CN111094974B - 土壤用水分指示器及其制造方法、用于该指示器的水检测单元及其制造方法、以及主体容器 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种能容易地更换吸水材料以及颜色变化部的土壤用水分指示器。本发明具备：主体部，由不透水的材料形成为中空，具有在长边方向上的一端附近配置的吸水用开口以及在另一端附近配置的蒸腾用开口；显示部，连接在所述主体部的另一端，能够视觉辨认内部的中空部；上端部，在所述显示部的端部中与和所述主体部连接的端部相反一侧的端部，拆卸自如地与所述显示部连接，用作所述显示部的中空部的盖子；吸水材料，在所述主体部以及所述显示部的内部至少从所述吸水用开口填充到所述显示部；以及颜色变化部，以在所述显示部的位置覆盖所述吸水材料的方式配置，色调在吸水状态与干燥状态之间发生变化。

Description

土壤用水分指示器及其制造方法、用于该指示器的水检测单 元及其制造方法、以及主体容器

技术领域

本发明涉及用于土壤用水分指示器的水检测单元、主体容器以及水检测单元的制造方法，所述土壤用水分指示器显示用于维持适合植物养育的土壤的水分量的浇水时机。

背景技术

为了维持适合植物养育的土壤的水分量，提案有显示水分量的指示器。例如，提案有一种基于土湿度感测部的电阻的变化来检测土壤的湿度的植物用电子土湿度检测装置（例如参照专利文献1）以及一种指示器（例如参照专利文献2），该指示器以与具有吸水力的吸水材料接触的方式设有在吸液状态与非吸液状态下使透明性不同的多孔质层，根据土壤中的水分量而使颜色不同。除了这些以外，还市售有被称为pF计（pF Meter）的测定器，但是与专利文献1所示的装置相同，需要读取指示的数值，价格也是高价的，因此不能简便地利用。

土的潮湿程度用被称为“pF值”的值来表示。该pF值是表示土中的水由于土的毛细管力而被吸引的强度程度的压力单位。在是充分含水的土的情况下，pF值变小，表示植物的根容易吸水。相反地，如果土变干燥，则pF值变高，为了将水吸上来，需要很强的力。在旱地的情况下，通常pF值为1.5～2.7（生长有效水），当pF值为该范围以下时，变成水分过多，当pF值为该范围以上时，变成水分不足。

虽然在养育的植物的品种之间存在差异，但是植物生长没有压力的pF值为pF1.7～2.3的范围。因此，指示器需要根据植物在超过了合适的pF值时显示土壤过分干燥。但是，专利文献1中记载的植物用电子土湿度检测装置，由于在水分量的测定中使用电气手段，所以需要电池，当电池没电时变得不能测定，并且不能显示。另外，如果不能读取数字显示，则无法知道水分量，因此无法简单地知道土壤的干燥度、是否需要浇水。另外，专利文献2的指示器虽然不需要电池，但是难以将产生颜色变化的水分量（pF值）调整成符合养育的植物的品种的合适的值。

于是，本发明人等发明了一种土壤用水分指示器，其能够将土壤干燥到所希望的程度的状况加以可视化，并能够让利用者知道（参照专利文献3）。该土壤用水分指示器具备：主体容器；吸水材料，收纳在主体容器的内部；以及颜色变化部，在主体容器的显示部的位置，色调在吸水状态和干燥状态之间变化。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本实用新型专利公报第3070450号

专利文献2：日本实用新型专利公报第3136622号

专利文献3：日本专利公报第5692826号

发明内容

本发明要解决的技术问题

在专利文献3所示的土壤用水分指示器中，希望能够更换在主体容器的内部收纳的吸水材料以及颜色变化部。例如，存在吸水材料发生劣化的情况、想要根据植物替换为能够判断最合适的pF值的吸水材料以及颜色变化部的情况。

本发明的目的在于，提供能够容易地更换吸水材料以及颜色变化部的土壤用水分指示器、用于土壤用水分指示器的水检测单元、主体容器、水检测单元的制造方法、以及土壤用水分指示器的制造方法。

解决技术问题的技术方案

为了解决上述问题，本发明提供一种用于土壤用水分指示器的水检测单元，所述土壤用水分指示器根据土壤的水分量而在外观产生变化，所述水检测单元具备：吸水材料，设为棒状；以及颜色变化部，安装在吸水材料的外周，色调在吸水状态与干燥状态之间发生变化。按照这样的构成，能够提供一种颜色变化部安装在棒状的吸水材料的外周的能够更换的水检测单元。

在本发明的用于土壤用水分指示器的水检测单元中，吸水材料可以包含无纺布以及附着于无纺布的高吸水性高分子。由此，能够由无纺布构成棒状的形状，并且能够利用无纺布的密度容易地调整吸水性。另外，利用高吸水性高分子，能够进一步提高无纺布的吸水性。

在本发明的用于土壤用水分指示器的水检测单元中，吸水材料可以含有防腐剂以及粘合剂。利用该防腐剂，能够抑制水检测单元的腐蚀。另外，利用粘合剂，能够维持防腐剂和高吸水性高分子向吸水材料附着的附着状态，并且能够提高吸水材料的保形性。

在本发明的用于土壤用水分指示器的水检测单元中，吸水材料可以含有化学纤维，并且设计成由化学纤维构成的吸水材料的外周部比由化学纤维构成的吸水材料的内周部硬。由此，利用化学纤维的吸水性和保形性，能够提供棒状的水检测单元。

