环境监测系统的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种环境监测系统，该环境监测系统具备检测封闭空间内部存在的气 体成分的气体检测部。
【背景技术】
[0002] 例如在半导体制造车间等中，有产品的干燥设备或除去废水中所含的微量有机溶 剂部分的设备等，有时会由这些设备产生作为气味成分的挥发性有机化合物(VOC)气体。 VOC气体中例如包含甲醛、甲苯等，有可能产生对眼、鼻、喉的刺激等症状。
[0003] VOC气体例如可通过具备半导体式气体检测元件的气体检测装置来检测。
[0004] 尚需说明的是，由于作为本发明中的现有技术的上述具备半导体式气体检测元件 的气体检测装置是普通的技术，因此没有给出专利文献等现有技术文献。
【发明内容】
[0005] 发明所要解决的课题
[0006] 在上述的半导体制造车间、特别是在温度和湿度得到管理的空气所循环的清洁的 洁净室内，频繁使用消毒用或清扫用的醇（乙醇）。
[0007] 如上所述，在半导体制造车间，有时VOC气体或乙醇等气体会漂浮在大气中，例如 在想要通过气体检测装置检测VOC气体的情况下，乙醇作为妨碍气体被检测出来，有时难以 选择性地检测VOC气体。除VOC气体以外，在想要检测作为对象的所期望的被检测气体时，乙 醇也同样作为妨碍气体被检测，存在着无法正确地检测被检测气体的问题。
[0008] 因此，本发明的目的在于:提供一种可识别多种气体成分的环境监测系统。
[0009] 解决课题的方法
[0010] 用于实现上述目的的本发明的环境监测系统具备检测封闭空间内部存在的气体 成分的气体检测部，其第一特征构成在于:上述气体检测部具备配设于上述封闭空间的不 同区域的多个气体检验装置，所述环境监测系统具备分析部，当上述的任一个气体检验装 置检验出预定值以上的检验值时，该分析部分析检验出该预定值以上的检验值的气体检验 装置周围的大气中所含的气体成分。
[0011] 根据此构成，当任一个气体检验装置检验出预定值以上的检验值时，可以捕集检 验出该预定值以上的检验值的气体检验装置周围的大气，将所捕集的大气投入分析部中， 以检测、分析(识别)气体成分的种类或浓度等。
[0012] 通过像这样以在任一个气体检验装置检验出预定值以上的检验值时，分析检验出 该预定值以上的检验值的气体检验装置周围的大气中所含的气体成分的方式构成，可以规 定通过分析部分析该气体成分的时间。即，在任一个气体检验装置检验出预定值以上的检 验值时，属于可以检测所期望的气体成分的情形，若在该时间通过分析部分析气体检验装 置周围的大气，则所期望的气体成分通过分析部进行分析，因此可以准确、详细地进行气体 成分的分析。
[0013] 本发明的环境监测系统的第二特征构成在于:上述气体检测部具备第一气体检验 装置和第二气体检验装置，在两者中使被检测气体的检测特性不同，根据上述第一气体检 验装置的检测输出和上述第二气体检验装置的检测输出来检测、分析和监测所期望的气体 成分。
[0014] 通过像此构成这样具备第一气体检验装置和第二气体检验装置，并在这两者中使 被检测气体的检测特性不同，从而可以检测满足各自的检验装置特性的气体成分。
[0015] 例如，在第二气体检验装置对醇的检测灵敏度高时，若检测对象空间中醇的浓度 升高，则第一气体检验装置对醇成分的检测输出比第二气体检验装置低，但第二气体检验 装置对醇成分的检测输出变高。此时，若第一气体检验装置的输出得到了大于预定的检测 输出的值，则可以识别为检测到了醇以外的气体成分，若第二气体检验装置的输出得到了 大于预定的检测输出的值，则可以识别为检测到了醇，因此可以同时识别检测、分析和监测 醇和醇以外的气体成分。
[0016] 即，当想要检验醇以外的气体成分时，若存在醇，则醇成为妨碍气体，难以检验醇 以外的气体成分。这种情况下，若在使用滤器等除去醇的状态下检验醇以外的气体成分，则 滤器等的运行成本升高。然而，当为本发明的环境监测系统时，例如仅凭具备醇的检验灵敏 度不同的两个检验装置(第一气体检验装置和第二气体检验装置)即可同时识别检测、分析 和监测醇和醇以外的气体成分，可以构建简便且性价比优异的环境监测系统。
