本實用新型是有關一種可將海水變成淡水的設備，尤指一種以綠能負壓技術制程析離海水鹽物質以獲取淡水的設備，為可供大型供水設施及一般家庭小型供水裝置或類似結構運用的設備。

背景技術：

按資訊顯示，目前地球上的水約97％是含有鹽分的海水，淡水只有約3％，且大多數的淡水是以冰河等形式存在于地球表面，人類可利用在地表的淡水資源大約只占全球水資源總量的0.26％，而隨著溫室效應的日漸嚴重、氣候變化、干旱等問題，以及人口和工業用水的增加，對淡水的需求量越來越大，使得淡水的有效供應日益趨緊，因此如何將海水變成淡水的技術，亦隨著水資源危機的加劇而為人類刻不容緩的課題。

然而，目前所熟知的海水轉變成淡水的技術，不外乎為借太陽能蒸發方法或以蒸氣加熱蒸餾海水的方法取得淡水，前者固然可節省能源成本，但產量并不大，經濟效益較低，后者雖可大量生產，但耗費能源甚大，且事后對鍋爐的處理甚為困難，成本較高，仍不甚理想。故如何開發和利用海水變淡水的新技術，不僅是現代海洋開發的一項重要任務，也是未來開發新水源解決全球性水資源危機的重要途徑。

另外，一般要將海水淡化，其所采用技術普遍約90％都是采用RO逆滲透法進行過濾，所花費耗材昂貴又不環保，因此無法大量且經濟地有效進行將海水變成淡水的應用。

另外，就水與冰的物理性質而言，當水結成冰后整體體積將會增加為大約1.09倍(即約增加9％的體積)，而水分子乃是由氫氧鍵結合而成的，故于其中的－O－H－O－各原子當排列在一直在線時，由于具有這個規則性的關系，故水分子間自然將會形成有不少的空隙。

又例如一般食用的冰棒(例如甜冰棒)，其成分主要是由糖水及淡水的合成，故食用者于吃冰過程中當用嘴巴吸吮冰棒時，通常會將糖水同時吸入口中，而于糖水被吸吮走后此時于冰棒上的冰口感味道則會變淡，如施以吸吮更大的吸力，冰棒甚至變得毫無味道可言；究其原因就是因為糖分子(為固體)和冰(為水的固體)，兩者間為以混合物狀態結合，故糖分子和冰水的物理結合性，不是很緊密，而且因為冰棒其中的水分子間空隙較多，該等糖分子乃是存在于冰的各個水分子的空隙內，其二者間的比重不等，且其中冰的水分子與具甜性的糖分子間是互相以松散物理結構模式結合在一起，因此當食用者吃冰時，以嘴巴強力吸吮時， 糖分子將會混雜有少許的水分而會被吸出，故冰棒本身自然變淡，其道理即為如此。

相同的道理，換作是海水的情況下，海水主要成分是鹽分，鹽分它的化學名稱是氯化鈉，化學式NaCl，故鹽分與水結合時，混在水中形成咸咸的海水，其分子結構不同可借由負壓予以分離，因此把海水結成冰(其溫度約在攝氏-20℃～-15℃時結冰)，因而其鹽物質溶于水中，當把海水結成海水冰時，其所成海水冰的密度較小，亦即海水冰較松軟，當使用外力予以抽吸時，鹽物質和少許水份會很容易和海水冰分離開。因此本新型把海水變成淡水的方法其原理即在于此。

有鑒于此，本發明人乃針對上述需求加以研究改進，期能開發一種省能源、高效率的海水淡化制造設備，以提供消費大眾使用，為本實用新型所欲研創的發明動機。

技術實現要素：

本實用新型的主要目的，在于提供一種以綠能負壓技術將海水變成淡水的設備，該設備乃利用海水結冰后的物理特性，施以負壓的外力進而析出海水冰中的鹽物質，達到予以淡化海水冰，接著再將海水冰予以溶化以取得淡水，不僅所需設備的制程少、速度快，且淡化后的淡水純度高，極具實用性及經濟效益。

本實用新型的另一目的，在于提供一種以綠能負壓技術將海水變成淡水的設備，而該設備所組成的結構相當簡易且變化性大，不僅可供大型海水淡化廠供水設施應用，以快速大量制造海水淡化后的淡水；同時也適用于一般家庭的小型淡水制造裝置，以普及化海水淡化技術。

