TW201915372A - 電磁閥 - Google Patents

Abstract

本發明之目的在提供一種電磁閥，所述電磁閥可以在高溫條件下使用，其採用能夠減小氣隙的佈置結構，所述氣隙是閥門打開時保持力的調節因素；電磁閥包括金屬膜片，金屬膜片被支撐以便能夠與閥體接觸和分離，軛體、固定鐵心、可動鐵心、固定在可動鐵心上的推桿、閥帽，連接並固定在閥箱和架之間，推桿並插入其中；而且，按壓彈簧裝設在閥帽中並允許推桿從中穿過；可動鐵心和推桿設有以耐熱樹脂製成的環形軸承；藉由防止由於金屬元件之間的接觸而產生金屬粉末，顯著提高了驅動次數的耐久性並且實現了增長使用壽命。

Description

電磁閥

本發明涉及一種具有金屬膜片的電磁閥。

最近，在半導體工業中，ALD技術的高速操作乃為業者所追求的。ALD(Atomic Layer Deposition，原子層沉積)是使用真空的成膜技術，並且可以逐層沉積原子，從而在製造半導體存儲器等時可以實現高精度和小型化。

在ALD的製造過程中，多個成膜材料化合物(前導氣體)交替供應並在反應室中反復反應。前導氣體可能含有對人體有害的氣體，並且為了確保製造品質，前導氣體必須確實地供應和切斷。因此，在ALD裝置中，主要使用具有不具有透氣性的金屬隔膜的閥(電磁閥，氣動閥)。

在ALD裝置中，為了防止在閥體前段中氣化之前導氣體的結露，閥體內的流動路徑和閥體附近的溫度乃被預熱至80℃至150℃。此外，致動器元件周圍的溫度約為80℃。因此，要求閥體要具有耐熱性。此外，閥門需要具 有流量穩定性，以便在短時間內確實地控制適當量的前導氣體和吹掃氣體(purge gas)，並在很短的時間內重複ALD製程的感應性，以及，為了執行幾十次到幾百次閥體的開、閉循環，以在襯底一面生長所需的薄膜，一面繼續製造程序的耐久性，係為所必需。

閥體之驅動方式大略可分為兩種，電磁驅動式和空氣驅動式。電磁驅動式(電磁閥)較空氣驅動式(空氣驅動閥)的感應性優異。然而，空氣驅動閥在過去已被廣泛使用，因為它們具有優異的操作耐久性(耐用驅動次數)和較長的壽命，並且它們還可以在高溫條件下使用。

傳統上之具有金屬隔膜的氣動閥，乃如本案所列專利文獻1之日本專利公開第2007-064333號以及本案所列專利文獻2：日本專利第3764598號，與專利文獻3：日本專利第5395060號所示。

先行技術文獻

專利文獻1：日本專利申請特開第2007-064333號

專利文獻2：日本專利第3764598號

專利文獻3：日本專利第5395060號

專利文獻1中所揭示的氣動閥具有：其中空氣乃被供應到內缸並從內缸排出以致動金屬膜，因此不能獲 得高感應性之問題。

在專利文獻2和專利文獻3中描述的電磁閥中，軛體(18)內的通孔和柱塞(19)彼此接觸的狀態下往復運動，導致電磁閥由於相同金屬的接觸而產生金屬粉末。又，當柱塞(19)可移動時，軛體(18)和可動鐵心(20)相互碰撞，並且金屬元件之間的碰撞產生金屬粉末。產生的金屬粉末進入每個滑動部分，導致異常磨損，並且不能確保足夠的操作耐久性。另外，閥打開時保持力之調節係數的氣隙變大，需要過大的電流。在ALD裝置的製造流程中，由於有在極短的時間內重複打開和關閉的循環，如果氣隙變大，伴隨過大電流所導致的發熱變大之結果，即難以在高溫條件下使用。

本發明是鑑於上述情況而完成的，其目的在於提供一種具有金屬隔膜的電磁閥，所述金屬隔膜藉由防止金屬元件之間的接觸而產生金屬粉末，從而顯著提高操作耐久性(耐用驅動次數)，而使用壽命更長。本發明的另一個目的是提供一種可在高溫條件下使用的電磁閥，此乃由於其能夠減小氣隙的配置結構，而該氣隙是閥體打開時保持力的調節因素。

