呼吸设备及气动隔膜阀组件的制作方法

1.本技术涉及呼吸设备领域，特别涉及呼吸设备及气动隔膜阀组件。


背景技术：

2.呼吸机作为一种机械通气装置，被广泛的应用在医疗领域。呼吸机可以将气源进行处理，形成一定流速、压力以及呼吸频率的气流，以供患者呼吸。
3.图1示出了一种传统的呼吸机100的吸气气路的示意图。呼吸机100的吸气气路可以包括主气路110和氧气气路120。
4.主气路110上可以设置有高压气源111、第一过滤器112、单向阀113、减压阀114、控流器件115、第二过滤器116、混合器117、流量传感器118和压力传感器119。
5.氧气气路120上可以设置有氧气气源121和流量传感器122。氧气气路120同位于第二过滤器116和混合器117之间的主气路110连通。
6.上述呼吸机100采用高压气源111(比如压缩空气)供气。在呼吸机100工作时，需要配备高压气瓶或者气囊，以提供高压气源111。而高压气瓶和高压气囊通常体积较大，影响了呼吸机使用的便捷性。


技术实现要素：

7.在下文中给出了关于本技术的简要概述，以便提供关于本技术的某些方面的基本理解。应当理解，该部分并不意图确定本技术的关键或重要部分，也不是意图限定本技术的范围。其目的仅仅是以简化的形式给出本技术中的某些概念。更多细节会在本技术其他部分详细解释。
8.为解决现有呼吸机中由于高压气源带来的便捷性差的技术问题，本技术公开了一种呼吸设备，包括：吸气管路，包括吸气通道，所述吸气通道被配置为允许第一气体通过；以及第一增压组件，设置在所述吸气管路上，包括至少两个增压器件，工作时增大位于所述吸气通道内的所述第一气体的压力。
9.在一些实施例中，所述至少两个增压器件包括离心式压气机、轴流式压气机、涡流式增压器、齿轮式增压器以及活塞增压器中的至少一种。
10.在一些实施例中，所述至少两个增压器件串联。
11.在一些实施例中，所述至少两个增压器件包括：第一增压器件；以及第二增压器件，其中，所述第一增压器件和所述第二增压器件并联。
12.在一些实施例中，所述吸气管路上设置有泄漏孔。
13.在一些实施例中，所述呼吸设备还包括：控制系统，同所述至少两个增压器件连接，控制所述至少两个增压器件的增压差或增压比，进一步地控制所述至少两个增压器件增大位于所述吸气通道内的所述第一气体的压力。
14.在一些实施例中，所述增压器件包括叶轮，所述控制系统控制所述叶轮的转速，进一步控制所述增压器件的增压差或增压比。
15.在一些实施例中，所述增压器件包括活塞，所述控制系统控制所述活塞往复移动的速度，进一步地控制所述增压器件的增压差或增压比。
16.在一些实施例中，所述呼吸设备还包括：呼气管路，包括呼气通道，所述呼气通道被配置为允许第二气体通过，其中，所述呼气管路上设置有呼气阀，所述呼气阀控制所述呼气通道的连通或闭合。
17.在一些实施例中，所述呼气阀包括电动隔膜阀，所述呼吸设备包括驱动电机，所述驱动电机包括驱动部，所述驱动部向所述电动隔膜阀的膜片施加第一作用力进一步控制所述电动隔膜阀的打开或者关闭。
18.在一些实施例中，所述电动隔膜阀包括：阀体，包括进气腔和出气腔，所述进气腔包括进气口和开闭口，所述出气腔包括出气口和膜片安装口，所述进气腔和所述出气腔通过所述开闭口连通，所述进气腔和所述出气腔可连通形成阀体通道，所述阀体通道同所述呼气通道连通；以及所述膜片，安装在所述膜片安装口上，其中，所述驱动部向所述电动隔膜阀的膜片施加第一作用力进一步控制所述电动隔膜阀的打开或者关闭包括：所述驱动部向所述膜片的第一侧施加第一作用力，位于所述阀体通道内的所述第二气体可作用于所述膜片的第二侧并向所述第二侧施加第二作用力，当所述第一作用力大于所述第二作用力时，所述膜片沿朝向所述开闭口的方向运动，所述膜片封闭所述开闭口，进一步关闭所述阀体通道，当所述第一作用力小于所述第二作用力时，所述膜片沿远离所述开闭口的方向运动，开启所述阀体通道。
19.在一些实施例中，所述呼气阀包括气动隔膜阀，所述呼吸设备还包括第二增压组件，所述第二增压组件包括至少一个增压器件，所述气动隔膜阀的压力气腔同所述第二增压组件中的所述至少一个增压器件气路连通，所述控制系统控制所述第二增压组件中的所述至少一个增压器件的增压差或增压比，进一步控制所述压力气腔内的气体的压力，所述压力气腔内的气体向所述气动隔膜阀的膜片施加第一作用力进一步控制所述气动隔膜阀的打开或者关闭。
20.在一些实施例中，所述气动隔膜阀包括：阀体，包括进气腔和出气腔，所述进气腔包括进气口和开闭口，所述出气腔包括出气口和膜片安装口，所述进气腔和所述出气腔通过所述开闭口连通，所述进气腔和所述出气腔可连通形成阀体通道，所述阀体通道同所述呼气通道连通；所述膜片，安装在所述膜片安装口上；以及壳体，同所述膜片连接形成所述压力气腔，所述压力气腔内可充满第三气体，其中，所述控制系统控制所述第二增压组件中的所述至少一个增压器件的增压差或增压比，进一步控制所述压力气腔内的第三气体的压力，所述第三气体作用于所述膜片的第一侧并向所述第一侧施加第一作用力，位于所述阀体通道内的所述第二气体可作用于所述膜片的第二侧并向所述膜片的第二侧施加第二作用力，当所述第一作用力大于所述第二作用力时，所述膜片沿朝向所述开闭口的方向运动，所述膜片封闭所述开闭口，进一步关闭所述阀体通道，当所述第一作用力小于所述第二作用力时，所述膜片沿远离所述开闭口的方向运动，开启所述阀体通道。
21.在一些实施例中，所述呼气阀包括气动隔膜阀，所述呼吸设备包括第三气体管路，所述第三气体管路的一端同所述吸气管路连通，所述第三气体管路的另一端连通至所述气动隔膜阀的压力气腔，所述第三气体管路被配置为可将所述吸气管路中的部分第一气体引导至所述压力气腔，被引导至所述压力气腔内的所述第一气体作用于所述气动隔膜阀的膜
片、进一步控制所述气动隔膜阀的打开或者关闭。
22.在一些实施例中，所述气动隔膜阀包括：阀体，包括进气腔和出气腔，所述进气腔包括进气口和开闭口，所述出气腔包括出气口和膜片安装口，所述进气腔和所述出气腔通过所述开闭口连通，所述进气腔和所述出气腔可连通形成阀体通道，所述阀体通道同所述呼气通道连通；所述膜片，安装在所述膜片安装口上；以及壳体，同所述膜片连接形成所述压力气腔，其中，所述控制系统控制所述第一增压组件中的所述至少两个增压器件的增压差或增压比，进一步控制位于所述压力气腔内的所述第一气体的压力，位于所述压力气腔内的所述第一气体作用于所述膜片的第一侧并向所述第一侧施加第一作用力，位于所述阀体通道内的所述第二气体可作用于所述膜片的第二侧并向所述膜片的第二侧施加第二作用力，当所述第一作用力大于所述第二作用力时，所述膜片沿朝向所述开闭口的方向运动，所述膜片封闭所述开闭口，进一步关闭所述阀体通道，当所述第一作用力小于所述第二作用力时，所述膜片沿远离所述开闭口的方向运动，开启所述阀体通道。
23.本技术还公开了一种气动隔膜阀组件，包括：阀体，包括进气腔和出气腔，所述进气腔包括进气口和开闭口，所述出气腔包括出气口和膜片安装口，所述进气腔和所述出气腔通过所述开闭口连通，所述进气腔和所述出气腔可连通形成阀体通道；膜片，安装在所述膜片安装口上；壳体，同所述膜片连接形成压力气腔，所述压力气腔内可充满气体；至少一个增压器件，同所述压力气腔连通；以及控制系统，同所述至少一个增压器件连接，控制所述至少一个增压器件的增压差或增压比，进一步控制位于所述压力气腔内的气体的压力，进一步控制所述膜片打开或者关闭所述阀体通道。
