Понад 100 років науковці та інженери брали активну участь у розробці автономних дихальних апаратів.
Дві серії автономних дихальних апаратів широко використовуються для пожежогасіння, відкритого контуру та ребризерів. У відкритій системі кожен видих, який видихається, викидається в атмосферу. Ребризер або пристрій із закритою схемою відновлює дихання користувача, видаляє вуглекислий газ і збільшує кількість кисню. Завдяки своїй ефективності ребризери мають малу вагу, малі розміри та тривалий термін служби.
Дихальна система відкритого контуру складається з пристрою подачі повітря, редуктора/клапана попиту, клапана видиху та маски. Подача повітря в систему з відкритим контуром, як правило, є стисненим повітрям. Об’єм повітря на вдих подається через редуктор тиску/клапан попиту та викидається в навколишню атмосферу після вдихання.
Усі ребризери містять дихальний мішок як резервуар для дихання користувача. Оскільки ребризер видаляє вуглекислий газ, який виробляє користувач, і поповнює споживаний ним кисень, газ, який вдихає, майже на 100% складається з кисню.
Забезпечує три конструкції обладнання для заміни кисню та видалення вуглекислого газу: хімічний кисень, кріогенний і стиснений кисень.
У пристрої хімічного кисневого типу використовується хімічно створене джерело кисню. Вода, яку видихає користувач, активує супероксидний фільтр, вивільняючи кисень і утворюючи лужні солі. Цей кисень потрапляє до користувача через ребризерний мішок. Луг, що утворюється в результаті цієї хімічної реакції, видаляє наступний видихуваний вуглекислий газ і додає більше кисню. Оскільки цю реакцію неможливо точно контролювати, пристрій створено для виробництва більшої кількості кисню, ніж потрібно для метаболізму. Цей надлишок кисню викидається в навколишнє повітря через випускний клапан.
Головною перевагою такої простої конструкції обладнання є низька початкова вартість. Однак є і деякі мінуси. Почати хімічну реакцію при низьких температурах важко, а часом і неможливо. Вартість одиниці хімічних картриджів висока. Що робить цю проблему більш складною, так це те, що коли хімічна реакція починається, її неможливо перервати. Незалежно від необхідності весь хімічний заряд необхідно використати або викинути.
У низькотемпературних закритих системах використовується рідкий кисень. У цій дуже складній системі вуглекислий газ, що видихається, видаляється шляхом заморожування, а низькотемпературний радіатор забезпечується рідким киснем, частина якого потрапляє в дихальний мішок. Ця надзвичайно складна і дорога система ніколи не мала комерційного успіху. Проте кріогенне зберігання газу широко використовується у відкритих системах.
Третій тип замкнутої системи - конструкція зі стисненим киснем. У цьому типі ребризера кисень, що зберігається в балоні, проходить через редуктор тиску в дихальний мішок, з якого вдихається необхідна кількість кисню.
Видихуваний газ проходить через поглинач вуглекислого газу. Тут вуглекислий газ у диханні користувача видаляється, а невикористаний кисень надходить у дихальний мішок. Додається свіжий кисень, а оновлений дихальний газ надходить до користувача та продовжує циркулювати. Простота, надійність і низька вартість повторного використання таких пристроїв зробили респіратори зі стисненим киснем популярними протягом багатьох років.
У 1853 році професор Шванн розробив респіратор зі стисненим киснем для конкурсу, проведеного Бельгійською академією наук. Шванн, здається, першим усвідомив потенціал ребризерів, які використовуються в шахтах і пожежних частинах. На рубежі століть Бернхард Дрегер з Любека, Німеччина, розробив і виготовив ребризер. У 1907 році Boston and Montana Smelting and Refining Company придбала п'ять ребризерів Draeger, які були першими пристроями, використаними в країні. Ребризери широко використовуються в пожежних службах вже більше 25 років.
За останні 70 років було зроблено багато удосконалень у ребразерах. Завдяки суворим нормам і контролю NIOSH і MESA сучасні пристрої надійніші, ніж будь-коли.
Час публікації: 03 грудня 2021 р