作為一個實施例，藉由以下所揭示的解決方案，上述問題即可獲得解決。

依本發明的電磁閥，包括：閥箱，其中形成有流體通道；閥體，固定在閥箱中；金屬膜片，其被支撐以便能夠與閥體接觸和分離；一個圓筒形軛體；一個設置在軛體中的固定鐵心；一個圓筒形線圈，安裝在軛體中圍繞該固定鐵心的位置；一個可動鐵心，由線圈包圍，在膜片側和固定鐵心側之間往復運動；金屬推桿，與可動鐵心相結合；金屬罩，連接並固定在閥箱和軛體之間，用以插通推桿；一按壓彈簧，其嵌入該金屬閥帽中，而使該推桿可得以插通；其中該可動鐵心在通電時，藉由線圈的電磁力而朝向該固定鐵心側移動，該膜片與該閥體分離，所述流體通道乃開路，當沒有施加電流時，該可動鐵心藉由該按壓彈簧的恢復力朝向該膜片移動，該膜片與該閥體接觸並且該流體通道閉路；其中，該可動鐵心以及該推桿中的至少一個設置有由耐熱樹脂製成的環形軸承。

根據本發明，藉由採用感應性優異的電磁驅動式並提供由耐熱樹脂製成的環形軸承，可以防止由於金屬元件之間的接觸而發生金屬粉末，所導致電磁閥故障的原因，另外，藉由軸承之設置，磨損元件被最少化，結果，操作耐久性(驅動的次數)顯著提高，並且壽命增長。另外，由於成為閥打開時之保持力的調節係數的氣隙可得減小，故可以承受在高溫條件下的長期使用。因此，本發明之電磁閥即適用於如ALD裝置在高溫條件下高速使用的裝 置。

在本發明中，較佳的是，所述軸承設置在所述推桿的外周部上，並且與所述金屬罩的內周部接觸。根據所述構造，增強了所述推桿在所述金屬罩中滑動的可滑動性，可以防止由於推桿和發動機罩之間的接觸而產生金屬粉末。

在本發明中，所述線圈包括由耐熱樹脂製成的筒狀線軸和纏繞在所述線軸上的電線；所述筒狀輔助軛體並設置在與所述線軸的內周部接觸的位置處；且所述軸承設置在所述可動鐵心的外周部上，而與所述輔助軛體的內周部接觸。根據這種構成，防止了由於所述可動鐵心和所述輔助軛體之間的接觸而產生的金屬粉末。因此，由於所述軸承的配設引起的磁路的截面積減小的同時，作為開啟閥門時保持力調節因素的氣隙可為最小化，導致低磁阻。結果，閥門打開時的保持力增大，獲得高感應性，實現節能省電，並且自熱值降低。

在本發明中，較佳的是，所述軸承具有沿軸向切割的切斷部。根據所述構造，軸承可以藉由所述切斷部在徑向方向彈性變形，並且，由於軸承係容易附接和拆卸，使得組裝簡單，且維護性優異。所述切斷部可以在軸向直線切割，或者可以在相對於軸向的傾斜方向切割。例如，在平面圖中，所述軸承是C形的。因此，所述軸承的內徑設 定為，小於所述軸承所安裝的部分的外徑。結果，所述軸承緊固了軸承將要附接到的金屬元件的預定部分，從而抑制了所述軸承內部的磨損，延長了使用壽命。

以一個例子來說明，當閥門關閉時，可動鐵心的端面，在所述輔助軛體與固定鐵心彼此面對的一側時，與所述輔助軛體的端面之間的距離L2，設定為大於所述可動鐵心與所述固定鐵心端面相對時，所述可動鐵心端面與所述固定鐵心端面之間的間隔L1(L2>L1)。根據這個結構，由於藉由所述可動鐵心的端面和所述固定鐵心的端面的電磁路徑，在通電開始時，具有最短的距離，因此所述可動鐵心開始在中心真軸線P1上往復運動。並且防止了所述輔助軛體的內周表面的摩擦損耗，從而延長了使用壽命。如此，由於所述可動鐵心藉由軸承的作用以最短的距離平穩地開始往復運動，因此可以獲得高感應性。

