(57)【要約】【課題】簡素な構成により製造コストの上昇を抑制しながら、金属異物の検出精度の向上、及び処理能力の向上を両立する。【解決手段】非磁性体製の円筒体２の径方向外方に検出コイル３を配設し、検出コイル３に高周波電流を与えて発振させた状態で、ホッパー４に投入された被選別物が重力により落下して円筒体２の内部空間Ｓを通過し、被選別物内の金属異物が内部空間Ｓを通過する際における検出コイル３のインピーダンス変化を検出することにより前記金属異物を検出する金属検出装置であって、円筒体２の上端部とホッパー４の下端部との間に連結管５を設け、重力によりホッパー４から連結管５内に入った被選別物が連結管５内で密に詰まらずに粗い状態で落下するように連結管５の長さＬ及び口径Ｄ１，Ｄ２を定めるとともに、連結管の上端から検出コイル３までの高さ方向距離Ｈを１００ｍｍ以上とした。【選択図】図３
2016145804.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
非磁性体製の円筒体の径方向外方に検出コイルを配設し、前記検出コイルに高周波電流を与えて発振させた状態で、ホッパーに投入された被選別物が重力により落下して前記円筒体の内部空間を通過し、前記被選別物内の金属異物が前記内部空間を通過する際における前記検出コイルのインピーダンス変化を検出することにより前記金属異物を検出する金属検出装置であって、
前記円筒体の上端部と前記ホッパーの下端部との間に連結管を設け、重力により前記ホッパーから前記連結管内に入った前記被選別物が前記連結管内で密に詰まらずに粗い状態で落下するように前記連結管の長さ及び口径を定めるとともに、前記連結管の上端から前記検出コイルまでの高さ方向距離を１００ｍｍ以上としてなることを特徴とする金属検出装置。
【請求項２】
前記連結管が下方に縮径するテーパー管である請求項１記載の金属検出装置。
【請求項３】
前記テーパー管が２段円錐管状であり、下方に縮径する比率が上段の円錐管よりも下段の円錐管の方が小さいもの、
又は前記テーパー管の下方に縮径する比率が下方へ行くに従って漸減するものである請求項２記載の金属検出装置。
【請求項４】
前記連結管及び前記円筒体を傾斜させた状態で配置してなる請求項１〜３の何れか１項に記載の金属検出装置。
【請求項５】
前記円筒体の外周面に全周にわたる凹溝を形成し、前記凹溝内に前記検出コイルの内周面を配置してなる請求項１〜４の何れか１項に記載の金属検出装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、樹脂ペレット等の被選別物に混入した金属異物を検出して選別する金属検出装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
樹脂ペレット若しくは樹脂粉粒体、又は固形食品若しくは食品粉粒体である被選別物に混入した金属異物を検出して選別する金属検出装置として、非磁性体製の円筒体の径方向外方に検出コイルを配設し、前記検出コイルに高周波電流を与えて発振させた状態で、ホッパーに投入された被選別物が重力により落下して前記円筒体の内部空間を通過し、前記被選別物内の金属異物が前記内部空間を通過する際における前記検出コイルのインピーダンス変化を検出することにより前記金属異物を検出するものがある（例えば、特許文献１ないし３参照）。
ここで、特許文献１及び２の金属検出装置（特許文献１の第１図、特許文献２の第１図及び第２図参照）は、前記円筒体の上端部に前記ホッパーの下端部が直結されており、特許文献３の金属検出装置（特許文献３の図３参照）は、前記円筒体の上端部と前記ホッパーの下端部との間に連結管を設けている。
【０００３】
これらのような金属検出装置における金属異物の検出精度を向上するための工夫として、前記円筒体に形成した屈曲部に前記検出コイルを設け、前記屈曲部を通過する金属異物を下方偏位させて前記検出コイルに近づけるようにして、最も検出感度が低くなる前記検出コイルの中空部の中心近傍を通過しないようにしたもの（特許文献２の第２図参照）、前記円筒体の内部空間の中心を含む鉛直軸及びその近傍域に規制部材を設け、前記内部空間を通過する金属異物が、最も検出感度が低くなる前記検出コイルの中空部の中心近傍を通過しないようにしたもの（特許文献３の図３参照）がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平０２−１２６１８０号公報
