水中は快適なのが良いよね!(熱)

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こんにちは!ココモの唐土です。

今回は水中での「熱」についてです。ダイバー、指導者[1]インストラクター・ダイブマスターなど、潜水士にとって(職場の安全衛生としても)、欠かせない水中での「快適さ」に関する情報です。

ダイビングって海の中でビショビショになり、髪型が崩れ(たまに崩れない方も…)屋外で水着になって…いやいや、今はドライスーツがベースでしょう。暑い時だけウエットスーツです。ダイビング業界…情報の発信がイマイチなのか、世間の先入観が強いのか…その両方なのか…ウエットスーツで潜るシーズンは年間数カ月だけです。あとはずーっとドライスーツ!

熱をよく伝える水

ご存知のとおり水は熱をよく伝えます。水は空気の( )倍で熱を伝達[2]熱伝導率します。よく伝えるから冷えます。30℃ほどある暖かい水中でも体は冷えていきます。

[詳細]

20倍で熱を伝達する

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20℃の気温では快適でも、20℃の水中はとても寒いのはこのためです。体温37℃からすると、30℃ほどある赤道直下の海も体を冷やすには十分で、そう長くない時間で人を低体温症にしてしまいます。

つまり快適な(寒くない)水中活動は、いかに熱の伝達を遮断(断熱)するかで、スーツにかかってるということです。

1.スーツの断熱

e0106水が空気より熱をよく伝えるのはより密度が高いからです。

そもそも「温度」とは「分子の動き(エネルギー [3]エネルギーは核反応を除けば、①熱、②光、③電気、④化学、⑤力学(位置・運動)の5つの基本形態に変化し全体は変わらないです。(エネルギー保存。))」のことです。満員電車でジャンプするとすぐ隣の人に影響が出るようなもので、密度の高いほどエネルギーは伝わりやすい、つまり熱が伝わりやすいということです。

一般的なウエットスーツの生地はゴム[4]クロルプレンという密度の低い材質できていて断熱効果が高いです。

また、断熱材、つまりスーツの生地が分厚いほど断熱効果は高いですが、厚着するのと同じその分動きにくくなります。

ドライとウエットはどちらが厚い?

多くの方がドライスーツと答えます。ウエットスーツと答える人は稀です。

では、より寒いところで使えるのはどちら?

これは間違う人は少ないでしょう。ウエットより薄くてもドライスーツです。近畿地方でよく使われる生地は次の通りです。現役ダイバーでも意外と知られてないという実感があります。

  • ウエットスーツ 5 mm
  • ドライスーツ 3.5 mm

材質は同じでも、ドライスーツには空気の層という、生地以上の断熱効果があります。空気層はスーツ生地より密度が低いので熱をあまり伝えないとうことです。ドライスーツはウエットスーツより「断熱効果が高いスーツ」ということになります。少し誇張すると次の表現になります。

  • ウエットスーツ ぶ厚く、断熱効果は程々
  • ドライスーツ 薄く、断熱効果は高い

どの様に熱は奪われるか

熱の伝わり方には、( )、( )、( )3種類があります。

[詳細]

伝導、対流、放射

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伝導

接触により熱が伝わることです。水に直接さらされているところです。

実際のダイビングでは、マスク(水中眼鏡)、スーツ、フードで、直接水にさらされる面積はとても小さいです。…全体の面積からすると「ほぼ無い」と言ってもいいかもしれません。ダイビング未経験の多くの方は体の多くの部分が水にさらされていると思われてます。

ただ、ウエットスーツの場合は入水時、スーツ内へ少し水が入りますがすぐに体温で温められて水としての断熱層となります(空気とは比べ物にならない低い断熱効果ですが)。

つまり快適に過ごすには断熱効果が高く薄い生地が快適で動きやすいです。

対流

水などの流動体 [5]液体や気体が流れたり、温度による密度の変化で動くが動くことにより熱が伝わることです。

スーツを着ずに水に入っている状態 [6]水と触れてること自体は伝道だが、触れる水が動くことで冷えること。がそうです。また、スーツの中でおしっこをすると一瞬暖かく [7]実際は体内の温かい水を外へ出してしまうことになる。なりますが次第に広がりそして冷えていく。暖かい水がスーツ内で移動する。スーツに新たな水が入ってきて出ていく…これらも広い意味での対流といえます。

快適さの維持には水が動かないサイズの合ったスーツを使用する。体を濡らさないという点ではドライスーツがベスト。

放射

光や( )として熱エネルギーが形を変えて伝わることです。

[詳細]

電磁波

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水中のダイバーが直接に放射の影響をうけることはほぼ無いです。

マリンスポーツといっても多くの時間を過ごす陸上で浴びる太陽光がそうです。オシャレを兼ねて、日焼け防止にリゾート風な上着や、紫外線防止のサングラスを用意しているダイバーを見かけます。環境に合わせて熱を使いこなしているダイバーは雰囲気というか風格やそのスタイルがカッコ良いです。

アウトドアーでは、太陽も味方につけ、マリンウエアを準備しオシャレにカッコよく気分をあげていきましょう!

練習問題

問題を解いて言葉を整理してみましょう。

ダイバーが最も影響を受ける熱の伝わり方は?

水中で装備が整ってるとします。

  1.  伝導
  2.  対流
  3.  放射
  4.  上記どれも同様
  5. 上記のどれでもない

[詳細]

解答 a. 伝導

水は密度が高く、熱伝導が良いので、空気中の20倍で熱を奪うんでした。

つまり、水中で快適さを保つ為に熱を奪われない最も理想的な方法は「水に触れないこと」です。

「ぬれないと潜った気がしない」という人もいますが、それは、「ダイビングはウエットスーツでするものだ」との考え暑いときに入る水中の良さを表現してるに過ぎないです。

ダイビング自体のよさとは少々ズレています[8]全く否定はしません。

少なくともダイビングという行為自体を、熱の面で快適に行うには「いかに体を濡らさないか」ということに勝るものはないです。

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まとめ

  1. 水は空気より密度が高いので熱をよく伝える
  2. 水中で良く熱を奪うのは伝導による(合ってないスーツは対流も)
  3. 水は空気の20倍で体の熱を奪う

注釈   [ + ]

1. インストラクター・ダイブマスターなど
2. 熱伝導率
3. エネルギーは核反応を除けば、①熱、②光、③電気、④化学、⑤力学(位置・運動)の5つの基本形態に変化し全体は変わらないです。(エネルギー保存。)
4. クロルプレン
5. 液体や気体が流れたり、温度による密度の変化で動く
6. 水と触れてること自体は伝道だが、触れる水が動くことで冷えること。
7. 実際は体内の温かい水を外へ出してしまうことになる。
8. 全く否定はしません。
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