在所述可動鐵心的外周部，形成作為軸承的接地部的外周槽。例子如，若輔助軛體與所述固定鐵心相對一側的所述輔助軛體的端面與形成於所述可動鐵心的外周部的外周槽之間的距離L3，大於外周槽的軸向寬度L4(L3>L4)。根據這個結構，由於在通電時磁力從所述輔助軛體傳遞超過軸承的接地部分，所以防止了吸力的降低。

在本發明中，較佳的是，在所述推桿的外周部還設置有以耐熱樹脂製成的環形止動器，其在所述可動鐵 心和所述固定鐵心在通電時與所述台階部分接觸，從而在所述可動鐵心和所述固定鐵心彼此面對的一側以預定間隔保持所述可動鐵心的端面和所述固定鐵心的端面，乃更為適當。根據此結構，所述推桿的外周部分與所述金屬罩的內壁部分之間沒有接觸，所述可移動鐵心的端面與所述固定鐵心的端面之間的接觸被消除，防止了由於金屬元件之間的接觸而產生的金屬粉末，可以使開啟閥門時保持力的調節因素的氣隙最小化，獲致較長的使用壽命。

本發明之另一實施例乃在於：所述可動鐵心以及所述推桿係錐度比為0.05以上0.2以下的錐孔與錐體結合而成。根據此結構，由於所述可動鐵心和所述推桿以高直線度定位和固定，因此防止了不均勻磨損並且實現了較長的使用壽命。

本發明之另一實施例乃在於：用以緊固所述可動鐵心和所述推桿的磁性金屬製螺栓。根據此結構，由於所述可動鐵心和所述推桿強固地結合，並且所述可動鐵心的間隙部分填充有磁性金屬，因此磁阻降低，驅動力增大而可獲得高感應性。

本發明之另一實施例乃在於：所述閥體由耐熱樹脂製成。因此，防止了由於所述隔膜和所述閥體之間的接觸而產生的金屬粉末。

構成所述軸承，所述止動元件，所述線軸和所 述閥體的耐熱樹脂的實例包括：聚醯亞胺(PI)、聚醚醚酮(PEEK)、聚醯胺醯亞胺(PAI)、聚苯並咪唑(PBI)、聚苯硫醚(PPS)、聚四氟乙烯(PFA)。這些耐熱樹脂可以承受150[℃]的高溫並具有元件所需的強度。另外，這些耐熱樹脂對閥體具有必要的耐腐蝕性。

所述軛體、所述輔助軛體、所述固定鐵心以及所述可動鐵心材料的實例包括：磁性不銹鋼，高導磁合金和波門杜爾(permendur)鐵鈷合金。這些磁性材料具有防銹性，並具有作為組成部分所需的強度。特別是波門杜爾(permendur)鐵鈷合金具有比其他材料更高的磁導率，因此電流可迅速上升，從而產生高感應。特別是，由於波門杜爾(permendur)鐵鈷合金的磁通密度高於其他材料的磁通密度，因此驅動力增加，導致可得到高感應的結果。

所述隔膜可為一個或多個片材，例如，二個以上五個以下的積層片材。所述隔膜可由以鈷(Co)，鎳(Ni)，鉻(Cr)和鉬(Mo)組成的Co-Ni-Cr-Mo合金。據此，其具有優異的耐腐蝕性和抗疲勞性，並且具有作為組成部分所需的強度。例如，SPRON(註冊商標)乃是適當的材料。為了進一步提高耐腐蝕性，更可使用SUS 316或SUS 316 L等不銹鋼作為隔膜。

根據本發明，藉由提供由耐熱樹脂製成的所述 環形軸承，可以防止由於金屬元件之間的接觸而產生金屬粉末，消除電磁閥故障的原因。另外，藉由儘可能地設置軸承，磨損元件被最少化，結果，操作耐久性(驅動的次數)顯著提高，並且壽命增長。另外，由於可以減小作為閥打開時的保持力的調節因子的氣隙，所以閥中的流體通道和閥體附近的溫度可以承受在80℃至150℃範圍內之高溫條件下的長期使用。因此，實現了適用於ALD裝置之類的高溫條件下高速使用裝置的電磁閥。

