三菱重工技報 Vol.53 No.2 (2016) 船舶・海洋特集

製 品 紹 介627000 台級新パナマ運河可航型省エネ自動車運搬船“IRIS LEADER”
7000 cars Class Post-Panamax Type Pure Truck & Car Carrier “IRIS LEADER”

交 通 ・輸 送 ドメイン
船 舶 ・海 洋 事 業 部
船舶エンジニアリング部

2007 年に拡張工事が着工された新パナマ運河の開通に備え，新運河可航型の新世代自動車運搬船の運航が始まりつつある。本船は日本郵船(株)向けに当社が概念設計，船型開発を行い，今治造船(株)にて基本/詳細設計への展開並びに建造を行い，2015 年 12 月 11 日に竣工した新世代の新パナマ運河可航型省エネ自動車運搬船である。当社並びに今治造船(株)が取り組んだ，新世代省エネ自動車運搬船を紹介する。

|1. 新世代省エネ自動車運搬船の特徴
1.1 主要目及び概略配置図
本船の主要目及び概略配置図をそれぞれ表１，図１に示す。
船の主要目は積載台数を約 7 000 台として選定を行ったが，新パナマ運河可航最大船幅160 フィート（約 49ｍ）に比べ，比較的狭い 34.8ｍの船幅を採用した。また，全長は日本国内の特定航路での航行制約を受けない 200ｍ未満とした。
これらの主要目選定のもと，船幅の拡幅により現パナマ運河可航型船に比べ積載台数が増加したにもかかわらず，船の安定性を確保する海水バラスト水の削減が可能となった。さらに，
現パナマ運河可航型船に比べ主機馬力の大幅な増加がない新船型が得られた。
総数 12 層の車両甲板のうち４層をリフタブル甲板として，リフタブル甲板直下の甲板には乗用車，建設機械等の重車両及び長尺貨物等の積載を可能とし，輸送貨物の多様性に柔軟に対応できる貨物倉仕様となっている。
倉内ランプウエイは，直線配置のジャンピングスロープにすることで荷役時間の短縮を行うとともに，倉内は１列ピラーの構造配置とし，さらに乗り込み甲板下の車両甲板には“構造強度確保のために，従来採用されていた横隔壁”を設けない構造様式として，倉内の車両操車性を格段に向上させた。
表１ 本船主要目
船級
船籍
全長
幅深さ
満載喫水
自動車数（RT 換算）
船速
載貨重量
総トン数（ｍ）
（ｍ）
（ｍ）
（ｍ）
（台）
Kt
（ｔ）

NK
日本
199.99
34.80
38.07
10.60
7 125
20.2
20 85370 826

主機型式
主機最大出力発電機
ディーゼル駆動
ターボチャージャー駆動
車両甲板
リフタブル甲板
ショアランプウエイ設計荷重
船尾（ｔ）
船央（ｔ）

7UEC60LSE-Eco-A2
13 800kW×105min-1(合計) 4 180kW
4 セット
1 セット
１2 層
4層15020

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図１ 概略配置図

1.2 省エネ/地球環境保護の技術
本船に装備された省エネ/地球環境保護の技術を図２に示す。
これらの技術を導入した結果，従来型のパナマックス船に比べ積載車両１台当たり約 30％の省エネを達成している。

図２ 省エネ/地球環境保護の技術（1） インバーター制御冷却海水ポンプシステム
主機関冷却システムの CCS（Central Cooling System）において海水ポンプをインバーター制御し，海水温度に応じ回転数を低下させる事で海水量を低減させ消費電力の低減を図っている。

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インバーター制御冷却海水ポンプのシステムの構成を図３に示す。清水温度調整弁の弁開度は冷却清水温度が一定となるよう自動調整され，弁開度は海水温度，船内熱負荷により変化する。本装置は弁開度が一定の範囲となるように弁開度の信号を制御盤に入力し，海水温度と船内熱負荷に応じて海水ポンプの回転数を増減させ，吐出量を連続的に且つ最適に流量制御する事で省エネを達成している。