24.本技术还公开了一种呼吸设备，包括吸气管路和呼气管路，所述呼气管路上设置有本技术所述的气动隔膜阀组件。
25.综上，本技术提供一种呼吸设备。所述呼吸设备的吸气管路上设置有至少两个增压器件。所述吸气管路通过吸气通道引导第一气体(比如空气)至用户。所述至少两个增压器件增大位于所述吸气通道内的所述第一气体的压力。本技术所述呼吸设备，一方面，不需要高压气源，提高了呼吸设备的便捷性；另一方面，本技术所述呼吸设备可将吸气管路上总的增压比或增压差分配至多个增压器件，降低了对单个增压器件性能的要求，降低了增压器件的采购成本和呼吸设备的成本；其次，本技术所述呼吸设备，所述吸气管路上可以不另设控流器件，降低了控制成本，降低了呼吸设备的成本，降低了对用户造成损伤的可能性。
26.进一步地，在一些实施例中，本技术所述呼吸设备还可以包括呼气模块。所述呼气模块可以包括第二增压组件和呼气管路。所述呼气管路可以将用户呼出的第二气体(比如用户代谢的包含有二氧化碳的废气)排出。所述呼气管路上可以设置有呼气阀。所述第二增压组件和所述呼气阀上的压力气腔气路连通。所述压力气腔内可充满第三气体。控制系统控制第二增压组件内增压器件的增压差或增压比，进而控制压力气腔内的第三气体的压力，所述第三气体直接作用于呼气阀的膜片进而控制呼气管路中的呼气通道的打开或者闭合。上述呼吸设备，只需要控制第二增压组件内的增压器件的增压差或者增压比即可使所述呼吸设备达到需要的控制效果，不需要额外地控制控流器件，简化了系统；同时，不需要使用驱动电机来控制呼气阀的开/关，降低了驱动电机的采购成本和控制成本，进一步降低了呼吸设备的成本。
27.进一步地，在一些实施例中，本技术所述呼吸设备的吸气管路上还可以分支出第
三气体管路。所述第三气体管路的一端连通吸气管路内的吸气通道，另一端连通呼气阀的压力气腔。部分位于吸气通道内的第一气体(比如空气)可以被第三气体管路分流并引导至所述压力气腔。所述压力气腔内的第一气体可作用于呼气阀的膜片并控制呼气通道的打开或者关闭。通过从吸气管路上分支出第三气体管路的方法，增加了对吸气管路上的增压器件的利用效率，降低了成本。
28.本技术还公开了一种气动隔膜阀组件以及包含有所述气动隔膜阀组件的呼吸设备。所述气动隔膜阀组件包括气动隔膜阀、至少一个增压器件以及控制系统。所述控制系统通过控制增压器件的增压差或增压比，进而控制所述气动隔膜阀的压力气腔内的气体的压力，进一步地控制所述气动隔膜阀的阀体通道的打开或者关闭。
附图说明
29.以下附图详细描述了本技术中披露的示例性实施例。其中相同的附图标记在附图的若干视图中表示类似的结构。本领域的一般技术人员将理解这些实施例是非限制性的、示例性的实施例，附图仅用于说明和描述的目的，并不旨在限制本公开的范围，其他方式的实施例也可能同样的完成本技术中的实用新型意图。应当理解，附图未按比例绘制。其中：
30.图1示出了一种传统的呼吸机的吸气气路的示意图；
31.图2a和2b示出了根据本技术实施例提供的两种呼吸机的吸气气路的示意图；
32.图3示出了根据本技术实施例提供的一种呼吸设备的示意图；
33.图4a至4d分别示出了根据本技术实施例提供的四种增压器件的连接方式；
34.图5示出了根据本技术实施例提供的一种呼吸设备的示意图；
35.图6示出了根据本技术实施例提供的一种驱动电机和电动隔膜阀的结构示意图；
36.图7示出了根据本技术实施例提供的一种气动隔膜阀的结构示意图；
37.图8示出了根据本技术实施例提供的一种呼吸设备的示意图；
38.图9示出了根据本技术实施例提供的一种呼吸设备的示意图；
39.图10示出了根据本技术实施例提供的一种呼吸设备的示意图；
40.图11示出了根据本技术实施例提供的一种气动隔膜阀组件的示意图；以及
41.图12示出了根据本技术实施例提供的一种呼吸设备的示意图。
具体实施方式
42.以下描述提供了本技术的特定应用场景和要求，目的是使本领域技术人员能够制造和使用本技术中的内容。考虑到以下描述，本公开的这些特征和其他特征、以及结构的相关元件的操作和功能、以及部件的组合和制造的经济性可以得到明显提高。参考附图，所有这些形成本公开的一部分。然而，应该清楚地理解，附图仅用于说明和描述的目的，并不旨在限制本公开的范围。对于本领域技术人员来说，对所公开的实施例的各种局部修改是显而易见的，并且在不脱离本公开的精神和范围的情况下，可以将这里定义的一般原理应用于其他实施例和应用。因此，本公开不限于所示的实施例，而是与权利要求一致的最宽范围。
43.图2a示出了根据本技术实施例提供的一种呼吸机300的吸气气路的示意图。具体地，呼吸机300的吸气气路可以包括主气路310和氧气气路320。
44.主气路310上可以设置有气源入口311、过滤器312、增压器件313、单向阀314、混合装置315、流量传感器316以及压力传感器317。呼吸机300的气源可以是正常压力的空气，比如说大气。气源从气源入口311进入主气路310。
45.氧气气路320上可以设置有氧气气源321和流量传感器322。氧气气路320可以在混合装置315之前同主气路310连通。
46.图2a所示呼吸机300的气源可以是正常压力的气体。呼吸机300采用增压器件313将气源的压力增大，以输出可供患者呼吸的气体。图2a所示的呼吸机300不需要采用高压气源供气，工作时不需要携带高压气源，便捷性得到提高。
47.图2a所示呼吸机300采用单个增压器件313增压，对增压器件313的性能有较高的要求。就目前主流应用在呼吸机中的增压器件——离心式叶轮机——而言，高性能离心叶轮机一方面对其驱动电机的转速、功率以及动态响应提出了较高的要求，另一方面对扇叶的设计、工艺也提出了较高的要求，以满足效率、压力、流速、振动、噪声等各方面的约束。而现阶段，无论是高性能电机，还是高性能扇叶，以及由高性能扇叶制造的高性能离心式叶轮机，都存在较大的供应难处。现阶段只有少数几家厂商可以供应这种高性能离心叶轮机及其扇叶和驱动电机；并且这些厂商许多都是国外厂商，极大地限制了呼吸机产能，增大了呼吸机成本。
48.图2b示出了根据本技术实施例提供的一种呼吸机200的吸气气路的示意图。具体地，呼吸机200的吸气气路可以包括主气路210和氧气气路220。
49.主气路210上可以设置有气源入口211、过滤器212、增压器件213、控流器件214、混合装置215、流量传感器216、压力传感器217。呼吸机200的气源可以是正常压力的空气，比如说大气。气源从气源入口211进入主气路210。
50.氧气气路220上可以设置有氧气气源221和流量传感器222。氧气气路220可以在混合装置215之前同主气路210连通。
51.图2b所示呼吸机200的气源可以是正常压力的空气。呼吸机200在工作时不需要携带高压气源，便捷性得到提高。
52.图2b所示呼吸机200采用增压器件213将气源的压力增大。之后，再采用控流器件214 将气体的流速增大至目标流速。根据流体力学相关知识，流体在同一管路两端压差与流过该管路的流速呈正相关的关系。因此，在吸气过程中，控流器件214控制使气体流速增大的同时，气体的压力被进一步增大。
53.相较于图2a所示的呼吸机300，图2b所示的呼吸机200先采用增压器件213进行增压，再采用控流器件214限制流速。增压器件213和控流器件214共同作用将气体的压力增大至目标压力。由于在增压器件213之后，增设了控流器件214以对流速进行控制；因此，相较于图2a所示的呼吸机300，图2b所示呼吸机200对增压器件213的特性的要求就降低了。比如，增压器件213可以采用增压差或者增压比不是很大的离心式压气机。