【特許文献２】特開昭５８−１９９０８５号公報
【特許文献３】特開２００２−１５６４６２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本願の発明者は、前記構成の金属検出装置における金属異物の検出精度を向上するとともに処理能力を向上するために、先行技術の構成も含む様々な構成についての検討を行い、実験及び試作等による具体化を進めることにより本発明を完成するに至った。
【０００６】
前記検討の結果、従来の前記構成の金属検出装置において、前記ホッパーに投入された被選別物は密な状態のまま、前記連結管の上端からその内部空間に入って落下し始め、前記円筒体内で徐々に粗状態になり重力加速度で加速しながら前記検出コイルを通過するが、加速区間が短いと、落下速度が小さくなって検出電圧が小さくなるとともに、落下速度が小さいため処理能力が小さくなっていることが分かった。
よって、前記構成の金属検出装置において、前記検出コイルを通過する被選別物の落下速度を大きくすることにより、前記被選別物に混入した金属異物の検出精度の向上、及び処理能力の向上を両立できるという知見を得た。
【０００７】
また、前記検討の結果、前記のような金属異物の検出精度を向上するための工夫（特許文献２の第２図、特許文献３の図３）では、前記円筒体の内部空間を通過する金属異物が最も検出感度が低くなる検出コイルの中空部の中心近傍を通過しないので、前記金属異物の検出精度を向上できるという一定の効果がある反面、処理能力が低下する場合があることが明らかになった。
その理由は、特許文献２の第２図の構成では、前記円筒体の２箇所の屈曲箇所が抵抗となること、特許文献３の図３の構成では、前記円筒体の内部空間の一部を前記規制部材が塞いでいることによるものである。
その上、特許文献２の第２図の構成では、前記屈曲部を含む前記円筒体（シュート管４）の製造コストが増大し、特許文献３の図３の構成では、前記規制部材（チューブ５６）及び、その支持部材（支持棒５９等）の製造コストが増大する。
【０００８】
そこで、本発明が前述の状況に鑑み、解決しようとするところは、簡素な構成により製造コストの上昇を抑制しながら、金属異物の検出精度の向上、及び処理能力の向上を両立できる金属検出装置を提供する点にある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明に係る金属検出装置は、前記課題解決のために、非磁性体製の円筒体の径方向外方に検出コイルを配設し、前記検出コイルに高周波電流を与えて発振させた状態で、ホッパーに投入された被選別物が重力により落下して前記円筒体の内部空間を通過し、前記被選別物内の金属異物が前記内部空間を通過する際における前記検出コイルのインピーダンス変化を検出することにより前記金属異物を検出する金属検出装置であって、前記円筒体の上端部と前記ホッパーの下端部との間に連結管を設け、重力により前記ホッパーから前記連結管内に入った前記被選別物が前記連結管内で密に詰まらずに粗い状態で落下するように前記連結管の長さ及び口径を定めるとともに、前記連結管の上端から前記検出コイルまでの高さ方向距離を１００ｍｍ以上としてなることを特徴とする。
【００１０】
このような構成によれば、重力によりホッパーから連結管内に入った被選別物が連結管内で密に詰まらずに粗い状態で落下するように連結管の長さ及び口径が定められているので、被選別物が連結管内で密に詰まって落下速度が低下することがない。
その上、連結管の上端から検出コイルまでの高さ方向距離が１００ｍｍ以上であるので、被選別物が重力により加速されて落下速度が上昇した状態で検出コイルを通過する。
よって、簡素な構成により製造コストの上昇を抑制しながら、被選別物に混入した金属異物の検出精度を向上できるとともに、処理能力を向上できる。