為達上述的目的，本實用新型以綠能負壓技術將海水變成淡水的設備，是由一冷凍裝置、一負壓裝置及一加熱裝置所組成；其特征在于：

一冷凍裝置，將凈化后的海水予以凍結成海水冰，設有輸冰管路連接負壓裝置；

一負壓裝置，將上述制程中的海水冰，通過負壓裝置產生的負壓吸引力以析離冰中鹽物質分置，使海水冰制備成淡水冰，設有導冰管路連結加熱裝置；

一加熱裝置，通過加溫方式將淡水冰予以溶化成淡水。

本實用新型的有效增益在于，其中通過該冷凍裝置可將凈化后的海水結成海水冰(或冰霜)，再將結冰后的海水冰(或冰霜)利用負壓裝置施予一負壓吸引力，令海水冰(或冰霜)中的鹽物質被析離，而使得析離后的海水冰(或冰霜)變成淡水冰(或冰霜)，最后再將淡水冰(或冰霜)予以加熱裝置予以溶化成淡水，即可通過本設備制程快速且大量的將海水變成可供飲用的淡水。

本實用新型的其它特點及具體實施例可于以下配合附圖的詳細說明中，進一步了解。

附圖說明

圖1為本實用新型的制造設備系統示意圖。

圖2為本實用新型的制冰篩板外觀示意圖。

圖3為本實用新型的負壓裝置示意圖。

具體實施方式

請參圖1所示，為本實用新型以綠能負壓技術將海水變成淡水的設備，本設備是由一冷凍裝置10、一負壓裝置20及一加熱裝置30所組成，并通過該冷凍裝置10可將凈化后的海水予以結成海水冰，再利用負壓裝置20施予海水冰一負壓吸引力，以析離冰中鹽物質并分置，使海水冰變成淡水冰，最后再將淡水冰通過加熱裝置30予以溶化成淡水儲放以供使用。

請再參圖1～圖3所示，為本設備的一較佳實施例，本實施例主要為將該設備中各裝置通過完整的系統規劃設計，而應用于大型供水廠，主要設有一冷凍裝置10、一負壓裝置20及一加熱裝置30所組成；其特征如下：

該冷凍裝置10，是由一制冰槽11、一冷凍機組12、一輸冰管路13、一蝸桿推進器14及鹵水槽15所組成。首先，本實施例于冷凍裝置10前端預設有一儲存槽40，如果是抽取較純凈的海洋深層水，也可免設該儲存槽40及相對導引的管路41。將海水予以初步進行雜質過濾后，再引進儲存槽40中容置，使海水自然沉淀達到更進一步的凈化效果，并利用管路41輸送至制冰槽11中，通過冷凍機組12可預先將槽內的海水溫度降低，另于制冰槽11底部設有輸冰管路13以與負壓裝置20連接，且于輸冰管路13內設有推進海水冰的蝸桿推進器14，并于蝸桿推進器14外圍包覆有一鹵水槽15，該蝸桿推進器14借由低轉速高扭力的旋轉作用，使制冰槽11中海水于鹵水槽15中結成海水冰后導引往前輸送，使得所制成的海水冰當于通過輸冰管路13中一制冰篩板16后，利用制冰篩板16上所設置具特定形狀的篩孔17(參圖2所示)而擠壓出較均勻且形狀呈粒狀的海水冰顆粒。且當如變換不同篩孔17形狀的其它制冰篩板16時，則可以制成不同形狀的粒狀海水冰。后續通過蝸桿推進器14不間斷地旋轉推進控制海水冰前進，將使得粒狀海水冰直接推送至下一制程的負壓裝置20中。

該負壓裝置20，是由負壓筒21、第一電磁閥22、筒蓋23、馬達24、集冰盒25、導冰管路26及第二電磁閥27所組成。

請參圖3所示，該負壓筒21即為一具有抽真空效果的負壓筒，構造一端設有第一電磁閥22連接于設有蝸桿推進器14的輸冰管路13上，且該負壓筒21于側部設有一觀視窗211，頂 端則設有筒蓋23，于筒蓋23中央設有一馬達24，馬達24下方連結設有一軸心241，于軸心241底端橫向設置有多片撥料桿242，而負壓筒21內壁則凸設有對應的卡斜面212，卡斜面212一旁側處設有一開口213，開口213外部連接于一集冰盒25，而集冰盒25下方則連接有一導冰管路26，于導冰管路26上設有第二電磁閥27，另于靠近負壓筒21底端設有一網板214，于網板214下位處負壓筒21壁上通過一抽真空管路28連接有一真空幫浦29。

