CN107106879A - 适用于飞机供氧的有机金属配合物的结晶盐 - Google Patents
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Abstract
一种适用于为飞机(2)的机组人员(52)或乘客(54)提供氧气的方法，包括：提供选自有机金属配合物的结晶盐的化学吸收物质(16)，其中，所述化学吸收物质在化学吸收作用过程中储存氧气，将化学吸收物质放置在容器(10)中，所述容器(10)经由氧气管路(32、42、44)连接着氧气面罩(52、54)，在飞机(2)的客舱或驾驶舱发生紧急情况并需要向所述机组人员或乘客供氧时，所述化学吸收物质(16)释放氧气，以及，将气态的所述氧气经由所述氧气管路(32、42、44)引向所述氧气面罩(52、54)。
Description
技术领域
本发明涉及飞机的机载应急供氧系统以及适用于在紧急情况下向飞机机舱内的机组人员或乘客提供氧气的方法。本发明进一步涉及供氧系统，按照空中交通规则规定用于飞机驾驶舱内机组人员的预呼吸用途，以及涉及便携式供氧装置，比如用于飞机上的机载医疗或治疗用途。根据下文的说明和权利要求，这些方法和装置都可以分别理解为应急供氧方法或应急供氧系统。
背景技术
众所周知，通常，在诸如飞机发生失压、烟雾或火灾等紧急情况下，由氧源向飞机上的人提供氧气。氧源可以是机载制氧系统(OBOGS)、加压氧气瓶或化学氧气发生器(COG)。众所周知，化学氧气发生器由外壳构成，储存在其中的物质可通过化学反应来释放氧气。
现有技术所已知的COG装置是以发热的方式来产生氧气的，因此这是不需要能量注入且通常不可逆的过程，并且在效率、安全性、启动阶段以及供氧持续性方面有一些弊端。
已知该过程启动缓慢，所以在高空发生失压的情况下，输出流量可能不足以安全地防止对乘客的生命机能的影响。此外，放热反应会导致温度增加，因此导致出现与潜在火灾或产生烟雾相关的安全问题。另外，这种COG系统的容量与重量的关系相对于现代飞机的燃料效率而言也是一个需要持续优化的过程。
发明内容
根据本发明，一种向飞机的机组人员或乘客提供氧气的方法，尤其适用于紧急情况，该方法包括：
-提供选自有机金属配合物的结晶盐的化学吸收物质，其中，所述化学吸收物质在化学吸收作用过程中储存氧气，
-将所述化学吸收物质放置在容器中，所述容器具有出口孔，其中，所述出口孔通过氧气管路连接着氧气面罩，所述氧气管路将氧气流从所述容器引向所述氧气面罩，其中，所述氧气面罩分别适合覆盖所述机组人员或乘客的口和/或鼻，
-在飞机的客舱或驾驶舱发生紧急情况并需要向所述机组人员或乘客供氧时，所述化学吸收物质释放氧气，以及，
-将气态的所述氧气经由所述氧气管路引向所述氧气面罩。
该方法改善了容量与重量的关系并减少了启动时制氧延迟的问题以及与系统组件温度相关的安全问题。根据本发明，使用一种特殊的化学吸收物质来储存氧气和释放所述氧气，以便为乘客或机组人员提供氧气。
具体的实施例如所附的权利要求所述。
本发明还涉及一种选自有机金属配合物的结晶盐、用于向机组人员或乘客供氧的化学吸收物质的用法。
本发明进一步涉及一种适用于向机组人员或乘客供氧的飞机应急氧气装置，包括选自有机金属配合物的结晶盐的化学吸收物质、容器、氧气管路以及氧气面罩，其中：
-所述化学吸收物质适合通过化学吸收作用过程来储存氧气，
-所述化学吸收物质放置在容器内，所述容器具有出口孔，其中，所述出口孔通过氧气管路连接着氧气面罩，所述氧气管路将氧气流从所述容器引向所述氧气面罩，其中，所述氧气面罩分别适合覆盖所述机组人员或乘客的口和/或鼻，
-所述化学吸收物质适合在飞机上发生紧急情况并需要向所述机组人员或乘客供氧时释放氧气。
附图说明
本发明的其它特征和优点将通过参考附图的以下详细说明而更加清晰，附图包括：
图1图示显示了根据本发明的飞机紧急装置的实施例，
图2显示了根据本发明的替换实施例。
具体实施方式
图1显示了在飞机客舱2中的应急氧气装置1。
应急氧气装置1包括放置在容器10中的化学吸收物质16。容器10具有出口孔14，所述出口孔连接着用于机组人员62的第一呼吸面罩52以及用于乘客64的多组第二呼吸面罩54。
更准确地说，在图1所示的实施例中，容器10包括套管17，其具有第一段11、第二段12和第三段13。容器10进一步包括柔性外壳15，用于构成密封袋并且容纳化学吸收物质16。柔性外壳15置于容器19的第一段11中。
