CN107072161A

CN107072161A - 水培单元和系统

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Publication number: CN107072161A
Application number: CN201680001402.0A
Authority: CN
Inventors: 占卓; 黎志银; 陆珍; 陈营
Original assignee: Fujian Province Sino Science Biological Co Ltd
Current assignee: Institute of Botany of CAS; Fujian Province Sino Science Biological Co Ltd
Priority date: 2016-10-15
Filing date: 2016-10-15
Publication date: 2017-08-18
Anticipated expiration: 2036-10-15
Also published as: TWI691266B; CA3042907A1; KR20200124337A; KR102193261B1; TWI692297B; US20180103599A1; KR20200124338A; US11832565B2; EP3422840B1; KR20200124771A; CA3042932A1; US10791685B2; TW201906528A; TW201815277A; CA3042924A1; KR20200124770A; US20180132439A1; US20210015058A1; EP3422840A4; CA3042907C

Abstract

一种可配置的水培单元和系统。所述可配置的水培单元(100)包括一个水箱(110)。所述水箱包括至少一个分隔杆(1114、1115)和至少一个可移动坝元件(150)。所述至少一个分隔杆设置在所述水箱的底边用于分隔水箱成多个槽区。所述至少一个可移动坝元件可移动的安装在水箱内以阻挡营养的流动。所述至少一个分隔杆和所述至少一个可移动坝元件形成营养液在水箱内流动的可配置的通道。由于其模块化特征，所述可配置的水培单单元可以依次堆叠形成一个多层水培系统，其能实现营养液的垂直循环。

Description

水培单元和系统

技术领域

本发明涉及水培技术领域，特别是涉及一种在种植工厂使用人造光培育植物的水培技术，更特别的是涉及一种水培单元和系统。

背景技术

作为使用矿质营养液来培育植物的无土栽培方法，在室内使用人造光，例如LED灯，的水培技术已经越来越多的在种植工厂使用。

在一种传统的水培技术中，在水培设备中，典型的是使用培养水池或培养水箱。

为确保营养液的均匀分布，温室中经常看到的传统浅水培养模式通常需要一个长度超过30米的单层培养水箱和一个具有大概15度斜坡的倾斜布置。但是使用人造光在室内培育植物的植物培养设备，很少有20～30米跨度的建筑，因此在大部分普通建筑很难实现。因此出现了多层植物培养系统。

现有的一种多层植物培养系统，每个培养水箱内包含液体，比上述的浅水培养方式更深，例如水深培养模式，导致了更大的负载，继而需要对多层植物培养系统的承载量以及构成材料有更高的要求，

为满足上述要求，上述多层水培系统的主要框架通常是由金属部件建成，使用焊接或螺丝固定安装。这种多层水培系统，培养水箱是设置在主要框架的每层上，包括一个具有相对隔热效果好的泡沫材料和一层PE膜。植物生长灯与培养水箱相互独立设置，植物生长灯设置在每层，包括一个荧光灯或LED灯作为植物生长光源。

由于有限的空间和建筑的不同尺寸，植物生长设备的建造和安装过程中，所有的材料和组成都需要现场定制；例如，主要框架的所有的金属部件需要现场裁剪，所有培养水箱的膜也需要现场裁剪。并且，建造主要框架需要进行金属部件的焊接或螺接；胶带、胶水等也需要用来布置PE膜；安装LED灯也需要线路和悬挂结构。

因此，安装一个如上所述的传统植物培养设备的整个过程相当复杂。上述植物培养设备的拆装和/或维修也非常复杂并需要很高的劳动成本。并且，金属框架、螺丝和其他金属部件随时间过去很容易生锈，PE膜的寿命很短，需要每两年左右更换一次。更进一步，多层植物培养设备本身超过普通建筑的地板的承载要求，多层培养系统也很难在多层建筑中建成。

上述传统植物培养技术的这些问题限制了其实际操作中的广泛应用。

发明内容

为解决上述传统植物培养技术的问题，本发明提供了一种使用人造光的水培单元和系统。

第一方面，本发明提供一种在连续流动的营养液中培养植物的可配置的水培单元，包括一水箱。所述水箱包括：至少一个分隔杆和至少一个可移动坝元件。

所述分隔杆设置在所述水箱的底边用于分隔水箱成多个槽区。所述可移动坝元件可移动的安装在水箱内以阻挡营养液的通过。所述至少一个分隔杆和所述至少一个可移动坝元件形成营养液在水箱内流动的可配置的通道。

在另一较佳实施例中，所述可配置的水培单元，其营养液的通道是可配置的。例如所述至少一个分隔杆和所述至少一个可移动坝元件设置为营养液在水箱中沿着蜿蜒的通道流动，特别是营养液在水箱中沿着之字形的通道流动，除了之字形还可以是其他蜿蜒形状。在此并不限制。

在另一较佳实施例中，所述可配置的水培单元，水箱内营养液的深度是可配置的。就这点而言，所述至少一个可移动坝元件可移动安装在水箱的一个出水口之前以使得在水箱内流动的营养液具有一个可配置的深度。例如，可以设置为所述至少一个可移动坝元件包括至少两个具有不同高度的可移动坝元件。

如上所述的水培单元，所述至少一个可移动坝元件是通过榫槽连接可移动安装在水箱内。其他类型的连接方式也可以。在此并不限制。

第二方面，本发明提供一种水培单元，包括排列中水箱内的至少一个槽区的至少一个第一分流杆。所述至少一个分流杆形成穿过每个槽区的至少两个开口，用于分流以及由此均匀分布流动在水箱内的营养液。

在另一较佳实施例中，所述在槽区对齐的紧跟着营养液的通道的转折点的至少一个第一分流杆在通道转折点的营养液的流动方向相同的对齐方向具有一个逐渐增大的口径比。例如，所述至少一个第一分流杆形成三个穿过槽区的开口，沿着对齐方向具有5:6:8的口径比，所述对齐方向与通道转折点的营养液的流动方向相同。

如此设置，至少一个第一分流杆能保证营养液在通道内均匀流动和均匀分布。

在另一较佳实施例中，所述水培单元还包括至少一个在出水口前面的最后一个槽区的第二分流杆，所述至少一个第二分流杆的开口相比所述至少一个第一分流杆具有更小的口径比。

第三方面，本发明还提供一种水培单元，包括至少一个可移动分配器，所述至少一个可移动分配器可移动安装穿过水箱的至少一个槽区，并设为可均匀分布在水箱的至少一个槽区内流动的营养液。

在另一较佳实施例中，每个可移动分配器可移动安装在与水箱的至少一个槽区对齐的至少一个分流杆上。

如上所述的水培单元，每个可移动分配器包括至少一个整流孔，其分布并穿过每个可移动分配器；或至少一个整流缺口，其分布在每个可移动分配器的上边。

在另一较佳实施例中，每个可移动分配器是中空结构，所述中空结构具有至少一个设置在顶边的上孔和至少一个设置在侧边的侧孔，用以促进在水箱中的营养液流动时集中在可移动分配器的中空结构内的空气的释放，以此避免可移动分配器上浮。

第四方面，本发明提供了一种水培单元，其包括一水箱。在另一较佳实施例中，所述水箱具有多个设置在与水箱的上开口相对的背面的加强杆，所述多个加强杆在中间区域比在非中间区域有更大的密度分布。