另外，本发明是用于土壤用水分指示器的水检测单元，所述土壤用水分指示器根据土壤的水分量而在外观产生变化，所述水检测单元具备：筒形容器；吸水材料，收纳在筒形容器的筒内；以及颜色变化部，安装在筒形容器的外周，色调在吸水状态与干燥状态之间发生变化。按照这样的构成，能够提供将筒形容器作为保形部件来保持吸水材料以及颜色变化部并构成为棒状的能够更换的水检测单元。通过将吸水材料收纳在筒形容器的筒内，即使在长时间不使用的情况下，吸水材料也不会膨胀，能够容易地安装到指示器。

在本发明的用于土壤用水分指示器的水检测单元中，可以采用下述方式：筒形容器的从一端到规定位置的前端部分的直径缩小，相比于前端部分，吸水材料收纳在另一端侧。由此，吸水材料能够不会从筒形容器的一端脱落地被保持。另外，通过使前端部分的直径缩小，从前端部分插入颜色变化部、插入主体容器都变得容易。

在本发明的用于土壤用水分指示器的水检测单元中，颜色变化部可以能够滑动地安装于筒形容器。由此，能够容易地在将吸水材料和颜色变化部留在主体容器中的状态下只拔出筒形容器。

在土壤用水分指示器具有如下所述主体容器的情况下，可以使吸水材料的长度比主体容器的从吸水用开口到另一端的长度长，所述主体容器由不透水的材料形成为中空，在长边方向上的一端附近具有吸水用开口，在另一端设有显示部。由此，当将水检测单元插入到主体容器时，能够将吸水材料配置在吸水用开口的位置，并且能够将吸水材料配置成从主体容器的另一端突出。

本发明的主体容器，其设置成能够收纳上述的水检测单元，所述主体容器具备：主体部，由不透水的材料形成为中空，在长边方向上的一端附近具有吸水用开口；以及显示部，连接主体部的另一端，能够视觉辨认内部的中空空间，至少一部分由透明的材料形成；显示部的内径比主体部的内径大。按照这样的构成，当将水检测单元插入到主体容器时，能够将吸水材料配置在主体部，将颜色变化部配置在显示部。

在本发明的主体容器中，可以设置成：主体部的内径比水检测单元的筒形容器的外径大，比颜色变化部的外径小，显示部的内径比颜色变化部的外径大。由此，能够将水检测单元带着筒形容器插入主体容器，此后，能够在将吸水材料留在主体部以及显示部、将颜色变化部留在显示部的位置的状态下从主体容器只拔出筒形容器。

在本发明的主体容器中，可以设置成：当收纳水检测单元时，筒形容器的端部从一端突出，吸水材料的端部从另一端突出。由此，在将水检测单元收纳到主体容器中之后，在保持从另一端突出的吸水材料的另一端的状态下牵拉从一端突出的筒形容器，由此能够在将吸水材料以及颜色变化部留在主体容器中的状态下只拔出筒形容器。

本发明是用于土壤用水分指示器的水检测单元的制造方法，所述土壤用水分指示器根据土壤的水分量而在外观产生变化，所述水检测单元的制造方法具有：将吸水材料从筒形容器的一端插入筒内的工序；相比于筒形容器的从一端到规定位置的前端部分而将吸水材料收纳在另一端侧的工序；使筒形容器的前端部分的直径缩小的工序；以及将颜色变化部安装在筒形容器的外周的工序，所述颜色变化部的色调在吸水状态与干燥状态之间发生变化。由此，能够制造将筒形容器作为保形部件来保持吸水材料以及颜色变化部且构成为棒状的能够更换的水检测单元。

在本发明的水检测单元的制造方法中，插入吸水材料的工序可以边扭转吸水材料边将其插入到筒形容器的筒内。由此，能够根据吸水材料的扭转程度来调整吸水材料的密度。在本发明的水检测单元的制造方法中，安装颜色变化部的工序可以将颜色变化部形成为筒型并从筒形容器的一端插入。由此，能够容易地将筒型的颜色变化部安装到筒形容器的外侧。

