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マリオットのボトルは、密閉されたボトルやタンクから一定の流量で液体を流す装置です。フランスの物理学者エドメ・マリオット（1620-1684）にちなんで名付けられました。マリオットの著作にはガス入口のあるボトルの図が描かれていますが[ 1 ]、この構造はボトル内の水銀面に対する外部圧力の影響を示すために作られたものです。また、液体を流すためのサイフォンや出口がありません。
この設計は、マッカーシー（1934）によって最初に報告されました。[ 2 ] 図に示すように、ストッパー付き貯水槽には空気入口とサイフォンが備えられています。空気入口の底部の圧力は常に貯水槽の外側の圧力、つまり大気圧と同じです。もし大きければ、空気は入りません。サイフォンの入口が同じ深さにある場合、貯水槽内の水位の変化に関係なく、常に大気圧で水が供給され、一定のヘッド高さで流量が供給されます。
この装置は設計に多くのバリエーションがあり、一定の水圧が必要な場合に広く使用されています。例えば、土壌への水の浸透を測定するために一定の水頭で水を供給したり、クロマトグラフィーで移動相を供給したりする場合などです。
この設計の欠点は、ガス入口の漏れに敏感であることと、運転中に液体を追加すると圧力制御が変わってしまうため、液体を追加できないことである。現在では、正確な制御は電子機器によって実現されている。
土壌中の水の移動を測定する際の制約を簡素化するには、一定の水頭が重要です。いくつかの測定技術では、一定の水頭を得るためにマリオットボトルが使用されています。グエルフ透水計は、現場で不飽和透水係数を測定し、この原理を使用して一定の水頭を作り出します。 [ 3 ] シングルリングおよびダブルリング浸透計もマリオットボトルを使用できます。[ 4 ]
別の応用例として、コントロールライン模型飛行機で使用される燃料タンクに同様の構造が採用されており、これは「ユニフロー」タンクと呼ばれています。タンクの通気管は、エンジンに燃料を供給する燃料ピックアップチューブに近い、角柱状タンクの端まで伸びています。そのため、燃料が消費されると、ユニフロータンクは、飛行の残りの時間、タンクに残っている燃料の量に関係なく、ほぼ同じ圧力を供給し、キャブレターの調整と空燃比を一定に保ちます。
ウィキメディア・コモンズにあるマリオットのボトルに関するメディア