在另一较佳实施例中，所述多个加强杆按照行和列分布并且所述多个加强杆与水箱为一体化结构。

第五方面，本发明提供了一种水培单元，包括一个过滤器，其可移动安装在一个出水口的前面并用于储存一定的固体物质并能允许营养液从出水口流出。

在另一较佳实施例中，所述过滤器的安装为在过滤器之后在出水口之前保留一个空置的区域，因此能够有效防止出水口被营养液中的固体物质堵塞。

因此，所述过滤器可以是具有倾斜边的形状，所述倾斜边在安装过滤器后位于空置的区域旁边，所述倾斜边具有至少一个具有预设网格大小的过滤网用以保留比预设网格大小更大的固体物质。

所述过滤器还包括一个底边，所述底边具有至少一个具有预设网格大小的过滤网用以在移除过滤网后收集过滤网上的固体物质。

所述过滤器是梯形，包括用于在安装过滤器后连接到侧壁的顶边。

在上述任一种水培单元中，其还包括一培育板，所述培育板可移动连接在水箱的上部开口上；所述培育板具有多个穿孔，每个穿孔为每个培育在培育板上的植物提供支撑空间。

更进一步，所述培育板还包括至少一个塞子，用于可移动的安装在至少一个穿孔上以改变培育板上培育的植物的分布。

第六方面，一种在连续流动的营养液中培养植物的水培系统，包括至少一个具有一个水箱、一个进水口和一个出水口的水培单元，每个水培单元可与另一个水培单元垂直堆叠形成多层结构；并且营养液从上往下流到每层的每个水培单元上。

该水培系统还包括至少一个光源，每个光源设置在第一层的水培单元的背面以发射植物兼容光以支持第二层的水培单元上培育的植物的生长，所述第二层比第一层低。

在另一较佳实施例中，每个光源包括一个植物兼容LED灯，用以发出植物兼容光以支持培育植物的生长。

所述水培系统还包括多个支撑部件，所述多个支撑部件可移动设置，并为相邻两层的两个水培单元之间提供机械支撑；以及至少一个连接相邻两层的两个水培单元的支撑部件包括一个具有上开口、下开口和内部空间的管，用以提供布置每相邻两层的两个水培单元之间的水力连接或电力连接的部件。

在另一较佳实施例中，所述管是提供布置每相邻两层的两个水培单元之间的水力连接的部件，第一层的第一水培单元的出水口水力连接到管的上开口；管的下开口是水力连接到第二层的第二水培单元的进水口；第二层比第一层低。

第一层水培单元的出水口通过第一水培单元的出水部分水力连接到管的上开口，所述出水部分包括：一个与第一管的上开口连接的下方开口；和一个与第一水培单元的水箱连接的侧方开口。

在另一较佳实施例中，所述出水部分的下方开口设置在一个从出水部分向下突出的下凸起上，所述下凸起的外壁与管的内壁相连接。所述下凸起的外壁具有多个加强杆，用以提供一种连接下凸起的外壁和管的内壁的加强件。

在另一较佳实施例中，所述管的下开口通过第二水培单元的进水部分与第二层的第二水培单元的进水口水力连接，所述进水部分包括：一个与管的下开口连接的上方开口；一个与第二水培单元的水箱连接的侧方开口；和一个位于侧方开口下方的底壁。

在另一较佳实施例中，所述进水部分的上方开口具有多个从上方开口的内壁突出的加强杆，作为阶梯以使管的下方开口立在上方开口上，由此提供管和进水部分的侧方开口的水力连接。

在另一较佳实施例中，所述管在底端具有一个靠近下开口的缺口用以与进水部分的侧方开口水力连接，并使得管的底端与进水部分的侧方开口连接。

在另一较佳实施例中，所述管用于提供布置相邻两层的两个水培单元的电力耦合的部件。

因此，在另一较佳实施例中，线路电路的主干线穿过连接相邻两层的两个水培单元的每个管。

所述线路电路的主干线还穿过每层的每个水培单元的线路部分，所述线路部分包括：一个连接第一管的下开口的上方开口；一个连接第二管的上开口的下方开口；以及一个侧方开口；至少一个上方开口和下方开口可以实现两段主干线的第一电力连接；以及所述侧方开口可以实现主干线和线路电路的分支的第二电力连接，所述分支与每层的每个水培单元相对应并与所述水培单元的植物兼容光源电力连接。

从以下说明和附图中可以得出其他实施例。

附图说明

为更清楚描述实施例，以下是附图的简要说明。下面描述的附图只用于描述一些实施例。其他实施例的其他附图对于本领域技术人员来说是很明显的。

图1描述了本发明的实施例的水培单元。

图2A、2B、2C、2D分别描述了本发明的实施例的水培单元的水箱的立体图、俯视图、仰视图和侧视图。

图2E和2F分别描述了多个水箱和多个水培单元的堆叠效果。

图3A描述了本发明的实施例的水箱内流动的营养液以E形状的通道流动的水培单元的结构。

图3B描述了本发明的实施例的使用在图3A的结构的水培单元中的可移动的分配器的结构。

图4A和图4B描述了本发明的实施例的水箱内流动的营养液以S形状的通道流动的水培单元的第二种结构和流体动力。

图4C描述了本发明的实施例的水箱内流动的营养液以S形状的通道流动的水培单元的第三种结构和流体动力。

图5A描述了两种不同结构的水培单元，深水培育和浅水培育。

图5B～5D描述了本发明的实施例中深水培育的可移动坝元件的立体图、侧视图和俯视图。

图5E～5G描述了本发明的实施例中浅水培育的可移动坝元件的立体图、侧视图和俯视图。

图6A描述了本发明的实施例的水培单元使用的过滤器的结构示意图。

图6B～6D描述了本发明的实施例的图6A描述的过滤器的立体图、俯视图和侧视图。

图7A描述了本发明的实施例的水培单元使用的培育板的结构示意图。

图7B描述了图7A中培育板的不透明塞子的使用的结构示意图。

图7C～7E分别描述了图7B中塞子的立体图、俯视图和侧视图。

图7F描述了本发明的实施例安装培育板到水箱上的结构示意图。

图7G描述了本发明的实施例的培育板和水箱的相对位置结构示意图。

图7H描述了本发明的另一实施例的培育板和水箱的相对位置的结构示意图。

图8A描述了本发明的实施例的水培系统的多层植物培育子系统的主要结构示意图。

图8B～8D描述了图8A中多层植物培育子系统的管和水培单元的管的连接的结构示意图。

图8E～8G描述了图8A多层植物培育子系统的管和水培单元的管的连接的另一种实施例的结构示意图。

图9A～9D描述了本发明的四个实施例的水培系统的多层植物培育子系统的结构示意图。

图10A和图10B描述了本发明两种实施例的实现营养液的垂直循环的水培系统的结构示意图。

图11A和11B描述了本发明的实施例植物兼容光源设置在水培单元的水箱的背面的结构示意图。

图12描述了本发明的实施例的安全防水的植物兼容光源的线路和光线路接点的连接方式示意图。

图13A和图13B描述了本发明实施例的水培系统的发光子系统的接线电路和布置方法。

具体实施方式

以下，参照本发明不同实施例的附图，本发明的实施例的技术方案将以可以理解的方式详细完整的描述。很显然的，所描述的实施例只是一个部分而不是本发明的所有实施例。根据本发明描述的实施例，本领域技术人员能够得到其他实施例，其也是落入本发明的保护范围内。

