エネルギー管理士の油バーナ対策｜圧力噴霧・二流体・回転式を比較

油バーナは「何の力で液体燃料を細かい液滴にするか」で覚えます。 圧力噴霧式は燃料の圧力、二流体式は空気・蒸気などの噴霧媒体、回転式は回転するカップの遠心力が手掛かりです。

油バーナの論点は、2017〜2026年度の熱分野10年度すべてで確認できました。年ごとに条件や問われ方は異なるため、方式名と特徴を一対一で丸暗記せず、微粒化の仕組みから整理します。集計の範囲は過去問10年分析を参照してください。

圧力噴霧式・二流体式・回転式の違い

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二流体の「二つ」は、燃料を2種類使うという意味ではありません。 液体燃料と噴霧媒体という組み合わせに注目します。圧力噴霧と二流体の基本構造はコロナのオイルバーナ説明で確認できます。

圧力噴霧式：燃料圧力とノズルを結び付ける

圧力噴霧式は、燃料を加圧してノズルから噴出させます。別の流体を微粒化の主役にする二流体式とは、エネルギーの与え方が異なります。

ただし「噴霧用の空気を使わない」ことと、「燃焼用の空気が不要」であることは別です。油を細かくした後も、燃焼に必要な空気との混合を考える必要があります。

ノズルや燃料の性状が指定された問題では、圧力だけを読んで判断しないようにします。噴霧状態には粘度などの条件も関係します。

二流体式：噴霧媒体を別に供給する

二流体式では、空気や蒸気などを燃料とは別に供給して微粒化に利用します。燃料と媒体をノズル内部で混ぜる方式と、外部で混ぜる方式があります。

オリンピア工業の二流体バーナ解説は、燃料と噴霧媒体をそれぞれ調整できること、微粒化や燃焼量調整の特徴を説明しています。一方で、噴霧用の圧縮空気や蒸気を作る設備・エネルギーも必要です。

「広い調整範囲が期待できる」という特徴を、あらゆる燃料・負荷で同じ性能が出るという意味に広げないことが大切です。 高粘度の燃料を扱う場合も、加熱などで適切な供給条件を整える必要があります。

回転式：動いている部品を手掛かりにする

回転式では、油を供給するカップが回転します。油はカップ面に広がり、縁から飛散します。周囲から噴き出す一次空気も、油の微粒化を助けます。代表的なロータリーバーナの構造は、サンレー冷熱のRBS-A製品資料で確認できます。

ノズル内の燃料圧力や外部の噴霧媒体だけに注目していると、この方式を見落とします。設問に「回転カップ」「遠心力」とあれば、まず回転式との対応を確認してください。

微粒化と燃焼を混同しない

油を細かい液滴にする微粒化は、燃焼を進めるための重要な過程です。しかし、細かく噴霧できたという条件だけで、燃焼が常に完全になるわけではありません。燃焼用空気との混合や温度、滞留時間なども関係します。

ガスバーナとの違いを整理する場合は、予混合・拡散燃焼と逆火を先に読み、液体燃料では噴霧の過程が加わると考えるとつながります。燃えた結果を確認する測定については、排ガス分析の原理へ進めます。

1分で確認する独自問題

問い1：燃料油と圧縮空気を別の配管から供給し、両者の作用で微粒化する方式は？

答え：二流体式です。 「燃料のほかに何を供給するか」を見れば判断できます。

問い2：圧力噴霧式なら、燃焼用空気の供給を考えなくてよい？

答え：いいえ。噴霧媒体と燃焼用空気は区別します。 何のための空気なのかを確認してください。

無料一問一答で方式の違いを確認した後は、公式過去問で条件の長い選択肢を読み、理由まで説明できるか確かめましょう。

参考文献

• 化学工学協会編『プロセス機器構造設計シリーズ4 加熱炉』第2章「加熱炉の構造一般」、2.2.5「バーナ」
• コロナ：オイルバーナ
• オリンピア工業：二流体バーナの特徴
• サンレー冷熱：ロータリーバーナ RBS-Aシリーズ
• 省エネルギーセンター：過去のエネルギー管理士試験問題