在图1所示的实施例中，应急氧气装置1进一步包括化学氧气发生器20，其置于第二段12中。化学氧气发生器20主要包括容纳化学物质26和启动装置24的刚性外壳22。
在图1所示的实施例中，应急氧气装置1进一步包括空调系统18，其置于第三段13中，所述空调系统能够改变化学吸收物质16的温度，第一段11、第二段12和第三段13彼此相互热连通。
在图1所示的实施例中，应急氧气装置1进一步包括一组可选的气瓶28，所述气瓶用于以高压(通常高于100巴)来储存纯氧。
应急氧气装置1进一步包括分配阀30。分配阀30分别通过第一导管32从化学吸收物质16、通过第二导管34从化学氧气发生器20以及通过第三导管36从一组气瓶28来供应氧气，从而限定了三个氧源。
机组人员的面罩52和乘客的面罩54由分配阀30通过第一条分配管路42和第二条分配管路44来供应氧气。分配阀30由控制单元控制，用于选择向第一条分配管路42和第二条分配管路44供氧的氧源。第一导管32、第一条分配管路42和第二条分配管路44限定了氧气管路，用于将氧气流从容器10引向机组人员的面罩52和乘客的面罩54。机组人员的面罩52和乘客的面罩54最好能分别适合覆盖机组人员62和乘客的口和/或鼻。
在刚性外壳中的化学物质26是例如NaClO3，有可能具有化学反应催化剂，类似Fe2O3或Na2O等物质。还可以向化学氧气发生器20提供其它添加剂，用于稳定和热驱动化学反应和/或稳定化学反应。启动装置24有利地包括压电点火元件。一旦向化学物质26提供热量，得益于启动装置24，以便在反应中生成氧气，以便得到O2，而且因为反应是放热反应，所以还得到热量。
根据本发明所使用的化学吸收物质16选自有机金属配合物的结晶盐，它可以可逆的、选择性的以及化学计量的化学方法来吸收分子氧。最好，分子氧的化学吸收作用遵循一个过程，该过程涉及通过同时减少吸收O2的两个当量，以形成μ-η1,η2过氧化物配体，因此选择性地取代所述吸收物质的其它配体而对络合物中两个双金属位点进行的电子氧化。
根据本发明的化学吸收物质16最好包含有机金属钴化合物或有机金属铬化合物。
在一个优选的方面，化学吸收物质16选自双金属[(bpbp)Co2(O2)(O2CR)](A)2和四金属[{(bpbp)Co2(O2)}2(bdcR4)](A)4，其中：R选自由下列物质组成的基团：甲基、苯基、氯甲基、二氯甲基硅烷和三氯甲基，A选自由下列物质组成的基团：高氯酸盐、六氟磷酸盐、四氟硼酸盐、三氟甲基硫酸盐和硝酸盐。在上述化学式中，(bpbp)表示2,6-bis(N,N-bis(2-pyridylmethyl)-aminomethyl)-4-tert-butylphenolato配体，(bdc)表示1,4-benzenedicarboxylato配体。在Chem.Sci.,2014,5,4017中描述了上述双金属化合物以及四金属化合物的合成，本专利申请说明书通过引用完全包括Chem.Sci.,2014,5,4017。按照化学计量吸收O2时，上述有机金属钴化合物的晶体经受可逆的单晶到单晶(SC-to-SC)转换。所述SC-to-SC过程涉及到中性分子氧通过晶格的共同快速迁移。同样，通过解吸过程从吸收物质释放分子氧，所述解吸过程包括单晶到单晶(SC-to-SC)转换。
在另一个优选的方面，吸收物质是Cr3(1,3,5-benzenetricarboxylate)2，根据J.Am.Chem.Soc.,2010,132,7856，可以通过Cr(CO)6与均苯三甲酸的反应制得所述吸收物质，本专利申请说明书通过引用完全包括J.Am.Chem.Soc.2010,132,7856。Cr3(1,3,5-benzenetricarboxylate)2能够可逆地、选择性地在其金属有机骨架配合物(MOF)中以高加载能力结合分子氧，所述金属有机骨架配合物(MOF)的特征是开式Cr(II)配位点。Cr3(1,3,5-benzenetricarboxylate)2表示第一个以Cr(II)为基础的金属有机骨架配合物(MOF)，既呈现较高的分子氧加载能力，对于在298k结合分子氧与分子氮又呈现较强的选择性。按照化学计量吸收O2时，有局部电荷从Cr(II)中心转移到结合分子氧的分子，这就会导致完整的电荷转移，以得到Cr(III)-过氧化物加何物。