为解决上述传统植物栽培技术的问题，本发明提供了一种使用人造光线的水培单元和系统。

第一方面，本发明提供了一种水培单元。所述水培单元包括一水箱和一培育板。所述水箱设置为提供其内的营养液保存和流动的蓄水池，并为所培育的植物的根提供生长空间。所述培育板设置在水箱的上部开口上，并为水培单元内培育的植物提供支撑空间。所述水培单元还可以包括至少一个遮光罩，其设置在水箱的上部开口上，用于遮挡射入水箱内的光线。

图1描述了本发明的实施例的一种水培单元。如图1所示，所述水培单元100包括一水箱110，一培育板120和一对遮光罩130。所述培育板120和所述对遮光罩130设置在所述水箱110的上部开口之上并连接固定，该对遮光罩130分别设置在所述培育板120的相对的两侧。

所述水培单元100为矩形，长度小于等于1.5米，宽度小于等于1米。所述水培单元100尺寸较小，便于陆地运输和通过普通建筑的普通门转移。

需知，除了矩形，所述水培单元100也可以使用其他形状，例如正方形、圆形、六边形等。并不局限于此。

需知，所述遮光罩130数量、大小和形状可根据培育板120的设置随意调整，只要遮光罩130和培育板能够有效遮挡射入水箱的阳光由此阻止藻类在水培单元的水箱中生长。

图2A、2B、2C、2D描述了上述实施例水培单元100的水箱的立体图、俯视图、仰视图和侧视图。

如图所示，水箱110包括一个由四个侧壁112、113、114、115围绕形成的床111(例如，其底壁与水箱的上部开口相对)。水箱110的床111和四个侧壁112、113、114、115形成一个用于储存营养液和提供营养液流动的蓄水池，用于支持培育在水培单元100内的植物的成长。

如图2B所示，整个水箱110能够分隔成一个培育区域1180和分别分布在水箱110相对两侧壁113和115的两个通道区域1181。培育板120遮盖所述培育区域1180，下面将详细描述。每个通道区域1181提供一个营养液在水箱110中流动的通道，并能够设置有其他功能单元，例如分流杆1116、可移动坝元件150的安装结构等。所述通道区域1181还能便于收集不必要的物质和观察水箱110中的营养液。

水箱110的上部开口上分布有多个从每个侧壁112、114中延伸出来的突出杆116。这些突出杆116可设置为培育板120的安装工具和滑动工具，如图7F、7G和7H所示。

如图2B所示，水培单元100的水箱110具有三个从水箱110的床111从左往右延伸出来的槽区1111、1112、1113，由分布在水培单元的水箱110的床111的上表面的两个分隔杆1114、1115分隔出来。

每个槽区1111、1112、1113提供一个流动在水箱110中的营养液的通路或通道。由于水培单元内培育的植物的根是浸泡在营养液中，每个槽区1111、1112、1113因此还提供一个培育的植物的根生长区域。

为确保营养液在通道内的流动分布均匀，每个槽区1111、1112、1113在通道区域1181内在与侧壁113、115相对的位置还设有多个分流杆1116。所述多个分流杆1116为短杆间隔分布并在垂直于通道的方向对齐。所述分流杆1116用于分流以使营养液的流动均匀分布。

根据实际需要，每个分流杆的大小、两个分流杆之间的距离、分流杆的位置都可以调整以确保营养液在水箱内的流动得到好的分布效果。

更进一步，所述多个分流杆1116能够作为在水培单元内安装其他功能部件(例如图3A和图3B所述的可移动分配器)的锚。

需知，上述使用分隔杆1114、1115分隔水箱110的床111以形成三个槽区1111、1112、1113的水培单元只代表一种实施例，在实际操作中，分隔杆可以具有不同的数量、长度、方向、高度。并不局限于此。

更进一步，在一些实施例中，所述分隔杆1114、1115可以是与水箱110独立分开的分离部件，并能安全防水地安装在本发明的水培单元的水箱110的床111的上表面。在一较佳实施例中，所述分隔杆1114、1115可以与水箱110一体连接，并从水培单元的水箱110的床111的上表面凸出来。

如图2C所示，与水箱110的上部开口相对的水箱110的下表面设有多个加强杆1117，所述加强杆1117在长度和宽度方向上对齐用于加强水箱110的结构以防止变形发生。更进一步，承受水培单元的重量的分布的加强杆1117在中间区域比在其他区域(例如沿着长度方向和/或宽度方向的侧边区域)密度分布更大，如图2C中虚线矩形框所示。

除了图2C所示的实施例，所述多个加强杆1117还可以根据实际需要设置不同的尺寸、排列、分布和形状。并不局限于此。

如图2B所示，所述矩形水箱110还包括用于为水箱110内流动的营养液设置一个进水口和一个出水口的四个角部141、142、143、144，为机械和水力连接所述水培单元的水箱110的管道提供外壳。

每个角部141、142、143、144具有分别于水箱110的上部开口和底边相对应的一个上开口1118和一个下凸起1119，如图2D所示，为简化只标出了一个角部。所述上开口1118提供管310的安装空间，如图8所示，通过连接所述上开口1118的内壁与所述管310的外壁。下凸起1119提供管310的安装空间，如图8所示，通过连接所述下凸起1119的外壁与管310的内壁。

所述四个角部的上开口1118和下凸起1119都具有相同大小，上开口1118比下凸起1119尺寸上更宽一些，则第一个水培单元的水箱的每个上开口可以包围第二个水培单元的水箱的下凸起，则可以形成多个水箱如图2E所示，或多个水培单元，如图2F所示，的堆叠，可以很方便的进行收纳和运输。

更进一步，为加强角部，并更进一步提供一个更牢固更方便的安装工具以连接角部和管，上开口1118的内壁和下凸起1119的外壁都具有多个加强杆1120，如图2D所示。

四个角部141、142、143、144中，两个角部特别的分别作为水培单元的水箱110的一个进水口和一个出水口，另一个角部用于接线路。

在此描述的一个实施例中，在水箱110内相对的其中一个第一角部141和第二角部143分别作为水培单元100的水箱的一个进水口和一个出水口。营养液通过进水口141流入水培单元100的水箱110内，并从出水口143流出。因此两个角部作为进水部分141和出水部分143。水培单元100的水箱110更进一步具有一个第三角部或接线路角部142，用于电线接线路。其他实施例中四个角部141、142、143、144可以分配用作进水口、出水口和接线路。

需知，上述实施例，水培单元100的水箱110的主体，包括床111,、四个侧壁112、113、114、115、分隔杆1114、1115和四个角部141、142、143、144，可以是一体结构。所述水箱110的主体的一体结构可以是聚合物制成，例如ABS，因此可以很方便的通过注塑生产。所述方法生产的水培单元具有重量轻、结构牢固、更长的使用寿命等优点，并且可以有效避免正常工作中的破裂和渗水问题。

上述的水培单元还可以包括至少一个可移动坝元件，其能够固定安装在水箱内的一定区域(例如，分隔杆的一端和侧壁之间的区域)，用于阻挡水培单元的水箱内流动的营养液流出从而调整通道和深度。

