本发明涉及电子技术领域，具体地，本发明涉及一种换能防尘器以及智能穿戴设备。
背景技术：
随着电子行业的快速发展，在智能穿手表、智能手环等智能穿戴设备中，越来越多的设置有语音通话、海拔气压数据采集等功能模块。在此类智能穿戴设备中，为了确保气压平衡，现有产品中一般具有防水设计。具体的，在产品的声孔、气孔等位置设有防水膜，以堵住声孔、气孔等从而防止水分子的进入。
防水膜虽然能够确保防水，但是该设计在长时间使用后，在声孔或气孔位置(也即防尘膜的外侧)容易积聚灰尘、积水，降低了产品的性能。
因此，有必要对智能穿戴设备中的语音通话、海拔气压数据采集等功能模块的结构进行改进。
技术实现要素：
有鉴于此，本发明的一个目的是提供一种换能防尘器以及智能穿戴设备的新技术方案。
根据本发明的第一方面，提供了一种换能防尘器。该换能防尘器包括：
围有内腔的封装结构，在所述内腔设有传感器，在所述封装结构上设有第一通孔以及完全覆盖所述第一通孔的防水膜；
围有储气腔体的外壳，所述储气腔体与所述封装结构的内腔之间设有连通通道以及实现所述连通通道开、闭的第一控制部件，在所述外壳上还设有与外界连通的第二通孔以及控制所述第二通孔开、闭的第二控制部件，在所述储气腔体内设有滑块，所述滑块被配置为能够在所述储气腔体内做活塞运动，所述连通通道和所述第二通孔位于所述滑块的同一侧；
所述第二控制部件被配置为：在所述滑块远离所述第二通孔移动时，实现所述第二通孔的打开；在所述滑块朝向所述第二通孔移动时，实现所述第二通孔的关闭；
所述第一控制部件被配置为：在所述滑块远离所述第二通孔移动时，实现所述连通通道的关闭；在所述滑块朝向所述第二通孔移动时，实现所述连通通道的打开。
可选地，还包括转轮，所述转轮通过转轴与所述滑块连接，以形成曲柄滑块结构。
可选地，还包括电路以及供电电池，所述转轮为转动齿轮，所述转动齿轮设置在所述电路的一侧，在所述转动齿轮上邻近所述电路的齿孔位置镀有N级和S级磁性膜，所述电路被配置为能改变电路中的电流方向以驱动所述转动齿轮往复转动。
可选地，所述第一控制部件包括设置在所述连通通道内的挡板，所述挡板的一端通过铰轴铰接在所述连通通道的内表面上，所述挡板的另一端被配置为能围绕所述铰轴转动。
可选地，所述第二控制部件包括局部连接在所述外壳内表面上的胶皮挡板，所述胶皮挡板被配置为在所述滑块远离所述第二通孔移动时，所述胶皮挡板与所述第二通孔内壁之间产生缝隙；在所述滑块朝向所述第二通孔移动时，所述胶皮挡板能完全堵住所述第二通孔。
可选地，所述第二通孔设置在所述外壳的顶壁，所述连通通道设置在所述外壳的侧壁上，所述滑块设置在所述储气腔体中邻近所述外壳的底壁位置，所述连通通道和所述第一通孔位于所述滑块的同一侧。
可选地，所述传感器为麦克风芯片，所述第一通孔为声孔。
可选地，所述传感器为扬声器单体，所述第一通孔为出音孔。
可选地，所述传感器为压力传感器，所述第一通孔为气孔。
根据本发明的第二方面，提供了一种智能穿戴设备。该智能穿戴设备包括上述换能防尘器。
本发明中的换能防尘器以及智能穿戴设备中，设置一个与封装结构内腔连通的储气腔体，通过滑块的运动积攒储气腔体内的气压能量。当储气腔体内的气压达到一定压力级别后，连通通道打开，高压气体通过连接通道进入封装结构的内腔，并从第一通孔排出，从而清除积累了在防尘膜外侧的积尘、积水，避免防尘膜上的积尘、积水会影响产品的性能。
因此，本发明所要实现的技术任务或者所要解决的技术问题是本领域技术人员从未想到的或者没有预期到的，故本发明是一种新的技术方案。
通过以下参照附图对本发明的示例性实施例的详细描述，本发明的其它特征及其优点将会变得清楚。
附图说明
被结合在说明书中并构成说明书的一部分的附图示出了本发明的实施例，并且连同其说明一起用于解释本发明的原理。
图1是本发明实施例中提供的一种换能防尘器的结构示意图。
其中，1：封装结构；2：传感器；3：第一通孔；4：防水膜；5：连通通道；6：第一控制部件；7：外壳；8：第二通孔；9：第二控制部件；10：滑块；11：转轴；12：转动齿轮；13：电路；14：电池。
具体实施方式