化学吸收物质16有利于循环加载和卸载氧气。在化学反应或解吸过程中，可将氧气储存在化学吸收物质16中以及从所述化学吸收物质16释放所述氧气，以便供应给机组人员62和乘客64。其后，通过吸收或化学吸收作用过程将氧气再次储存在所述化学吸收物质16中，以便以后进一步使用氧气。该循环可重复多次，从而有助于优化资源的利用并减少浪费。
为此目的，例如，有利于将化学吸收物质16在机载氧气系统(OBOGS)60中用作吸收物质，而不是在OBOGS中通常用作吸收材料的沸石。根据该实施例，吸收物质在循环变压吸附过程中以加压状态吸收氧气并在失压或低压状态下释放氧气。
根据另一方面，化学吸收物质16暴露于温度循环，所述温度循环包括一个接一个的加热阶段和冷却阶段。在这种温度循环中，吸收物质可循环的加载氧气和释放氧气。
温度循环最好通过空调系统18由控制单元50来控制。在一个替换实施例中，空调系统18可以用加热器来代替。在这种情况下，控制单元50可以控制解吸过程。在另一个替换实施例中，可以去除空调系统18。
另外，化学氧气发生器20中的反应提供在容器10中热量，所述容器10可用于化学吸收物质16的解吸过程并受控制单元50控制。
根据本发明的另一方面，化学吸收物质16在受压状态下储存。因为外壳15是柔性的，所以施加到化学吸收物质16的压力等于容器10第一段11中的压力。所以，对容器10的第一段11加压，以便提高化学吸收物质16储存氧气的能力。解吸过程通过向化学吸收物质16施加低氧压来加强，换言之，通过降低施加到化学吸收物质16的压力来强化解吸过程。为此目的，控制单元50控制排气阀68，从而使得第一段11中的加压空气能够泄露到客舱2或者防止其泄露。控制单元50还控制压缩器66，从而在关闭排气阀68时可增加容器10第一段11中的压力。
根据这方面，防止化学吸收物质16暴露到环境压力的暴露量在客舱2中的变化类似于在飞机上正常使用时的那样变化，因此，要禁止解吸和吸收或化学吸收作用过程产生这种压力变化。
在一个选择性实施例中，可以连续地保持容器10的第一段11与客舱2的环境空气之间的流体连通。所以，在客舱2失压的情况下，施加到化学吸收物质16的压力相应地减少，这就有助于解吸过程。
控制单元50进一步包括至少一个传感器4，所述传感器适合检测所述飞机上的紧急情况，例如，失压情况或者烟雾或火灾情况。
在检测到紧急情况时，控制单元50控制向机组人员的面罩62以及向乘客的面罩64供氧。为此目的，控制单元50控制化学吸收物质16的解吸过程并且选择性地控制由于化学氧气发生器20产生氧气的放热反应。如上文所述，控制单元50控制施加到化学吸收物质16的压力和/或温度，从而控制解吸过程。控制单元50还控制分配阀30选择向机组人员的面罩62和/或乘客的面罩64供氧的氧源。
图2阐释了附接着乘客的面罩54的预热袋56中所容纳的化学吸收物质16。这种袋56通常用于临时储存氧气，以便补偿来自氧源的持续氧气流以及乘客的不连续呼吸。这种袋通常置于第二条分配管路44下游以及乘客的面罩54上游的较细线路46中。预热袋56局部装有化学吸收物质16，以便快速开始供应以及提供辅助氧储备，从而能够减少氧源的尺寸和流量。
根据本发明，化学吸收物质16可容纳在每个呼吸面罩的预热袋56中，如图2所示，而且/或者容纳在远离呼吸面罩的容器10中并且向多个呼吸面罩52、54供氧，如图1所示。
Claims (31)
1.一种适用于向飞机(2)的机组人员(52)或乘客(54)提供氧气的方法，尤其适用于紧急的情况，该方法包括：
－提供选自有机金属配合物的结晶盐的化学吸收物质(16)，其中，所述化学吸收物质在化学吸收作用过程中储存氧气，
－将所述化学吸收物质放置在容器(10)中，所述容器具有出口孔(14)，其中，所述出口孔(14)通过氧气管路(32、42、44)连接着氧气面罩(52、54)，所述氧气管路将氧气流从所述容器(10)引向所述氧气面罩(52、54)，其中，所述氧气面罩(52、54)分别适合覆盖所述机组人员或乘客的口和/或鼻，
－在飞机(2)的客舱或驾驶舱发生紧急情况并需要向所述机组人员或乘客供氧时，所述化学吸收物质(16)释放氧气，以及，
