专利名称：马达的再利用方法
技术领域：
本发明涉及一种用于从废旧的马达分别回收各种原材料的马达的再利用方法。
背景技术：
近年来，从节能或生态学观点出发，混合动力车或电动车等下一代环保车备受关注，汽车行业的各公司陆续进行下一代环保车的开发及销售。其进步显著，尤其在称为混合动力车或电动车的心脏部的马达或蓄电池中，谋求小型化及高性能化，且要求今后进一步的发展。并且随此，稀有金属或稀土等原材料使用于在马达中使用的稀土类磁铁，也听得见担心其供应的意见。但是，含有上述稀土(稀土类元素)的稀土类磁铁不仅使用于混合动力车等下一代环保车的马达，还使用于运用尖端技术的OA设备、家电产品中。尤其在家电产品中，2000 年以后制造的较新形式的空调或冰箱的压缩机或洗衣机的马达中使用稀土类磁铁。并且，若考虑家电产品的使用年数大概为10年左右的事实，则可推测在现有的家电再利用途径中已回收使用稀土类磁铁的家电产品，尤其是空调或洗衣机。因此，可想到能够通过从该家电再利用途径回收使用稀土类磁铁的空调或洗衣机等家电产品来回收稀土金属或稀土等再生资源。然而，现状为如下，即在目前的回收废旧的家电产品并进行再利用的过程中，几乎尚未进行从空调或冰箱的压缩机或洗衣机的马达中取出稀土类磁铁并进行回收的工作。另外，在空调等中使用的压缩机的再利用被多个行业者商业化，分离为铁、铜、硅钢板等原材料并进行再资源化，但是如滚筒式洗衣机为代表的树脂模制马达由于其金属部分被树脂覆盖，因此除了用加热等方法来去除该树脂部分以外，不易回收铁及非铁金属，通常作为铁系原材料进行再利用。因此，可考虑将树脂模制马达分离为转子部和定子部，并将每一个投入到加热炉中并使树脂灰化的方法。该方法能够对组装有磁铁的转子部进行树脂的灰化，并且使磁铁消磁，因此有效。但是，对于定子部而言存在如下问题，即只进行树脂的灰化则难以使其单体分离为铁系原材料和铜，在使用通常的破碎机等来进行破碎时，铁系原材料和铜会混合在一起，因此不易进行单体分离，必须进行手工分离，并且从节能观点来看也不是有效的。但是，关于转子部，在从废旧的洗衣机等回收的每一个马达中，组装于转子部的磁铁根据马达所需的特性，有钕磁铁、铁氧体磁铁、钐钴磁铁等不同种类。并且，最近的滚筒式洗衣机中有使用可变磁力马达的洗衣机，将不同种类的磁铁例如钕磁铁和钐钴磁铁混在一起来使用。并且，在作为稀土类磁铁的再生资源回收时，需要按使用的磁铁种类分离并回收钕磁铁及钐钴磁铁。然而，在将转子部投入到加热炉中并使树脂灰化的上述方法中，难以预先特定组装于转子部的磁铁种类来进行回收，并且在上述可变磁力马达等使用不同磁铁的转子部中，无法分别回收不同种类的磁铁。并且，存在如下问题，即必须一次处理回收的多个马达， 且按所使用的磁铁分选并进行处理的方法不仅效率差，而且成本增加。
因此，在下述专利文献I中，提出有如下包含稀土类磁铁和强磁性材料的结构物的分离方法，所述分离方法具备将包含具有第I居里温度的稀土类磁铁和具有高于上述第I居里温度的第2居里温度的强磁性材料的结构物加热成上述第I与第2居里温度的中间温度的工序；及通过磁力吸引从上述经过加热的结构物中分选上述强磁性材料并向第I 输送装置传送的工序，将具有高于上述第I居里温度的第2居里温度的强磁性材料收集在第I输送装置中，将包含具有第I居里温度的稀土类磁铁的结构物收集在第2输送装置中。该以往的方法是如下方法，即通过使稀土类磁铁和居里温度高于稀土类磁铁的铁屑等强磁性材料的结构物达到稀土类磁铁的居里温度以上，由此仅使稀土类磁铁失去强磁性并在此期间对铁屑等强磁性材料进行磁力吸引，从而分别每一种。然而，该以往的方法中存在如下问题，若不在稀土类磁铁的居里温度以上的温度条件下进行，则无法进行分离，因此在进行分离的期间需始终保持稀土类磁铁的居里温度， 例如400°C左右的高温条件，能量效率较差。专利文献I :日本专利公开2001-219093号公报