【００１１】
ここで、前記連結管が下方に縮径するテーパー管であると好ましい。
このような構成によれば、下方位置の被選別物の方が重力により加速されて高速であることから、連結管内で被選別物が密に詰まらないようにする断面積を小さくできるので、連結管を下方に縮径するテーパー管にすることができ、それにより連結管の下方に位置する円筒体及び検出コイルを小径化できるため、検出感度が向上する。
【００１２】
また、前記テーパー管が２段円錐管状であり、下方に縮径する比率が上段の円錐管よりも下段の円錐管の方が小さいもの、又は前記テーパー管の下方に縮径する比率が下方へ行くに従って漸減するものであるのがより好ましい。
このような構成によれば、万が一、被選別物の大きさ等による連結管内下方での詰まりや連結管の下流側で流れが堰き止められ、連結管内で被選別物が詰まった場合において、連結管の上下方向の中間部分に滞留する被選別物の量が少なくなる。それにより、連結管内での詰まりや下流側等での流れの堰き止めが解消され、被選別物の流れが再開する際、連結管内の被選別物は下方から粗になり落下し始めるが、被選別物の滞留量が少ないことから早く滞留量が少なくなる。また、同時に上部のホッパーから被選別物が連結管に流入してくるが、このような連結管の形状により、連結管に密で低速で流入する量より粗で自由落下速度で排出する量の方が多く、密と粗の境界が次第に上方に移動し連結管内の被選別物の流れは全て粗状態になり速い落下速度（自由落下速度）に復帰しやすくなるので、使い勝手を向上できる。
【００１３】
さらに、前記連結管及び前記円筒体を傾斜させた状態で配置してなるのが一層好ましい。
このような構成によれば、連結管及び円筒体内を落下する被選別物が重力の影響で管内の下方へ寄って流れ、連結管及び円筒体内の上側部分に隙間ができることから、連結管が細くて長い場合等において被選別物の流量を増やしても詰まりが発生しにくくなるので、使い勝手をさらに向上できる。
【００１４】
さらにまた、前記円筒体の外周面に全周にわたる凹溝を形成し、前記凹溝内に前記検出コイルの内周面を配置してなるのがより一層好ましい。
このような構成によれば、検出コイルをさらに小径化できるので、検出感度をさらに向上できる。
【発明の効果】
【００１５】
以上のように、本発明に係る金属検出装置によれば、被選別物が連結管内で密に詰まって落下速度が低下することがなく、被選別物が重力により加速して落下速度が上昇した状態で検出コイルを通過するので、簡素な構成により製造コストの上昇を抑制しながら、被選別物に混入した金属異物の検出精度の向上及び処理能力の向上を両立できるという顕著な効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の実施の形態に係る金属検出装置の部分縦断面図である。
【図２】同じく平面図である。
【図３】連結管及び円筒体まわりを示す要部拡大縦断面図である。
【図４】テストピース（ＷＣ，φ0.2）を自由落下させた実験例を示しており、（ａ）は検出コイルまでの落差によるセンサ検出電圧の変化を示すグラフ、（ｂ）は検出コイルを通過する際の落下速度によるセンサ検出電圧の変化を示すグラフである。
【図５】テストピース（ＳＵＳ３０４，φ0.3）を自由落下させた実験例を示しており、（ａ）は検出コイルまでの落差によるセンサ検出電圧の変化を示すグラフ、（ｂ）は検出コイルを通過する際の落下速度によるセンサ検出電圧の変化を示すグラフである。
【図６】落差による自由落下の落下速度の変化を示すグラフである。
【図７】連結管の形状の変形例を示す要部拡大縦断面図であり、（ａ）は２段円錐管状であり、下方に縮径する比率が上段の円錐管よりも下段の円錐管の方が小さいもの、（ｂ）は下方に縮径する比率が下方へ行くに従って漸減するものを示している。
【図８】連結管及び円筒体を傾斜させた状態で配置する構成の一例を示す模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
次に本発明の実施の形態を添付図面に基づき詳細に説明する。