发明效果

按照本发明，能够容易地更换吸水材料以及颜色变化部。

附图说明

图1A是例示土壤用水分指示器的主视图。

图1B是例示土壤用水分指示器的侧视图。

图2A是例示土壤用水分指示器的分解剖视图。

图2B是例示变形例的土壤用水分指示器的分解剖视图。

图3是例示本实施方式的水检测单元的构造的主视示意图。

图4A是例示水检测单元的制造方法的示意图。

图4B是例示水检测单元的制造方法的示意图。

图5A是例示水检测单元的制造方法的示意图。

图5B是例示水检测单元的制造方法的示意图。

图6A是例示水检测单元的制造方法的示意图。

图6B是例示水检测单元的制造方法的示意图。

图7是例示本实施方式的主体容器的构造的剖视示意图。

图8A是例示利用水检测单元的吸水材料以及颜色变化部的安装方法的示意图。

图8B是例示利用水检测单元的吸水材料以及颜色变化部的安装方法的示意图。

图9A是例示利用水检测单元的吸水材料以及颜色变化部的安装方法的示意图。

图9B是例示利用水检测单元的吸水材料以及颜色变化部的安装方法的示意图。

图10是例示变形例（其1）的示意图。

图11是例示变形例（其2）的示意图。

图12A是例示另外的水检测单元的构造的主视示意图。

图12B是例示另外的水检测单元的变形例的构造的主视示意图。

图13A是例示另外的水检测单元的制造方法的示意图。

图13B是例示另外的水检测单元的制造方法的示意图。

图14是例示另外的水检测单元的制造方法的示意图。

图15是水检测单元的制造方法的流程图。

图16是土壤用指示器的制造方法的流程图。

具体实施方式

以下，参照附图对本发明的实施方式进行说明。另外，在以下的说明中，对于相同的部件附上相同的附图标记，对于说明过一次的部件，适当地省略对其的说明。

（土壤用水分指示器的构成）

图1A以及图1B是例示土壤用水分指示器的图。在图1A中示出土壤用水分指示器1的主视图，在图1B中示出土壤用水分指示器1的侧视图。图2是例示土壤用水分指示器的分解剖视图。如这些图所示，土壤用水分指示器1具备主体部2、前端部3、显示部4、上端部5、吸水材料6、以及颜色变化部7。

主体部2由不透水的材料形成为中空（例如筒形）。具体地说，只要是聚碳酸酯、ABS树脂等塑料、金属这样的不能透过水的材料，主体部2可以由任意的材料形成，但优选的是由不会因为土壤中的水分、微生物的作用导致劣化的材料形成，由于该点，优选使用聚碳酸酯。

前端部3连接在主体部2的长边方向的一端，显示部4连接在另一端。在主体部2的连接前端部3的端部附近设有吸水用开口21。在本实施方式中，在主体部2的连接前端部3的端部附近的两侧面，在各侧面分别各设有2个吸水用开口21作为规定的长度（例如2cm～5cm左右）以及宽度（例如1mm～3mm左右）的开口。插入主体部2的内部的吸水材料6从吸水用开口21露出。另外，吸水用开口21的形状、尺寸、配置、以及数量不限于上述记载，可以在能够充分地从土壤吸水并且能够确保主体部2的强度的范围内任意地进行设计。

主体部2的颜色不透明即可，可以是白色、米色、茶色、黑色等不醒目的颜色、彩度低的颜色。另外，可以将主体部2的颜色设成是与颜色变化部7的颜色成为互补色或者相反色的关系的颜色，以使颜色变化部7的颜色容易醒目。

在主体部2的连接显示部4的端部附近，设有蒸腾用开口22。在本实施方式中，在主体部2的连接显示部4的端部附近的两侧面，在各侧面各设有1个蒸腾用开口22，作为规定的长度（例如5mm～15mm左右）以及宽度（例如1mm～3mm左右）的开口。蒸腾用开口22是用于使被吸水材料6吸上来的土壤中的水分蒸发并释放到大气中的开口。另外，蒸腾用开口22的形状、尺寸、配置、以及数量不限于上述记载，可以在吸水材料的干燥速度、在颜色变化部7产生色调变化的pF值成为合适值的范围内任意地进行设计。

主体部2的连接显示部4的端部，与显示部4的断面形状一致，形成为例如椭圆形的断面。主体部2的另外的部分的断面为圆形，因此在该端部附近，形成为越接近端部则从正面观察时的宽度越宽、断面越变化为椭圆。另外，在主体部2的侧面设有指示线23，该指示线23成为应插入土壤中的深度的标准。指示线23设在朝向设有蒸腾用开口22的端部的方向距吸水用开口21为1cm左右的位置，土壤用水分指示器1在指示线23插入到与土壤的表面大体一致的深度的状态下使用。

主体部2优选全长为5～40cm，以在使用状态下使显示部4从花盆等容器的边缘露出。另外，为了使向土壤的插入容易，外径优选5～10mm左右，内径优选4～8mm左右，以具有足够的强度。

只要最终形成上述的构造，则可以通过任何方法制造主体部2，例如可以通过注射成形来形成。另外，也可以通过对管状材料进行加工来形成，还可以通过放入吸水材料6后与筒形的部件沿长边方向分割为一半而成的形状的部件进行接合的方法来形成。

如上所述，前端部3连接在主体部2的一端，密封主体部2的一端的开口。主体部2与前端部3的连接方法是任意的，例如可以是通过将主体部2的一端压入前端部3来进行连接，也可以通过螺纹连接来进行连接。前端部3形成为例如圆锥形这样的越到前端越变细的尖的形状。前端部3是将土壤用水分指示器1插入土壤使用时成为前端的部件，通过具有尖的形状，能够顺利地插入土壤。另外，前端部3通过密封主体部2的一端，能够防止将土壤用水分指示器1插入土壤时土进入主体部2的内部，能够使吸水用开口21与土壤的接触条件不会因插入方式发生变化。

显示部4是透明的中空部件，如上所述连接在主体部2的另一端。主体部2与显示部4的连接方法可以是任意的，例如通过将显示部4压入主体部2的端部来进行连接即可。显示部4由透明的材料形成，使得沿着整周能够视觉辨认内部的中空空间。显示部4优选无色，但只要能够确认在显示部4的内部的中空空间中配置的颜色变化部7的色调变化，也可以具有颜色。另外，显示部4虽然优选能够沿整周视觉辨认中空空间，但这不是必须的，只要至少一部分是透明的且能够视觉辨认中空空间即可。通过将显示部4连接在主体部2的另一端而构成主体容器20。