发明内容
本发明是鉴于这种情况而完成的，因此其课题在于提出一种马达的再利用方法， 其将回收的单一种类或多种马达分离为转子和定子之后，按各种原材料分离每一种，并且按种类回收在该转子中使用的磁铁。为了解决上述课题，本发明的特征在于，将包含由单一种类磁铁原材料构成的磁铁或磁铁原材料为不同的多种磁铁的多个马达的转子芯阶段性升温至与该磁铁的种类相应的居里温度，且在各阶段，保持规定时间以对与该居里温度对应的上述磁铁进行选择性消磁，从而按上述种类依次回收上述磁铁原材料。并且，其特征在于，组装于上述转子芯的上述磁铁包含钕磁铁和/或铁氧体磁铁和/或"1^钻磁铁。而且，其特征在于，将上述马达分离为上述转子和在由铁系金属构成的磁轭材料上卷绕有线圈的定子之后，将上述定子投入到旋转轴和一端部固定于该旋转轴且具有可挠性的线材在筒体内进行旋转的破碎机的上述筒体中并进行破碎，至少使上述铁系金属和上述线圈分离并进行回收。另外，其特征在于，上述定子包含树脂及其他金属，并且将上述定子投入到上述破碎机中并进行破碎时，使铁系金属、线圈、树脂及其他金属分离。根据本发明，阶段性升温至与磁铁的种类相应的居里温度，且在各阶段，对与上述居里温度对应的磁铁进行选择性消磁，从而按上述种类依次回收磁铁原材料，因此无需预先特定由组装于多种马达的转子芯的不同的上述磁铁原材料构成的上述磁铁，能够通过投入到大气气氛炉等加热炉中并进行阶段性升温来轻松地按种类对上述磁铁进行消磁，并按种类回收上述磁铁原材料。由此，能够在回收厂等中对回收的所有种类马达的转子芯进行再利用。假如，将包含由未知磁铁种类的单一种类磁铁原材料构成的磁铁的马达的转子芯投入到大气气氛炉等上述加热炉中并进行阶段性升温，由此能够在与上述磁铁的种类相应的居里温度的阶段中进行消磁并回收上述单一种类的磁铁原材料，并且能够知道上述单一种类磁铁原材料的种类。并且，当为由树脂模制的马达的转子芯时，能够通过阶段性升温至居里温度且在各阶段保持规定时间来灰化并去除模制在金属部分上的树脂。其结果，省略预先去除模制在转子芯上的树脂的工作，并能够按种类有效地分选并回收磁铁原材料。而且，上述磁铁的种类包含钕磁铁和/或铁氧体磁铁和/或钐钴磁铁，因此将上述马达的上述转子芯投入到上述大气气氛炉等加热炉中，升温至钕磁铁的居里温度，并回收已消磁的磁铁原材料之后，升温至铁氧体磁铁的居里温度，并回收已消磁的磁铁原材料之后，进一步升温至钐钴磁铁的居里温度，并回收已消磁的磁铁原材料，从而能够分选为钕原材料和/或铁氧体原材料和/或钐钴原材料来回收。由此，能够谋求宝贵的稀土资源的再资源化。并且，在投入到上述大气气氛炉等加热炉中的多种上述转子芯中，即使如可变磁力马达的转子芯那样，上述钕磁铁和上述钐钴磁铁混在一起的情况下，也阶段性升温至上述钕磁铁的居里温度及上述钐钴磁铁的居里温度，从而上述钕磁铁和上述钐钴磁铁在各自的居里温度下被消磁，并能够从上述转子芯中作为按照相同种类的磁铁原材料来进行回收。由此，不必在意组装于上述马达的上述转子的上述磁铁的种类，就能够投入到上述大气气氛炉等加热炉中。其结果，即使今后因上述转子的规格变更等而其他种类的上述磁铁混在一起时也能够应对。