JPH0841708A - 低摩擦抵抗女性用競泳水着 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 摩擦抵抗を大幅に低減した低摩擦抵抗女性用
競泳水着を提供すること。 【構成】 ワンピース型デザインの女性用競泳水着であ
って、水中で泳者の呼気が接触する布地の少なくとも胸
部および腹部に相当する部位の布地に撥水処理を施すこ
とにより、前記布地表面の水との接触角θを９０°以上
とし、表面に空気保持能力を備えたこと。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、泳法との組合せにより
摩擦抵抗を大幅に低減した低摩擦抵抗女性用競泳水着に
関するものである。

【０００２】

【従来技術】水泳競技は、０．０１〜０．１秒の記録を
争う競技であり、より一層のスピード記録更新を図るた
めには、泳者の水泳技術向上は勿論として、競泳用水着
の水に対する摩擦抵抗を低減することが重大な課題とな
っている。そのために、従来の女性用競泳水着は、水着
部分の摩擦抵抗の増大を防止する目的で、様々なデザイ
ンが工夫されており、さらには泳者の体型の変形に柔軟
に追従する素材を使用したり、また水着の素材である生
地の表面粗度、縫い目であるパイピング、およびひもな
どの突起などを改良することにより、摩擦抵抗増加要因
をなくすための検討が、従来から行われている。

【０００３】しかるに、従来の女性用競泳水着において
は、たとえ水との摩擦抵抗を低減し得たとしても、競技
中の水中で泳者が吐く呼気や水中のエアーなどの気体が
水着表面に付着して静止気体膜を形成し、これが推進力
に反する浮力として泳者に作用するため、この点がさら
なる記録達成にとって大きな障害となっていた。また、
水泳競技にはクロール、平泳ぎ、バタフライ、背泳、水
球、シンクロナイズドスイミングおよび飛び込みなどの
様々な泳法種目があり、これら各種目において水着に対
する要求性能が異なるが、従来では泳法との組合せによ
り摩擦抵抗を低減する試みはあまりなされておらず、一
概に摩擦抵抗の増大防止をなし得たとしても、これをス
ピード記録の更新に結び付けることはなかなかに困難で
あった。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、上述した従
来の女性用競泳水着が有する問題点を解決するために検
討した結果達成されたものである。したがって、本発明
の目的は、泳法との組合せにより摩擦抵抗を大幅に低減
した低摩擦抵抗女性用競泳水着を提供することにある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、本発明の低摩擦抵抗女性用競泳水着は、ワンピー
ス型デザインの女性用競泳水着であって、水中で泳者の
呼気が接触する少なくとも胸部および腹部に相当する部
位の布地に撥水処理を施して、該布地表面の水との接触
角θを９０°以上となし、表面に空気保持能力を備えた
ことを特徴とする。

【０００６】すなわち、本発明は、単に女性用競泳水着
の摩擦抵抗の増大を防止するのではなく、主に競技中に
泳者の呼気が水中に吐き出される泳法、例えばクロー
ル、平泳ぎ、バタフライなどの泳法との組合せにより、
積極的に摩擦抵抗を減少させようとするものである。こ
のために、本発明では水着の布地表面の少なくとも胸部
および腹部に相当する部位に撥水処理を施すことを特徴
としており、以下の現象を利用して水着の摩擦抵抗を減
少させることを特徴とするものである。

【０００７】つまり、水着の布地に撥水処理を施すと、
布地を構成する繊維の撥水性と繊維および織物組織の微
細な凸凹の相乗効果により、布地表面は極めて高い撥水
性を示すようになる。そして、この布地を水中に浸漬す
ると、布地は繊維内部と織物組織の凹部に空気を保有し
ているため、周囲の水は布地内部に浸入することができ
ず、結果的に静止状態では布地表面は空気膜を形成、保
持することになる。

【０００８】しかるに、水中でこの布地に外部から空気
を供給すると、布地に付着した既存の空気が核となって
布地は容易にその空気を取り込み、表面に沿って空気を
周囲に拡散させる。したがって、泳者が水中で呼気を吐
き出すと、その空気は下流側へと流れ、泳者の胸部側お
よび腹部側の水着部分で取り込まれて、布地に沿って薄
い膜状の空気流れを形成する。

【０００９】空気の粘性は、水のそれに比べ１／５０程
度であるから、水着近傍の速度勾配はおもに空気の膜状
流れ内で発生し、水はあたかもスリップしたような状態
となるため、水着部分の摩擦抵抗が大幅に低減すること
になるのである。このように、本発明の低摩擦抵抗女性
用競泳水着によれば、撥水処理を施した水着と、水中で
空気が下流側に流れるように呼吸する泳法との組み合わ
せにより、泳者が受ける摩擦抵抗を大幅に低減すること
ができる。

