液体燃料バーナーの種類と霧化方式（噴霧式バーナー）

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液体燃料（重油・軽油）をボイラーで燃焼させるには、燃料を細かい霧状にして空気と均一に混合させる必要があります。この「霧化（アトマイジング）」を行う装置が噴霧式バーナーです。二級ボイラー技士試験では各バーナーの霧化方式と特徴が出題されます。ガスバーナーとの比較問題にも応用できます。

液体燃料の霧化（アトマイジング）が必要な理由

液体燃料は固体・気体燃料と異なり、そのままでは燃焼しません。燃焼させるには次の条件が必要です。

• 燃料を細かい液滴（霧）にして表面積を大きくする
• 霧化した液滴を燃焼用空気と均一に混合させる
• 混合気を燃焼温度以上に加熱し、火炎を安定させる

液滴が細かいほど蒸発・燃焼が速く、燃焼効率が上がります。これが霧化の目的です。

主な霧化方式と代表的なバーナー

各方式の特徴と使い分け

圧力噴霧式（プレッシャーアトマイジング）

• 構造がシンプルでメンテナンスしやすい
• 燃料の圧力を変えることで流量（燃焼量）を調整する
• ターンダウン比（最大燃焼量／最小燃焼量）が小さい。燃焼量の調整範囲が狭い
• 低負荷時に霧化が粗くなり燃焼不良になりやすい
• 小型〜中型ボイラーに適する

蒸気噴霧式（スチームアトマイジング）

• ボイラー運転中の蒸気を使用するため、蒸気圧力が必要（起動時は蒸気がないため使えない）
• 霧化が細かく均一で燃焼効率が高い
• 燃料流量の調整範囲が広い（ターンダウン比が大きい）
• 大型・中型の重油焚きボイラーに使用。C重油など高粘度燃料でも対応可能

空気噴霧式（エアアトマイジング）

• 高圧空気（コンプレッサー空気）を使う方式と、燃焼用空気の一部を使う方式がある
• 蒸気がない起動時から使えるメリットがある
• 霧化が細かく燃焼効率が高い
• 小型〜中型ボイラー・灯油バーナーに使用

回転式（ロータリーカップ）

• 遠心力で霧化するため、高粘度油でも均一な霧化が可能
• 燃焼量の調整がしやすい（ターンダウン比が大きい）
• 回転部品があるため振動・騒音・メンテナンス頻度がやや高い
• 中型〜大型ボイラーに使用

バーナーの燃焼量調整方式

バーナーの燃焼量（熱入力）の調整方式には次のものがあります。

C重油の予熱と霧化の関係

C重油は常温では粘度が高く、そのままではポンプで送れず霧化もできません。適切な温度に予熱して粘度を下げる必要があります。

• C重油の霧化に適した粘度は概ね 20〜25 cSt（センチストークス）程度
• この粘度にするためには通常 80〜105℃ 程度に予熱が必要（種類による）
• 予熱温度が高すぎると引火点を超えるリスクがあるため、温度管理が重要
• 予熱が不足すると霧化が粗くなり、すすの発生・燃焼不良・バーナー詰まりの原因になる

試験で間違えやすいポイント

• 「蒸気噴霧式バーナーはボイラー起動時から使える」は誤り。起動時は蒸気がないため使えない（起動は他の方式で行う）
• 「圧力噴霧式はターンダウン比が大きく燃焼量の調整が容易」は誤り。圧力噴霧式はターンダウン比が小さく調整範囲が狭い
• 「ロータリーカップバーナーは蒸気噴射で霧化する」は誤り。遠心力（回転するカップ）で霧化する
• 「C重油は予熱なしで霧化できる」は誤り。高粘度のため適正温度への予熱が必須

この記事のまとめ

• 液体燃料バーナーは「霧化」方式によって圧力噴霧式・蒸気噴霧式・空気噴霧式・回転式（ロータリー）に分類される
• 蒸気噴霧式：霧化が均一・ターンダウン比大きい。ただし起動時（蒸気なし）は使えない
• 圧力噴霧式：シンプル・小型向け。ターンダウン比が小さく低負荷に弱い
• C重油は粘度が高いため80〜105℃に予熱して使用する

出典：ボイラー及び圧力容器安全規則（e-Gov法令検索）・ボイラー構造規格（昭和47年労働省告示第33号）・安全衛生技術試験協会 公表試験問題
作成：fufumumu_design｜更新：2026年11月

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