－将气态的所述氧气经由所述氧气管路(32、42、44)引向所述氧气面罩(52、54)。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述容器(10)适合具有与所述飞机(2)内的客舱或驾驶舱压力相对应的内部压力条件，其中，通过向所述化学吸收物质(16)施加低氧压，尤其是通过降低施加到所述化学吸收物质(16)的压力，使所述化学吸收物质(16)释放所述氧气。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述容器(10)包括柔性外壳(15、56)，使得所述飞机(2)内的失压情况引起所述柔性外壳(15、56)膨胀，并由此引起所述柔性外壳(15、56)内的低压情况，其中，通过向所述化学吸收物质(16)施加低氧压，使所述化学吸收物质(16)释放所述氧气。
4.根据权利要求2或3所述的方法，其特征在于，通过机组人员(62)或乘客(64)经由所述氧气面罩(52、54)吸气来分别降低施加在所述柔性外壳(56)内的压力，使所述化学吸收物质(16)释放氧气。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的方法，其特征在于，所述加热元件(18、20)设置在所述容器(10)中，用于加热所述化学吸收物质(16)，所述加热元件(18、20)连接着控制单元(50)，其中，所述控制单元(50)适合检测所述飞机上的紧急情况，例如，失压情况或者烟雾或火灾情况，并且适合一旦检测到这种紧急情况时启动所述加热元件(18、20)。
6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述加热元件(20)包括化学物质(26)，可以通过所述控制单元(50)使所述化学物质(26)开始放热化学反应。
7.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述加热元件包括化学氧气发生器(20)，所述氧气发生器包含通过放热化学反应来释放氧气的化学物质(26)。
8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述化学物质(26)选自下列物质：
-无机过氧化物，
-氯酸盐，
-高氯酸盐，或
-臭氧化物。
9.根据权利要求7或8所述的方法，其特征在于，所述化学物质(26)选自下列物质：
-氯酸钠，
-过氧化钡，
-高氯酸钾，或
-其混合物。
10.根据权利要求5至9中任一项所述的方法，其特征在于，所述化学物质(26)中的所述化学反应是通过启动装置触发的，尤其是通过压电点火元件(24)触发的。
11.根据权利要求1至10中任一项所述的方法，其特征在于，所述化学吸收物质(16)包含有机金属钴化合物或有机金属铬化合物。
12.根据权利要求1至11中任一项所述的方法，其特征在于，在涉及到通过同时减少吸收O2的两个当量，以形成μ-η1,η2过氧化物配体，并因此取代所述吸收物质的其它配体，而对两个双金属钴位点进行电子氧化的过程中，将所述氧气储存在所述化学吸收物质(16)中。
13.根据权利要求1至12中任一项所述的方法，其特征在于，通过解吸过程由所述化学吸收物质(16)来释放氧气，所述解吸过程包括单晶到单晶转换(SCTSCT)。
14.根据权利要求1至13中任一项所述的方法，其特征在于，所述化学吸收物质选自[(bpbp)Co2(O2)(O2CR)](A)2和[{(bpbp)Co2(O2)}2(bdcR4)](A)4，其中R选自由下列物质组成的基团：甲基、苯基、氯甲基、二氯甲基硅烷和三氯甲基，A选自由下列物质组成的基团：高氯酸盐、六氟磷酸盐、四氟硼酸盐、三氟甲基硫酸盐和硝酸盐。
15.根据权利要求1至14中任一项所述的方法，其特征在于，所述化学吸收物质是Cr3(1,3,5-benzenetricarboxylate)2。
16.一种适合于在飞机(2)发生紧急情况下由选自有机金属配合物的结晶盐向机组人员(62)或乘客(64)供氧的化学吸收物质(16)的用法，其特征在于：
-所述化学吸收物质(16)适合通过化学吸收作用过程来储存氧气，
-所述化学吸收物质(16)放置在容器(10)内，所述容器(10)具有出口孔(14)，其中，所述出口孔(14)通过氧气管路(32、42、44)连接着氧气面罩(52、54)，所述氧气管路将氧气流从所述容器(10)引向所述氧气面罩(52、54)，其中，所述氧气面罩(52、54)分别适合覆盖所述机组人员(62)或乘客(64)的口和/或鼻，
-所述化学吸收物质(16)适合在飞机(2)上发生紧急情况并需要向所述机组人员(62)或乘客(64)供氧时释放氧气。