以下の実施の形態では、４チェンネルにして処理能力を向上した金属検出装置を示すが、要求仕様によっては、１チャンネル、２若しくは３チャンネル、又は５チャンネル以上であってもよい。なお、後述する本発明の金属検出装置における処理能力の向上により、従来の金属検出装置よりもチャンネル数を少なくできる。
【００１８】
図１の部分縦断面図、及び図２の平面図、並びに図３の要部拡大縦断面図に示すように、本発明の実施の形態に係る金属検出装置１は、筐体１Ａ、セラミック（非磁性体）製の円筒体２、円筒体２の径方向外方に配設された検出コイル３、図示しない被選別物が投入される、円筒体２の上方に位置するホッパー４、円筒体２の上端部とホッパー４の下端部との間に設けられた連結管５、円筒体２の下方に設けられたリード管６、リード管６の下方に設けられた選別ダンパー７、選別ダンパー７を揺動軸８Ａまわりに揺動させる揺動駆動装置８、金属異物を含む被選別物を機外へ排出する排出シュート９、並びに、検出コイル３に高周波電流を与えて発振させる発振手段及び被選別物内の金属異物が円筒体２の内部空間Ｓを通過する際における検出コイル３のインピーダンス変化を検出する検出手段、並びに揺動駆動装置８の駆動制御手段を有する制御装置１０等を備える。
【００１９】
そして、制御装置１０の発振手段により検出コイル３に高周波電流を与えて発振させた状態で、ホッパー４に投入された被選別物が重力により落下して円筒体２の内部空間Ｓを通過し、被選別物内の金属異物が内部空間Ｓを通過する際における検出コイル３のインピーダンス変化を制御装置１０の検出手段で検出することにより金属異物を検出する。このようにして金属異物を検出した際には、制御装置１０の駆動制御手段により揺動駆動装置８を駆動して揺動軸８Ａまわりに選別ダンパー７を揺動させることにより、金属異物が入った被選別物を排出シュート９から機外へ排出するので、金属異物が入った被選別物は下方の次工程へ流れない。
【００２０】
また、図３に示すように、連結管５は下方に縮径する（上方よりも下方の内径が小さい）テーパー管である。
さらに、円筒体２の外周面には全周にわたる凹溝２Ａが形成されており、凹溝２Ａ内に検出コイル３の内周面（内面）３Ａが配置される。
【００２１】
次に、検出コイル３までの落差（検出コイル３を通過する際の落下速度）による、制御装置１０の検出手段により検出コイル３のインピーダンス変化を検出した際の電圧であるセンサ検出電圧の変化を見るために行った実験例について説明する。
【００２２】
図４のグラフは、直径０．２ｍｍのタングステンカーバイド（ＷＣ）のテストピースを自由落下させた実験例を、図５のグラフは、直径０．３ｍｍのステンレス鋼（ＳＵＳ３０４）のテストピースを自由落下させた実験例を示している。
また、図４（ａ）及び図５（ａ）は、検出コイル３までの落差によるセンサ検出電圧の変化を示すグラフであり、図４（ｂ）及び図５（ｂ）は、検出コイル３を通過する際の落下速度によるセンサ検出電圧の変化を示すグラフである。なお、「落下速度（ｍｍ／ｓ）」は、空気抵抗を考慮せずに落差と重力加速度から算出した理論値である。また、「センサ検出電圧（Ｖ）」は５回測定した値の平均値である。
【００２３】
図４及び図５の実験例から、検出コイル３を通過する際の速度が速いほどセンサ検出電圧が高くなり、特に小さい落差において落差変化によるセンサ検出電圧の変化が大きく、落差が５０ｍｍ（連結管５が無い場合に相当）のセンサ検出電圧の値に対する落差が１００ｍｍ（図３に示す連結管５の長さＬが５０ｍｍの場合に相当）のセンサ検出電圧の値は、約１．３倍になっており、落差が５０ｍｍ（連結管５が無い場合に相当）のセンサ検出電圧の値に対する落差が１５０ｍｍ（図３に示す連結管５の長さＬが１００ｍｍの場合に相当）のセンサ検出電圧の値は、約１．５倍になっている。
そこで、本発明では、図３に示す連結管５の長さＬを５０ｍｍ以上とし、すなわち連結管５の上端（ホッパー４の下端部）から検出コイル３までの高さ方向距離Ｈを１００ｍｍ以上としている。
【００２４】
次に、主に連結管５内における被選別物の流れの状況を見るために行った実験例について説明する。
【００２５】