可移动坝元件的设置可以作为坝以阻挡营养液流动，这些可移动坝元件和分隔杆一起可以形成水培单元的水箱中营养液的通道。

图3A中描述的一种实施例并没有使用可移动坝元件，从进水部分141的进水口流动到水箱110内的营养液在通过出水部分143的出水口流出水箱110之前以E形状的通道流动。

如图4A所示的另一种实施例，通过固定安装两个坝元件150(更详细的描述在图5B～5G)在水培单元的水箱的位置A和位置B，从进水部分141的进水口流动到水箱110内的营养液在通过出水部分143的出水口流出水箱110之前以S形状的通道流动。特别的，在图4A所示的实施例中，两个分隔杆1114、1115和两个可移动坝元件150安装在位置A和位置B，三个槽区1111、1112、1113形成在水箱内流动的营养液的S形状的通道，从进水部分141开始，到出水部分143结束。

如上所述，为了确保营养液沿着通道均匀流动，间隔分布并在垂直于每个槽区的方向上对齐的多个分流杆1116设置在水箱的每个通道区域内，用于分流营养液。

考虑到从进水部分141沿着水箱内的S形状的通道流入到出水部分143的营养液的流体动力，设置在每个槽区的每个转弯的所述些分流杆1116可以设为在转折点沿着流动方向具有一个逐渐增大的开口，如图4A所示。如图所示的实施例，沿着流动方向，三个开口被两个分流杆1116分割形成，孔径比为5:6:8，(分别根据W，或宽；M，或中，以及S，或小)，确保营养液从通道到槽区通过时相对均匀流动。

更进一步，如图4B所示，描述了从进水部分141沿着水箱内S形状的通道到出水部分143的营养液的流体动力，一组更宽的分流杆1116A(在其他位置的分流杆1116相比)分布在出水部分143(如虚线椭圆部分公开的)前面的通道最后一个槽区的末端，其保证了营养液流动的狭小开口。具有狭小开口的分流杆1116A的布置可以更进一步保证营养液的均匀流动，继而保证水培单元内培育的植物的根部获得充分的均匀的营养素分布。

需知，除了上述实施例能够实现营养液的S形状的通道，其他实施例可以实现相似的营养液在水箱中的之字形的通道。

例如，如图4A描述的，与平行设置的分隔杆1114、1115和两个安装在位置A和位置B的可移动坝元件150结合的方式相似，水培单元可以包括m(m＝2、4、6、8…)个平行设置的分隔杆和对应的m个分别相间安装在每个分隔杆的一端的可移动坝元件，以固定安装在水箱的对应侧壁上。由此，水培单元可以在水箱内形成n(n＝3、5、7、9…)个槽区，从进水部分141流入的营养液在水箱内沿着之字形通道流动并最后流出出水部分143。

图4C描述的另一种实施例，进水部分141和出水部分143设置在同一边。通过设置一个分隔杆1130在水箱的底面，并固定安装一个可移动坝元件150在分隔杆130和连接进水部分141和出水部分143的侧壁之间，水培单元因此在水箱内形成两个槽区1131、1132，水培单元的水箱内流动的营养液因此可以走之字形通道，如图4C的虚线箭头所示。同样的，如图4A和图4B所示，一组更宽的分流杆1116A(与在其他位置的分流杆1116相比)分布在出水部分143(如虚线椭圆部分公开的)前面的通道最后一个槽区的末端，其保证了营养液在水箱内的均匀流动。

同样的，水培单元可以包括m(m＝1、3、5…)个平行设置的分隔杆和和对应的m个分别相间安装在每个分隔杆的一端的可移动坝元件，以固定安装在水箱的对应侧壁上。由此，水培单元可以在水箱内形成n(n＝2、4、6…)个槽区，从进水部分141流入的营养液在水箱内沿着之字形通道流动并最后流出出水部分143。

更进一步，需知，水培单元的水箱内流动的营养液的通道可以是蜿蜒的形状，除了S形状和之字形，例如可以类似迷宫，通过具有不同方向的分隔杆和具有不同位置的可移动坝元件的结构。在此并不限制。

还需知，S形状或之字形的通道的槽区(在其他实施例中或具有更多的蜿蜒通道段)越多，水培单元的水箱内营养液的流动的循环越少，循环营养液所所需要泵的力量越小。因此，通过设置更多在水箱内流动的营养液的通道的槽区(或段)可以在操作过程中更节约能源。

为了保证营养液在水箱中的通道流动的分布均匀，水培单元可以更进一步包括至少一个可移动分配器160，其设为穿过水箱的通道。每个可移动分配器160包括一个具有多个整流缺口162的杆161，整流缺口162设置在杆161的顶边。这样的设置可以使得可移动分配器160能够整流并因此均匀分布营养液的流动。除了这种设置，在其他实施例中，每个可移动分配器可以包括多个具有相似功能的整流孔，在此不再赘述。

每个可移动分配器160可以是中空结构，并可以设置为可移动安装在所述多个分流杆1116上，如图2B所示，在布置时可以穿过水箱的通道。在中空结构161的上边设置有多个上孔163，在中空结构161的一个边设置有多个侧孔164，他们可以促进在水箱中的营养液流动时集中在可移动分配器160的中空结构161内的空气的释放，以此避免可移动分配器160上浮。

以下需知。可以有不同类型的可移动分配器160具有不同结构的整流孔和上孔，多种安装方式也可以。图3B只描述的一种实施例，其他实施例不再赘述。

安装在水箱位置C，靠近出水部分143，的可移动坝元件150的高度确定了水培单元的水箱流动的营养液的深度，具有不同深度的营养液的不同培育条件可以通过安装不同高度的可移动坝元件150在位置C上，这种布置在出口的可移动坝元件标记为150A以与其他位置的可移动坝元件区别开。

如图5A所述的一种实施例，具有25mm高度的可移动坝元件150A，如图5B～5D所示，可以安装在位置C上以获得一个深水培育模式，如图5A所示的上箱体，可以特别的使用在植物的发芽阶段。在其他实施例中，如图5A所示，具有12mm高度的可移动坝元件150A，如图5E～5G所示，可以安装在位置C以获得一个浅水培育模式，如图5A所示的下箱体，可以特别的使用在植物的发芽后阶段。

因此，使用25mm或12mm的可移动坝元件150A，选择深水培育模式或浅水培育模式，以及两种培育模式之间的转换可以通过相同的这里所述的水培单元100来实现。

可移动坝元件150A安装到水箱110的位置C可以通过如上所述图5A～5G所示的榫槽设计，所述可移动坝元件150A的两边可以设有两个槽151，水箱上的安装位置C上分别设有两个榫152。这里只表示一种实施例，其他安装方式也可以。

如图6A所示的本发明的实施例，所述水培单元还可以包括一个过滤器170，图6B、图6C、图6D分别描述了所述过滤器的立体图、俯视图和侧视图。

如图6A所示，所述过滤器170可以设置在水箱的一个通道区域内，并位于出水部分143的前面，并用于收集过滤器上不必要的物质以避免不必要的杂物进入循环的营养液中。不必要的物质可能包括要培育的植物的主根分离出来的根尖，也可以包括根部分泌的物质或其他具有一定尺寸的颗粒。

如图6A和6B所示，过滤器170可以是一个具有第一边171、第二边172和底边173的直角梯形形状，第一边171和第二边172与底边173呈直角，第二边172在梯形的斜边。所述过滤器170设置在通道区域出水部分143的前面，如此底边173与水箱110的床相连接，第一边172与水箱的侧壁相连接，第二边172穿过通道区域在过滤器170和出水部分143之间留下一个空置的区域174。所述过滤器170的第二边172具有至少一个具有预设网格大小的过滤网175.