上端部5连接在显示部4的与主体部2连接侧相反一侧的端部，作为显示部4的中空部的盖子来规定土壤用水分指示器1的上端。上端部5与显示部4的断面形状一致形成为例如椭圆形的断面。在上端部5的两侧面，在各侧面各设有1个蒸腾用开口51（本发明的第二蒸腾用开口的一个例子）作为具有规定的长度（例如5mm～15mm左右）以及宽度（例如1mm～3mm左右）的开口。与设在主体部2的蒸腾用开口22同样地，蒸腾用开口51是用于使被吸水材料6吸上来的土壤中的水分蒸发并向大气中释放的开口。另外，蒸腾用开口51的形状、尺寸、配置、以及数量不限于上述记载，可以在吸水材料6的干燥速度、在颜色变化部7产生色调变化的pF值成为合适值的范围内任意地进行设计。另外，也可以设计成只具备蒸腾用开口22和蒸腾用开口51中的任意一方。

吸水材料6在主体部2、显示部4、以及上端部5的内部的中空空间中，至少填充在从吸水用开口21到上端部5的蒸腾用开口51的范围内。另外，在上端部5不具备蒸腾用开口51的方式中，吸水材料6只要至少填充在从吸水用开口21到显示部4的范围内即可。吸水材料6利用毛细管现象抵抗重力将土壤中的水分从吸水用开口21吸到显示部4的高度。为了发挥足够的吸力，吸水材料6优选使用细纤维。另外，吸水材料6优选充分除去了油分的材料。例如，作为吸水材料6，可以使用将经过练白加工并除去了油分的棉布扭成棒状而成的材料。

颜色变化部7是含有色调在吸水状态与干燥状态之间发生变化的感湿变色（hydrochromic）墨水的片状材料。颜色变化部7在可以隔着显示部4从外部视觉辨认的位置覆盖吸水材料6的整周，与吸水材料6贴紧配置。通过这样的配置，在土壤中具有足够的水分且吸水材料6吸收水分而湿润时与在土壤中干燥并伴随于此吸水材料6也干燥时，颜色变化部7显示不同的色调。该色调的变化沿着吸水材料6的整周产生。例如，如在干燥时显示白色的色调、在吸水时显示蓝色的色调的墨水这样，颜色变化部7含有的感湿变色墨水优选在吸水状态与干燥状态之间色调明确地发生变化。色调的变化能够从显示部4进行观察。在此，图2B示出对变形例的土壤用水分指示器进行例示的分解剖视图。如图2B所示，颜色变化部7可以内含在具有比吸水材料6的外径更大的内径的透明的筒71中。如果这样做，则变得能够容易地维持筒型的形状，制造时的处理变得容易。

作为构成颜色变化部7的片状材料，例如可以利用纸、布，但优选保水力比吸水材料6差的材料，以使得在吸水材料6处于干燥的状态下颜色变化部7不保持水分，另外，优选具有足够的耐久性。另外，颜色变化部7优选感湿变色墨水容易固着的材料。在作为吸水材料6使用除去了油分的棉布的情况下，例如，作为构成颜色变化部7的片状材料，可以使用无纺布、与吸水材料6相比残留有更多棉蜡的棉布、T/C宽幅织物（棉与聚酯的混纺线制成的宽幅织物布）等。

土壤用水分指示器1表示色调变化的pF值，可以根据各种参数进行调整。例如，可以根据蒸腾用开口22以及蒸腾用开口51的截面面积、形状，调整吸水材料6的干燥速度，由此，能够调整颜色变化部7的产生色调变化的pF值。具体地说，如果增大蒸腾用开口22的截面面积，则吸水材料6更快地干燥，因此可以将表示色调变化的pF值调整为小（即如果土壤中的水分不多，则不反应）。此外，可以根据主体部2的长度（尤其是从吸水用开口21到显示部4的长度）、内径、吸水用开口21的截面面积、吸水材料6的材料、吸水材料6的密度、扭转的程度等，调整表示色调变化的pF值。

如以上所述构成的土壤用水分指示器1，通过将设有吸水用开口21的一端插入土壤中进行使用。在该使用状态下，从吸水用开口21露出的吸水材料6利用毛细管现象将土壤中的水分吸上来。在土壤中有足够的水分而pF值低的情况下，吸水材料6到显示部4的附近为止成为湿润的状态，覆盖显示部4的颜色变化部7与水分反应，成为吸水状态的色调。另一方面，在土壤中没有足够的水分而pF值高的情况下，显示部4的附近的吸水材料6成为干燥的状态，覆盖显示部4的颜色变化部7成为干燥状态的色调。由于在土壤干燥时色调发生变化，所以土壤用水分指示器1能够向利用者显示土壤的干燥。该土壤用水分指示器1能够根据浇水以及土壤的干燥在吸水状态与干燥状态之间过渡并且能够多次重复使用。

（水检测单元的构造）

图3是例示本实施方式的水检测单元的构造的主视示意图。本实施方式的水检测单元10用于之前说明过的土壤用水分指示器1。水检测单元10具备筒形容器11、吸水材料6、以及颜色变化部7。筒形容器11例如是将树脂成形为圆筒形的容器，为中空构造。另外，筒形容器11可以是软质的膜，也可以是橡胶制或纸制的管。筒形容器11的从一端11a到规定位置为止的前端部分111直径缩小。与筒形容器11的前端部分111相比较，另一端11b侧具有大体一定的内径以及外径。