54.图2b所示呼吸机200，通过控制控流器件214，进一步控制输出的气体的流速，增加了对流速的控制要求。图2b所示呼吸机200，需要同时对增压器件213的压力和控流器件214 的流速进行控制，控制系统较复杂。此外，采用流速控制的方式控制输出的气体，只能间接地控制病人端压力。而根据临床反馈，呼吸机冶疗对象在治疗过程中的肺损伤通常是由于压力过高而导致的肺压伤。并且，现有的控流器件(比如比例阀、伺服阀、隔膜阀等)价格较
昂贵。因此，呼吸机的成本依旧较高。
55.为了在解决便捷性的同时，进一步降低呼吸设备的成本，本技术还提供一种呼吸设备。
56.作为示例，所述呼吸设备可以用于人类或动物的通气。所述呼吸设备可以替代或者辅助用户进行呼吸。所述用户可以是治疗对象。所述呼吸设备可以包括呼吸机。所述呼吸机可以包括，但不限于，有创呼吸机，无创呼吸机。所述呼吸机可以包括，但不限于，重症呼吸机，麻醉呼吸机，睡眠呼吸机。
57.图3示出了根据本技术实施例提供的一种呼吸设备500的结构示意图。具体地，呼吸设备500可以包括第一增压组件600和吸气管路520。在一些实施例中，呼吸设备500还可以包括控制系统580。
58.吸气管路520可以包括吸气通道。所述吸气通道被配置为允许气体通过。吸气管路520 可以包括至少一根管状体10。管状体10的内部可以包含有可供气体通过的通道。吸气管路 520可以是由所述至少一根管状体10依次首尾相连组成的管路。连接后的所述至少一根管状体10内的通道可以相互连通形成所述吸气通道。通过所述吸气通道，吸气管路520可以将可供用户呼吸的气体引导至用户，特别是用户的呼吸器官(比如，鼻、口、气管、肺)。在一些实施例中，吸气管路520还可以将用户呼吸后代谢的气体由用户引导至大气中。作为示例，管状体10可以包括，但不限于，普通软管，螺纹软管，金属软管。
59.为了便于描述，在本技术下面的描述中，以“第一气体”表示位于所述吸气通道内的气体。作为示例，所述第一气体可以是呼吸设备500的气源。作为示例，所述第一气体可以是空气。
60.在一些实施例中，吸气管路520上可以设置有过滤器20。气体通过过滤器20可以被过滤器20过滤。过滤器20可以设置在吸气管路520的任意位置。比如，过滤器20可以设置在两根管状体10的连接部位。又比如，过滤器20可以设置在吸气管路520的端部。当然，吸气管路520上也可以不设置过滤器20。
61.在一些实施例中，吸气管路520上可以设置有单向阀30。单向阀30可以设置在吸气管路520的任意位置。当然，吸气管路520上也可以不设置单向阀30。
62.在一些实施例中，吸气管路520上可以设置有流量传感器40。流量传感器40可以设置在吸气管路520的任意位置，比如，流量传感器40可以设置在靠近用户的一端。流量传感器 420可以检测通过吸气管路520的目标段的气体的流量。流量传感器40可以同控制系统580 连接。流量传感器40可以将检测到的气体的流量反馈给控制系统580。当然，吸气管路520 上也可以不设置流量传感器40。在一些实施例中，控制系统580可以根据流量传感器40反馈的流量自动地调节呼吸设备500内的一个或者多个器件的动作和/或参数。在一些实施例中，操作人员可以根据流量传感器40反馈的信息调节呼吸设备500的一个或多个器件的动作和/或参数。
63.在一些实施例中，吸气管路520上可以设置有压力传感器50。压力传感器50可以设置在气体管路50的任意位置。压力传感器50可以检测通过吸气管路520的目标段的气体的压力。比如，压力传感器50可以设置在增压器件510的进气端和/出气端，以检测气体被增压前的压力和/或气体被增压后的压力。压力传感器50可以同控制系统580连接。压力传感器 50可以将检测到的气体的压力反馈给控制系统580。控制系统580可以根据压力传感器50反
馈的压力自动地调节呼吸设备500内的一个或者多个器件的动作和/或参数。在一些实施例中，操作人员可以根据压力传感器50反馈的信息调节呼吸设备500的一个或多个器件的动作和/或参数。
64.在一些实施例中，在吸气管路520上还可以分出一个或者多个气体支路。所述气体支路指的是从所述吸气管路520上分出的气体管路。一个气体支路的内部可以包括一个子通道；所述子通道可以同所述吸气通道连通。当然，在一些实施例中，所述气体支路也可以分支。
65.作为示例，所述气体支路可以包括氧气支路530。氧气支路530的一端连接在吸气管路 520上，另一端连接至氧气气源70。氧气支路530可以将所述氧气气源70提供的氧气输送至吸气管路520内的吸气通道内。进一步地，所述吸气通道将混合了所述氧气的混合气体输送至用户。当然，气体管路520也可以不包括氧气支路530。
66.在一些实施例中，所述气体支路可以包括笑气支路。
67.在一些实施例中，吸气管路520上还可以设置有混合装置60。混合装置60可以将氧气和空气混合。当然，吸气气路520上也可以不设置混合装置60。
68.在一些实施例中，吸气管路520上还可以设置泄漏孔。所述泄漏孔可以设置在吸气管路 520靠近用户的一端。所述泄漏孔可以排出病人呼出的二氧化碳，避免过多的重复吸入。当然，吸气气路520上也可以不设置所述泄漏孔。
69.控制系统580可以是一种动力驱动系统。作为示例，控制系统580可以包括控制器和驱动器。
70.所述控制器可以包括，但不限于，单片机，plc控制器，微程序控制器，dcs控制器，ipc 控制器，pc控制器，等等。
71.所述驱动器可以包括，但不限于，伺服电机，步进电机，力矩电机，开关磁阻电机，直流无刷电机，等等。
72.所述驱动器可以接收来自所述控制器的电信号。所述控制器通过控制输出至所述驱动器的电信号的参数来控制所述驱动器的动作。作为示例，所述电信号的参数可以包括，但不限于，电流，电压，占空比，等等。在一些实施例中，所述驱动器直接和所述增压器件连接，所述驱动器直接驱动所述增压器件内的目标机械结构运动。
73.在一些实施例中，控制系统580还可以包括一个或者多个机械传动装置以带动所述增压器件内的目标机械结构运动。作为示例，所述机械传动装置可以包括，但不限于，传动轴，减速器，差速器，半轴，等等。
74.第一增压组件600设置在吸气管路520上。第一增压组件600可以增大位于所述吸气通道内的所述第一气体的压力。第一增压组件600可以包括至少两个增压器件510。第一增压组件600可以是由所述至少两个增压器件510组合而成的增压组。
75.增压器件510可以将气体的压力增大。作为示例，增压器件510可以包括，但不限于，离心式压气机、轴流式压气机、涡流式增压器、齿轮式增压器，活塞增压器，等等。
76.增压器件510可以包括进气端和出气端。所述进气端可以是增压器件510的一个开口。气体可以从所述进气端进入增压器件510。所述出气端可以是增压器件510的另一个开口。增压器件510内的气体可以从所述出气端流出。从所述进气端进入增压器件510的气体被增压器件510增压。被增压器件510增压后的气体从所述出气端流出。增压器件510的出气
端的气体的压力同进气端的气体的压力之差为增压器件510的增压差；增压器件510的出气端的气体的压力同进气端的气体的压力之比为增压器件510的增压比。比如，进入增压器件510 的进气端的气体的压力为p