1‧‧‧電磁閥

12‧‧‧閥箱

13‧‧‧閥體

14‧‧‧隔膜

12a‧‧‧

51‧‧‧推動銷

52‧‧‧基體

53‧‧‧閥帽

53a‧‧‧內周面

53c‧‧‧台階部

54‧‧‧軛體

55‧‧‧輔助軛體

55a‧‧‧內周表面

55c‧‧‧端面

56‧‧‧固定鐵心

56c‧‧‧固定鐵心端面

57‧‧‧線圈

58‧‧‧管狀線軸

58a‧‧‧止動件

59‧‧‧外部電線

71‧‧‧可動鐵心

71a‧‧‧圓錐台狀孔

71c‧‧‧可動鐵心端面

72‧‧‧推桿

72a‧‧‧圓錐台狀突起

73‧‧‧磁性金屬製螺栓

74‧‧‧按壓彈簧

75、77、78‧‧‧外周槽

76‧‧‧台階部

81、83、84‧‧‧軸承

82‧‧‧止動件

E‧‧‧電磁閥1處於閥打開狀態時的截面圖中由單點劃線圍繞的區域

G‧‧‧電磁閥1處於閥關閉狀態時的截面圖中由單點劃線圍繞的區域

F‧‧‧電磁閥1的剖視圖中由單點劃線圍繞的區域

F1‧‧‧指示流體方向的箭頭

L1‧‧‧可動鐵心端面與固定鐵心端面之間的間隔

L2‧‧‧可動鐵心的端面，輔助軛體與固定鐵心彼此面對時，一側的輔助軛體的端面之間的距離

L3‧‧‧輔助軛體與固定鐵心相對的一側的輔助軛體的端面與形成於可動鐵心的外周部的外周槽之間的距離

L4‧‧‧外周槽的軸向寬度

P1‧‧‧中心真軸線

第1圖本發明實施例所述電磁閥從頂部傾斜觀察之截面概略圖。

第2圖為本發明實施方式所述電磁閥的閥門打開狀態的剖面圖。

第3圖為本發明實施方式所述閥門打開狀態下的電磁閥剖面圖之局部放大圖。

第4圖為本發明實施方式所述閥門打開狀態下的電磁閥剖面圖的另一局部放大圖。

第5圖為本發明實施方式的電磁閥的閥門關閉狀態的剖面圖。

第6圖為本發明根據本實施例的電磁閥在閥門關閉狀態下的橫截面視圖的局部放大圖。

第7圖為本發明實施方式的電磁閥結構展開圖。

第8A、8B圖為斜上方所視與根據本實施例的電磁閥有關之軸承的示意圖，第8A圖示出軸承沿傾斜方向設置的情況的視圖，第8B圖為具有垂直方向之切斷部的圖。

第9圖為本發明根據本實施例之電磁閥的示意圖，第9A圖為正面圖，第9B圖為側面圖，第9C圖為底面圖。

以下將參考附圖以具體實施方式詳細描述本發明的實施例。本實施例所示電磁閥1是用以ALD裝置的雙向電磁閥。第9A圖是電磁閥1的正面圖，第9B圖是側面圖，第9C圖是底面圖。電磁閥1包括閥箱12，閥帽53和軛體54。閥箱12連接並固定在閥帽53上，閥帽53連接並固定在軛體54上。在閥箱12的兩側設置接頭，並且連接使用接頭和外管。在用以說明實施例的所有附圖中，相同的附圖標記於具有相同功能的構件，並且在某些情況下，可以省略其重複描述。

第1圖為本實施方式的電磁閥1之剖面圖，是從斜上方觀察之一例的示意圖。第2圖為電磁閥1的閥門打開狀態之剖面圖。第3圖和第4圖是第2圖中的剖面圖的局部放大圖。第5圖是表示電磁閥1的閥門關閉狀態的剖面圖。第6圖是第5圖所示橫截面圖的局部放大圖。第7圖是電磁閥1的結構展開圖。

在本實施例中，電磁閥1為常閉型，閥門在斷電時保持在〞關閉〞的狀態，閥門在通電時處於〞打開〞狀態。例如，通電電壓是48V或更低的直流電壓。

此處，為了便於說明電磁閥1的各部分的位置關係，在圖中用X，Y，Z的箭頭表示方向。當實際使用電磁閥1時，它不限於這些方向，因此它可以於任何方向使用。

如第1~7圖所示，本實施例的電磁閥1包括閥箱12，閥箱12中形成有流體通道21，閥體13固定在閥箱12中的流體通道21中的位置，且隔膜14設置成能夠與閥體13接觸和分離。流體通道21是內部管道，諸如前導氣體或吹掃氣體的流體藉由所述內部管道在指示流體方向的箭頭F1的方向流動。閥箱12由具有耐腐蝕性的硬質金屬製成，例如，不銹鋼的雙重熔解材料所製成。