吸水材料6收纳在筒形容器11的筒内。与筒形容器11的前端部分111相比较，吸水材料6收纳在另一端11b侧。吸水材料6例如通过扭转经过了练白加工并除去了油分的棉布而收纳在筒形容器11的筒内。吸水材料6在收纳于筒形容器11中的状态下，从筒形容器11的另一端11b稍稍突出。

颜色变化部7安装于筒形容器11的外周。颜色变化部7是将含有感湿变色墨水的片状材料形成为筒型而得到的部件，嵌入在筒形容器11的外周的规定位置。因此，通过筒形容器11，限制了吸水材料6与颜色变化部7的接触。颜色变化部7可以将其自身构成为筒形，也可以将含有感湿变色墨水的片紧贴在内径比筒形容器11的外径更大的透明筒的内壁面上得到。如果这样做，则能够容易维持筒型的形状，制造时的处理也变得容易。

在这样的水检测单元10中，将筒形容器11作为保形部件来保持吸水材料6以及颜色变化部7，构成为棒状。水检测单元10可以作为更换部件（所谓的替换件（refill））与土壤用水分指示器1的制成品分开提供。利用将吸水材料6、颜色变化部7构成为棒状的水检测单元10，能够容易地更换用于土壤用水分指示器1的吸水材料6、颜色变化部7。如果能够将吸水材料6、颜色变化部7作为水检测单元10进行更换，则能够在吸水材料6发生劣化的情况下进行更换，也能够根据植物更换为能够判断最合适的pF值的吸水材料6以及颜色变化部7。另外，通过将吸水材料6收纳在筒形容器11的筒内，即使在长时间不使用水检测单元10的情况下，吸水材料6也不会膨胀，能够容易地安装于土壤用水分指示器1。

（水检测单元的制造方法）

图4A、图4B、图5A、图5B、图6A以及图6B是例示水检测单元的制造方法的示意图。首先，如图4A所示，准备筒形容器11。筒形容器11是从一端11a到另一端11b具有大体一定的内径以及外径的圆筒形的部件。

接着，如图4B所示，将拾取工具（pick up tool）200从筒形容器11的另一端11b插入筒内。此外，使拾取工具200的前端的钳部201从筒形容器11的一端11a露出。拾取工具200的钳部201通过操作控制柄205能够开闭。

接着，如图5A所示，操作拾取工具200的控制柄205且用钳部201夹住吸水材料6的前端。此后，在该状态下边转动拾取工具200边牵拉。由此，吸水材料6在筒形容器11的筒内边被扭转边被拉入。通过调整拾取工具200的转速、拉入速度，能够改变吸水材料6在筒形容器11内的扭转程度，从而能够改变吸水特性。

接着，如图5B所示，在将吸水材料6拉入筒形容器11的筒内的状态下，去除拾取工具200。此时，使吸水材料6不留在筒形容器11的前端部分111。另外，使吸水材料6比筒形容器11的另一端11b稍稍突出。

接着，如图6A所示，使筒形容器11的前端部分111的直径缩小。例如，利用具有热收缩性的材料形成筒形容器11。此外，通过对前端部分111施加规定的热量而使其收缩。如果将前端部分111的直径缩小，则吸水材料6不会从筒形容器11的一端11a脱出。

接着，将颜色变化部7从筒形容器11的前端部分111插入。颜色变化部7预先形成为筒型。将该筒型的颜色变化部7从筒形容器11的前端部分111插入。由于将前端部分111的直径缩小，所以能够容易地将筒型的颜色变化部7插入。

此外，如图6B所示，通过将颜色变化部7插入到接近筒形容器11的另一端11b的位置，由此完成水检测单元10。使颜色变化部7的筒型的内径与筒形容器11的外径同等。由此，能够将颜色变化部7沿着筒形容器11的外周面嵌入。另外，优选颜色变化部7以能够滑动的程度嵌在筒形容器11的外周。这是因为在使用水检测单元10时能够容易地只拔出筒形容器11。

（主体容器的构造）

图7是例示本实施方式的主体容器的构造的剖视图。本实施方式的主体容器20用于之前说明过的土壤用水分指示器1。主体容器20设置成能够收纳水检测单元10。主体容器20具备主体部2、以及连接在主体部2的另一端的显示部4。主体容器20设为筒型，主体部2以及显示部4都具有在长边方向上观察时成为大体圆形的中空空间。在主体部2的端部设有用于安装前端部3的螺丝、嵌入部，在显示部4的端部设有用于安装上端部5的螺丝、嵌入部。

在这样的主体容器20中，显示部4的内径d1比主体部2的内径d2大。具体地说，主体部2的内径d2比水检测单元10的筒形容器11的外径大、比颜色变化部7的外径小。另外，显示部4的内径d1比水检测单元10的颜色变化部7的外径大。通过使显示部4的内径d1比主体部2的内径d2大，能够在主体容器20的内壁的主体部2与显示部4之间设置台阶部25。

由于主体容器20的筒的内径比水检测单元10的筒形容器11的外径大，所以能够将水检测单元10带着筒形容器11插入主体容器20的筒内。另外，通过设置如上所述的内径d1以及内径d2，在后述的吸水材料6以及颜色变化部7的安装方法中，能够在将水检测单元10收纳在主体容器20之后，在将吸水材料6以及颜色变化部7留在规定的位置的状态下将筒形容器11从主体容器20拔出。

