Un respirador es un dispositivo diseñado para proteger al portador contra la inhalación dañoso saca el polvo de los humos de, vapores, y/o los respiradores de los gases vienen en una amplia gama de los tipos y de los tamaños usados por la industria militar, privada, y el público.

Hay dos categorías principales: el respirador purificador de aire del, que fuerza el aire contaminado a través de un elemento filtrante, y el respirador air-supplied del, en el cual una fuente alterna de aire fresco se entrega. Dentro de cada categoría, diversas técnicas se emplean para reducir o para eliminar contenido aerotransportado nocivo.

Desarrollo temprano de respiradores

La historia del equipo respiratorio protector se puede rastrear hasta el siglo XVI, cuando el Leonardo Da Vinci sugirió que un paño fino-tejido sumergido en agua podría proteger a marineros contra un arma tóxica hecha de polvo que él había diseñado. El Alexander von Humboldt introdujo un respirador primitivo en 1799 en que él trabajaba en Prusia como ingeniero de minas.

Prácticamente todos los respiradores tempranos consistieron en un bolso colocado totalmente sobre la cabeza, sujetada alrededor de la garganta con las ventanas a través de las cuales el portador podría ver. Algo era el caucho, algunos fueron hechos de tela recubierta de goma, y aún de otras de tela impregnada, pero en la mayoría de los casos un tanque de aire comprimido o de un depósito del aire bajo presión leve fue llevado por el portador para suministrar el necesario que respiraba el aire de . En algunos dispositivos ciertos medios fueron proporcionados para la adsorción del dióxido de carbono en aire exhalado y rebreathing del mismo aire muchas veces; en otros casos las válvulas fueron proporcionadas para la exhalación del aire usado.

La primera patente de los E. para un respirador purificador de aire fue concedida a Lewis P. Haslett en 1848 para el protector del pulmón de su “Haslett,” que filtró el polvo del aire usar válvulas unidireccionales de la chapaleta y un filtro hecho de las lanas humedecidas o de una sustancia porosa similar . Después de Haslett, una cadena larga de patentes fue publicada para los dispositivos purificadores de aire, incluyendo las patentes para el uso de las fibras del algodón como medio de filtración, para el carbón de leña y la absorción de la cal de vapores venenosos, y para las mejoras en el ocular y el montaje del ocular. Hutson Hurd patentó una máscara en forma de platillo en 1879 que llegó a ser extenso en uso industrial, y H. Cover Company de Hurd todavía estaba en negocio en los años 70.

Los inventores también desarrollaban los dispositivos purificadores de aire a través del Atlántico. El Juan Stenhouse, químico escocés, investigaba la energía del carbón de leña, en sus varias formas, de capturar y de llevar a cabo volúmenes grandes de gas. Él puso su ciencia para trabajar en el edificio uno de los primeros respiradores capaces de quitar los gases tóxicos del aire, pavimentando la manera para el carbón de leña activado de hacer el filtro más ampliamente utilizado para los respiradores. El británico Juan Tyndall del físico tomó la máscara de Stenhouse, agregó un filtro de la algodón saturado con la cal, la glicerina, y el carbón de leña, e inventó respirador el “de un bombero,” una capilla que filtró humo y el gas del aire, en 1871; Tyndall exhibió este respirador en una reunión de la sociedad real en Londres en 1874. También en 1874, Samuel Barton patentó un dispositivo que “permitieron la respiración en los lugares en donde la atmósfera se encarga de los gases nocivos, o los vapores, el humo, u otras impurezas.” Bernhard alemán Loeb patentó varias invenciones “purifica foul o aire viciado,” y contado entre sus clientes el cuerpo de bomberos de Brooklyn.

Guerra química

La batalla segundo de Ypres era la primera vez que el Alemania utilizó las armas químicas en un gran escala en el frente occidental en la Primera Guerra Mundial y una fuerza colonial (canadienses ) echó la primera vez una potencia europea atrás importante (alemanes) en el suelo europeo, que ocurrió en la batalla de la madera del St. 168 toneladas de gas de la clorina fueron lanzadas el 22 de abril sobre un frente de cuatro millas.000 tropas murieron en el plazo de diez minutos de la asfixia. El gas afecta a los pulmones y a los ojos que causan problemas y ceguera de la respiración. Siendo más denso que lo fluyó hacia abajo forzando a las tropas a subir fuera de los fosos .

Las tropas canadienses de la reserva llevaron a cabo eventual el frente, estando lejos del ataque, usar la orina - paños empapados como respiradores primitivos. Un soldado canadiense había descubierto que el amoníaco en orina reaccionaría con la clorina, neutralizándola, y que el agua disolvería la clorina, permitiendo que los soldados respiren a través del gas. Ésta es la primera respuesta y defensa registradas contra ataques químicos usar respiradores.