第3圖是當第2圖所示的電磁閥1閥門處於打開狀態時的截面圖中，由單點劃線圍繞的區域E的局部放大圖。在本實施例中，隔膜14呈盤狀或圓盤狀，配置在中心真軸線P1上，並且由基體52和閥箱12支撐在外周上。基體52將在後面描述。而當斷電時，隔膜14的中心部分在Z方向向上凸出(參照第2圖和第3圖)。此外，在通電期間，隔膜14的中央部分從上方被按壓並且具有接近扁平的形狀(參照第5圖)。

隔膜14由硬質金屬製成並具有耐腐蝕性。隔膜 14由包含例如鈷(Co)，鉻(Cr)和鎳(Ni)的合金製成。結果，可以獲得高耐腐蝕性。隔膜14的材料由包含例如鉻(Cr)，鎳(Ni)和鐵(Fe)的合金製成。結果，可以獲得高靈活性。

隔膜14係，藉由積層一片或多片薄膜形成，例如，2到5片薄膜。其中一片薄膜的厚度為例如50微米以上250微米以下。在隔膜14中，至少在流體通道21側與流體，如前導氣體和吹掃氣體接觸的一側上的薄膜材料，可為例如，鈷-鉻-鎳(Co-Cr-Ni)合金。而在隔膜14的與流體通道21側相反的一側上的薄膜材料，可為例如是鎳-鉻-鐵(Ni-Cr-Fe)合金。

閥體13係，填塞並固定到閥箱12，以便與閥箱12內的流體通道21的中間部分相交。閥體13由耐熱樹脂製成。於是，防止了由於隔膜14和閥體13之間的接觸而產生的金屬粉末。閥體13由例如聚酰亞胺(PI)，聚醚醚酮(PEEK)，聚酰胺酰亞胺(PAI)製成，它由聚苯並咪唑(PBI)，聚苯硫醚(PPS)，聚四氟乙烯(PFA)組成。結果，其可以承受150[℃]的高溫，具有耐腐蝕性，並且具有元件所需的強度。

線圈57係，用以纏繞的電線纏繞在管狀線軸58上，並連接到外部電線59以進行外部連接，而以直流電壓施加到外部電線59。纏繞用電線的電阻值為1.5歐姆以上。 外部電線59的長度為3微米或更短，電阻值為0.3歐姆或更小。如此，符合了定電壓指令。

線軸58係，由耐熱樹脂製成。線軸58可由例如：聚醯亞胺(PI)，聚醚醚酮(PEEK)，聚醯胺酰亞胺(PAI)，聚苯並咪唑(PBI)，聚苯硫醚(PPS)，聚四氟乙烯(PFA)製成。結果，其可以承受150[℃]的高溫，具有耐腐蝕性，並且具有元件所需的強度。

軛體54係，管狀形狀，並由軟磁性材料製成。軛體54可由例如磁性不銹鋼，波門杜爾(permendur)鐵鈷合金製成。如此，其難以生鏽並具有作為組成部分的必要強度。固定鐵心56是具有蓋子的圓柱形狀，其在側視圖中為T形並且由軟磁材料製成。

在本實施例中，管狀輔助軛體55設置在與線軸58的內周部分接觸的位置處。輔助軛體55係，具有階段的圓柱形狀，於側視圖中，在相反方向上呈T形，並且由軟磁材料製成。輔助軛體55可由例如磁性不銹鋼，波門杜爾(permendur)鐵鈷合金製成。如此，其難以生鏽並具有作為組成元件所必要的強度。如第7圖所示，線圈57可從Z方向的頂部依次附接到固定鐵心56，軛體54附接到線圈57，而輔助軛體55附接到軛體54。然後，輔助軛體55被軛體54和閥帽53夾緊並固定。因此，固定鐵心56藉由由軟磁材料製成的螺栓緊固，並固定到軛體54。固定鐵心56結合 在軛體54中。線圈57在圍繞固定鐵心56的位置內設置在軛體54中。輔助軛體55設置在與線軸58的內周部接觸的位置。