i
；增压器件510将压力为p
i
的气体的压力增大至p
o
，并将所述压力为p
o
的气体从所述出气端输出；那么，该增压器件510的增压差δp＝p
o
‑
p
i
；该增压器件 510的增压比λ＝p
o
/p
i
。
77.在一些实施例中，增压器件510可以包括目标机械结构。所述目标机械结构对进入增压器件510的气体做功进一步增大所述气体的压力。作为示例，所述目标机械结构可以是离心式压气机的叶轮，所述叶轮转动将进入所述离心式压气机的气体的压力增大。作为示例，所述目标机械结构可以是活塞增压器的活塞，所述活塞往复移动将进入所述活塞增压器的气缸的气体的压力增大。
78.第一增压组件600内的增压器件510的个数至少为2个。比如，第一增压组件600内的增压器件510的个数可以是2个，3个，4个等等。第一增压组件600内的至少两个增压器件510可以相同也可以不同。在一些实施例中，所述至少两个增压器件510包括离心式压气机、轴流式压气机、涡流式压气机、齿轮式压气机以及活塞增压器中的至少一种。比如，所述至少两个增压器件510可以相同，并且都是离心式压气机。又比如，所述至少两个增压器件510 不完全相同，所述至少两个增压器件510中可以既有离心式压气机、也有轴流式压气机。
79.所述至少两个增压器件510共同作用将位于所述吸气通道内的所述第一气体的压力由初始压力p0增大至第一目标压力p1。作为示例，第一目标压力p1可以是一个设定的输出压力。需要说明的是，第一目标压力p1可以是一个给定的压力数值；第一目标压力p1也可以一个变量，所述变量随目标变量的变化曲线可以是给定的。也就是，第一目标压力可以是一个函数，比如p1(t)，比如p1(x)。
80.第一增压组件600中的至少两个增压器件510气路连接。在一些实施例中，相邻两个增压器件510的连接气路上还可以设置有一个或者多个功能器件。所述功能器件可以包括，但不限于，单向阀，流量检测装置，压力检测装置，限流阀，等等。
81.第一增压组件600中的至少两个增压器件510的连接方式可以是任意的。
82.为了便于说明，在本技术下面的描述中，有必要有“串联”和“并联”进行说明。根据本技术所述的呼吸设备，两个增压器件“串联”指的是其中一个增压器件的出气端连接另一个增压器件的进气端。两个增压器件“并联”指的是两个增压器件的进气端连接在一起，出气端连接在一起。所述连接指的是气路连接。
83.在一些实施例中，所述至少两个增压器件510串联。在一些实施例中，所述至少两个增压器件510包括第一增压器件和第二增压器件，所述第一增压器件和所述第二增压器件并联。
84.采用串联的方式，相比于单个增压器件，可以实现更大的最大压力，进而实现更大的最大流速，以及更灵活的控制方式。采用并联的方式，相比于单个增压器件，可以实现更大的流速特性。
85.作为示例，图4a至4d示出了根据本技术实施例提供的4种组成第一增压组件600的至少两个增压器件510的连接示意图。
86.图4a所示的第一增压组件600包括两个增压器件510。为了便于说明，以n1和n2表示所述两个增压器件510。增压器件n1和增压器件n2串联。
87.图4b所述的第一增压组件600中包括两个增压器件510——增压器件n1和增压器件n2。增压器件n1和增压器件n2并联。
88.图4c所示的第一增压组件600中包括三个增压器件510——增压器件n1、增压器件n2和增压器件n3。增压器件n1和增压器件n2并联，之后再同增压器件n3串联。
89.图4d所示的第一增压组件600中包括四个增压器件510——增压器件n1、增压器件n2、增压器件n3以及增压器件n4。增压器件n1和增压器件n2并联。增压器件n3和增压器件n4并联。增压器件n1和增压器件n2并联后的整体同增压器件n3和增压器件n4并联后的整体串联，也就是，增压器件n1和增压器件n2并联后的共同的出气端同增压器件n3和增压器件n4并联后的共同的进气端串联。
90.需要说明的是，上述示例仅仅展示了至少两个增压器件510之间的部分连接示意。本技术所述第一增压组件600中增压器件510的个数可以是两个或者大于两个的任意数值。本技术所述第一增压组件600中增压器件510之间的连接方式可以是任意的。本领域技术人员可以很容易的理解，所述至少两个增压器件510可以以其他方式连接而不背离本技术中所述实用新型的核心精神。本领域技术人员可以很容易的理解，增压器件510的个数可以是其他数值而不背离本技术中所述实用新型的核心精神。
91.同时需要说明的是，上述示例仅为了举例说明第一增压组件600内的至少两个增压器件 510的连接方式。第一增压组件600内的相邻的两个增压器件510之间的气路上还可以设置一个或者多个功能器件。作为示例，所述功能器件可以包括，但不限于，单向阀，流量检测装置，压力检测装置，限流阀，等等。本领域技术人员可以很容易的理解，第一增压组件600 内可以设置其他零部件而不背离本技术中所述实用新型的核心精神。
92.继续参考图3，控制系统580同所述至少两个增压器件510连接。控制系统580控制所述至少两个增压器件510的增压差或增压比，进一步地控制所述至少两个增压器件510增大位于所述吸气通道内的所述第一气体的压力。
93.例如，控制系统580的控制器通过控制一个或者多个驱动器的电信号的参数(比如，电压，电流，占空比，等)控制驱动器输出的机械量，进一步控制每一个增压器件510内的目标机械结构的运动，进一步控制每一个增压器件510的增压差或增压比。比如，某增压器件 510包括叶轮，控制系统580可以通过电信号控制驱动器(比如伺服电机)的输出转速，进一步控制所述叶轮的转速，进一步控制所述增压器件510的增压差或增压比。又比如，某增压器件510包括活塞，控制系统580可以通过电信号控制驱动器(比如直线电机)的驱动部的移动速度，进一步控制所述活塞往复移动的速度，进一步地控制所述增压器件510的增压差或增压比。作为示例，所述驱动部可以是驱动电机的驱动轴。
94.因此，可以根据各增压器件的性能来分配各增压器件的增压差和/或增压比。最终，第一增压组件600内的所有的增压器件510共同作用，将位于所述吸气通道内的所述第一气体的压力由初始压力p0增大至第一目标压力p1。
95.为了便于理解，在本技术下面的描述中，以第一增压组件600包括2个增压器件510、并且所述两个增压器件510串联为例来描述本技术所述控制系统580控制所述至少两个增压器件510将第一气体的压力由初始压力p0增大至第一目标压力p1的控制原理。
96.为了便于描述，在本技术下面的描述中，不考虑从吸气管路520分出的支路对位于所述吸气通道内的第一气体的压力造成的干扰。
97.为了清楚的说明控制系统580对增压器件的控制原理，图5示出了根据本技术实施例提供的一种呼吸设备400的气路结构示意图。
98.呼吸设备400可以包括第一增压组件600、吸气管路520以及控制系统580。吸气管路 520上可以设置有过滤器20、单向阀30、流量传感器40、压力传感器50、混合装置60以及泄漏孔80。
99.第一增压组件600可以包括两个增压器件——增压器件n1和增压器件n2。气源90的压力为p0(比如1hpa)；吸气管路520需要输出的气体的压力(即第一目标压力)为p1(比如 1.44hpa)。
