ЭКРАН ЗАЩИТНЫЙ УЗЛА ВЫДОХА МАСКИ ПРОТИВОГАЗА
PROTECTIVE SCREEN OF EXHALATION UNIT OF GAS MASK

Изобретение относится к устройствам средств индивидуальной защиты органов зрения и дыхания, таких как маски противогазов, применяемые для защиты лица, органов дыхания и глаз от воздействия токсичных химических веществ.
Из уровня техники известны серийно выпускаемые отечественные маски (лицевые части противогазов) МГП, МГП-В (ТУ Г-10-1105-82), МБ-2 (3688.00.00 ТУ) с двумя клапанами выдоха. Наличие двух клапанов обеспечивает высокую герметичность маски и незамерзаемость клапанной системы при низких температурах окружающего воздуха. Известные маски имеют практически одинаковую систему выдоха.
Наиболее близким предлагаемому техническому решению является экран защитный узла выдоха лицевой части маски противогаза МГП-В (ТУ Г-10-1105-82, год выпуска 1982 г.).
Основными элементами экрана защитного являются: горизонтально расположенная цилиндрическая оболочка с круглым входным сечением и с кольцевым буртиком на входе, плоское сопло, образованное стенкой и расположенное под углом 90° к оси оболочки. Экран защитный крепится кольцевым буртиком на седловине наружной узла выдоха. Седловина выполнена из пластика и представляет собой жесткую деталь, которая не деформируется при эксплуатации. При выдохе воздуха клапан выдоха, установленный на седловине наружной, открывается с зазором. Поскольку седловина не деформируется, зазор имеет маленькую величину, соответственно, скорость потока на выходе из узла будет высокая, и, соответственно, выше будет сопротивление на выдохе в соответствии с уравнением Бернулли.
Кроме того, габаритный размер выступающей из маски части и габаритный размер всей системы выдоха, а также масса узла достаточно велики, что при эксплуатации изделия (маски) вызывает ряд серьезных неудобств и может привести к уменьшению боеготовности сотрудников спецподразделений, в чьей эксплуатации обычно находятся данные изделия.
Таким образом, известные устройства имеют общий существенный недостаток - высокое сопротивление на выдохе, достаточно большую массу и габариты узла выдоха.
Достигаемым при использовании предлагаемого изобретения техническим результатом является уменьшение сопротивления на выдохе, уменьшение габаритов и массы узла выдоха.
Технический результат достигается тем, что в экране защитном узла выдоха маски противогаза, состоящем из горизонтально расположенной цилиндрической оболочки с круглым входным сечением и кольцевым буртиком на входе, плоского сопла, образованного стенкой, расположенной перпендикулярно оси оболочки, во внутренней полости цилиндрической оболочки расположена мембрана, в центре которой установлен клапан выдоха, при этом мембрана выполнена с отверстием, в котором расположены кольцевые и диаметральные ребра, а цилиндрическая оболочка и мембрана выполнены из эластичного полимерного материала.
В качестве эластичного полимерного материала используют, по крайней мере, полиуретан.
Предлагаемое изобретение поясняется чертежами, где на фиг.1 представлен общий вид экрана, на фиг.2 - экран, вид спереди, на фиг.3 - экран, разрез А-А, на фиг.4 - экран, вид Б, на фиг.5 - узел выдоха с защитным экраном в собранном виде, на фиг.6 - экран, схема работы, на фиг.7 - узел выдоха с защитным экраном в собранном виде (прототип), фиг.8 - экран, схема работы (прототип).
Общий вид экрана показан на фиг.1. Экран представляет собой оболочку с круглым входным сечением и плоским соплом, расположенным под прямым углом к оси оболочки. Внутри экрана устанавливается клапан выдоха.
Основными элементами экрана являются (фиг.2, фиг.3, фиг.4): цилиндрическая оболочка 1 с кольцевым буртиком 2 на входе, мембрана 3 с отверстием 4, в котором располагаются кольцевые и диаметральные ребра 5, стенка 6, плоское сопло 7, расположенное под углом 90° к оси оболочки 1, клапан выдоха 8, установленный в центре мембраны 3.
Кольцевые и диаметральные ребра 5 предназначены для удержания клапана выдоха в отверстии и для опоры от проваливания клапана в отверстие при воздействии обратного давления в системе, обеспечивают возврат клапана в исходное состояние и его закрытие после прекращения выдоха.
В предлагаемом варианте экрана защитного конструкция узла выдоха приобретает вид, показанный на фиг.5.
Элементами узла выдоха являются: седловина выдоха 9, экран защитный 10, клапаны выдоха 11. В предлагаемой конструкции габаритный размер выступающей из маски части A1≤38 мм, габаритный размер всей системы с предлагаемым экраном защитным A2=≤48 мм. Масса узла не более 40 г.
Принцип работы экрана показан на фиг.6.
Выдыхаемый из маски воздух отгибает мембрану 3, диск клапана выдоха 8 и выходит через сопло 7 наружу. Поскольку мембрана 3 выполнена из эластичного полимерного материала, например полиуретана, по окончании выдоха силы упругости возвращают мембрану 3 и клапан выдоха 8 в первоначальное положение. Клапан 8 закрывается. Вследствие отгибания мембраны 3 зазор 5 между диском клапана 8 и мембраной 3 увеличивается, что приводит к увеличению сечения для прохода воздуха и уменьшению сопротивления на выдохе.
Буртик 2 экрана может устанавливаться с натягом в канавке жесткой седловины 9 узла выдоха маски (фиг.5), чем обеспечивается фиксация экрана на маске и герметичность соединения с маской. Экран защитный может использоваться в системе выдоха с двумя клапанами выдоха.
Для сравнения с предлагаемой конструкцией экрана защитного на фиг.7 и фиг.8 показана конструкция известного (прототип, экран защитный узла выдоха лицевой части маски противогаза МГП-В (ТУ Г-10-1105-82)) узла выдоха с защитным экраном.
Элементами известного узла выдоха являются: седловина внутренняя 12, седловина наружная 13, прокладка 14, экран защитный 15, клапаны выдоха 16. Габаритный размер выступающей из маски части B1=49±2 мм, габаритный размер всей системы B2=54±2 мм. Масса узла 45±2 г.
Экран защитный 15 крепится на седловине наружной 13. Выполненная из пластика седловина 13, как было указано выше, представляет собой жесткую деталь, которая не деформируется при эксплуатации.
1
При выдохе воздуха клапан выдоха 16 (фиг.8) открывается с зазором δ. Зазор имеет маленькую величину, соответственно, скорость потока на выходе из узла будет высокая, и, соответственно, выше будет сопротивление на выдохе.
Из сравнительного анализа предлагаемой конструкции экрана защитного узла выдоха и известной конструкции видно, что применение экрана защитного с клапаном выдоха на упругом основании позволяет уменьшить сопротивление на выдохе, а также число деталей системы выдоха, поскольку сам экран защитный выполняет роль как экрана защитного, так и седловины наружной. При этом также уменьшаются габариты выступающей из маски части и общие габариты системы, уменьшается масса узла.
Таким образом, предлагаемая конструкция экрана защитного узла выдоха маски противогаза имеет следующие преимущества:
- уменьшается сопротивление выдоха маски;
- уменьшаются габариты выступающей из маски части узла выдоха;
- уменьшаются общие габариты узла выдоха;
- уменьшается масса узла выдоха.