17.根据权利要求16所述的化学吸收物质(16)的用法，其特征在于，所述化学吸收物质(16)通过解吸过程来释放氧气，所述解吸过程最好包括单晶到单晶转换(SCTSCT)。
18.一种向机组人员或乘客提供氧气的飞机应急氧气装置(1)，包括选自有机金属配合物的结晶盐化学吸收物质(16)、容器(10)、氧气管路(32、42、44)以及氧气面罩(52、54)，其中：
-所述化学吸收物质(16)适合通过化学吸收作用过程来储存氧气，
-所述化学吸收物质(16)放置在容器(10)内，所述容器(10)具有出口孔(14)，其中，所述出口孔(14)通过氧气管路(32、42、44)连接着氧气面罩(52、54)，所述氧气管路将氧气流从所述容器(10)引向所述氧气面罩(52、54)，其中，所述氧气面罩(52、54)分别适合覆盖所述机组人员(62)或乘客(64)的口和/或鼻，
-所述化学吸收物质(16)适合在飞机(2)上发生紧急情况并需要向所述机组人员(62)或乘客(64)供氧时释放氧气。
19.根据权利要求18所述的飞机应急氧气装置。其特征在于，所述化学吸收物质(16)通过解吸过程来释放氧气，所述解吸过程最好包括单晶到单晶转换(SCTSCT)。
20.根据权利要求18或19所述的飞机应急氧气装置，其特征在于，所述容器(10)包括容纳化学吸收物质(16)的柔性外壳(15、56)。
21.根据权利要求20所述的飞机应急氧气装置，其特征在于，所述柔性外壳(56)由呼吸面罩(54)支撑并且适合使使用者能够吸入柔性外壳(56)内的气体。
22.根据权利要求18至20中任一项所述的飞机应急氧气装置，其特征在于，所述飞机应急氧气装置(1)进一步包括控制单元(50)和加热装置(18、20)，所述加热装置连接着控制单元(50)并且适合加热化学吸收物质(16)。
23.根据权利要求22所述的飞机应急氧气装置，其特征在于，所述容器(10)包括套管(17)，加热装置(18、20)和在所述套管(17)中的化学吸收物质(16)。
24.根据权利要求22或23所述的飞机应急氧气装置，其特征在于，所述加热装置包括化学物质(26)，通过所述控制单元(50)使所述化学物质(26)开始放热化学反应。
25.根据权利要求24所述的飞机应急氧气装置，其特征在于，所述飞机应急氧气装置(1)进一步包括启动装置，尤其是压电点火元件(24)，适合触发所述化学物质(26)中的化学反应。
26.根据权利要求22至25中任一项所述的飞机应急氧气装置，其特征在于，所述加热元件包括化学氧气发生器(20)。
27.根据权利要求22至26中任一项所述的飞机应急氧气装置，其特征在于，所述飞机应急氧气装置(1)包括冷却装置(18)，所述冷却装置连接着控制单元(50)并且适合冷却化学吸收物质(16)。
28.根据权利要求21至27中任一项所述的飞机应急氧气装置，其特征在于，所述控制单元(50)包括用于检测所述飞机上的紧急情况的传感器(4)，例如，失压情况或者烟雾或火灾情况。
29.根据权利要求18至28中任一项所述的飞机应急氧气装置，进一步包括适合向化学吸收物质(16)供氧的机载氧气系统(60)。
30.根据权利要求18至29中任一项所述的飞机应急氧气装置，其特征在于，所述容器(10)在环境空气(2)中并且包括一段(11)以及受控制单元(50)控制的排气阀(68)，所述化学吸收物质(16)在所述段(11)内，所述排气阀(68)选择性地隔离所述段(11)与环境空气(2)或者使所述段(11)与环境空气(2)之间能够进行流体连通。
31.根据权利要求30所述的飞机应急氧气装置，其特征在于，所述飞机应急氧气装置(1)进一步包括压缩气体源(66)，以便相对于环境空气(2)压缩所述段(11)。
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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|---|---|---|---|---|
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| US20220062667A1 (en) * | 2020-08-28 | 2022-03-03 | B/E Aerospace, Inc. | Oxygen Mask And System |