（利用水检测单元的吸水材料以及颜色变化部的安装方法）

图8A、图8B、图9A以及图9B是例示利用水检测单元的吸水材料以及颜色变化部的安装方法的示意图。另外，为了说明的方便，图8中用剖视图仅示出主体容器20。首先，如图8A所示，准备空的主体容器20或者已将吸水材料6以及颜色变化部7取出的主体容器20。接着，将水检测单元10从主体容器20的显示部4侧插入主体容器20的筒内。由于筒形容器11的前端部分111的直径缩小，所以能够将水检测单元10顺畅地从该前端部分111插入主体容器20的筒内。

如图8B所示，如果将水检测单元10插入主体容器20，则筒形容器11的前端部分111从主体部2的前端露出。另外，水检测单元10的吸水材料6的前端变成从主体容器20的显示部4侧的端部露出的状态。另外，颜色变化部7配置在显示部4的位置。

接着，如图9A所示，牵拉从主体容器20的主体部2的前端露出的筒形容器11，将筒形容器11从主体容器20拔出。此时，保持从主体容器20的显示部4侧的端部露出的吸水材料6，并拔出筒形容器11。由此，在保持将吸水材料6留在主体容器20中的状态下仅拔出筒形容器11。

另外，拔出筒形容器11时，颜色变化部7的移动受到限制，更详细地说，由于颜色变化部7被主体容器20的内壁的台阶部25卡住，所以成为在将颜色变化部7留在显示部4的位置的状态下拔出筒形容器11。在具备透明的筒71的情况下，透明的筒71的移动也受到限制。即，当拔出筒形容器11时，由于颜色变化部7以及透明的筒71被主体容器20的内壁的台阶部25卡住，所以成为在将颜色变化部7留在显示部4的位置的状态下拔出筒形容器1。在拔出筒形容器11之后，如图9B所示，将前端部3安装在主体容器20的前端，将上端部5安装在显示部4的端部。由此，完成吸水材料6以及颜色变化部7安装于主体容器20的规定位置的土壤用水分指示器1。

另外，在将安装后的吸水材料6以及颜色变化部7从主体容器20拔出的情况下，只要取下上端部5、拉出已露出的吸水材料6即可。由此，将颜色变化部7与吸水材料6一起从主体容器20拔出。可以根据需要，将新的水检测单元10插入变成空的主体容器20。

（变形例）

图10是例示变形例（其1）的示意图。在图10所示的例子中，上端部5安装在从水检测单元10的筒形容器11突出的吸水材料6的端部。在将该水检测单元10插入主体容器20的情况下，在将水检测单元10的筒形容器11插入主体容器20之后，将上端部5固定在主体容器20的端部。此后，牵拉从主体部2的前端突出的筒形容器11，将其从主体容器20拔出。此时，由于吸水材料6与上端部5一起保持于主体容器20，所以无需按压吸水材料6的前端，就能够容易地仅拉出筒形容器11。

图11是例示变形例（其2）的示意图。在图11所示的例子中，在用于将上端部5安装于主体容器20的显示部4侧的端部的螺丝部27设有狭缝27a。由此，通过将上端部5拧到螺丝部27上，狭缝27a逐渐地变窄，螺丝部27的内径变小。

在这样的主体容器20中，在将水检测单元10插入主体容器20之后，通过将上端部5拧到螺丝部27上，由于螺丝部27的直径缩小，能够将吸水材料6的端部固定在螺丝部27的内侧。如果拧上上端部5并将吸水材料6的端部固定，则当从主体容器20拔出从主体部2的前端突出的筒形容器11时，无需按压吸水材料6的端部，就能够容易地仅拉出筒形容器11。

（水检测单元的构成的变形例）

图12A是表示水检测单元的构造的变形例的主视示意图。图12A所示的水检测单元10B用于之前说明过的土壤用水分指示器1。水检测单元10B具备棒状的吸水材料6、以及安装在吸水材料6的外周的颜色变化部7。即，在图12A所示的水检测单元10B中，不具备图3所示的筒形容器11。与水检测单元10同样地，水检测单元10B可以作为更换部件（所谓的替换件）与土壤用水分指示器1的制成品分开地提供。

图12A所示的水检测单元10B的吸水材料6由其自身成为棒状而具有保形性，未使用状态的粗细形成为比主体容器20的主体部2的内径d2细。通过这样的构成，能够容易地更换水检测单元10B。另外，优选吸水材料6通过吸水而以外径变粗的方式膨胀。通过这样做，能够确保更换的容易性，并且在使用时能够使颜色变化部7与吸水材料6贴紧，能够可靠地使颜色变化部发生变色。另外，优选水检测单元10B在开始使用后快速（优选数分钟～十几分钟左右）产生基于土壤中的水分的色调变化。在此，图12B是例示另外的水检测单元的变形例的构造的主视示意图。如图12B所示，水检测单元10B可以还具备透明的筒71，所述透明的筒71具有比吸水材料6的外径大的内径，内含颜色变化部7。如果这样做，则能够容易地维持筒型的形状，制造时的处理变得容易。

为了保证以上所述的特性，作为吸水材料6，使用无纺布、棉条、化学纤维等。

在使用无纺布作为吸水材料6的情况下，可以根据无纺布的密度，自由地设定吸水性。例如，如果降低无纺布的密度，则能够构成在低pF值下产生色调变化的水检测单元10B。另一方面，如果提高无纺布的密度，则能够构成在高pF值下产生色调变化的水检测单元10B。