过滤器的形状和其在水培单元的水箱内的形状可以从营养液中收集比过滤网175的预设网格大小更大的不必要的物质，但是还能使剩下的营养液在流出出水部分143之前流过第二边172到空置区域174。空置区域174可以有效避免出水口被营养液中的不必要的物质堵塞。

所述底边可以具有至少一个过滤网175，与第二边172相似。这种结构可以便于在使用所述水培单元的培育的正常维修中收集过滤器170上的不必要的物质。

需知，上述过滤器170只是表示一种实施例，在实际使用中，过滤器170可以有其他结构和设置方式。这里不再赘述其他实施例。需知，过滤器170也在水培单元的实施例中也可以是不必要的。

如上所述，一种水培单元还包括一个培育板120，设置在水箱110的上部开口上。如图1和图7A所示，所述培育版120具有多个穿孔121，所述多个穿孔121排列成具有行和列的矩阵，每个穿孔121是使用所述水培单元培育的植物的容纳空间。

本发明的实施例中，所述培育板120可以包括，例如，180个或54个穿孔，也可以根据实际需要，设置其他数量的穿孔。

典型的，具有更多数量的穿孔的培育板，例如180个穿孔，可以用在培育发芽时期的植物，此时，植物比较小，在培育板120上和水培单元100的水箱100内所需要的成长空间比较小。具有较少数量的穿孔的培育板，例如54个穿孔，可以用在培育发芽后的植物，例如培养阶段I，此时植物长的更大一些，在培育板120上和水培单元100的水箱内需要更多的成长空间。

为了容纳在后期，例如上述培育阶段I后的培育阶段II，植物生长更大的需要，可以设置多个塞子10以减少穿孔数量，以适合植物生长。例如，如图7B所示，多个塞子可以用来堵在同一行的相间的穿孔121和同一列的相间的穿孔121，以此获得分布均匀的数量减少的穿孔，例如在设置塞子122后只剩下27个穿孔。

需知，除了以上描述的设置多个塞子的方式来，还可以设置其他方式来遮盖穿孔，在此并不限制。为遮挡射入水箱的光线，以避免藻类在水培单元内的生长，每个塞子122可以是非透明材料制成。

如图7A所示，培育板120可以具有两个缺口123分别设置在培育板120的两个对边。所述缺口作为水箱110的侧壁的突出杆116的适配部件以提供培育板120与水箱110的安装工具和滑动工具，如图7F、7G和7H所示。

如图1所示，水培单元也可以包括至少一个设置在水箱110上和培育板120的边沿的遮光罩130以阻挡光进入水箱，以此避免藻类在水箱中生长。例如，如图1所示的水培单元100，包括一对遮光罩130，其分别设置在矩形水箱110的两个对边与中间的培育板120并列。其他实施例的具有至少一个遮光罩130的水培单元也可以，根据不同大小、尺寸和培育板120、水箱110的结构。在此不再赘述。与传统水培设备相比，上述的水培单元的所有部件，例如水箱(具有一体结构的分隔杆和角部)、可移动坝元件、可移动分配器、培育板、塞子、遮光罩可以方便的工业大规模生产和安装，不需要斜坡，还能在植物培育期间循环营养液。

更进一步，上述水培单元的设计，适用于水培系统的模块化使用。

特别的，多个水培单元可以组合安装形成一个水培系统的植物培育子系统，其具有一个营养液循环子系统和一个发光子系统。通过以下特定的实施例来详细说明。

图8A是本发明的实施例的植物培育子系统的主要结构示意图。所述植物培育子系统300包括多个水培单元100，其可以垂直依次堆叠形成一个多层搁架状结构。所述多个水培单元100可以基于上述的任何实施例的水培单元。

在如8A所示的植物培育子系统300中，相邻两层之间的水培单元在四个角的位置设有四个管310，为避免混淆，只有角E的管标记出来，这些角用于提供多层水培系统中相邻两层水培单元100之间的机械连接、水力适配和/或电力适配。在这里，角D、E、F、G与上述水培系统的四个角相对应。

图8B是使用在上述多层水培系统的管310的立体图。如图中所示，管310具有矩形或方形的横截面，具有空的内部空间，并在管的两端分别具有开口。管310的横截面可以是其他形状，例如圆形，如图8C所示。

为便于安装和连接管310和水箱110的角部，角部的上开口1118还可以设为具有多个加强杆1121，其可从上部开口1118的内部突出一定深度以具有阶梯的功能，如图8B和8C所示的管310可以接触、连接和支撑在其上。因此便于将管与进水部分141、出水部分143或线路角部142接触或连接，每个具有一个作为营养液的开口或每个水培单元线路的开口的侧开口1122。本实施例的管310还可以适用于其他角部，例如角部144，上面不需要设有侧开口，图中没有显示。

图8E和8F所示为本发明的实施例的具有方形或圆形横截面的管310。这两张图中，每个管310的其中一端具有一个缺口1123，用于提供水培单元的水箱的角部(例如进水部分141、线路角部142和出水部分143)的侧开口1122的空间，通过管310的缺口1123，当安装管到角部141、142或143上，管310可以直接从上开口1118插入，缺口1123可以适配连接角部的侧开口1122.

管310由高机械强度的材料制成，其可以是金属例如铝，聚合物材料例如ABS或其他材料。优选的，管310由聚合物材料制成，其比其他材料具有耐酸、耐碱、耐生锈和耐腐蚀的优点。并且，管310的空间可以用做营养液的通道或线路管道。

为了确保管310和水培单元的安全防水的连接，管的连接部分和水培单元的水箱的角部可以使用反性螺纹连接(外螺纹和内螺纹)。其进一步便于整个水培系统的安装和拆卸。

在一些实施例中的植物培育子系统300，顶层180没有设置水培单元，如图8A所示，顶层180可以设置在最高层。所述顶层可以在植物培育子系统的搁架状结构中起到结构作用，并可以为相邻较低层上的水培单元安装植物兼容光源。顶层180的结构这里不再详细赘述。

如图8A所示的植物培育子系统300，位于多层搁架状结构的两个相对的角D和F上的管310提供不同层的水培单元之间的水力连接；在角G上的管310用于提供不同层的水培单元之间的电力连接；最后一个角E上的管310可以主要用于提供机械支撑，也可以具有其他功能。

需知，用于水力连接和电力连接的不同角D、E、F、G上的管310的特定设置是可以任意的，也可以交换。其他实施例也可以，在此并不限制。

如图8A所示的植物培育子系统300，四个地面管320(为避免混淆，只有角E的地面管标记)设置在底层水培单元和地面之间，并可提供整个植物培育子系统300的机械支撑。每个地面管320的底端由盖子330包裹(为避免混淆，只有角E的盖子标记出来)以安全防水的覆盖所述地面管320的开口，并且所述盖子330还连接到一个立在地面的可调节的腿340上(为避免混淆，只有角E的可调节脚标记出来)。