[0017] 本发明的环境监测系统的第三特征构成在于:上述气体检测部中的气体检验装置 使用清洁气体来设定零点。另外，由于零点的状态为封闭空间的理想状态，因此可以设定该 零点作为目标，可以容易地理解目前的状态与理想状态有何种程度的偏差。
[0018] 由此，可以准确地进行气体检验装置的零点调节。
[0019] 本发明的环境监测系统的第四特征构成在于:具备监测上述气体成分的变化的监 测部、和捕集上述气体检验装置周围的大气并将所捕集的大气输送到上述分析部的捕集装 置，当任一个气体检验装置检验出预定值以上的检验值时，上述监测部指示上述捕集装置 捕集检验出预定值以上的气体检验装置周围的大气，并指示上述分析部分析由上述捕集装 置输送的大气。
[0020] 根据此构成，可以以如下的方式进行控制:在监测部识别气体检验装置的检验值， 根据该检验值，对于所期望的气体检验装置，向捕集装置发出大气的捕集指令。而且，监测 部还可以以如下的方式进行控制:在发出捕集指令后，向分析部发出大气的分析指令。即， 以在监测部可以执行这些捕集指令或分析指令的方式构成时，例如即使是在靠近或远离气 体检测部的任一位置设置监测部的情形、或者即使是在封闭空间外部设置监测部的情形， 也可以在所期望的时间执行捕集指令或分析指令。
[0021] 本发明的环境监测系统的第五特征构成在于:上述第一气体检验装置具有第一半 导体式气体检测元件，所述第一半导体式气体检测元件设有:贵金属线材;气体感应部，其 覆盖该贵金属线材，是使用以氧化锡或氧化铟作为主要成分并添加了钼氧化物的金属氧化 物半导体形成的；以及在该气体感应部的外周侧以选自氧化铝、二氧化硅、硅铝、沸石中的 至少一种作为载体的催化剂层，其中，所述催化剂层上担载有钨氧化物或钼氧化物的至少 一种。
[0022] 在后述的实施例2(金属氧化物半导体的主要成分是氧化锡）、实施例5(金属氧化 物半导体的主要成分是氧化铟）中，对在气体感应部中添加有钼氧化物的半导体式气体检 测元件(本发明例2、3)和气体感应部中没有添加钼氧化物的半导体式气体检测元件（比较 例1、2)研究了气味成分的检测灵敏度。
[0023] 其结果，在比较例1、2的半导体式气体检测元件中，在气味成分和可燃性气体方面 没有确认到气体灵敏度的明确不同（图4、图8)，相对于此，在本发明例2、3的半导体式气体 检测元件中确认到可以提高乙醇、甲苯、丙酮、乙酸乙酯这些气味成分的检测灵敏度（图3、 图7)。
[0024] 另外，在后述的实施例3中，针对本发明例2和比较例1研究了有机硅气体存在的环 境中的气体灵敏度的变化。
[0025] 其结果，在比较例1的半导体式气体检测元件中，特别是在有机硅气体暴露初期显 示出不稳定的气体灵敏度（图6)，相对于此，在本发明例2的半导体式气体检测元件中，即使 在有机硅气体存在下也得到了稳定的(几乎恒定的)气体灵敏度(图5)。
[0026] 因此，此构成的半导体式气体检测元件，通过在气体感应部添加钼氧化物，可以高 灵敏度地检验气味成分，并且，即使在存在有机硅气体的环境中也可以正确地检验气味成 分。
[0027] 另外，通过由以选自氧化铝、二氧化硅、硅铝、沸石中的至少一种作为载体的物质 构成催化剂层、并在该催化剂层上担载钨氧化物或钼氧化物的至少一种，即使在检测对象 气体中存在醇的情况下，也可以抑制传感器对醇的灵敏度(参照实施例12、图12)。即，到达 催化剂层表面的醇因钨氧化物或钼氧化物而发生分解(所谓的被称作由酸性金属氧化物引 起的醇的分子内脱水反应的分解）。
[0028] 该反应(C2H50H-C2H4+H20)在较高温度(300°C左右以上）下发生。此时虽然会生成 乙烯，但由于本申请的传感器对乙烯的灵敏度非常低，所以本申请的传感器对醇的灵敏度 极低。
[0029] 因此，此构成的半导体式气体检测元件在抑制了对醇的灵敏度的状态下，可以高 灵敏度地检验气味成分。
[0030] 本发明的环境监测系统的第六特征构成在于:上述第二气体检验装置采用不含上 述第一气体检验装置中的催化剂层的结构。
[0031] 根据此构成，与第一气体检验装置相比，第二气体检验装置可以提高对醇成分的 灵敏度。
[0032] 本发明的环境监测系统的第七特征构成在于:在上述金属氧化物半导体中添加了 镧氧化物和铅氧化物中的至少任一种。
[0033] 根据此构成，通过在金属氧化物半导体部添加镧