Tecnología moderna del respirador

Todos los respiradores tienen cierto tipo de facial llevado a cabo a la cabeza del portador con correas, un arnés del paño, o un cierto otro método. El facial del respirador cubre la cara entera o la mitad inferior de la cara incluyendo la nariz y la boca. los respiradores de la Mitad-cara se pueden usar solamente en ambientes donde no están tóxicos los contaminantes a los ojos o al área facial. Por ejemplo, alguien que está pintando un objeto con la pintura de aerosol podría usar un respirador de la mitad-cara, pero alguien que trabaja con el gas de la clorina tendría que usar un respirador full-face. Los faciales vienen en muchos diversos estilos y los tamaños, acomodar todos los tipos de formas de la cara, y allí son muchos libros y referencias disponibles para determinar qué clase de peligro requiere qué tipo de respirador.

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Los respiradores purificadores de aire se utilizan contra macropartículas (tales como humo o humos), gases, y vapores. Esta clase incluye:
respiradores de la negativo-presión, usar los filtros mecánicos y los medios químicos
unidades de la positivo-presión tales como respiradores purificadores de aire accionados (PAPRs)

Los diseños Half- o del lleno-facial de este tipo se ponen en muchas variedades dependiendo del peligro de la preocupación. Utilizan un filtro que actúe pasivo en el aire inhalado por el portador. Algunos ejemplos comunes de este tipo de respirador son capillas single-use del escape y las máscaras del filtro estes 3ultimo son típicamente simples, ligeras, pieza única, máscaras de la mitad-cara y emplean los primeros tres mecanismos mecánicos en la lista abajo para quitar macropartículas de la corriente de aire. El campo común de éstos es más la variedad disponible del blanco N95. La unidad entera se desecha después de un cierto período extendido o de un no reutilizable, dependiendo del contaminante. Las máscaras del filtro también vienen en reemplazable-cartucho, múltiple-utilizan modelos. Típicamente uno o dos cartuchos atan con seguridad a una máscara que se ha incorporado a él un número correspondiente de válvulas para la inhalación y una para la exhalación.

Respiradores de filtro mecánicos

Los respiradores de filtro mecánicos conservan la materia de partículas cuando el aire contaminado se pasa a través del material del filtro. Éste era el método usado por los inventores tempranos tales como Haslett y Tyndall. La lana todavía se utiliza hoy como filtro, junto con otras sustancias tales como plástico, vidrio, celulosa, y las combinaciones de dos o más de estos materiales. Puesto que los filtros no se pueden limpiar y reutilizar y por lo tanto para tener una vida útil limitada, el coste y la desechabilidad son factores claves. Single-use, disponible así como modelos reemplazables del cartucho ser común. Los filtros mecánicos quitan los contaminantes del aire de las maneras siguientes: por las partículas que están siguiendo una línea de flujo en la corriente aérea que viene dentro de un radio de una fibra y que se adhiere a él, llamadas interceptación del ;

por partículas más grandes incapaces de seguir curvar los contornos de la corriente aérea que es forzada para encajar en una de las fibras directo, impacto llamado del ; esto aumenta con la separación de disminución de la fibra y un

más alto de la velocidad de flujo de aire por un mecanismo de aumento llamó la difusión del, que es un resultado de la colisión con las moléculas al lado de las partículas más pequeñas, especialmente ésas del gas debajo de 100 nanómetro en diámetro, que de tal modo se impiden y se retrasan en su trayectoria a través del filtro; este efecto es similar al movimiento browniano y levanta la probabilidad que las partículas serán paradas por cualquiera de los dos mecanismos arriba; llega a ser dominante en un

más bajo de las velocidades de flujo de aire usando las ciertos resinas, ceras, y plásticos como capas en el material del filtro para atraer partículas con una carga electrostática que las lleva a cabo en la superficie del material del filtro;

usando gravedad y permitiendo que las partículas coloquen en el material del filtro (este efecto es típicamente insignificante); y

usando las partículas ellos mismos, después de que se haya utilizado el filtro, para actuar como medio de filtro para otras partículas. La consideración solamente de macropartículas continuó una corriente de aire y un filtro de acoplamiento de la fibra, difusión predomina debajo de los 0.1 tamaños de partícula del diámetro del μm. El impacto y la interceptación predominan sobre 0. Entre, cerca de los 0.3 μm la mayoría del tamaño, de la difusión (MPPS) y de la interceptación penetrantes de partícula predominan.