【００１０】本発明の低摩擦抵抗女性用競泳水着を使用
する泳法としては、主に競技中に泳者の呼気が水中に吐
き出される泳法、とくにクロール、平泳ぎおよびバタフ
ライが適当である。ただし、本発明の低摩擦抵抗女性用
競泳水着においては、撥水処理を施す部位は、競技中の
水中で泳者の呼気が接触する布地表面の少なくとも一
部、とくに泳者の胸部および腹部に相当する部位の布地
表面であり、泳者の背中側の部位に施すことは、次の理
由から好ましくない。

【００１１】すなわち、撥水処理を施した水着は、空気
を保有しているので浮力を発生するため、水着背中側に
撥水処理を施すと、水着はこの浮力により背中から離
れ、水のすくい込みと水着の膨らみにより、かえって摩
擦抵抗が増加してしまうためである。水着の所望部位へ
の撥水処理は、布地の表面に、水との接触角θを９０°
以上にし得るフッ素樹脂、シリコーン系樹脂、ポリエー
テルサルフォン樹脂、ポリフェニレンサルファイド樹
脂、アクリル樹脂、エポキシ樹脂、およびポリイミド樹
脂の群から選ばれた撥水性樹脂をコーティングすること
により行われる。接触角が９０°以上となれば、布地は
撥水性となる。

【００１２】また、上記撥水性樹脂に、平均粒径０．１
〜３０μｍの疎水性シリカ粒子および／またはポリテト
ラフルオロエチレン粒子を適量混合して、布地表面にコ
ーティングすると、さらに撥水性を向上させることがで
きる。粒子の平均粒径を０．１〜３０μｍの範囲とした
のは、平均粒径０．１μｍ未満では撥水性樹脂の撥水性
が粒子を混合しない場合に比べて大幅に向上しないこ
と、また平均粒径が３０μｍを超えるとコーティングし
た布地表面の粗さを増大させ摩擦抵抗増加要因になるこ
との理由による。

【００１３】なお、上記以外にも、水着への撥水処理が
可能な処理剤であれば、いずれを用いてもよいのは勿論
である。本発明は、水着以外に潜水着にも応用すること
ができる。すなわち、撥水処理を施した潜水着は、前述
のように表面に空気の膜を形成するが、空気の熱伝導率
は水のそれに比べ一桁小さいので、断熱性向上の効果が
期待できる。また、水着と同様に、遊泳中の摩擦抵抗を
低減できることはいうまでもない。

【００１４】以下に、実施例を挙げて本発明の構成およ
び効果についてさらに説明する。

【００１５】

【実施例】撥水処理を施した布地に空気を外部から供給
したときの摩擦抵抗低減を確認するための、管内流によ
る圧力損失測定試験およびその試験結果について図１お
よび図２により説明する。図１は本発明の効果を確認す
るための試験に使用した装置の概略図である。

【００１６】図１において、貯水タンク１内の水は、ポ
ンプ２で圧送されて、サージタンクおよび電磁流量計
３、流量調整弁４を経て、内寸が幅６０ｍｍ、高さ３０
ｍｍの透明アクリル製矩形管５に流入し、さらに長さ１
０００ｍｍの試験区間６を通って貯水タンク１に戻る。
矩形管５は全長４ｍであり、試験区間６の上流側で２ｍ
の助走距離がとられている。

【００１７】試験区間６には、撥水処理を施した幅６０
ｍｍ、長さ１０００ｍｍの布地７が矩形管５の上面側に
張り付けられており、布地７の上流側５ｍｍの位置に空
気を供給するためのノズル８（外径０．６ｍｍ、内径
０．３ｍｍ）が、等間隔（１０ｍｍ）で６本下流方向に
向けて取りつけられている。一方、布地７に供給する空
気は、コンプレッサ９で蓄圧され、レギュレータ１０で
減圧後、ニードル弁１１および質量流量計１２を経て分
岐管を経由して空気供給ノズル８から吹き出す。

【００１８】試験に使用した布地７の材質はポリエステ
ルであり、この布地７の片面に、平均粒径１．８μｍの
疎水性シリカ（富士シリシア社製）をフッ素系コーティ
ング剤（住友スリーエム社製）に４０重量％混合した分
散液を刷毛塗りでコーティングしたものを用いた。この
ようにしてコーティングした布地７の上に水滴を滴下し
て水との接触角を測定した結果は１６０°以上であり、
布地７に僅かな傾斜を与えると水滴は容易に転がり落ち
た。

【００１９】試験区間６での圧力損失の計測には、布地
７の前縁から１００ｍｍおよび９００ｍｍの２箇所にお
ける矩形管５の両側面に、それぞれ圧力タップ（内径２
ｍｍ）１３，１３を設け、その区間（長さ８００ｍｍ）
の差圧を差圧計１４で計測し、電気フィルタ１５を介し
てペンレコーダ１６で連続記録した。試験条件は、管内
平均流速Ｖを１ｍ／ｓおよび２ｍ／ｓの二流速とし、表
１に示す空気供給条件で実施した。