使用時，則應用真空幫浦29通過抽真空管路28連結于負壓筒21以成為一抽真空負壓裝置20，當使海水冰輸送入負壓筒21后，海水冰顆粒將掉落被盛接于網板214上方，此時控制設備50將于偵測海水冰累積達一定數量時，自動啟動第一電磁閥22及第二電磁閥27進行關閉，使負壓筒21內形成一封閉狀態，并自動電控驅使真空幫浦29對筒內進行抽真空，于抽真空作用過程中將使海水冰內的鹽物質，自動從海水冰中被析離而出，由于鹽物質與水分中乃以松散的物理形態結合成海水冰且鹽的比重較大于水，故于負壓筒21中略施以負壓即可令鹽物質由海水冰中被析出，此乃本新型最主要的創意精神所在。又海水冰中的鹽物質被析離后即成淡水冰，且析離出來的鹽物質與淡水冰即一為液態液體、一為固態冰粒兩者自然分開，而淡水冰將被保留于網板214上方，當馬達24驅動使得軸心241上的撥料桿242旋轉后將撥動已脫除鹽物質的淡水冰，并應用卡斜面212的相互斜錐卡摯作用而將淡水冰收集于集冰盒25中，所收集的淡水冰再通過導冰管路26高低位差而匯入至于加熱裝置30中。整體制程于本實施例中，通過一真空幫浦29利用抽真空管路28連接于負壓筒21，當真空幫浦對負壓筒21施以負壓析離海水冰中鹽物質的同時，即可一并將鹽物質抽離負壓筒21輸往它處與筒內已脫除鹽物質的淡水冰冰塊分置，而抽離的鹽物質亦可供工業原料使用，為連貫作業方式，操作上相當方便。

該加熱裝置30，設有一與負壓筒21導冰管路26連接的儲水槽31，將析離后存于負壓筒21內的淡水冰輸送至儲水槽31中，并以內設的加熱器32將其淡水冰溶化即取得淡水供使用；另于實施時，該加熱裝置30設有溶冰泵、加熱管路，亦可直接通過溶冰泵或加熱管路(圖未視出)于輸送淡水冰的同時直接將其溶化后，輸往儲水槽31中儲放以供使用。

另外，本實用新型的冷凍裝置10于實施時，更可將容置于制冰槽11內的海水，于此槽中即凝結成一定大小尺寸的薄片式冰塊，再直接通過蝸桿推進器14高速旋轉將制冰槽內薄片式冰塊直接切削并予以推送至負壓筒21中，再通過負壓裝置20的制程將薄片式冰塊鹽物質加以析離，該實施例由于海水冰被制成薄片式形態，而具有較多大平面的表面可為負壓裝置20所抽吸，故可提升海水冰中鹽物質被析出的效率更大。

又，本實用新型亦可于結冰過程稍加改變，即將海水結成低密度冰霜，其固態冰霜粒子較前述冰塊更小且其密度更底，使結成冰霜海水中的鹽物質，在負壓裝置20的制程中稍加施以負壓即可將鹽物質自冰霜海水中析出，亦即在本實施中負壓筒21壓力設定不必太大，可減低真空幫浦29的功率，即可達成析出鹽物質的目的。

再者，本實用新型以綠能負壓技術將海水變成淡水的設備，不僅可供上述大型海水淡化廠設備系統應用，此外，于各實施例所實施的制程亦可由各裝置分開處理，如可將凈化后的海水直接由冷凍裝置或制冰機等制作成所需的冰粒、薄片式冰塊或冰霜，再將其置入負壓裝置中析離出鹽物質，使海水冰變成淡水冰，待淡水冰溶化后即可供取用，因此，本新型的設備亦適用于小型廠或一般家庭的小型淡水供應器裝置使用，適用性相當高且便利。

綜上所述，依上文所揭示的內容，本實用新型以綠能負壓技術將海水變成淡水的設備，其技術利用海水結冰后，其中的氫鍵結合比率將為提高，各分子彼此間的空隙較多，利用該空隙使鹽物質成分較容易被輕易析出，故只要略施以負壓吸引力，即可將鹽物質輕易地自海水冰中達到分離效果。可作為大量生產淡水的設備應用，且其制造成本低廉，具實用價值無疑，依法提出專利申請。

惟以上所述，僅為本實用新型的較佳實施例而已，當不能以此限定本新型實施的范圍；故，凡依本案申請專利范圍及專利說明書內容所作的簡單的等效變化與修飾，皆應仍屬本案專利涵蓋的范圍內。