更进一步，根据不同的角的位置，四个地面管320可以具有水力连接(角D和F)和电力连接(角G)的特点。例如，角D和F的地面管可以分别具有一个在侧壁上的开口，用于与营养液循环子系统的其他部件(例如营养液蓄水池)连接，角G的地面管320具有一个在侧壁上的开口，用于植物培育子系统和外接电源的电线路连接。

需知，除了图8A所示的多层植物培育子系统的实施例，根据层数和层间距设置不同的结构的其他实施例也可以。

例如，第一实施例的水培系统有三层水培单元，如图9A所示；而在第二实施例，水培系统具有六层水培单元，如图9C所示。另一方面，如图9A和9B所示，其他实施例的水培系统具有不同的层间距，主要由管310的长度决定。并且水培系统可以具有多种不同相邻水培单元之间的层间距，如图9D所示。

需知，水培单元的数量和层间距基于例如水培系统所在的房间的实际高度、所培育植物的期望高度和植物的生长阶段等因素建造。在此并不限制。

如图8A所示的多层植物培育子系统，还包括营养液循环子系统，用于实现整个水箱系统内营养液的垂直循环。

所述营养液可以首先从进水口进入，通过水培单元的最上层(n)，然后流经比最上层(n-1)更低的第二层的水培单元，然后流经第三层(n-2)的水培单元，如此继续，直到最底层的水培单元最后流出整个水培系统。

为实现如上所述的营养液的垂直循环，所述营养液循环子系统需要一个用于储存营养液的营养液蓄水池(图中没有显示出来)、一个用于将营养液抽到最上层的泵(图中没有显示出来)，以及所述主要多层植物培育子系统。更进一步，所述多层植物培育子系统还需要能够实现管之间、管和每层水培单元的进水口、水箱和出水口之间的水力连接的特殊结构。

图10A描述了本发明实施例能够实现营养液的垂直循环的水培系统的结构示意图。

在本实施例中，所述三层水培系统使用角D1和F1的管用于三层水培单元的水力耦合，并使用特殊设计的每层水培单元的进水部分和出水部分以实现整个水培系统内营养液的垂直循环。

如图10A实线箭头所指示的，营养液首先从第一层(第一层单元)的水培单元的进水部分O1(圆圈标记)的上方开口流出。由于进水部分O1没有下方开口，营养液水平流经进水部分O1的侧方开口流入第一层单元。在流过第一层单元后，营养液到达出水部分P1(方框标记)。由于出水部分P1具有下方开口410，营养液沿着连接管向下到达第二层单元的进水部分Q1(圆圈标记)。

与进水部分O1相同，进水部分Q1也没有设置下方开口，因此营养液可以经过进水部分Q1的侧方开口进入第二层单元。在流过第二层单元后，营养液到达出水部分R1(方框标记)。与出水部分P1相同，出水部分R1具有一个下方开口，营养液可以流过所述下方开口并经由连接管向下流到第三层单元的进水部分S1(圆圈标记)。

与进水部分O1和进水部分Q1相同，进水部分S1也没有设置下方开口，因此营养液流经进水部分S1的侧方开口进入第三层单元。在流过第三层单元后，营养液到达出水部分T1(方框标记)。与出水部分P1和出水部分R1相同，出水部分T1具有一个下方开口，营养液可以流过所述下方开口并向下流到角F1的地面管。通过角F1的地面管的侧方开口，营养液可以流出整个水培系统以达到营养液的垂直循环。

如图10A所示的实施例，营养液流经整个水培系统是按照顺序“进水部分O1-出水部分P1-进水部分Q1-出水部分R1-进水部分S1-出水部分T1”。因此，通过交替设置进水部分和出水部分在每个独立层的水培单元上，营养液可以从最上层的水培单元以之字形流经多层水培单元，并流出最底层的水培单元，因此实现整个水培系统的营养液的垂直循环。

图10B所示为另一种实施例的可以实现营养液垂直循环的水培系统的结构。

在本实施例中，所述三层水培系统使用角E2和F2的管来实现三层水培单元之间的水力耦合，并在每层水培单元使用特殊设计的进水部分和出水部分以实现整个水培系统的营养液的垂直循环。

如图10B实线箭头所指示的，营养液首先从第一层水培单元(第一层单元)的进水部分O2(圆圈标记)的上方开口流入。由于进水部分O2没有下方开口，营养液水平流经进水部分O2的侧方开口流入第一层单元。在流过第一层单元后，营养液到达出水部分P2(方框标记)。由于出水部分P2具有下方开口410，营养液沿着连接管向下到达第二层单元的进水部分Q2(圆圈标记)。

与进水部分O2相同，进水部分Q2也没有设置下方开口，因此营养液可以经过进水部分Q2的侧方开口进入第二层单元。在流过第二层单元后，营养液到达出水部分R2(方框标记)。与出水部分P2相同，出水部分R2具有一个下方开口，营养液可以流过所述下方开口并经由连接管向下流到第三层单元的进水部分S2(圆圈标记)。

与进水部分O2和进水部分Q2相同，进水部分S2也没有设置下方开口，因此营养液流经进水部分S2的侧方开口进入第三层单元。在流过第三层单元后，营养液到达出水部分T2(方框标记)。与出水部分P2和出水部分R2相同，出水部分T2具有一个下方开口，营养液可以流过所述下方开口并向下流到角F2的地面管。通过角F2的地面管的侧方开口，营养液可以流出整个水培系统以达到营养液的垂直循环。

如图10B所示的实施例，营养液流经整个水培系统是按照顺序“进水部分O2-出水部分P2-进水部分Q2-出水部分R2-进水部分S2-出水部分T2”。因此，通过交替设置进水部分和出水部分在每个独立层的水培单元上，营养液可以从最上层的水培单元以之字形流经多层水培单元，并流出最底层的水培单元，因此实现整个水培系统的营养液的垂直循环。

在整个多层水培系统，上述过滤器可以设置在每层的水培单元，位于水箱上与出水部分相靠近的位置，并能够保留不必要的物质以保证营养液的连续循环。

在其他实施例，只有底层的水培单元设置过滤器，用于在营养液从多层水培系统中离开之前从营养液中保留不必要的物质。

在上述的营养液循环子系统，为了便于水培系统安装和拆卸时的水力连接和断开，每个管、进水口、出水口的连接部分还可以使用一种安全、可拆卸和连接的部件。例如，管和水培单元的水箱的进水扣之间的水力连接和断开可以通过在要连接或断开的管和进水口上设置外螺纹和内螺纹的部件。其他实施例也可以。

由于植物生长需要光，上述多层植物培育子系统包括一个发光子系统。所述发光子系统可以包括一个电源、多个植物兼容光源和一个线路电路。电源(图中没有标示出来)可以通过线路电路提供电源给每个植物兼容光源，每个植物兼容光源支持每层水培单元所培育的植物的生长。

在本发明的实施例中，植物兼容光源可以是相邻两层的两个水培单元之间的独立部分。在本发明的其他实施例中，植物兼容光源可以设置在上层(例如层n+1)上的水培单元的水箱的背部，并提供植物兼容光以支持下一层(层n)上水培单元中培育的植物的生长。