在将无纺布用于吸水材料6的情况下，为了使成形后的吸水材料6具有保形性，可以通过涂布、含浸等添加保形剂。作为保形剂，例如可以使用淀粉，羧甲基纤维素、以及它们的混合物。

可以将高吸水性高分子附着到吸水材料6的无纺布上。高吸水性高分子涂布在无纺布上。通过使涂布有高吸水性高分子的无纺布成为棒状并压缩成形来构成吸水材料6。此时，吸水材料6可以包含粘合剂，以维持高吸水性高分子的附着状态。通过使高吸水性高分子附着到无纺布上，与未附着的情况相比较，能够构成在高pF值下产生色调变化的水检测单元10B。即，即使在土壤更干燥的状态下，颜色变化部7的颜色也能发生变化。另外，也可以将高吸水性高分子应用于在上述的实施方式中说明过的水检测单元10中使用的吸水材料6。

另外，吸水材料6中也可以含有防腐剂。由于在土壤中存在各种细菌，所以有时与从土壤吸收水分一起在吸水材料6中也混入细菌并发生腐蚀。因此，通过使吸水材料6含有防腐剂，能够抑制水检测单元10B的腐蚀。另外，在使吸水材料6含有防腐剂的情况下，优选能够利用粘合剂维持防腐剂的附着状态。另外，也可以将防腐剂应用于在上述的实施方式中说明过的水检测单元10中使用的吸水材料6。

另外，为了维持高吸水性高分子、防腐剂的附着状态而含有的粘合剂，存在具有提高保形性的作用的情况。

在使用无纺布作为吸水材料6的情况下，为了将吸水材料6成形为具有所希望的外径的棒状，例如如图13A、图13B所示，可以在将无纺布卷成卷状并成为棒状的基础上（参照图13A），将其进一步压缩并成形（参照图13B）。或者，如图14所示，可以使用拾取工具200使无纺布通过规定直径的管40并将其拉出，由此将无纺布压皱，并使其成为具有所希望的外径的棒状吸水材料6。可以根据成形后的吸水材料应具有的所希望的外形，确定使无纺布通过的管的内径。对于如上所述拉出并成形的无纺布，可以根据需要，进一步进行压缩成形。图13A、图13B、以及图14所示的成形方法适合用于制作无纺布的密度低的吸水材料，适合用于在低pF值产生色调变化的水检测单元10B。在这些成形方法中，由于吸水材料6的密度变低，所以如果添加保形剂，则保形剂对吸水性能造成的影响是轻微的。因此，可以在对吸水性能的影响充分小的范围内添加保形剂并提高保形性。

此外，作为另外的成形方法，可以与图14所示的同样地，使无纺布通过规定直径的管而使其成为绳状，进而将该绳状的无纺布扭转而成形为具有所希望的外径的棒状。这样的成形方法适合用于制作无纺布的密度高的吸水材料6，适合用于在高pF值产生色调变化的水检测单元10B。在这样的成形方法中，由于吸水材料6的密度变高，所以如果添加保形剂，则存在保形剂会对吸水性能造成不良影响、快速的色调变化受到阻碍的情况。因此优选不使用保形剂。另外，由于存在粘合剂实现与保形剂相同的功能的情况，所以在将高吸水性高分子、防腐剂附着于无纺布的情况下，优选与粘合剂一起使用。

另外，在使用棉的纤维在大体一个方向上对齐的状态的棉条作为吸水材料6的情况下，可以对棉条添加保形剂，以使其具有保形性。可以根据需要，将棉条压缩成形，以成为所希望的外径以及棉的密度。

另外，在使用化学纤维作为吸水材料6的情况下，将由化学纤维构成的吸水材料6的外周部设计成比由化学纤维构成的吸水材料的内周部更硬。例如，通过对将化学纤维束扎为大体圆柱状而构成的吸水材料6的外周部分进行加热，使其硬化。由此，能够将化学纤维构成的吸水材料6保形为棒状，并且能够确保在内周部的吸水性。如果将化学纤维用于吸水材料6，则由于吸水材料难以被微生物、细菌等腐蚀，所以能够提高耐久性。

这样，由于水检测单元10B无需筒形容器11，所以能够实现水检测单元10B的构成的简单化以及水检测单元10B的成本降低，并且能够制造各种特性（吸水性能、耐久性等）的水检测单元10B。另外，代替拾取工具200，可以将拉出无纺布的装置配置在例如工厂中，对使用了无纺布的棒状吸水材料6连续地进行成形。另外，通过拉出装置，可以通过使无纺布通过规定直径的管并成为绳状，进而扭转该绳状的无纺布从而成形为具有所希望的外径的棒状。可以在将无纺布成形为棒状之后，切断成形为棒状的无纺布。通过将颜色变化部7安装在由切断了的棒状的无纺布形成的吸水材料6的外周，能够制造水检测单元10B。另外，可以使颜色变化部7内含在透明的筒71中，此后，使切断后的吸水材料6通过颜色变化部7以及透明的筒71。