本發明的一實施例中，輔助軛體55的內周表面55a係，經受滾動拋光處理和晶石輥處理，表面粗糙度以Rz計為0.8微米或更小，並且表面硬度較本質硬度更高。依此，輔助軛體55在內周表面上的滑動性優異並且耐磨耗性優異。

本發明的一實施例中，閥帽53的內周面53a係，經受滾動拋光處理和晶石輥處理，表面粗糙度以Rz計為0.8微米或更小，並且表面硬度較本質硬度更高。依此，輔助閥帽53在內周表面上的滑動性優異並且耐磨耗性優異。

在本發明的一實施例中，推桿72乃連結到可動鐵心71。而推桿72係為，桿狀構件和外徑大於桿狀構件外徑的圓柱狀構件形成為一體結構，並且在側視圖中，在相反方向上呈T形，並且由軟磁材料製成。可動鐵心71可例如由磁性不銹鋼，波門杜爾(permendur)鐵鈷合金製成。依此，其難以生鏽並具有作為組成元件的必要強度。線圈狀按壓彈簧74結合在閥帽53中。按壓彈簧74可由軟磁材料製成。推桿72在插入按壓彈簧7和閥帽53的狀態下連結到可動鐵心71。

第4圖是在閥門打開狀態下的第2圖所示的 電磁閥1的剖視圖中，由單點線圍繞的區域F的局部放大圖。在本實施例中，可動鐵心71形成有圓錐台狀的孔71a。孔71a係，在Z方向向上逐漸變細，並且錐度比為0.05以上、0.2以下。另外，推桿72形成有圓錐台狀突起72a。突起72a在Z方向向上並且具有錐度比為0.05以上、0.2以下或更小的錐度。依此，可動鐵心71和推桿72以高真直線度定位和固定，從而防止了不均勻磨損並且可達成較長的使用壽命。

可動鐵心71和推桿72係，藉由磁性金屬製螺栓73緊密結合。依此，可動鐵心71和推桿72被牢固地結合，並且，可動鐵心71的間隙部分填充有磁性金屬，從而可得到降低磁阻、增大驅動力，並且感應性高的效果。在第4圖的示例，係使用內六角螺栓73，並且可動鐵心71的上表面和螺栓73的上表面在緊密結合時彼此齊平。或者，在緊密結合時，螺栓73的上表面比可動鐵心71的上表面略微凹陷，而成為為低位置。

推桿72的材料可例如是馬氏體系不銹鋼(martensite stainless)，或沈積效應型不銹鋼(deposition effect stainless)。依此，可以進行熱處理(淬火)，而獲得高強度和高硬度，高耐磨性。

推桿72係，在圓柱狀構件的外周部的下側形成了外周槽75。軸承81則裝設到外周槽75。而推桿72在一圓柱狀構件的外周部上側形成有台階部76。一止動件82乃裝 設於台階部76。止動件82為環形，且由耐熱樹脂製成。止動件82可由例如聚醯亞胺(PI)、聚醚醚酮(PEEK)、聚醯胺醯亞胺(PAI)、聚苯並咪唑(PBI)、聚苯硫醚(PPS)、聚四氟乙烯(PFA)製成。依此，其可以承受150[℃]的高溫，具有耐腐蝕性，並且具有構成元件所需的強度。

可動鐵心71為圓柱形狀，而外周槽77和外周槽78以預定間隔形成在其外周部上。軸承83裝設在外周槽77上，另一軸承84則裝設在外周槽78上。可動鐵心71構造成為由輔助軛體55和線圈57圍繞，並且在隔膜14和固定鐵心56之間作往復運動。

如第2圖和第4圖所示，止動件82在通電時，與閥帽53的台階部53c接觸，因此，可動鐵心71的端面71c在可動鐵心71和固定鐵心56彼此面對的一側和固定鐵心56的端面56c保持一定間隔的距離。由此，可動鐵心71的端面71c和固定鐵心56的端面56c彼此不接觸，從而防止金屬部分之間的接觸而產生金屬粉末，並且還具有延長使用壽命的效果。

第8圖是顯示出軸承81,83,84的例示性透視圖。軸承81,83,84為環形並且由耐熱樹脂製成。軸承81,83,84具有沿軸向切割的切斷部89。第8A圖是切斷部89沿傾斜方向形成的示意圖，第8B圖是沿垂直方向形成切斷部89的示意圖。根據此結構，軸承81,83,84的內徑可以藉由 切斷部89分別改變，並且可以容易地安裝和拆卸，從而組裝簡單並且維護性能優異。例如，軸承81,83,84的內徑可設定為小於安裝軸承的部分的外徑0.1微米或更大。例如，軸承81,83,84的內徑可設定為比安裝軸承的部分的外徑小2至10%。依此，軸承即緊固於軸承81,83,84所要安裝的部分，從而抑制軸承81,83,84內部的磨損，增長使用壽命。