100.以控制增压器件n1的增压比和增压器件n2的增压比为例：位于吸气管路520上的增压器件510的总的增压比需为λ＝p1/p0(比如1.44)，才能将气源的压力由p0增大至p1。根据增压器件n1和增压器件n2的特性，可以分配增压器件n1的增压比为λ1(比如1.2)、增压器件 n2的增压比λ2(比如1.2)；并且λ1和λ2满足：λ1×
λ2＝λ。控制系统580控制增压器件n1的增压比为λ1。控制系统580控制增压器件n2的增压比为λ2。这样，相互串联的增压器件n1和增压器件n2共同作用便可以将气体的压力由p0增大至p1。
101.以控制增压器件n1的增压差和增压器件n2的增压差为例：位于吸气管路520上的增压器件510的总的增压差需为δp＝p1‑
p0，(比如0.44hpa),才能将气源的压力由p0增大至p1。根据增压器件n1和增压器件n2的特性，可以分配增压器件n1的增压差为δ1(比如0.22hpa)、增压器件n2的增压差为δ2(比如0.22hpa)；并且δ1和δ2满足：δ1 δ2＝δp。控制系统580 控制增压器件n1的增压差为δ1。控制系统580控制增压器件n2的增压差为δ2。这样，相互串联的增压器件n1和增压器件n2共同作用便可以将气源的压力由p0增大至p1。
102.以控制增压器件n1的增压差和增压器件n2的增压比为例：位于吸气管路520上的增压器件510的总的增压差需为δp＝p1‑
p0，(比如0.44hpa),才能将气源的压力由p0增大至p1。根据增压器件n1和增压器件n2的特性，可以分配增压器件n1的增压差为δ1(比如0.2hpa)。压力为p0(比如1hpa)的气体经增压器件n1增压后压力为p0 δ1(比如1.20hpa)，最终需要输出的气体的压力为p1(比如1.44hpa)，那么可以分配增压器件n2的增压比为 (比如1.2)。控制系统580控制增压器件n1的增压差为δ1(比如0.2hpa)。控制系统580控制增压器件n2的增压比为λ2(比如1.2)。这样，相互串联的增压器件n1和增压器件n2共同作用便可以将气源的压力由p0增大至p1。
103.综上，采用多个增压器件，将总的增压比和/增压差分配给多个增压器件，每个增压器件的增压比和/或增压差不需要很大，多个增压器件共同作用将所述第一气体的压力由初始压力 p0增大至第一目标压力p1有以下优点：
104.首先，呼吸设备500采用的是增压的方式来产生可供患者呼吸的气体，不需要高压气源，提高了便捷性。
105.其次，呼吸设备500采用多个增压器件510共同作用来增压，吸气气路中的总增压差和 /或总增压比可以被分配至各单独的增压器件，每一个增压器件的增压差和/或增压比不需要很大，降低了对单个增压器件的性能(比如增压差/增压比变化范围，动态响应速度，散热特性，等等)要求，进一步降低了增压器件的采购成本、降低了对驱动器的性能要求、降低了驱动器的成本和呼吸设备的成本。以动态响应速度为例，假设吸气管路上设置一
个增压器件增压，该增压器件在预设的时间内(比如400ms)可以使叶轮的转速增压到400转；而如果采用两个同样的增压器件，只需要使每个增压器件在200ms内使叶轮转速增加到200转即可达到同采用单个增压器件的相同的增压效果，而采用两个增压器件，在200ms内即可使吸气管路内气体的压力增大至目标压力，动态响应速度更快了。
106.再次，采用多个增压器件就可以将第一气体的压力增大至第一目标压力p1，吸气管路520 上不需要另设置控流器件，降低了呼吸设备的复杂性；再次，控制系统580仅需要调节各增压器件的增压差和/或增压比，不需要另外控制控流器件，降低了系统的复杂性。
107.进一步地，控制系统580控制吸气管路520输出的气体的压力，更容易监测气体是否会对患者造成损伤，降低了对用户呼吸系统造成损伤的可能性。
108.继续参考图3，在一些实施例中，呼吸设备500还可以包括呼气管路540。呼气管路540 可以包括呼气通道。所述呼气通道被配置为允许第二气体通过。作为示例，所述第二气体可以是用户代谢的包含有二氧化碳的废气。作为示例，呼气管路540可将用户代谢的包含有二氧化碳的废气引导至大气。当然，呼气管路540也可以将所述第二气体引导至其他的地方而不背离本技术所述实用新型的核心精神。
109.呼气管路540可以包括至少一根管状体10。管状体10的内部可以包含有可供气体通过的通道。呼气管路540可以是由所述至少一根管状体10依次首尾相连组成的管路。连接后的所述至少一根管状体10内的通道可以相互连通形成所述呼气通道。通过所述呼气通道，呼气管路540可以将所述第二气体引导至大气。在一些实施例中，呼气管路540上还可以设置一个或者多个功能器件。作为示例，所述功能器件可以包括，但不限于，压力传感器，流量传感器，阀，等等。
110.呼气管路540上设置有呼气阀。所述呼气阀可以控制呼气管路540内的所述呼气通道的连通或闭合。
111.在一些实施例中，所述呼气阀可以是电动隔膜阀。呼吸设备500包括驱动电机。所述驱动电机包括驱动部。所述驱动部向所述电动隔膜阀的膜片施加第一作用力进一步控制所述电动隔膜阀的打开或者关闭。
112.作为示例，图6示出了根据本技术实施例提供的一种驱动电机550和电动隔膜阀700的结构示意图。
113.电动隔膜阀700可以包括阀体710和膜片720。
114.阀体710可以包括进气腔740和出气腔750。进气腔740包括进气口741和开闭口742。出气腔750包括出气口751和膜片安装口752。进气腔740和出气腔750通过开闭口742连通。进气腔740和出气腔750可连通形成阀体通道730。阀体通道730同呼气管路540内的所述呼气通道连通。位于所述呼气通道内的所述第二气体可充满所述阀体通道730。
115.膜片720安装在膜片安装口752上。膜片720可以封闭膜片安装口752。膜片720封闭膜片安装口752之后，进气腔740和出气腔750可连通形成阀体通道730。
116.阀体710和驱动电机550可以分别位于膜片720的两侧。为了便于描述，在本技术下面的描述中，需要对膜片720的“第一侧”和“第二侧”作出说明。膜片720的第一侧指的是膜片720的靠近驱动电机550的一侧，比如图6中的c；膜片720的第二侧指的是膜片720 的靠近阀体710的一侧，比如图6中的d。
117.驱动电机550可以驱动驱动部551向电动隔膜阀700的膜片720施加作用力。为了便
于说明，以第一作用力f1表示驱动部551向膜片720的第一侧c施加的力。
118.用户呼气的时候，阀体通道730内的第二气体的流向是沿图6所示的方向q。那么，位于第二通道730内的第二气体可作用于膜片720的第二侧d并向膜片720的第二侧d施加第二作用力f2；当第一作用力f1大于所述第二作用力f2时，膜片720的中心区域722朝向开闭口742运动，所述第二侧d同开闭口742的边缘耦合，开闭口742关闭，关闭所述阀体通道 730；当所述第一作用力f1小于所述第二作用力f2时，所述膜片的中心区域722沿远离所述开闭口742的方向运动，所述第二侧d同所述开闭口742的边缘断开耦合，开闭口742打开，开启所述阀体通道730。
119.假设设定的呼气管路540内的第二气体的压力为p2。开闭口742的开口的面积为s2。那么，作用在膜片720的第二侧d上的第二作用力f2＝p2s2。这样，通过控制驱动电机550输出的驱动力f2，就可以控制电动隔膜阀700的打开或者关闭，进一步地控制呼气管路540的连通或者关闭。
