्हणजे एकदा रासायनिक अभिक्रिया सुरू झाली की, त्यात व्यत्यय आणता येत नाही. आवश्यकतेची पर्वा न करता, संपूर्ण रासायनिक शुल्क वापरणे किंवा टाकून देणे आवश्यक आहे.
कमी-तापमान बंद प्रणालींमध्ये, द्रव ऑक्सिजन वापरला जातो. या अत्यंत गुंतागुंतीच्या प्रणालीमध्ये, श्वास सोडलेला कार्बन डायऑक्साइड गोठवून काढून टाकला जातो आणि कमी-तापमानाचे रेडिएटर द्रव ऑक्सिजनद्वारे प्रदान केले जाते, ज्यापैकी काही श्वासोच्छवासाच्या पिशवीमध्ये प्रवेश करतात. या अत्यंत क्लिष्ट आणि महागड्या प्रणालीला कधीही व्यावसायिक यश मिळालेले नाही. तथापि, खुल्या प्रणालींमध्ये क्रायोजेनिक गॅस स्टोरेजचा मोठ्या प्रमाणावर वापर केला जातो.
बंद सर्किट प्रणालीचा तिसरा प्रकार संकुचित ऑक्सिजन डिझाइन आहे. या प्रकारच्या रीब्रेदरमध्ये, सिलेंडरमध्ये साठवलेला ऑक्सिजन प्रेशर रिड्यूसरमधून श्वासोच्छवासाच्या पिशवीमध्ये जातो, ज्यामधून आवश्यक प्रमाणात ऑक्सिजन श्वास घेतला जातो.
श्वास सोडलेला वायू कार्बन डायऑक्साइड शोषकातून जातो. येथे, वापरकर्त्याच्या श्वासातील कार्बन डायऑक्साइड काढून टाकला जातो आणि न वापरलेला ऑक्सिजन श्वासोच्छवासाच्या पिशवीत वाहतो. ताजे ऑक्सिजन जोडला जातो, आणि अद्ययावत श्वासोच्छवासाचा वायू वापरकर्त्याला वितरित केला जातो आणि प्रसारित होत राहतो. साधेपणा, मजबूतपणा आणि अशा उपकरणांच्या पुनर्वापराची कमी किंमत यामुळे अनेक वर्षांपासून कॉम्प्रेस्ड ऑक्सिजन रेस्पिरेटर लोकप्रिय झाले आहेत.
1853 मध्ये, प्रोफेसर श्वान यांनी बेल्जियन अकादमी ऑफ सायन्सेसने आयोजित केलेल्या स्पर्धेसाठी संकुचित ऑक्सिजन श्वसन यंत्र तयार केले. खाणी आणि अग्निशमन विभागांमध्ये वापरल्या जाणाऱ्या रीब्रेथर्सची क्षमता ओळखणारे श्वान हे पहिले आहेत. शतकाच्या शेवटी, जर्मनीच्या ल्युबेकच्या बर्नहार्ड ड्रेगरने रीब्रेदरची रचना आणि निर्मिती केली. 1907 मध्ये, बोस्टन आणि मॉन्टाना स्मेल्टिंग अँड रिफायनिंग कंपनीने पाच ड्रेगर रिब्रेथर्स खरेदी केले, जे देशात वापरले जाणारे पहिले उपकरण होते. 25 वर्षांहून अधिक काळ अग्निशमन सेवांमध्ये रिब्रेथर्सचा मोठ्या प्रमाणावर वापर केला जात आहे.
गेल्या 70 वर्षांत, रीब्रेथर्समध्ये अनेक सुधारणा करण्यात आल्या आहेत. NIOSH आणि MESA च्या कठोर नियम आणि नियंत्रणांद्वारे, आजची उपकरणे पूर्वीपेक्षा अधिक विश्वासार्ह आहेत.
पोस्ट वेळ: डिसेंबर-०३-२०२१