而且，由于在上述大气气氛炉等加热炉内使上述钕磁铁和/或上述铁氧体磁铁和 /或上述钐钴磁铁消磁，所以从上述大气气氛炉等加热炉中取出上述转子芯时，能够将已消磁的上述钕原材料和/或上述铁氧体原材料和/或钐钴原材料轻松地从其被组装的上述转子芯中拆卸。其结果，轻松地使上述转子芯单体分离为上述磁铁原材料和铁系金属，从而能够按各种原材料进行回收，并能够谋求每一种的再资源化。并且，根据本发明，将定子投入到旋转轴和一端部固定于该旋转轴且具有可挠性的线材在筒体内围绕上述旋转轴旋转的破碎机的上述筒体中，通过由上述线材的敲击而引起的冲击力进行破碎，至少将铁系金属和线圈分别分离而回收，因此由硅钢板构成的定子芯等铁系金属几乎不会变形而被破碎，由此能够不会卷入铜制线圈而按原材料被单体分离。由此，通过利用被单体分离的每一种原材料的特性进行物理分选，从而能够按各种原材料轻松地进行回收，并能够轻松地谋求再资源化。而且，由于上述定子包含树脂及其他金属，并且将上述定子投入到上述破碎机中并进行破碎时，使铁系金属、线圈、树脂及其他金属分离，所以无需对由树脂覆盖的马达的定子进行加热处理，就能够进行物理分选来使其单体分离，并能够有助于节能。并且，在作为其他金属包含铝等时，也能够进行物理分选来使其单体分离。
图I是本发明的马达的再利用方法的一实施方式的一系列工序的流程图。图2是表示用于本发明的马达的再利用方法的转子的概要图，(a)为组装有铁氧体磁铁的转子，(b)为组装有钕磁铁的转子，(C)为钕磁铁和衫钴磁铁混在一起的转子。图3是本发明的马达的再利用方法中，模仿将转子投入到大气气氛炉中并进行阶段性消磁的一系列工序的概要图。
图4是本发明的马达的再利用方法中，模仿将定子投入到链条式破碎机中并进行破碎及分选的一系列工序的概要图。符号说明I-马达，2-转子，2a-转子芯，3_定子，4_大气气氛炉，5_链条式破碎机，6_磁铁， 6’ -磁铁原材料，6a-铁氧体磁铁，6a’ -铁氧体原材料，6b-钕磁铁，6b’ -钕原材料，6c-钐钴磁铁，6c’ -钐钴原材料。
具体实施例方式如图I所示，本发明的马达的再利用方法的一实施方式大致构成为如下将在回收厂回收的马达I分离为转子2和定子3之后，将定子3投入到链条式破碎机(破碎机)5 中并进行破碎，利用每一个原材料的特性按各种原材料物理分选已破碎的铜制线圈及硅钢板或铝等其他金属或树脂并进行回收，并且将包含磁铁原材料6’不同的多种磁铁6的多个马达I的转子2投入到大气气氛炉4中，阶段性升温并保持规定时间，使树脂灰化，且按相同种类从转子芯2a中分离已被消磁的磁铁6，并按各种原材料回收每一种。在此，投入转子2的大气气氛炉4使用能够阶段性升温且保持所设定的温度规定时间的电气炉等。并且，投入到大气气氛炉4中的转子2例如为如图2的(a)所示，铁氧体磁铁6a组装于转子芯2a且由树脂模制的转子2A;及如图2的(b)所示，钕磁铁6b组装于转子芯2a且由树脂模制的转子2B;或如图2的(c)所示，钕磁铁6b和钐钴磁铁6c混在一起并组装于转子芯2a的转子2C等。并且，如图4所示，链条式破碎机5具备有有底筒状的筒体5b ;圆柱状旋转轴5c， 立设于该筒体5b底部的中心部，并且通过马达5d的驱动而旋转；及链条(线材)5a，一端部连接于该旋转轴5c的外周面，而另一端部呈自由端，并且在旋转轴5c的在圆周方向上背离180°C的位置，连接有另一个链条的一端部，而另一端部呈自由端。并且，链条5a在旋转轴5c的外周面的一侧连接有2条。根据图I 图4对如下方法进行说明，即通过利用由以上结构构成的马达的再利用方法，按各种原材料分离在回收厂回收的树脂模制马达I并进行回收，从而谋求再资源化。