图11A和11B描绘了本发明的实施例植物兼容光源设置在水培单元的水箱的背部的示意图。所述植物兼容光源500包括多个灯，用于发射植物兼容光以支持所培育植物的生长。所述灯可以是能发射植物兼容光的LED灯，其他类型的灯也可以。

如图11A所示，多个灯按照均匀间隔的列分布，每个灯510通过一对安装架安装在水培单元的水箱110的背面，所述安装架包括第一安装架520A和第二安装架520B。第一安装架520A和第二安装架520B分别沿着两个相对的边线安装在水箱110的背部。

除了作为安装灯510的角色，第一安装架520A还可以提供灯510和内置在水培单元的水箱的其中一侧壁的线路电路之间的电力连接(如图11A和11B中箭头所示)。所述第二安装架520B与第一安装架520A配合用以安装灯510。除了本实施例，其他具有安装架和结构的设置的实施例也适用。

第一安装架520A和第二安装架520B中的至少一个上设有多个灯连接盖530。每个灯连接盖遮盖灯和第一安装架520A和/或第二安装架520B之间的连接点，因此提供了一种安装和/或隐藏线路的部件。

如图12所示，水培系统的发光子系统还包括一个盖子540，安全的设置连接在水箱110的一个侧壁上，用以提供线路和灯之间的线路和连接点的防水外壳541。所述防水外壳541设置在水培单元的内侧。

水箱侧壁和盖子540之间的安全防水的连接可以例如通过如图12所示的榫槽连接方式实现，设置在盖子540的外凸缘的榫542与设置在水箱的侧壁的相应外凸缘的槽541相适配。除了榫槽连接方式，其他连接方式也可以，只要连接安全，并能提供线路和连接的防水外壳541。

需知，在一些实施例中，水培系统中的顶层没有设置水培单元，与图11A描绘相同的植物兼容光源可以安装在上层的底面以提供植物兼容光源给相邻下层上的水培单元上培育的植物。

图13A描绘了本发明实施例的水培系统的发光子系统的线路电路的示意图。该线路电路700包括一个主干线710和多个分支。所述主干线710穿过该植物培育子系统300的所有层并与每个分支电力连接。

每个分支720与每层水培单元的水箱相对应，并内置在水箱上，用以为安装在水培单元的背部的植物兼容光源500提供电力。

所述主干线710穿过每层水培单元的角G和角部730(圆圈标记)的每个管的空间，其包括多个段711，每个段711对应一层水培单元。相邻两个段711通过另一对的连接件712和713电力连接。

每段711具有一个小分支714，所述小分支714通过一个第二对连接件715和725电力连接到分支720上，所述第二对连接件分别设置在小分支714的一端和分支720的一端。

如图13B所示，所述角部730具有一个侧边开口740用以露出小分支714以使得小分支714和分支720相电力连接。

水箱100的边线还包括多个开缝750，每个开缝750对应一个灯，每个开缝用以提供分支720的安装和/或隐藏部件。

需知，所述线路电路700可以具有与上述图13A和13B描绘的实施例不同的设计。在此不再赘述。

与传统水培设备相比，本发明的水培单元和系统具有如下有益效果：

1、水培单元的水箱具有一体化结构，因此，水箱和水培单元的其他部件，例如培育板、可移动分配器、可移动坝元件等，能够很方便的进行大规模生产、安装和拆卸，而且不容易破裂或渗水的，还能够具有更长的使用寿命和更少的成本。并且，使用非金属塑料，如ABS，来生产水培单元的各种部件比常规使用在传统设备上的金属部件具有重量轻、耐酸、耐碱、防生锈、防腐蚀的优点，因此其特别适用于高湿度和高盐分环境的室内植物工厂。

2、水培单元的设计，特别是可移动坝元件和水箱床上的分隔杆的布置，为控制水箱内流动的营养液的深度和通道带来有效的灵活性和便利性，因此能够在具有不同植物生长阶段需求的深水培育模式和浅水培育模式之间方便的转换，例如水培单元的水箱上培育的植物的发芽阶段、培育阶段I、培育阶段II等。

3、在培育板上使用遮盖多个穿孔的塞子，用于提供培育植物的支撑空间的穿孔的数量可以很方便的进行调整，以适应不同阶段的植物生长需要。

4、水培单元的设计使得多个水培单元可以组合模块化以安装成一个具有垂直多层结构的水培系统，其能够减少培育植物的生长空间。据估计，一个单水培系统(例如单个搁架)占用大概1～2平米的空间。还可以并行或背对背的建立多个水培系统以提供更大范围的植物工厂方案。

5、在多层水培系统中，当营养液从上到下流经每层的水培单元，营养液可以进行垂直循环。因此，有效降低生长植物所需的营养液的量，因此其能够节约能源。

6、在多层水培系统中，两层水培单元的层间距可以定制，适应不同高度的植物和不同阶段的培育需求；层的数量可以定制，具有适应植物工厂内不同高度的房间和建筑的特点。

7、在多层水培系统中，所有的线路和管都内置在连接管内，使用标准连接头工具，例如成对的螺纹和电力适配器，可以实现建立和拆装水力连接和电线路。

上述虽然详细说明了一些实施例，但是仅是为了描述。因此，需知除非特别声明，这里描述到的部分并不是都必须和必要的元素。

上述提到的典型实施例的对本发明有益的不同的变换或等同替换，本领域技术人员都可以实现，并不脱离本发明所要求的权利要求的精神和范围，权利要求的范围与最广泛的解释一致，以此包含变换和等同结构。

Claims

1.一种在连续流动的营养液中培养植物的可配置的水培单元，包括一水箱，其特征在于，所述水箱包括：

至少一个分隔杆，所述分隔杆设置在所述水箱的底边用于分隔水箱成多个槽区；以及

至少一个可移动坝元件，所述可移动坝元件可移动的安装在水箱内以阻挡营养的流动；

其特征在于：

所述至少一个分隔杆和所述至少一个可移动坝元件形成营养液在水箱内流动的可配置的通道。

2.根据权利要求1所述的一种水培单元，其特征在于：所述至少一个分隔杆和所述至少一个可移动坝元件设置为营养液在水箱中沿着蜿蜒的通道流动。

3.根据权利要求2所述的一种水培单元，其特征在于：所述至少一个分隔杆和所述至少一个可移动坝元件设置为营养液在水箱中沿着之字形的通道流动。

4.根据权利要求1所述的一种水培单元，其特征在于：所述至少一个可移动坝元件可移动安装在水箱的一个出水口之前以使得在水箱内流动的营养液具有一个可配置的深度。

5.根据权利要求4所述的一种水培单元，其特征在于：所述至少一个可移动坝元件包括至少两个具有不同高度的可移动坝元件。

6.根据权利要求4所述的一种水培单元，其特征在于：所述至少一个可移动坝元件是通过榫槽连接可移动安装在水箱内。

7.一种在连续流动的营养液中培养植物的水培单元，包括排列中水箱内的至少一个槽区的至少一个第一分流杆，其特征在于：

所述至少一个分流杆形成穿过每个槽区的至少两个开口，用于分流以及由此均匀分布流动在水箱内的营养液。

8.根据权利要求7所述的一种水培单元，其特征在于：所述在槽区对齐的紧跟着营养液的通道的转折点的至少一个第一分流杆在通道转折点的营养液的流动方向相同的对齐方向具有一个逐渐增大的口径比。