【００２０】

【表１】 ここで、平均空気膜厚は、空気膜が水の管内平均流速と
同一速度で一様に流れると仮定して計算した空気膜厚を
示す。空気量レベルＡＬは、前記平均空気膜厚さを示す
指標で、平均空気膜厚を１０倍したものである。

【００２１】なお、空気供給条件をもとに、撥水処理水
着部分の幅と供試布地幅の比率を考慮して泳者の呼吸量
に換算すると、表１に示した供給空気量Ｑａの値の７〜
１０倍程度である。実際の泳者の呼吸量は、競泳距離に
よって異なるが、一般に表１に示した呼吸量よりも多い
ことから、本試験条件は実現可能なものである。上記の
試験における差圧測定結果は、図２（ａ）、（ｂ）に示
した通りであり、いずれの流速（１ｍ／ｓおよび２ｍ／
ｓ）においても、空気無供給の状態から空気を供給する
と試験区間の差圧が減少し、供給空気量を増加させるほ
ど差圧の減少が大きくなる傾向があることがわかる。こ
の差圧の減少は、布地７の表面におけるせん断応力、す
なわち摩擦抵抗の低減を意味するものである。

【００２２】また、この場合に供給した空気の流れ挙動
を観察すると、６本の空気供給ノズルから吹き出した気
泡状の空気は、撥水処理を施した布地に達すると直ちに
布地表面に取り込まれ、面内を拡散しながら膜状となっ
て下流側に流れてゆくのが確認された。表２は、上記差
圧測定結果をもとに、空気無供給の状態の差圧を基準と
して差圧減少率を計算して示したものである。

【００２３】

【表２】 表２の結果からは、空気量レベルＡＬ＝５では、Ｖ＝１
ｍ／ｓおよび２ｍ／ｓの各流速で差圧減少率はそれぞれ
３０％、２０％に達することが明らかである。なお、こ
の試験において、撥水処理を施した布地の幅は、矩形管
断面周囲長さの３３％にすぎないことに注意すべきで、
この点を考慮すれば、撥水処理を施した布地部分の摩擦
抵抗の減少率は、上記差圧減少率よりはるかに大きくな
ることが当然予想される。

【００２４】このように、撥水処理を施した布地に空気
を外部から供給すると、大幅な摩擦抵抗低減が得られる
ことが確認された。一方、比較のために、上記撥水処理
を行わないポリエステル布地を、上記と同様の差圧測定
試験に供したところ、空気を供給すると差圧が逆に増加
する挙動を示し、空気量レベルＡＬ＝５では、Ｖ＝１ｍ
／ｓおよび２ｍ／ｓの各流速で差圧減少率はそれぞれ−
３．６％、−２．５％となった。なお、この場合の空気
の流れ挙動を観察すると、空気供給ノズルから吹き出し
た気泡状の空気は、布地表面に取り込まれることなく筋
状になって下流側に流れ、特にＶ＝１ｍ／ｓの場合には
気泡同士が合体を繰り返しながら成長してゆくのが認め
られた。

【００２５】

【発明の効果】以上説明したように、本発明の低摩擦抵
抗女性用競泳水着は、水中で泳者の呼気が接触する布地
の少なくとも一部に撥水処理を施すことにより、前記布
地表面の水との接触角θを９０°以上となして表面に空
気保持能力を備えたため、クロール、平泳ぎまたはバタ
フライの泳法との組合せにより、摩擦抵抗を大幅に低減
することができ、スピード記録の更新に対し大いに貢献
することが可能である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の効果を確認するための試験に使用した
装置の概略図である。

【図２】本発明の実施例における差圧測定結果をチャー
トで示す説明図である。

【符号の説明】

１ 貯水タンク ２ ポンプ ３ 流量計 ４ 流量調
整弁 ５ 矩形管 ６ 試験区
間 ７ 供給布地 ８ 空気供
給ノズル ９ コンプレッサ １０ レギュ
レータ １１ ニードル弁 １２ 質量
流量計 １３ 圧力タップ １４ 差圧
計 １５ 電気フィルタ １６ ペン
レコーダ

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ワンピース型デザインの女性用競泳水
   着であって、水中で泳者の呼気が接触する少なくとも胸
   部および腹部に相当する部位の布地に撥水処理を施し
   て、該布地の表面の水との接触角θを９０°以上とな
   し、表面に空気保持能力を備えた低摩擦抵抗女性用競泳
   水着。
2. 【請求項２】 撥水処理を、フッ素樹脂、シリコーン系
   樹脂、ポリエーテルサルフォン樹脂、ポリフェニレンサ
   ルファイド樹脂、アクリル樹脂、エポキシ樹脂、および
   ポリイミド樹脂の群から選ばれた撥水性樹脂のコーティ
   ングにより行う請求項１に記載の低摩擦抵抗女性用競泳
   水着。
3. 【請求項３】 撥水性樹脂が、平均粒径０．１〜３０μ
   ｍの疎水性シリカ粒子および／またはポリテトラフルオ
   ロエチレン粒子を含有する請求項２に記載の低摩擦抵抗
   女性用競泳水着。