バーナー（燃焼装置）の仕組みと分類

バーナー（Burner）は、気体燃料、霧状液体燃料、微粉炭などの燃料に空気を適切な比率で混合し、安定して燃焼させるための装置、およびその火口を指す名称である。広義には燃焼装置全体を意味し、狭義には燃焼炎が噴き出す火口部分を指す。常温で気体、液体、粉体である多様な燃料を用い、発熱量や燃焼速度、目的とする温度分布に合わせて設計される。

概要

燃料単体では安定した燃焼が難しいため、酸化剤である空気や酸素を最適な比率で混合する機構と、火口を備えている。身近な例としては家庭のガスコンロやキャンプ用の小型ストーブがあり、産業分野ではボイラー、ガス溶接用の吹管、道路工事用の加熱バーナーなど幅広く利用されている。

燃料別の分類

バーナーは使用する燃料の性状によって、気体燃料バーナー、液体燃料バーナー、粉体燃料バーナーに大別される。

気体燃料バーナー

都市ガスやLPG、製鉄所の副生ガスなどが使用され、機構が比較的単純である。燃焼方式によって拡散燃焼バーナーと予混合燃焼バーナーに分かれる。

• 拡散燃焼バーナー：燃料と酸化剤を別々に供給して火口付近で混合する先混合式、燃料のみを空気中に拡散させる赤火式、炎を衝突させて吹き飛びを防ぐ衝炎式がある。
• 予混合燃焼バーナー：あらかじめ燃料と酸化剤を混ぜ合わせて火口で燃焼させる方式。代表例としてブンゼンバーナー、セミブンゼンバーナー、全一次空気バーナーなどが挙げられる。

液体燃料バーナー

重油、灯油、ガソリンなどの液体燃料を霧状に噴霧あるいは気化させる装置を組み合わせたバーナーである。主な噴霧方式には、油圧式、高圧気流式、低圧気流式、回転式などがある。

粉体燃料バーナー

微粉砕した固体燃料を使用する。粉砕方式により、直ちにバーナーへ送る直接式と、一度貯蔵してから供給する貯蔵式がある。