120.在一些实施例中，所述呼气阀可以是气动隔膜阀。作为示例，图7示出了根据本技术实施例提供的一种气动隔膜阀800的结构示意图。具体地，气动隔膜阀800可以包括壳体810、膜片820以及阀体830。
121.阀体830可以包括进气腔831和出气腔832。进气腔831包括进气口835和开闭口834。出气腔832包括出气口836和膜片安装口833。膜片820安装在膜片安装口833上。进气腔 831和出气腔832通过开闭口834连通。进气腔831和出气腔832可连通形成阀体通道837。阀体通道837同呼气管路540内的所述呼气通道连通。位于所述呼气通道内的所述第二气体可充满所述阀体通道837。
122.膜片820的边缘区域821安装在膜片安装口833的边缘并封闭膜片安装口833。膜片820 将膜片安装口833封闭后，进气腔831和出气腔832可连通形成阀体通道837。
123.膜片820可以控制阀体通道837的开启或关闭。比如，膜片820的中心区域822可以朝向开闭口834运动，直至膜片820同开闭口834的边缘耦合，开闭口834关闭，关闭所述阀体通道837；膜片820的中心区域822可以朝向远离开闭口834的方向运动，膜片820同开闭口834的边缘断开耦合，开闭口834打开，开启所述阀体通道737。
124.在一些实施例中，膜片820还可以控制流过阀体通道837内的第二气体的流量。比如，可以通过控制膜片820离开开闭口834的距离l，进一步地控制流过阀体通道837的第二气体的流量。
125.膜片820可以包括连接部823。连接部823是膜片820上的连接边缘区域821和中心区域822的部分。连接部823可以由弹性材料制成。比如，连接部823可以由高弹性硅胶材料制成。连接部823可以产生弹性形变。随着连接部823的形变，膜片820的中心区域822可以朝向开闭口834移动或者远离开闭口834。
126.壳体810同膜片820连接。在一些实施例中，所述连接为胶粘。在一些实施例中，所述连接的连接方式为过盈配合。壳体810同膜片820连接后，壳体810和膜片820可以形成一个腔体811。为了便于区分，以“压力气腔”表示壳体810和膜片820连接后形成的腔体811。压力气腔811可以容置第三气体。所述第三气体可以同所述第一气体相同。所述第三气体也可以和所述第一气体不同。作为示例，所述第三气体可以是大气。壳体810同膜片820的连接部位可以设置有密封结构，以保证压力气腔811的密封性。
127.壳体810上可以设置有开口813。开口813连通压力气腔811。第三气体可以通过开口 813进入压力气腔811内。
128.在一些实施例中，壳体810可以包括腔体812。腔体812可以是一个容置腔。膜片820和阀体830可以部分地或者全部地在所述容置腔内。容置腔800可以对膜片820和/或阀体830 形成保护，提高膜片和/或阀体830的使用寿命。
129.当然，在一些实施例中，壳体810也可以不含腔体812。比如，壳体810可以是一块板状体。
130.在一些实施例中，气动隔膜阀800还可以包括手轮840。一方面，手轮840可以将阀体 830的端部和壳体810的端部之间形成的开口封闭，以实现对阀体830和膜片820更好的保护；另一方面，手轮840还可以起限位作用，以防止阀体830在腔体812内移动。
131.控制系统580可以通过控制压力气腔811内的第三气体的压力p3来控制气动隔膜阀800 的打开或者关闭，进一步地控制呼气管路540的连通或者关闭。
132.对压力气腔811内的第三气体的压力p3进行控制的方法有很多。
133.作为示例，图8示出了根据本技术实施例提供的一种呼吸设备910的结构示意图。
134.呼吸设备910可以包括第一增压组件600、吸气管路520以及控制系统580。呼吸设备 910还可以包括呼气管路540。呼气管路540上设置有气动隔膜阀800。第一增压组件600、吸气管路520、控制系统580、呼气管路540以及气动隔膜阀800在前文已经介绍过，这里不再赘述。作为示例，图8所述的第一增压组件600包括两个增压器件510。
135.呼吸设备910还可以包括第二增压组件911。第二增压组件911可以包括至少一个增压器件510。第二增压组件911内可以包括一个或者多个增压器件510。第二增压组件911内的增压器件510的连接方式同第一增压组件911类似，为了简洁，这里不再赘述。
136.第二增压组件911可以接收第三气体并将所述第三气体的压力增大至第二目标压力p3。第二增压组件911同气动隔膜阀800的压力气腔811连通。压力为第二目标压力p3的第三气体可以充满压力气腔811，作用于膜片820，并控制气动隔膜阀800内的阀体通道837的打开或者关闭。
137.在一些实施例中，第二增压组件911产生的第三气体可以直接地控制膜片820，进一步地控制阀体通道837的打开或者关闭。所述直接地指的是第二增压组件911产生的压力为第二目标压力p3的第三气体通过气体管路后直接地到达压力气腔811并作用在膜片820上，第三气体从第二增压组件911的出气端到膜片820之间不被其他流速控制器件改变流速，以及不被其他压力控制器件改变压力。比如，从第二增压组件911的出气端到压力气腔811的气路上，不设置其他流速控制器件或者压力控制器件。
138.控制系统580同第二增压组件911中的至少一个增压器件510连接。控制系统580可以控制第二增压组件911内的增压器件510的增压差和/或增压比，进一步控制第二增压组件 911输出的第三气体的压力p3。控制系统580通过控制增压器件510的增压差和/或增压比进一步控制输出气体的压力的过程可以参考前文的描述，为了简洁，这里不再赘述。
139.控制系统控制所述至少一个增压器件510的增压差和/或增压比，进一步控制所述压力气腔811内的第三气体的压力p3，所述第三气体作用于所述膜片820的第一侧c并向所述第一侧c施加第一作用力f1，位于所述阀体通道837内的所述第二气体可作用于所述膜片820的第二侧d并向所述膜片820的第二侧d施加第二作用力f2，当所述第一作用力f1大于所
述第二作用力f2时，所述膜片820沿朝向所述开闭口834的方向运动，所述膜片820封闭所述开闭口834，进一步关闭所述阀体通道837，当所述第一作用力f1小于所述第二作用力f2时，所述膜片820沿远离所述开闭口834的方向运动，开启所述阀体通道837。
140.假设设定的呼气管路540的呼气通道内的第二气体的压力为p2。开闭口834的开口的面积为s2。那么，作用在膜片820的第二侧d上的第二作用力f2＝p2s2。这样，通过控制第二增压组件911内的各增压器件510的增压差和/或增压比，就可以控制压力气腔811内的第三气体的压力p3，进一步控制气动隔膜阀800的打开或者关闭，进一步地控制呼气管路540的连通或者关闭。
141.作为示例，图9示出了根据本技术实施例提供的一种呼吸设备920的结构示意图。
142.呼吸设备920可以包括第一增压组件600、吸气管路520以及控制系统580。呼吸设备 920还可以包括呼气管路540。呼气管路540上设置有气动隔膜阀800。第一增压组件600、吸气管路520、控制系统580、呼气管路540以及气动隔膜阀800在前文已经介绍过，这里不再赘述。作为示例，图9所述的第一增压组件600包括两个增压器件510。