図３に示す上口径（ホッパー４の下端内径）Ｄ１、下口径（連結管５の下端内径）Ｄ２、連結管５の長さＬ、連結管５の上端から検出コイル３までの高さ方向距離Ｈ（Ｈ＝Ｌ＋５０）を、実施例１及び２、並びに比較例１ないし３のように変えたものを試作し、被選別物である樹脂ペレットに直径０．２ｍｍのタングステンカーバイド（ＷＣ）を入れたテストピースを混ぜて流して評価を行った結果を表１に示す。
（１）実施例１：Ｄ１＝３０ｍｍ，Ｄ２＝１９ｍｍ，Ｌ＝２００ｍｍ，Ｈ＝２５０ｍｍ。
（２）実施例２：Ｄ１＝３０ｍｍ，Ｄ２＝１９ｍｍ，Ｌ＝３００ｍｍ，Ｈ＝３５０ｍｍ。
（３）比較例１：Ｄ１＝４０ｍｍ，Ｄ２＝１９ｍｍ，Ｌ＝６０ｍｍ，Ｈ＝１１０ｍｍ。
（４）比較例２：Ｄ１＝４０ｍｍ，Ｄ２＝１９ｍｍ，Ｌ＝２００ｍｍ，Ｈ＝２５０ｍｍ。
（５）比較例３：Ｄ１＝３０ｍｍ，Ｄ２＝１９ｍｍ，Ｌ＝１２０ｍｍ，Ｈ＝１７０ｍｍ。
【００２６】
【表１】
2016145804.tif 000003
【００２７】
評価項目は、検出コイル３を通過する際の落下速度である「落下速度（ｍｍ／ｓ）」、被選別物である樹脂ペレットに直径０．２ｍｍのタングステンカーバイド（ＷＣ）を入れたテストピースを混ぜて流した場合の前記センサ検出電圧である「検出電圧（Ｖ）」、２ｋｇの樹脂ペレットが流れるのに要する時間である「２ｋｇ処理時間（ｓ）」、及び連結管５内における樹脂ペレットの状態が、密に詰まった状態（「密」）で落下しているか、密に詰まっておらず粗い状態（「粗」）で落下しているかを観察して示した「連結管内粗密状態」とした。
なお、「落下速度（ｍｍ／ｓ）」は検出コイル３から上方へ２５ｍｍの位置から下方へ２５ｍｍの位置までの５０ｍｍの間隔を通過した時間Ｔ（ｓ）を計測して５０／Ｔから求めており、３回測定した値の平均値である。また、「検出電圧（Ｖ）」は、前記図４及び図５の「センサ検出電圧（Ｖ）」と同様に５回測定した平均値である。
【００２８】
表１の結果から、「連結管内粗密状態」が「密」である比較例１ないし３は、「落下速度」及び「検出速度」が小さいとともに、「２ｋｇ処理時間」が大きく、それらに対して「連結管内粗密状態」が「粗」である実施例１及び２は、「落下速度」及び「検出速度」が大きいとともに、「２ｋｇ処理時間」が小さいことが分かる。
ここで、比較例１及び２は、上口径Ｄ１が大きいことから、連結管５内に流れ込む樹脂ペレットの量が多過ぎるため、樹脂ペレットが連結管５内を密に詰まった状態（「密」）で落下している。
また、比較例３は、連結管５の長さＬが小さいことから、連結管５内に入った樹脂ペレットを加速する距離が小さいため、樹脂ペレットが連結管５内を密に詰まった状態（「密」）で落下している。
【００２９】
そこで、本発明では、重力によりホッパー４から連結管５内に入った被選別物が連結管５内で密に詰まらずに粗い状態で落下（自由落下（自然落下）又はそれに近い状態で落下）するように連結管５の長さＬ及び口径Ｄ１，Ｄ２を定めている。
なお、表1の実施例１及び２のように、被選別物が連結管５内を前記粗い状態で流れる条件のときは、連結管５を無くしてホッパー４だけで被選別物を流しても処理時間（例えば表１の「２ｋｇ処理時間」）は同じになる。よって、長さ及び口径を任意に定めた連結管５を取り付けて被選別物を流した場合とホッパー４だけで被選別物を流した場合とで、所定量の被選別物を流した場合の処理時間が同じになることを確認すれば、重力によりホッパー４から連結管５内に入った被選別物が連結管５内で密に詰まらずに粗い状態で落下するよう定められた連結管５の形状であることを確認できる。
【００３０】
以上のような構成の本発明の金属検出装置の構成によれば、重力によりホッパー４から連結管５内に入った被選別物が連結管５内で密に詰まらずに粗い状態で落下（自由落下（自然落下）又はそれに近い状態で落下）するように連結管５の長さＬ及び口径Ｄ１，Ｄ２が定められているので、被選別物が連結管５内で密に詰まって落下速度が低下することがない。
その上、連結管５の上端から検出コイル３までの高さ方向距離Ｈが１００ｍｍ以上であるので、被選別物が重力により加速されて落下速度が上昇した状態で検出コイル３を通過する。
よって、簡素な構成により製造コストの上昇を抑制しながら、被選別物に混入した金属異物の検出精度を向上できるとともに、処理能力を向上できる。