现在将参照附图来详细描述本发明的各种示例性实施例。应注意到：除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本发明的范围。
以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本发明及其应用或使用的任何限制。
对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术、方法和设备应当被视为说明书的一部分。
在这里示出和讨论的所有例子中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。因此，示例性实施例的其它例子可以具有不同的值。
应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。
参考图1，本发明提供了一种换能防尘器，该换能防尘器可以应用在智能手表、智能手环等智能穿戴设备或者智能手机上。所述换能防尘器包括围有内腔的封装结构1以及围有储气腔体的外壳7。其中，在所述内腔设有传感器2，以实现信号之间的转换。在所述封装结构1上设有第一通孔3以及完全覆盖所述第一通孔3的防水膜4。所述防水膜4能够防止水分子进入所述封装结构1的内腔，但允许气体通过以实现信息的输入或者输出。
所述封装结构1的内腔与所述外壳7的储气腔体之间通过连通通道5导通，以实现气体的流通。所述连通通道5通过第一控制部件6实现所述连通通道5的打开导通或关闭堵塞。例如所述第一控制部件6可以是电磁阀等阀门或者挡块等部件。
在本发明的一个可选实施方式中，所述第一控制部件6可包括设置在所述连通通道5内的挡板，所述挡板的一端通过铰轴铰接在所述连通通道5的内壁上，所述挡板的另一端被配置为能围绕所述铰轴转动。所述挡块的铰接端相对靠近所述储气腔体，所述挡块的自由端更靠近所述封装结构1的内腔。如此，当所述储气腔体内的气压相对所述封装结构1内腔较低时，所述挡板的两个端部均能够抵在所述连通通道5的内表面，实现关闭堵塞功能。当所述储气腔体内的气压较高时，所述挡块的自由端能够远离所述连通通道5的内表面，实现打开导通功能。为了实现较好的密封效果，所述挡块应由密封性能较好的材料制成。
在所述外壳7上还设有与外界连通的第二通孔8，所述第二通孔8通过第二控制部件9实现所述第二通孔8的打开导通或者关闭堵塞。例如所述第二控制部件9可以是电磁阀等阀门或者挡块等部件。
在本发明的一个可选实施方式中，所述第二控制部件9可包括设置在所述外壳7内壁上的胶皮挡板，所述胶皮挡块可局部连接在所述外壳7的内表面上。如此，在所述储气腔体内的气压相较于外界较低时，所述胶皮挡快凹陷以在所述胶皮挡快与所述外壳7的内表面之间形成间隙，实现所述第二通孔8的打开导通。当所述储气腔体内的气压大于外界气压时，所述胶皮挡块能够完全堵住所述第二通孔8，实现所述第二通孔8的关闭堵塞。
在所述储气腔体内还设有滑块10，所述滑块10能够在所述储气腔体内做活塞运动。例如可以通过设置与所述滑块10相连接的电缸、相配合的电磁场或者其他部件以实现所述滑块10做活塞运动。所述连通通道5和所述第二通孔8位于所述滑块10的同一侧，以在所述滑块10滑动时改变所述连通通道5、所述第二通孔8所在腔体内的气压，从而实现气体的流动。
在所述滑块10远离所述第二通孔8移动时，所述第二控制部件9能实现所述第二通孔8的打开导通；在所述滑块10朝向所述第二通孔8移动时，所述第二控制部件9能实现所述第二通孔8的关闭堵塞。在所述滑块10远离所述第二通孔8移动时，所述第一控制部件6能实现所述连通通道5的关闭堵塞；在所述滑块10朝向所述第二通孔8移动时，所述第一控制部件6能实现所述连通通道5的打开导通。如此，所述连通通道5、所述第二通孔8所在的腔体能够构成一个气体交换空间，当所述滑块10远离或朝向所述第二通孔8移动时，能够实现气体不同方向的流动。