143.呼吸设备920还可以包括第三气体管路590。第三气体管路590可以是从吸气管路520 上分出的分支气路。第三气体管路590的一端同吸气管路520连通，第三气体管路590的另一端连通至气动隔膜阀800的压力气腔811。为了便于理解，以“第一端591”表示第三气体管路590同吸气管路520连接的一端，以“第二端592”表示第三气体管路590同压力气腔 811连接的一端。第三气体管路590的第一端591可以连接在吸气管路520的任意位置。
144.第三气体管路590被配置为可将吸气管路520中的部分第一气体引导至压力气腔811。被引导至压力气腔811内的第一气体作用于气动隔膜阀800的膜片820，进一步控制气动隔膜阀800的打开或者关闭。
145.在一些实施例中，第三气体管路590上还可以设置有压力传感器。所述压力传感器可以检测第三气体管路目标段的气体的压力。
146.在一些实施例中，第三气体管路590上还可以设置有一个或者多个增压器件510。设置在第三气体管路590上的一个或者多个增压器件510可以对被分流至第三气体管路590的第一气体的压力进一步增大，以使最终到达压力气腔811的气体的压力达到第二目标压力p3。
147.所述控制系统580控制被引导至所述第三气体管路590内和所述压力气腔811内的第一气体的压力p3，所述压力气腔811内的第一气体作用于所述膜片820的第一侧c并向所述第一侧c施加第一作用力f1，通过所述阀体通道837的所述第二气体可作用于所述膜片820的第二侧d并向所述膜片820的第二侧d施加第二作用力f2，当所述第一作用力f1大于所述第二作用力f2时，所述膜片820沿朝向所述开闭口834的方向运动，所述膜片820封闭所述开闭口834，进一步关闭所述阀体通道837，当所述第一作用力f1小于所述第二作用力f2时，所述膜片820沿远离所述开闭口834的方向运动，开启所述阀体通道837。
148.假设设定的呼气管路540内的第二气体的压力为p2。开闭口834的开口的面积为s2。那么，作用在膜片820的第二侧d上的第二作用力f2＝p2s2。这样，通过控制压力气腔811内的第三气体的压力p3，就可以控制气动隔膜阀800的打开或者关闭，进一步地控制呼气管路540 的连通或者关闭。
149.控制系统580可以通过控制吸气管路520和第三气体管路590上的各增压器件510
的增压差和/或增压比，以使吸气管路520输出第一目标压力p1的第一气体，以及使第三气体管路 590输出第三目标压力p3的第一气体。
150.分配至各增压器件510的增压差或增压比的值同第一端591在吸气管路520上的分支位置相关。分配至各增压器件510的增压差或增压比的值还同各增压器件510在吸气管路520 和第三气体管路590上的分布数量和位置相关。
151.作为示例，图9示出的吸气管路520上设置有两个增压器510，第三气体管路590上没有设置增压器件510,第三气体管路590的分支位置在增压器件n1和增压器件n2之间。假设设定的吸气管路520的输出压力为p1，设定的第三管路的输出压力为p3，气源为大气，也就是第一气体的初始压力为p0。在不考虑支路对位于吸气管路520内的第一气体的压力的影响的情况下，以及不考虑位于吸气管路520和第三气体管路590内的第一气体的动态特性的情况下，λ1和λ2只需要满足公式(1)即可使吸气管路520和第三气体管路590输出的气体的压力达到设定值：
[0152][0153]
同样的，如果受控对象是增压差，增压器件n1和增压器件n2的增压差只要满足公式(2) 即可使吸气管路520和第三气体管路590输出的气体的压力达到设定值：
[0154][0155]
这样，控制系统580通过控制位于吸气管路520上的增压器件n1和n2，即可控制吸气管路520输出的第一气体的压力p1，以及控制第三气体管路590输出的第一气体的压力p3，进一步地控制气动隔膜阀800的打开或者关闭。
[0156]
需要说明的是，图9所示的控制方法，仅为了对控制原理进行示意性说明，没有考虑支路对位于吸气管路520内的第一气体的压力的影响，没有考虑吸气管路520和第三气体管路 590的气体动态特性。本领域技术人员可以很容易的理解，可以根据呼吸设备中的支路的设置和/或各气路的动态特性对各增压器件的增压差或增压比进行设置和/或调整而不背离本技术中所述实用新型的核心精神。比如，可以根据压力检测装置反馈的压力信号对增压器件的增压差或增压比进行调整。比如，在计算总增压差/增压比或者是向增压器件分配增压差/增压比时剔除支路对主气路的压力的扰动。
[0157]
上述控制方法，只需要控制各增压器件的增压差或者增压比即可使所述呼吸设备达到需要的控制效果，不需要额外地控制控流器件，控制系统简单易实现，同时，不需要使用驱动电机来控制呼气阀的开/关，降低了驱动电机的采购成本和控制成本，进一步降低了呼吸设备的成本。
[0158]
作为示例，图10示出了根据本技术实施例提供的另一种吸气管路520同第三气体管路 590的连接方式。在图10所示的实施例中，吸气管路520上设置有增压器件n1、增压器件n2以及增压器件n3，且增压器件n1、增压器件n2以及增压器件n3串联；第三气体管路590上设置有增压器件n4，第三气体管路590的第一端591连接在增压器件n1和增压器件n2之间，也就是分支位置在增压器件n1和增压器件n2之间。
[0159]
以增压比受控为例，控制系统580控制增压器件n1、增压器件n2、增压器件n3以及增压器件n4的增压比，使得增压器件n1、增压器件n2、增压器件n3以及增压器件n4的增压比满足
以下公式(3)，就可以控制吸气管路520输出的第一气体的压力p1，控制第三气体管路590 输出的第一气体的压力p3，进一步地控制气动隔膜阀800的打开或者关闭。
[0160][0161]
同样需要说明的是，图10所示的控制方法，仅为了对控制原理进行示意性说明，没有考虑支路对位于吸气管路520内的第一气体的压力的影响，没有考虑吸气管路520和第三气体管路590的中气体压力的动态特性。本领域技术人员可以很容易的理解，可以根据呼吸设备中的支路的设置和/或各气路的动态特性对各增压器件的增压差或增压比进行设置和/或调整而不背离本技术中所述实用新型的核心精神。比如，可以根据压力检测装置反馈的压力信号对增压器件的增压差或增压比进行调整。比如，在计算总增压差/增压比或者是向增压器件分配增压差/增压比时剔除支路对主气路的压力的扰动。
[0162]
综上，本技术提供一种呼吸设备500。所述呼吸设备500的吸气管路520上设置有至少两个增压器件510。控制系统580通过控制所述至少两个增压器件510的增压差或增压比，进一步控制吸气管路520输出的第一气体的压力p1。
[0163]
本技术所述呼吸设备500，采用多个增压器件510，将总的增压比和/增压差分配给多个增压器件510，每个增压器件510的增压比或增压差不需要很大，多个增压器件共同作用将所述第一气体的压力增大至第一目标压力p1。首先，呼吸设备500采用的是增压的方式来产生可供患者呼吸的气体，不需要高压气源，提高了便捷性；其次，呼吸设备500采用多个增压器件510共同作用来增压，吸气气路中的总增压差和/或总增压比可以被分配至各单独的增压器件，每一个增压器件的增压差和/或增压比不需要很大，降低了对单个增压器件的性能要求，进一步降低了增压器件的采购成本和呼吸设备的成本；再次，采用多个增压器件就可以将第一气体的压力增大至第一目标压力p1，吸气管路520上不需要另设置控流器件，降低了呼吸设备的复杂性；再次，控制系统580仅需要调节各增压器件的增压差和/或增压比，不需要另外控制控制器件，降低了控制系统580的复杂性；进一步地，控制系统580控制吸气管路520输出的第一气体的压力，更容易监测第一气体是否会对患者造成损伤，降低了对用户呼吸系统造成损伤的可能性。