【００３１】
また、下方位置の被選別物の方が重力により加速されて高速であることから、連結管５で被選別物が密に詰まらないようにする断面積を小さくできるので、図１及び図３のように連結管５を下方に縮径するテーパー管にすることができ、連結管５を前記テーパー管にすることにより、連結管５の下方に位置する円筒体２及び検出コイル３を小径化できるため、検出感度が向上する。
さらに、図３のように円筒体２の外周面に全周にわたる凹溝２Ａを形成し、凹溝２Ａ内に検出コイル３の内周面３Ａを配置することにより、検出コイル３をさらに小径化できるので、検出感度をさらに向上できる。
【００３２】
以上のような連結管５の構成において、検出感度をさらに向上させるために、図３に示す下口径Ｄ２を、例えば表１に示す１９ｍｍからさらに小さくし（例えば、Ｄ２＝１０ｍｍ程度）、検出コイル３の内周面３Ａの直径をより小さくする場合において、処理能力を向上させるためには上口径Ｄ１をなるべく大きくする必要がある。
よって、本発明の実施の形態に係る金属検出装置１は、前記のとおり、重力によりホッパー４から連結管５内に入った被選別物が連結管５内で密に詰まらずに粗い状態で落下するように連結管５の長さＬ及び口径Ｄ１，Ｄ２が定めるものであるが、検出感度をさらに向上させるために下口径Ｄ２を小さくするとともに、処理能力を向上させるために上口径Ｄ１をなるべく大きくした金属検出装置１を用いて、様々なサイズの被選別物に混入した金属異物の検出を行う場合、大きさが比較的大きい被選別物（例えば、数ｍｍ以上の大きさの樹脂ペレット）をホッパー４から流すと、連結管５内の比較的下方位置で被選別物が詰まりやすくなる。
【００３３】
以上の検討結果から、金属検出装置１において、被選別物の詰まりに対する策を講じておくことが好ましい。
このような観点から検討を行った点について、先ず、下方に縮径するテーパー管である連結管５の形状の変形例を示す。
【００３４】
図６の落差による自由落下の落下速度の変化を示すグラフに示すように、連結管５の上端部から落下する被選別物の落差が小さい範囲では、被選別物の落下速度の変化が大きいことが分かる。
また、連結管５の上端部から落下する被選別物の流量は、（落下速度）×（断面積）である。
よって、連結管５の上端部から落下する被選別物の落差が小さい範囲（連結管５の上部）では、断面積の変化率、すなわち下方に縮径する比率を大きくできる。
【００３５】
このような知見から、連結管５の形状は、図３の要部拡大縦断面図のような下方に縮径する比率が均一な円錐管状のものに限定されるものではなく、図７（ａ）の要部拡大縦断面図のような２段円錐管状であり、下方に縮径する比率が上段円錐管５Ａよりも下段円錐管５Ｂの方が小さいものであってもよく、図７（ｂ）の要部拡大縦断面図のような前記比率が下方へ行くに従って漸減するものであってもよい。
【００３６】
図７（ａ）及び図７（ｂ）のような連結管５の形状にすることにより、連結管５の上下方向の中間部分の内径が、図３のような下方に縮径する比率が均一な円錐管状の連結管５よりも小さくなる。
よって、万が一、被選別物の大きさ等による連結管５内下方での詰まりや連結管５の下流側で流れが堰き止められ、連結管５内で被選別物が詰まった場合において、図７（ａ）及び図７（ｂ）のような形状の連結管５を用いることにより、連結管５の上下方向の中間部分に滞留する被選別物の量が少なくなる。それにより、連結管５内での詰まりや下流側等での流れの堰き止めが解消され、被選別物の流れが再開する際、連結管５内の被選別物は下方から粗になり落下し始めるが、被選別物の滞留量が少ないことから早く滞留量が少なくなる。また、同時に上部のホッパー４から被選別物が連結管５に流入してくるが、このような連結管５の形状により、連結管５に密で低速に流入する量より粗で自由落下速度で排出する量の方が多く、密と粗の境界が次第に上方に移動し連結管５内の被選別物の流れは全て粗状態になり速い落下速度（自由落下速度）に復帰しやすくなるので、使い勝手を向上できる。
【００３７】
次に、被選別物の詰まりに対する策として、詰まりを発生しにくくする構成について説明する。