根據本實施例，藉由設置軸承81，防止了由於推桿72和閥帽53之間的接觸而產生的金屬粉末，同時增強了推桿72在閥帽53中滑動的可滑動性。此外，藉由設置軸承83,84，防止了由於可動鐵心71和輔助軛體55之間的接觸而產生的金屬粉末。於是，可以使作為閥門打開時的保持力的調節因子的氣隙最小化，從而導致低磁阻。其結果，增大了打開閥門時的保持力，獲得了高感應性，實現了省電，自熱值降低，並且所述結構可以承受高溫下的長期使用。

又，本發明的實施例中，雖已描述了軸承81,83,84的配置構成，但是本發明不限於所述配置。例如，軸承81，軸承83和軸承84可分別設置一個；也可例如，軸承81，軸承83和軸承84分別設置兩個。

在本發明的實施例中，可如第1、2、3、5、7圖所示，在中心真軸線P1上與推桿72和隔膜14兩者接觸的位置設置推動銷51，以及藉由將推動銷51的上部的凸起 部分突出以圍繞推動銷51下方的基部來提供用以限制推動銷51的動作位置的基體52。推動銷51的材料例如是沃斯田鐵不銹鋼。基體52的材料可例如是馬氏體不銹鋼或沉積效應型不銹鋼。基體52是具有凸緣部分的圓筒形狀，並且凸緣部分被閥帽53，閥箱12和隔膜14夾緊並固定。隔膜14的外周部分被夾在基體52和閥箱12之間並固定其位置。推動銷51的軸向上表面和下表面分別形成球面形狀(參見第3圖)。依此，推桿72和隔膜14的軸心一致，並且即使推桿72和隔膜14的軸線移位，隔膜14也可以沿軸向直線推動。

此處，需陳明者，本發明之實施例雖描述了設置推動銷51和基體52的配置，但是配置不限於所述的配置構成。例如，可以省略推動銷51和基體52。又，隔膜14的外周部分夾在閥帽53和閥箱12之間並固定其位置，使得推桿72可以沿軸向直接推動隔膜14。在這種情況下，藉由將推桿72的軸向下表面設定為球形，推桿72的軸心和隔膜14可以對齊，推桿72可以直接沿軸向推動隔膜14。另外，亦可以有一個如下情況的實施例：在隔膜14的上表面或推桿72的下表面上形成諸如氟樹脂塗層的耐熱性覆膜。

因此，本發明可為如下之構成：在通電時，可動鐵心71藉由線圈57的電磁力朝向固定鐵心56移動，隔膜14與閥體13分離，並且流體通道21打開(參見第2圖和第3圖)。此外，在不通電時，可動鐵心71藉由按壓彈簧74 的恢復力朝向隔膜14移動，隔膜14與閥體13接觸，並且流體通道21關閉。

第6圖係當第5圖所示的電磁閥1處於閥門關閉狀態時的截面圖中由單點劃線圍繞的區域G的局部放大圖。在本實施例中，當閥門關閉時，可動鐵心71的端面71c與輔助軛體55的端面55c，在輔助軛體55和固定鐵心56彼此面對的一側之間的距離L2係，較可動鐵心71和固定鐵心56彼此面對時，可動鐵心71的端面71c和固定鐵心56的端面56c之距離L1為大(L2>L1)。根據此結構，由於藉由可動鐵心71的端面71c和輔助軛體55的端面55c的電磁路徑在通電開始時成為最短距離，因此可動鐵心71開始在中心真軸P1上往復移動，軸承83與軸承84和輔助軛體55的內周表面55a之間的不均勻磨損即可被防止，並且壽命增長。由於可動鐵心71藉由軸承83和軸承84的作用以最短距離平穩地開始往復運動，因此可以獲得高感應性。