如以上说明所示，按照实施方式，能够提供能容易地更换吸水材料6以及颜色变化部7的水检测单元10、10B的制造方法。换句话说，如图15所示，能够提供一种用于土壤用水分指示器1的水检测单元10、10B的制造方法，其具有：将无纺布成形为棒状来对吸水材料6进行成形的工序（S01）；以及将颜色变化部7安装在吸水材料6的外周的工序（S02）。通过水检测单元10、10B能够更换吸水材料6以及颜色变化部7，由此土壤用水分指示器1的主体部2能够在保持原样的状态下将使用完的吸水材料6以及颜色变化部7更换为新的并再次使用。另外，通过选择适合产生色调变化的pF值的选择、土壤的规格（吸水特性、防腐性等）的水检测单元10，10B，能够容易地构成符合利用者的要求的土壤用水分指示器1。另外，水检测单元10、10B的制造方法也能够用于不更换水检测单元10、10B的方式的土壤用水分指示器1。另外，通过将制造出的水检测单元10、10B插入土壤用水分指示器1的主体部4，能够提供土壤用水分指示器的制造方法。换句话说，如图16所示，能够提供一种土壤用水分指示器1的制造方法，其具有：水检测单元的制造工序（S11）；和将通过水检测单元的制造工序（方法）制造出的水检测单元10、10B插入土壤用水分指示器1的主体部的工序。

另外，如上所述对本实施方式及其变形例进行了说明，但是本发明不限于这些例子。例如，只要具备本发明的主旨，本领域技术人员对所述的各实施方式或者其变形例适当地进行了构成要素的追加、删除、设计变更的方式、适当组合各实施方式的特征的方式也包含在本发明的范围内。

附图标记说明

1…土壤用水分指示器

2…主体部

3…前端部

4…显示部

5…上端部

6…吸水材料

7…颜色变化部

10、10B…水检测单元

11…筒形容器

11a…一端

11b…另一端

20…主体容器

21…吸水用开口

22…蒸腾用开口

23…指示线

25…台阶部

27…螺丝部

27a…狭缝

51…蒸腾用开口

111…前端部分

200…拾取工具

201…钳部

205…控制柄

Claims (12)

1.一种土壤用水分指示器，其特征在于，具备：

主体部，由不透水的材料形成为中空，具有在长边方向上的一端附近配置的吸水用开口以及在另一端附近配置的蒸腾用开口；

显示部，连接在所述主体部的另一端，能够视觉辨认内部的中空部；

上端部，在所述显示部的端部中与和所述主体部连接的端部相反一侧的端部，拆卸自如地与所述显示部连接，作为所述显示部的中空部的盖子；

吸水材料，在所述主体部、以及所述显示部的内部，至少从所述吸水用开口填充到所述显示部；

颜色变化部，在所述显示部的位置以覆盖所述吸水材料的方式配置，色调在吸水状态与干燥状态之间发生变化；以及

透明的筒，所述透明的筒内含所述颜色变化部。

2.根据权利要求1所述的土壤用水分指示器，其特征在于，

所述显示部的内径比所述主体部的内径大，在所述主体部与所述显示部之间设有限制所述颜色变化部的移动的台阶部。

3.根据权利要求1或2所述的土壤用水分指示器，其特征在于，

所述上端部具有第二蒸腾用开口，

所述吸水材料在所述主体部、所述显示部以及所述上端部的内部，从所述吸水用开口填充到所述第二蒸腾用开口。

4.一种用于土壤用水分指示器的水检测单元，其特征在于，

所述水检测单元用于权利要求1至3任意一项所述的土壤用水分指示器，

所述水检测单元具备所述吸水材料；

所述颜色变化部；以及，

透明的筒，所述透明的筒内含所述颜色变化部。

5.一种用于土壤用水分指示器的水检测单元，其特征在于，

所述水检测单元用于根据土壤的水分量而在外观产生变化的土壤用水分指示器，

所述水检测单元具备：

吸水材料，将无纺布成形为棒状而得到；

颜色变化部，安装在所述吸水材料的外周，色调在吸水状态与干燥状态之间发生变化；以及

透明的筒，所述透明的筒内含所述颜色变化部。

6.根据权利要求5所述的用于土壤用水分指示器的水检测单元，其特征在于，

所述吸水材料是通过使所述无纺布通过规定直径的管成形为棒状而得到的。

7.根据权利要求5所述的用于土壤用水分指示器的水检测单元，其特征在于，

所述吸水材料是通过使所述无纺布通过规定直径的管并成形为绳状进而通过扭转来成形为棒状而得到的。

8.一种主体容器，其特征在于，

所述主体容器用于权利要求1至3中任意一项所述的土壤用水分指示器，

所述主体容器具备所述主体部、所述显示部以及所述上端部。

9.一种用于土壤用水分指示器的水检测单元的制造方法，其特征在于，

所述水检测单元用于根据土壤的水分量而在外观产生变化的土壤用水分指示器，

所述水检测单元的制造方法具有：

将无纺布成形为棒状而对吸水材料进行成形的工序；

将颜色变化部安装在所述吸水材料的外周并将所述颜色变化部包含在透明的筒内的的工序，所述颜色变化部的色调在吸水状态与干燥状态之间发生变化。

10.根据权利要求9所述的水检测单元的制造方法，其特征在于，

在将所述无纺布成形为棒状的工序中，通过使所述无纺布通过规定直径的管而成形为棒状。

11.根据权利要求9所述的水检测单元的制造方法，其特征在于，

在将所述无纺布成形为棒状的工序中，通过使所述无纺布通过规定直径的管而成形为绳状进而进行扭转来成形为棒状。

12.一种土壤用水分指示器的制造方法，其特征在于，具有如下的工序：

将通过权利要求9或10所述的水检测单元的制造方法制造出的水检测单元插入权利要求8所述的土壤用水分指示器的主体部。

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