首先，通过锤等敲击回收的树脂模制马达1，通过赋予冲击来将其分离为转子2和定子3。此时，能够通过对马达I赋予冲击来使马达I的转子2和定子3轻松地分离。(实施例I)首先，对分离的转子2的再资源化方法进行说明。如图I及图3所示，将从马达I分离的3种转子2投入到大气气氛炉4中。这时， 投入到大气气氛炉4中的3种转子2是，图2的(a)的铁氧体磁铁6a组装于转子芯2a的转子2A、图2的(b)的钕磁铁6b组装于转子芯2a的转子2B及图2的(c)的钕磁铁6b和钐钴磁铁6c混在一起并组装于转子芯2a的转子2C。而且，向大气气氛炉4投入转子2A、转子2B及转子2C之后,使大气气氛炉4的炉内温度升温至380°C并保持30分钟。这时，在大气气氛炉4内，覆盖于金属部分的树脂灰化而被去除，并且组装于转子2B及转子2C的每一个转子芯2a的钕磁铁6b被消磁。另外，由于钕磁铁6b的居里温度不超过380°C，因此通过将大气气氛炉4的炉内温度升温至380°C并保持30分钟，从而只有钕磁铁6b被消磁。并且，由于铁氧体磁铁6a及钐钴磁铁6c的居里温度超过400°C，因此不会被消磁。而且，在大气气氛炉4内保持30分钟之后，取出转子2A、转子2B及转子2C这3个转子并进行磁力分选。在此，磁力分选是指，确认是否残留有磁力并根据有无磁力进行的分选，以下相同。另外，是否残留有磁力的确认能够根据铁是否被吸附来简单地判断。通过该磁力分选，从转子芯2a卸下失去磁力的转子2B及转子2C中被消磁的钕原材料(磁铁原材料)6b’并进行回收。而且，通过振动筛机等将回收的转子2B和从转子2C中拆卸的钕原材料6b’单体分离为钕原材料6b’和转子芯2a，并按各种原材料进行回收。回收的钕原材料 6b’作为稀土资源被再资源化，而转子芯2a作为硅钢板被再资源化。另一方面，在上述磁力分选中，残留有磁力的转子2A和转子2C再次投入到大气气氛炉4中。而且，将大气气氛炉4的炉内温度升温至500°C并保持15分钟。这时，在大气气氛炉4内，组装于转子2A的转子芯2a的铁氧体磁铁6a被消磁。另外，由于铁氧体磁铁6a的居里温度为440 480°C，因此通过将大气气氛炉4的炉内温度升温至500°C并保持15分钟，从而只有铁氧体磁铁6a被消磁。并且，由于钐钴磁铁6c的居里温度超过500°C，因此不会被消磁。而且，在大气气氛炉4内保持15分钟之后，取出转子2A及转子2C这2个转子并进行磁力分选。通过该磁力分选，回收失去磁力的转子2A。然后，通过振动筛机等将回收的转子2A单体分离为铁氧体原材料(磁铁原材料)6a’和转子芯2a，并按各种原材料进行回收。回收的铁氧体6a’被再资源化，而转子芯2a作为硅钢板被再资源化。另外，在上述磁力分选中，残留有磁力的转子2C再次投入到大气气氛炉4中。另外，投入转子2C之后，将大气气氛炉4的炉内温度升温至800°C并保持15分钟。 这时，在大气气氛炉4内，组装于转子2C的转子芯2a的衫钴磁铁6c被消磁。另外，由于钐钴磁铁6c的居里温度为750 800°C，因此通过将大气气氛炉4的炉内温度升温至800°C并保持15分钟，钐钴磁铁6c被消磁。而且，在大气气氛炉4内保持15分钟之后，取出转子2C并回收失去磁力的转子 2C。然后，通过振动筛机等将回收的转子2C分离为钐钴原材料(磁铁原材料)6c’和转子芯2a，并分别回收。回收的钐钴原材料6c’作为稀土资源被再资源化，而转子芯2a作为硅钢板被再资源化。这样，无需预先特定在由树脂模制的转子2中使用的磁铁6，利用磁铁6的特性即居里温度，使温度阶段性升温来加热磁铁6，由此能够按相同种类的磁铁6进行回收。