図３ インバーター制御冷却海水ポンプシステム（2） 三菱可変タービンシステム（VTI）
船舶は海上荷動き量に応じて運航スケジュールが決まるが，海上荷動き量が少ない時には減速運航を行う場合も生じる。減速運行時に主機は低負荷運転状態となり主機の掃気圧力低下により主機の運転効率が低下する。VTI（Variable turbine inlet）過給機は，減速低負荷運航時の効率を最大化・最適化する目的で可変タービンノズルを排ガス入口部に設置し，ノズルスロート面積を変化させることによって２～３ｇ/kWh の燃費を改善している。VTI 過給機本体の中にノズルを２段階に切り替える可変機構によりノズルの面積を狭くすることで，主機に供給する掃気圧力を上昇させるシンプルな構造でメンテナンスも容易になっている。
VTI のノズル開閉機構を図４に示す。

図４ 三菱可変タービンシステム

三菱重工技報 Vol.53 No.2 (2016)65（3） 風抵抗低減ウインドスクリーン
船体の前方および斜め前方からの向かい風による抵抗増加を軽減するウインドスクリーンを装備した。スクリーンは操舵室に近い前方に設置されるため操舵室からの視界への影響が懸念されるが，ウインドスクリーンの抵抗低減効果を維持し，視界への影響を最小限に抑えた形状を採用している。図５にウインドスクリーンの鳥瞰図を示す。

図５ 風抵抗低減ウインドスクリーン（4） バルブ付リアクション舵装備の新パナマ運河可航船型
本船型は当社の総合研究所流体研究部試験水槽により当社の船型開発技術と長年の技術ノウハウを駆使し開発を行った。また，省エネ付加物として薄型翼断面を有するリアクション舵を採用し更なる舵抵抗低減を図るとともに，舵のリアクション効果，さらにプロペラボスキ
ャップ後方には舵バルブを設けることにより推進効率の向上を図っている。本船はIMO EEDI（Energy Efficiency Design Index）規則の発効前の船であるが，船級協会からEEDI 鑑定書を取得し，規則要件のレファレンスラインに対し 10％以上の余裕を持った EEDIが得られていることが試運転結果から確認された。
（5） 三菱ハイブリッド過給機
航行中の余剰主機排気ガスエネルギーを回収する三菱ハイブリッド過給機を装備した。
図６にハイブリッド過給機の装置断面図を示す。ハイブリッド過給機は MET 過給機のローター軸に高速電動・発電機を直結した過給機で，通常の過給機同様，エンジンに加圧した燃焼空気を送ると共に，余剰の排気ガスエネルギーを使って同時発電をおこなうプラントである。さらに，この発電機を電動機として作動させることで，機関低負荷運転時には補助ブロワに代わって燃焼空気供給を加勢できるようにしている。この時に必要な電力は補助ブロワ運転時より小さく，高い省エネ効果が得られている。

図６ 三菱ハイブリッド過給機

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66（6） 三菱空気潤滑システム（MALS；Mitsubishi Air Lubricating System）
本船は航行中の水線下船体の海水による摩擦抵抗低減を行うことにより主機燃料消費の低減を図るため，三菱空気潤滑システム（MALS）を装備した。MALS は船底に空気を吹き出し，細かい気泡で船底をカーペットのように覆うことで航行時の抵抗を減らす仕組みである。
自動車運搬船のような水線下船体が比較的痩せた船型で平らな船底部が少ない船への適用となったが，海上試運転にて所定の効果が得られ，その有効性が確認された。図７はMALS 稼働時と停止時の航跡を示しているが，稼働時は船首船底から放出された空気泡が途中で船側へ漏れることなく船底に沿って船尾側へ流れ，船尾端へ達し放出されていることがわかる。

図７ MALS 航跡（7） 環境保護型燃料油タンク
船底には燃料油タンクを配置しているが，その周囲の船底外板側に燃料油タンクを囲うようにバラスト水タンクを配置し，外部からの船底ダメージによる燃料油流出の危険性を低下させている。このタンク配置は IMO の油による海洋汚染防止規則を満足し，海洋汚染防止に貢献している。