9.根据权利要求8所述的一种水培单元，其特征在于：所述至少一个第一分流杆形成三个穿过槽区的开口，沿着对齐方向具有5:6:8的口径比，所述对齐方向与通道转折点的营养液的流动方向相同。

10.根据权利要求7所述的一种水培单元，其特征在于：还包括至少一个在出水口前面的最后一个槽区的第二分流杆，所述至少一个第二分流杆的开口相比所述至少一个第一分流杆具有更小的口径比。

11.一种在连续流动的营养液中培养植物的水培单元，包括至少一个可移动分配器，其特征在于：

所述至少一个可移动分配器可移动安装穿过水箱的至少一个槽区，并设为可均匀分布在水箱的至少一个槽区内流动的营养液。

12.根据权利要求11所述的一种水培单元，其特征在于：每个可移动分配器可移动安装在与水箱的至少一个槽区对齐的至少一个分流杆上。

13.根据权利要求11所述的一种水培单元，其特征在于：每个可移动分配器包括至少以下一个：

至少一个整流孔，其分布并穿过每个可移动分配器；或

至少一个整流缺口，其分布在每个可移动分配器的上边。

14.根据权利要求11所述的一种水培单元，其特征在于：每个可移动分配器是中空结构，所述中空结构具有至少一个设置在顶边的上孔和至少一个设置在侧边的侧孔，用以促进在水箱中的营养液流动时集中在可移动分配器的中空结构内的空气的释放，以此避免可移动分配器上浮。

15.一种在连续流动的营养液中培养植物的水培单元，包括一水箱，其特征在于：所述水箱具有多个设置在与水箱的上开口相对的背面的加强杆，所述多个加强杆在中间区域比在非中间区域有更大的密度分布。

16.根据权利要求15所述的一种水培单元，其特征在于：所述多个加强杆按照行和列分布。

17.根据权利要求15所述的一种水培单元，其特征在于：所述多个加强杆与水箱为一体化结构。

18.一种在连续流动的营养液中培养植物的水培单元，包括一个过滤器，其可移动安装在一个出水口的前面并用于储存一定的固体物质并能允许营养液从出水口流出；其特征在于：

所述过滤器的安装为在过滤器之后在出水口之前保留一个空置的区域，因此能够有效防止出水口被营养液中的固体物质堵塞。

19.根据权利要求18所述的一种水培单元，其特征在于：所述过滤器可以是具有倾斜边的形状，所述倾斜边在安装过滤器后位于空置的区域旁边，所述倾斜边具有至少一个具有预设网格大小的过滤网用以保留比预设网格大小更大的固体物质。

20.根据权利要求19所述的一种水培单元，其特征在于：所述过滤器还包括一个底边，所述底边具有至少一个具有预设网格大小的过滤网用以在移除顾虑网后收集过滤网上的固体物质。

21.根据权利要求20所述的一种水培单元，其特征在于：所述过滤器是梯形，包括一个用于在安装过滤器后连接到一个侧壁的顶边。

22.根据权利要求1～21中任意一项的水培单元，其特征在于：其还包括一培育板，所述培育板可移动连接在水箱的上部开口上；所述培育板具有多个穿孔，每个穿孔为每个培育在培育板上的植物提供支撑空间。

23.根据权利要求22所述的一种水培单元，其特征在于：所述培育板还包括至少一个塞子，用于可移动的安装在至少一个穿孔上以改变培育板上培育的植物的分布。

24.一种在连续流动的营养液中培养植物的水培系统，包括至少一个具有一个水箱、一个进水口和一个出水口的水培单元，其特征在于：

每个水培单元可与另一个水培单元垂直堆叠形成多层结构；并且

营养液从上往下流到每层的每个水培单元上。

25.根据权利要求24所述的一种水培系统，其特征在于：还包括至少一个光源，每个光源设置在第一层的水培单元的背面以发射植物兼容光以支持第二层的水培单元上培育的植物的生长，所述第二层比第一层低。

26.根据权利要求25所述的一种水培系统，其特征在于：每个光源包括一个植物兼容LED灯。

27.根据权利要求24所述的一种水培系统，其特征在于：还包括多个支撑部件，

所述多个支撑部件可移动设置，并为相邻两层的两个水培单元之间提供机械支撑；以及

至少一个连接相邻两层的两个水培单元的支撑部件包括一个具有上开口、下开口和内部空间的管，用以提供布置每相邻两层的两个水培单元之间的水力连接或电力连接或其组合的部件。

28.根据权利要求27所述的一种水培系统，其特征在于：所述管是提供布置每相邻两层的两个水培单元之间的水力连接的部件，

第一层的第一水培单元的出水口水力连接到管的上开口；以及

管的下开口是水力连接到第二层的第二水培单元的进水口；

第二层比第一层低。

29.根据权利要求28所述的一种水培系统，其特征在于：第一层水培单元的出水口通过第一水培单元的出水部分水力连接到管的上开口，所述出水部分包括：

一个与第一管的上开口连接的下方开口；和

一个与第一水培单元的水箱连接的侧方开口。

30.根据权利要求29所述的一种水培系统，其特征在于：所述出水部分的下方开口设置在一个从出水部分向下突出的下凸起上，所述下凸起的外壁与管的内壁相连接。

31.根据权利要求30所述的一种水培系统，其特征在于：所述下凸起的外壁具有多个加强杆，用以提供一种连接下凸起的外壁和管的内壁的加强件。

32.根据权利要求28所述的一种水培系统，其特征在于：所述管的下开口通过第二水培单元的进水部分与第二层的第二水培单元的进水口水力连接，所述进水部分包括：

一个与管的下开口连接的上方开口；

一个与第二水培单元的水箱连接的侧方开口；和

一个位于侧方开口下方的底壁。

33.根据权利要求32所述的一种水培系统，其特征在于：所述进水部分的上方开口具有多个从上方开口的内壁突出的加强杆，作为阶梯以使管的下方开口立在上方开口上，由此提供管和进水部分的侧方开口的水力连接。

34.根据权利要求32所述的一种水培系统，其特征在于：所述管在底端具有一个靠近下开口的缺口用以与进水部分的侧方开口水力连接，并使得管的底端与进水部分的侧方开口连接。

35.根据权利要求27所述的一种水培系统，其特征在于：所述管用于提供布置相邻两层的两个水培单元的电力耦合的部件。

36.根据权利要求35所述的一种水培系统，其特征在于：线路电路的主干线穿过连接相邻两层的两个水培单元的每个管。

37.根据权利要求36所述的一种水培系统，其特征在于：所述线路电路的主干线还穿过每层的每个水培单元的线路部分，所述线路部分包括：

一个连接第一管的下开口的上方开口；

一个连接第二管的上开口的下方开口；以及

一个侧方开口；

至少一个上方开口和下方开口可以实现两段主干线的第一电力连接；以及

所述侧方开口可以实现主干线和线路电路的分支的第二电力连接，所述分支与每层的每个水培单元相对应并与所述水培单元的植物兼容光源电力连接。