另外， 能够从由硅钢板构成的转子芯2a中轻松地分离按种类消磁的磁铁原材料6’，并能够按每一种原材料进行回收。(实施例2)接着，对分离的定子3的再资源化方法进行说明。如图I及图4所示，将从马达I分离的多个定子3投入到链条式破碎机5中。这时，链条式破碎机5的旋转轴5c通过马达5d的驱动而旋转，并且连接于该旋转轴5c的链条5a在筒体5b内旋转。并且，使投入到该链条式破碎机5中的定子3通过在筒体5b内旋转的链条5a敲击 I分钟左右，由此破碎形成定子芯的硅钢板或铝等其他金属及铜制线圈，并且粉碎覆盖于定
7子3的树脂。在此，铝等其他金属指未磁化的金属。另外，由于通过敲击具有可挠性的链条 5a的冲击来破碎硅钢板及其他金属，因此硅钢板本身几乎不会变形而被破碎,从而不会与破碎的铜制线圈缠在一起。这样，明确了如下内容将由树脂模制的定子3直接投入到链条式破碎机5中，并用链条5a敲击一分钟左右，从而粉碎覆盖着的树脂，由硅钢板构成的上述定子芯和铜制线圈不会缠在一起而被破碎，产生形状差，且能够按原材料进行单体分离。并且，由此，在链条式破碎机5中破碎I分钟左右之后，从链条式破碎机5的筒体 5b中取出破碎的定子3，传送至振动筛机8，并使该振动筛机8工作，并且利用悬挂式磁力分选机7，能够通过悬挂式磁力分选机7磁力吸附硅钢板并进行回收。另外，将残留在振动筛机8中的铜制线圈、树脂及其他金属的混合物传送至干式比重分选机9，通过该干式比重分选机分选作为重量物的铜制线圈及其他金属和作为轻量物的树脂，从而能够按各种原材料回收每一种。并且，将通过干式比重分选机9分选的作为重量物的铜制线圈与其他金属的混合物传送至涡流非铁分选机10，通过该涡流非铁分选机10分选作为线状破碎片的铜制线圈和作为块状或板状破碎片的其他金属，从而能够按各种原材料回收每一种。这样，通过利用链条式破碎机5来破碎由树脂模制的定子3，从而能够按各种原材料轻松地分选并进行回收，并能够使每一种原材料的再资源化轻松地进行。根据基于上述实施例的马达的再利用方法，将由树脂模制的多种马达I的转子2 投入到大气气氛炉4中，将大气气氛炉4的炉内温度阶段性升温至预先设定的与磁铁6的种类相应的居里温度并保持规定时间，因此能够将模制在金属部分的树脂灰化并去除，并且能够使钕磁铁6b及铁氧体磁铁6a或钐钴磁铁6c按相同种类消磁来进行回收，且能够从组装有各种磁铁原材料6’的转子芯2a轻松地分离来进行回收。由此，即使在回收的多个马达I的转子2上模制有树脂，且无法特定所使用的磁铁6时，也能够轻松地分选为钕原材料6b’及铁氧体原材料6a’或钐钴原材料6c’并进行回收，且能够谋求宝贵的稀土资源的再资源化。并且，即使如可变磁力马达的转子2C等，在投入到大气气氛炉4中的多种转子2 中，钕磁铁6b和钐钴磁铁6c混在一起时，也能够通过使大气气氛炉4的温度阶段性升温来在各自的磁铁6的居里温度下被消磁，从转子芯2a按相同种类的磁铁原材料6’进行回收。 由此，不必在意组装于马达I的转子2的磁铁6的种类，就能够投入到大气气氛炉4中。由此，即使今后因转子2的规格变更等而其他种类的磁铁6混在一起时也能够应对。而且，在大气气氛炉4内使钕磁铁6b及铁氧体磁铁6a或钐钴磁铁6c消磁，因此从大气气氛炉4中取出多个转子2时，能够从转子芯2a中轻松地拆卸钕原材料6b’及铁氧体原材料6a’或钐钴原材料6c’。其结果，轻松地使转子2单体分离为磁铁原材料6’和硅钢板，从而能够按各种原材料进行回收，并能够谋求每一种的再资源化。