Para la eficacia máxima del retiro de la partícula y disminuir resistencia a la circulación de aire a través del filtro, los filtros de partículas se diseñan para guardar la velocidad del aire el pasar con el medio de filtro tan bajo como sea posible. Esto es alcanzada manipulando la cuesta y la forma del filtro para proporcionar una superficie más grande.

El avance más grande de la tecnología mecánica del filtro ha sido el filtro HEPA, inventado durante el proyecto de Manhattan y ahora disponible para cada uno. Un filtro de HEPA puede quitar tanto como 99.97% de toda la materia de partículas aerotransportada que pase con él. En el Estados Unidos, fabricantes han establecido las categorías abajo para la filtración de partículas. La mayoría es el NIOSH - aprobado:

Respiradores de cartucho químico

Los respiradores de cartucho químico utilizan un cartucho para quitar los gases y los vapores del aire de respiración por la adsorción, la absorción, o la absorción química . Un cartucho orgánico del respirador del vapor típico es un metal o caso plástico que contiene a partir 25 a 40 gramos de medios de la absorción tales como carbón de leña activado . La vida de servicio del cartucho varía basado, entre otras variables, en el peso del carbón y peso molecular del vapor y los medios del cartucho, la concentración de vapor en la atmósfera, la higrometría de la atmósfera, y el ritmo respiratorio del portador del respirador.

Respiradores purificadores de aire accionados

El propósito de este tipo de respirador es tomar el aire que es contaminados con uno o más tipos de agentes contaminadores que quitan una suficiente cantidad de esos agentes contaminadores y entonces de la fuente el aire al usuario. Hay diversas unidades para diversos ambientes. Las unidades consisten en un ventilador accionado que fuerce el aire entrante a través de uno o más filtros para la entrega al usuario para respirar. El ventilador y los filtros se pueden llevar por el usuario o con algunas unidades el aire se alimenta al usuario vía la tubería mientras que el ventilador y los filtros se montan remotamente.

El tipo de filtración se debe emparejar a los contaminantes que necesitan ser quitados. Algunos respiradores se diseñan para quitar muy bien la materia de partículas tal como el polvo creado durante varios procesos de la carpintería . No son convenientes al trabajar con los compuestos orgánicos volátil tal como ésos usados en muchos filtros de las pinturas de aerosol al mismo tiempo que son convenientes para las sustancias volátiles deben típicamente tener sus elementos filtrantes substituyeron más a menudo que un filtro de partículas. Además hay una cierta confusión sobre terminología. Alguna literatura y usuarios referirán a una unidad de filtrado de partículas como máscara de polvo o filtrarán y después utilizarán el respirador del término para significar una unidad que pueda manejar los solventes orgánicos

Aparato respiratorio autónomo

Un SCBA tiene típicamente tres componentes principales: un tanque de alta presión (e., 2200 PSI a 4500 PSI), un regulador de presión, y una conexión de la inhalación (boquilla, máscara de la boca o mascarilla), conectaron juntos y montaron a un marco que llevaba. Hay dos clases de SCBA: circuito abierto y circuito cerrado.

Los sistemas de respiración industriales Open-circuit se llenan del aire filtrado, comprimido, el mismo aire que respiramos normalmente. El aire comprimido pasa a través de un regulador, es inhalado por el usuario, después exhalado fuera del sistema, agotando rápidamente la fuente de aire. La mayoría del SCBAs moderno es open-circuit. Un SCBA open-circuit tiene una máscara full-face, el regulador, el calibrador del cilindro del aire, de presión del cilindro, y un arnés con las correas de hombro y la correa de cintura ajustables que lo deja ser usado en la parte posterior. Los cilindros del aire se hacen del aluminio, acero, o de una construcción compuesta (el aluminio generalmente fibra de vidrio-envuelto.) Un SCBA estará comúnmente del " pressure" positivo; mecanografiar, que suministra una corriente del aire constante leve para parar humos o humo tóxicos de escaparse en la máscara. No todo el SCBAs es presión positiva; otros están del " demand" mecanografiar, que suministran solamente el aire a pedido (es decir, cuando el regulador detecta a usuario que inhala). Todos los cuerpos de bomberos y ésos que trabajan en ambientes tóxicos necesitan utilizar la presión positiva SCBA por razones de la seguridad.

El tipo filtros a circuito cerrado, suplementos, y recircula el gas exhalado: ver el Rebreather para más información. Se utiliza cuando una fuente de la largo-duración de gas de respiración es necesaria, por ejemplo en rescate minero y en túneles largos, y pasando a través de pasos enangostar también para un cilindro open-circuit grande del aire.

Ver también

Filtro de aire
HEPA
Gas tóxico en la Primera Guerra Mundial
Materia de partículas
Máscara quirúrgica

.

Zenithic

Martin Lowry

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