形成在可動鐵心71的外周部上的外周槽78，乃作為軸承84的基體部分。在本發明之實施例中，輔助軛體55的端面55c在輔助軛體55和固定鐵心56彼此面對時，其與形成在可動鐵心71的外周部上的外周槽78之間的距離L3乃大於可動鐵心外周部上的外周槽78之寬度L4(L3>L4)。根據所述結構，由於在通電時使磁力從輔助軛體55延伸超過軸承84的接觸部分，因此防止了吸力的減小。

本發明不限於上述實施例，並且在不脫離本發明的精神下可以進行各種修改。在上述實施例中，已經描述了應用以ALD裝置的雙向電磁閥作為示例，但是本發明不限於所述示例，例如，可以使用三通電磁閥或多路電磁閥。此外，本實施例的電磁閥不僅可應用以ALD設備，還可應用以CVD設備、半導體設備和其他工業設備。本實施例的電磁閥並可以根據規格等適當地改變規格。

Claims (9)

1. 一種電磁閥，其特徵在於：是種電磁閥包括：閥箱，其中形成有流體通道；閥體，固定在閥箱中；金屬膜片，其被支撐以便能夠與閥體接觸和分離；圓筒形軛體；設置在所述軛體中的固定鐵心；圓筒形線圈，安裝在所述軛體中圍繞所述固定鐵心的位置；可動鐵心，由所述線圈包圍，在所述膜片側和所述固定鐵心側之間往復運動；金屬推桿，與所述可動鐵心相結合；金屬閥帽，連接並固定在所述閥箱和所述軛體之間，用以插通所述推桿；按壓彈簧，其嵌入所述金屬閥帽中，而使所述推桿可得以插通；其中所述可動鐵心在通電時，藉由線圈的電磁力而朝向所述固定鐵心側移動，所述膜片與所述閥體分離，所述流體通道乃開路，當沒有施加電流時，所述可動鐵心藉由所述按壓彈簧的恢復力朝向所述膜片移動，所述膜片與所述閥體接觸並且所述流體通道閉路；其中，所述可動鐵心以及所述推桿中的至少一個設置有由耐熱樹脂製成的環形軸承。
2. 如申請專利範圍第1項之電磁閥，所述軸承設置在所述推桿的外周部並與所述閥帽的內周部接觸。
3. 如申請專利範圍第1項或第2項之電磁閥，其中所述線 圈包括由耐熱樹脂製成的筒狀線軸和纏繞在所述線軸上的電線；所述筒狀輔助軛體並設置在與所述線軸的內周部接觸的位置處；且所述軸承設置在所述可動鐵心的外周部上，而與所述輔助軛體的內周部接觸。
4. 如申請專利範圍第1項~第3項任一項之電磁閥，其中，所述軸承具有沿軸向切割的切斷部。
5. 如申請專利範圍第3項之電磁閥，其中，當閥門關閉時，所述可動鐵心的端面與所述輔助軛體的端面，在所述輔助軛體和所述固定鐵心彼此面對的一側之間的距離係較所述可動鐵心和所述固定鐵心彼此面對時，所述可動鐵心端面和所述固定鐵心端面之距離為大。
6. 如申請專利範圍第3項之電磁閥，其中，形成在所述可動鐵心的外周部上的外周槽乃作為軸承的基體部分，所述輔助軛體的端面在所述輔助軛體和所述固定鐵心彼此面對時，其與形成在所述可動鐵心外周部上的所述外周槽之間的距離乃大於所述可動鐵心外周部上之所述外周槽之寬度。
7. 如申請專利範圍第1項~第6項任一項之電磁閥，在所述推桿的外周部還設有以耐熱樹脂製成的環形止動件，止動件形成為藉由在通電時接觸所述閥帽的台階部而將所述可動鐵心的端面和所述固定鐵心的端面保持在所述 可動鐵心和所述固定鐵心彼此面對的一側。
8. 如申請專利範圍第1項~第7項任一項之電磁閥，其還包括用以緊密結合所述可動鐵芯和所述推桿的磁性金屬螺栓，所述可動鐵心和所述推桿係，藉由錐度比為大於0.05，小於0.2的錐形孔與錐形體相結合。
9. 如申請專利範圍第1項~第8項任一項之電磁閥，其軸承由聚醯亞胺(PI)、聚醚醚酮(PEEK)、聚醯胺醯亞胺(PAI)、聚苯並咪唑(PBI)、聚苯硫醚(PPS)、聚四氟乙烯(PFA)中的任何一種製成。