另外，将由树脂模制的定子3投入到链条式破碎机5中，通过敲击具有可挠性的链条5a的冲击来进行破碎，因此粉碎树脂，并且由硅钢板及其他金属构成的定子芯几乎不会变形而被破碎，由此不会卷入铜制线圈而按原材料单体分离并被破碎。由此，能够通过利用被单体分离的每一种原材料的特性并使用悬挂式磁力分选机7及振动筛机8或干式比重分选机9以及涡流非铁分选机10等轻松地分别回收，并能够谋求再资源化。其结果，无需加热处理由树脂模制的马达I的定子3，就能够按各种原材料进行分离并回收，并能够有助于 f倉泛。另外，在上述实施方式中，仅对如下情况进行了说明，即将包含磁铁原材料6 ’不同的多种磁铁6的多个马达I的转子芯2a投入到大气气氛炉4中，利用磁铁6的特性即居里温度，阶段性升温来加热磁铁6，从而按相同种类的磁铁原材料6’进行回收，但并不限定于此，例如也可应对如下情况，即将由树脂等模制且包含由未知磁铁种类的单一种类的磁铁原材料6’构成的磁铁6的多个马达I的转子芯2a投入到大气气氛炉4中，利用磁铁6的特性即居里温度，阶段性升温来加热磁铁6，从而在与由上述单一种类的磁铁原材料6’构成的磁铁6相应的居里温度的阶段，回收磁铁原材料6’。并且，在上述实施方式中，仅说明了将在转子2C中混在一起的磁铁6为钕磁铁6b 和钐钴磁铁6c的情况，但并不限定于此，例如为铁氧体磁铁6a和钕磁铁6b这2种或铁氧体磁铁6a、钕磁铁6b及衫钴磁铁6c这3种时也可应对。另外，仅说明了作为破碎机5使用链条式破碎机5的情况，但并不限定于此，例如， 也可由使用具有可挠性的金属丝来代替连接在设置于筒体5b内的旋转轴5c的链条5a的金属丝破碎机进行应对。产业上的可利用性能够利用于回收的马达。
权利要求
1.一种马达的再利用方法，其特征在于，将包含由单一种类磁铁原材料构成的磁铁或磁铁原材料为不同的多种磁铁的多个马达的转子芯阶段性升温至与该磁铁的种类相应的居里温度，且在各阶段，保持规定时间以对与该居里温度对应的上述磁铁进行选择性消磁，从而按上述种类依次回收上述磁铁原材料。
2.如权利要求I所述的马达的再利用方法，其特征在于，组装于上述转子芯的上述磁铁包含钕磁铁和/或铁氧体磁铁和/或钐钴磁铁。
3.如权利要求I或2所述的马达的再利用方法，其特征在于，将上述马达分离为上述转子和在由铁系金属构成的磁轭材料上卷绕有线圈的定子之后，将上述定子投入到旋转轴和一端部固定于该旋转轴且具有可挠性的线材在筒体内进行旋转的破碎机的上述筒体中并进行破碎，至少使上述铁系金属和上述线圈分离并进行回收。
4.如权利要求3所述的马达的再利用方法，其特征在于，上述定子包含树脂及其他金属，并且将上述定子投入到上述破碎机中并进行破碎时， 使铁系金属、线圈、树脂及其他金属分离。
全文摘要
本发明提出一种马达的再利用方法，将回收的单一种类或多种马达分离为转子和定子之后，按各种原材料分离每一种，并且按种类回收在该转子中使用的磁铁。本发明的马达的再利用方法，将包含由单一种类磁铁原材料(6’)构成的磁铁(6)或磁铁原材料(6’)不同的多种磁铁(6)的多个马达(1)的转子芯(2a)阶段性升温至与磁铁(6)的种类相应的居里温度，且在各阶段，保持规定时间以对与该居里温度对应的磁铁(6)进行选择性消磁，从而按上述种类依次回收磁铁原材料(6’)。
文档编号H02K15/00GK102594037SQ20121000361
公开日2012年7月18日 申请日期2012年1月6日 优先权日2011年1月13日
发明者五十岚和则, 古贺沙织, 新井义明 申请人:三菱综合材料株式会社