図８の模式図に示す金属検出装置１は、連結管５及び円筒体２を傾斜させた状態で配置したものであり、連結管５及び円筒体２を１５°傾斜させた例を示している。なお、連結管５及び円筒体２の傾斜角度は、例えば１０〜３０°程度にすればよい。
【００３８】
また、図８の例は、連結管５の長さを長くして連結管５の下口径及び円筒体２の内径及び検出コイル３の内径をなるべく小さくした構成（例えば、連結管５の長さは４００ｍｍ程度、ホッパー４の下端内径は２０ｍｍ程度、円筒体２の内径は１０ｍｍ程度）を示している。
このように連結管５の長さを長くすることにより落差が大きくなって被選別物の落下速度が非常に大きくなることから検出電圧が高くなるとともに、検出コイル３の内径をなるべく小さくすることにより検出感度が高まるので、被選別物に混入した金属異物の検出精度が非常に高くなる。
ここで、図８に示すように、連結管５だけではなく円筒体２も傾斜させている（本実施の形態ではリード管６の上部も傾斜させている）ので、落下速度が非常に大きい被選別物をスムーズに流すことができる。
【００３９】
図８のように連結管５の長さを長くして連結管５の下口径及び円筒体２の内径及び検出コイル３の内径をなるべく小さくする構成例において、連結管５及び円筒体２を鉛直に配置した場合には、被選別物の流量（（落下速度）×（断面積））が大きく、被選別物が落下するにしたがって落下速度は速くなるが、連結管５のテーパー形状により連結管５内でほぼ均等に圧力がかかることになる。よって、前記のとおり被選別物の大きさ等によっては詰まりが発生しやすくなる。
それに対して図８の構成例のように連結管５及び円筒体２を傾斜させた状態で配置することにより、連結管５及び円筒体２内を落下する被選別物が重力の影響で管内の下方へ寄って流れ、連結管５及び円筒体２内の上側部分に隙間ができることから、詰まりが発生しにくくなるので、使い勝手をさらに向上できる。
なお、このような連結管５及び円筒体２を傾斜させた状態で配置する構成は、連結管５が細くて長い場合に特に有効である。
【００４０】
次に、被選別物の詰まりに対する策として、詰まりを解消する方法について説明する。
図１及び図８に示す構成例において、被選別物の大きさ等によって被選別物が連結管５内で詰まってしまった場合には、図８に示すようにホッパー４の出口に設けたシャッター１１を閉じて連結管５内への被選別物の進入を遮断し、例えば振動発生装置又は衝撃発生装置である詰まり解消装置１２を駆動して連結管５を振動させて詰まりを取り除いた後、シャッター１１を開ければよい。
このように詰まりを解消する手段であるシャッター１１及び詰まり解消装置１２を設けておくことにより、詰まりが発生した際に迅速に復旧できるといともに、万が一詰まりが発生した際に詰まりを解消できことから、余裕を見ることなく被選別物の流量を増やして処理能力を向上できるので、使い勝手を一層向上できる。
また、図８のように連結管５及び円筒体２を傾斜させた状態で配置する構成において、連結管５を、図７（ａ）のような２段円錐管状のもの、又は図７（ｂ）のような下方に縮径する比率が下方へ行くに従って漸減するものとしてもよい。図７（ａ）及び図７（ｂ）のような連結管５の形状にすることにより、前記のとおり詰まりを解消した後の流れの再開がスムーズになるので、使い勝手をより一層向上できる。
【符号の説明】
【００４１】
１  金属検出装置
１Ａ  筐体
２  円筒体
２Ａ  凹溝
３  検出コイル
３Ａ  内周面
４  ホッパー
５  連結管
５Ａ  上段円錐管
５Ｂ  下段円錐管
６  リード管
７  選別ダンパー
８  揺動駆動装置
８Ａ  揺動軸
９  排出シュート
１０  制御装置
１１  シャッター
１２  詰まり解消装置
Ｄ１  上口径
Ｄ２  下口径
Ｈ  連結管の上端から検出コイルまでの高さ方向距離
Ｌ  連結管の長さ
Ｓ  内部空間
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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