[0164]
进一步地，在一些实施例中，本技术所述呼吸设备还可以包括呼气模块。所述呼气模块可以包括第二增压组件和呼气管路。所述呼气管路上可以设置有呼气阀。所述第二增压组件和所述呼气阀的压力气腔气路连通。控制系统控制第二增压组件产生的第三气体的压力p3，所述第三气体直接作用于呼气阀800的膜片820并进而控制呼气管路的打开或者闭合。上述控制方法，只需要控制各增压器件的增压差或者增压比即可使所述呼吸设备达到需要的控制效果，不需要额外地控制控流器件，控制系统简单易实现，同时，不需要使用驱动电机来控制呼气阀的开/关，降低了驱动电机的采购成本和控制成本，进一步降低了呼吸设备的成本。
[0165]
进一步地，在一些实施例中，本技术所述呼吸设备的吸气管路520上还可以分支出第三气体管路590。所述第三气体管路590的一端连通吸气管路520，另一端连通呼气阀800的压力气腔811。被分流至第三气体管路590的第一气体可作用于呼气阀800的膜片820并控制呼气管路540的打开或者关闭。通过从吸气管路520上分支出第三气体管路590的方法，增加了对增压器件510的利用效率，降低了成本。
[0166]
此外，本技术提供一种气动隔膜阀组件。图11示出了根据本技术实施例提供的一种气动隔膜阀组件940的结构示意图。具体地，气动隔膜阀组件940可以包括气动隔膜阀800、第二增压组件911以及控制系统580。
[0167]
气动隔膜阀800可以包括阀体830、膜片820以及壳体810。阀体830、膜片820以及壳体810的结构和功能可以参照本技术前面的描述，为了简洁，这里不再赘述。
[0168]
第二增压组件911可以包括至少一个增压器件510。所述至少一个增压器件510同气动隔膜阀800的压力气腔811连通。增压器件510的结构和功能可以参照本技术前面的描述，为了简洁，这里不再赘述。
[0169]
控制系统580同所述至少一个增压器件510连接。控制系统580控制所述至少一个增压器件510的增压差或增压比，进一步控制位于所述压力气腔811内的气体的压力p3，进一步控制气动隔膜阀800的膜片820打开或者关闭阀体通道837。控制系统580的控制原理可以参照本技术前面的描述，为了简洁，这里不再赘述。
[0170]
本技术还提供一种包含本技术所述气动隔膜阀组件的呼吸设备。图12示出了根据本技术实施例提供的一种呼吸设备950的结构示意图。呼吸设备950可以包括吸气管路951和呼气管路952。
[0171]
所述呼气管路952可以将用户呼出的第二气体排出。所述呼气管路952上可以设置有气动隔膜阀组件940。
[0172]
所述吸气管路951可以输出压力为第一目标压力p1的第一气体。所述吸气气路951上可以设置有一个或者多个功能器件。所述功能器件可以包括，但不限于，压力/流速改变装置，检测装置，单向阀，过滤装置，等等。
[0173]
所述吸气管路951可以采用增压或者减压的方式输出压力为第一目标压力p1的第一气体。所述吸气管路951可以采用各种方式增压或者减压以输出压力为第一目标压力p1的第一气体。比如，所述吸气气路951可以如图1所示采用减压的方式输出压力为第一目标压力p1的第一气体。又比如，所述吸气管路951可以采用如图2a、图2b和/或图3所示的增压方式输出压力为第一目标压力p1的第一气体。
[0174]
综上所述，在阅读本详细公开内容之后，本领域技术人员可以明白，前述详细公开内容可以仅以示例的方式呈现，并且可以不是限制性的。尽管这里没有明确说明，本领域技术人员可以理解本技术意图囊括对实施例的各种合理改变，改进和修改。这些改变，改进和修改旨在由本公开提出，并且在本公开的示例性实施例的精神和范围内。
[0175]
这里使用的术语仅用于描述特定示例实施例的目的，而不是限制性的。比如，除非上下文另有明确说明，这里所使用的，单数形式“一”、“一个”、“所述”和“该”也可以包括复数形式。当在本说明书中使用时，术语“包括”、“包含”和/或“含有”意思是指所关联的整数，步骤、操作、元素和/或组件存在，但不排除一个或多个其他特征、整数、步骤、操作、元素、组件和/或组的存在或在该系统/方法中可以添加其他特征、整数、步骤、操作、元素、组件和/或组。当在本说明书中使用时，术语“a在b上”意思可以是a直接与b相邻(之上或者之下)，也可以指a与b间接相邻(即a与b之间还隔了一些物质)；术语“a在b内”意思可以是a全部在b里面，也可以是a部分的在b里面。
[0176]
此外，本技术中的某些术语已被用于描述本公开的实施例。例如，“一个实施例”，“实施例”和/或“一些实施例”意味着结合该实施例描述的特定特征，结构或特性可以包括
在本公开的至少一个实施例中。因此，可以强调并且应当理解，在本说明书的各个部分中对“实施例”或“一个实施例”或“替代实施例”的两个或更多个引用不一定都指代相同的实施例。此外，特定特征，结构或特性可以在本公开的一个或多个实施例中适当地组合。
[0177]
应当理解，在本公开的实施例的前述描述中，为了帮助理解一个特征，出于简化本公开的目的，本技术有时将各种特征组合在单个实施例、附图或其描述中。或者，本技术又是将各种特征分散在多个本实用新型的实施例中。然而，这并不是说这些特征的组合是必须的，本领域技术人员在阅读本技术的时候完全有可能将其中一部分特征提取出来作为单独的实施例来理解。也就是说，本技术中的实施例也可以理解为多个次级实施例的整合。而每个次级实施例的内容在于少于单个前述公开实施例的所有特征的时候也是成立的。
[0178]
在一些实施方案中，表达用于描述和要求保护本技术的某些实施方案的数量或性质的数字应理解为在某些情况下通过术语“约”，“近似”或“基本上”修饰。例如，除非另有说明，否则“约”，“近似”或“基本上”可表示其描述的值的
±
20％变化。因此，在一些实施方案中，书面描述和所附权利要求书中列出的数值参数是近似值，其可以根据特定实施方案试图获得的所需性质而变化。在一些实施方案中，数值参数应根据报告的有效数字的数量并通过应用普通的舍入技术来解释。尽管阐述本技术的一些实施方案列出了广泛范围的数值范围和参数是近似值，但具体实施例中都列出了尽可能精确的数值。
[0179]
本文引用的每个专利，专利申请，专利申请的出版物和其他材料，例如文章，书籍，说明书，出版物，文件，物品等，可以通过引用结合于此。用于所有目的的全部内容，除了与其相关的任何起诉文件历史，可能与本文件不一致或相冲突的任何相同的，或者任何可能对权利要求的最宽范围具有限制性影响的任何相同的起诉文件历史。现在或以后与本文件相关联。举例来说，如果在与任何所包含的材料相关联的术语的描述、定义和/或使用与本文档相关的术语的描述、定义和/或使用之间存在任何不一致或冲突时，以本文件中的术语为准。
[0180]
最后，应理解，本文公开的申请的实施方案是对本技术的实施方案的原理的说明。其他修改后的实施例也在本技术的范围内。因此，本技术披露的实施例仅仅作为示例而非限制。本领域技术人员可以根据本技术中的实施例采取替代配置来实现本技术中的实用新型。因此，本技术的实施例不限于申请中被精确地描述过的那些实施例。