具体地，在所述换能防尘器的一个运行过程中，首先，所述滑块10作远离所述第二通孔8的移动时，所述储气腔体内的气压会低于外界的气压，所述第二通孔8被导通，外界的气体会进入到所述储气腔体内。当足够多的外界气体进入所述储气腔体后，控制所述滑块10再朝向所述第二通孔8移动，所述第二通孔8被堵住，所述储气腔体内的气压值逐渐升高。当所述储气腔体内的气压升高至大于所述封装结构1内腔气压时，所述连通通道5被导通，所述储气腔体内的气体进入所述封装结构1内腔，并最终从所述防水膜4中排出。如此，积累在所述防水膜4外侧的积尘、积水会从所述防水膜4上脱离，从而避免了所述防水膜4上的积尘、积水影响产品的性能。且所述防水膜4可以选用密度较小的防水膜4，以确保换能防尘器的性能维持在较高水平，同时其具有排除积尘、积水功能，长久使用之后产品性能不会降低。
在本发明中，实现滑块10做活塞运动的方式、结构有多种，在本发明的一种优选的实施方式中，所述换能防尘器还包括转轮，所述转轮通过转轴11与所述滑块10连接，以形成曲柄滑块结构从而实现所述滑块10的往复运动。
进一步地，如图1所示，所述换能防尘器还包括电路13以及供电电池14，以在所述电路13中形成电流。所述转轮为转动齿轮12，所述转动齿轮12设置在所述电路13的一侧。在所述转动齿轮12上邻近所述电路13的齿孔位置镀有N级和S级磁性膜。电路13中的电流能够产生电磁场，镀有磁性膜的转动齿轮12在所述电磁场的作用下能够实现往复转动，从而驱动所述滑块10往复移动。可以理解的是，所述电池14可实现其正、负极的转换，以实现所述转动齿轮12的往复转动。所述电池14、电路13可以是智能穿戴设备本身已有的，不需额外设置，未增加智能穿戴设备产品续航的负担。所述N级和S级磁性膜可以镀在所述转动齿轮12的若干个或者全部齿孔上，以保证所述转动齿轮12的转动角度。
需要说明的是，所述转动齿轮12的具体位置可以随着所述电路13和整个产品的结构进行设计。例如可以首先对所述转动齿轮12的齿轮状态进行校准，以确定其最佳位置。在各个部件安装固定后，可通过固定方向的电流驱动所述转动齿轮12转动，调整所述挡板安装位置，以确保初始状态下所述储气腔体、所述内腔、外界的气压值基本相同。
在本发明中的一种具体实施方式中，如图1所示，定义所述第二通孔8所在的壁为顶壁，所述连通通道5设置在所述外壳7的侧壁上，所述滑块10设置在所述储气腔体的底部以邻近所述外壳7的底壁。而且，所述连通通道5和所述第一通孔3位于所述滑块10的同一侧。例如所述外壳7可以为长方体或圆柱体等结构。如此，所述滑块10的滑动行程不会越过所述连通通道5的位置，且所述第二通孔8、所述连通通道5位于所述滑块10的同一侧位置。
需要说明的是，并发明并未对所述传感器2的种类、功能进行具体的限定，所述传感器2可以具有不同的种类、功能。
在本发明的一种可选的实施方式中，所述传感器2为麦克风芯片，所述第一通孔3为声孔。如此，所述换能防尘器包括用于实现电声转换的麦克风装置，外界的声音通过所述声孔作用至所述麦克风芯片的膜片上，并将其转换成电信号输出出去。例如，所述麦克风装置可以为MEMS麦克风。可以理解，此时的封装结构1包括基板以及罩盖在所述基板上的封装壳体。
在本发明的一种可选的实施方式中，所述传感器2为压力传感器，所述第一通孔3为气孔。所述压力传感器通过所述气孔能够测量外界的大气压，例如可以根据气压值计算出海拔高度等。
在本发明的一种可选的实施方式中，所述传感器2为扬声器单体，所述第一通孔3为出音孔。如此，所述扬声器单体将声音电信号转换为振膜的振动，并通过所述出音孔作用至外界。
可以理解，在所述封装结构1内可以设有所述麦克风芯片、所述压力传感器、所述扬声器单体中的一种或者多种，以实现相应的功能。
本发明还提供了一种智能穿戴设备，该智能穿戴设备包括上述换能防尘器，以使得所述智能穿戴设备具备更为丰富的功能，例如语音通话、海拔数据采集等功能。所述换能防尘器具有防尘功能，避免了所述防水膜4上的积尘、积灰对所述传感器性能的影响。具体地，所述智能穿戴设备可以为智能手表、智能手环、增强现实眼镜等。
虽然已经通过例子对本发明的一些特定实施例进行了详细说明，但是本领域的技术人员应该理解，以上例子仅是为了进行说明，而不是为了限制本发明的范围。本领域的技术人员应该理解，可在不脱离本发明的范围和精神的情况下，对以上实施例进行修改。本发明的范围由所附权利要求来限定。