Citations (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3720501A (en) * | 1970-11-02 | 1973-03-13 | Bendix Corp | System for enriching inhalable air with oxygen |
| US5733508A (en) * | 1995-02-17 | 1998-03-31 | Alexandr Grigorievich Vorobei | Oxygen generator |
| CN1649646A (zh) * | 2002-04-29 | 2005-08-03 | 赛科技术有限公司 | 便携式氧浓缩系统 |
| CN101248320A (zh) * | 2005-08-31 | 2008-08-20 | 科尔德维公司 | 用于冷却和/或加热器的热化学反应器 |
| CN102451527A (zh) * | 2010-10-26 | 2012-05-16 | 联合技术公司 | 具有组合的柔性缓冲器的氧气呼吸装置 |
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Patent Citations (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3720501A (en) * | 1970-11-02 | 1973-03-13 | Bendix Corp | System for enriching inhalable air with oxygen |
| US5733508A (en) * | 1995-02-17 | 1998-03-31 | Alexandr Grigorievich Vorobei | Oxygen generator |
| CN1649646A (zh) * | 2002-04-29 | 2005-08-03 | 赛科技术有限公司 | 便携式氧浓缩系统 |
| CN101248320A (zh) * | 2005-08-31 | 2008-08-20 | 科尔德维公司 | 用于冷却和/或加热器的热化学反应器 |
| CN102451527A (zh) * | 2010-10-26 | 2012-05-16 | 联合技术公司 | 具有组合的柔性缓冲器的氧气呼吸装置 |
| US20130312745A1 (en) * | 2012-05-25 | 2013-11-28 | Be Aerospace, Inc. | Hybrid on-board generation of oxygen for aircraft passengers |
| CN103523755A (zh) * | 2012-06-28 | 2014-01-22 | 联合技术公司 | 具有双金属反应控制的化学氧气发生器 |
| CN103625643A (zh) * | 2012-06-28 | 2014-03-12 | 联合技术公司 | 应急氧气设备、供氧系统和激活应急氧气设备的方法 |
Non-Patent Citations (3)
| Title |
|---|
| JONAS SUNDBERG等: "Oxygen chemisorption/desorption in a reversible single-crystal-to-single-crystal transformation", 《CHEMICAL SCIENCE》 * |
| LESLIE J.MURRAY等: "Highly-Selectiveand Reversible O2 Binding in Cr3(1,3,5-benzenetricarboxylate)2", 《JOUNRNAL OF THE AMERICAN SOCIETY》 * |
| MIHAI ANDREI: "New crystal might allow us to breathe Underwater", 《HTTPS://WWW.ZMESCIENCE.COM/RESEARCH/MATERIAL/CRYSTAL-ABSORB-UNDERWATER-03102014/》 * |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN111388891A (zh) * | 2020-03-19 | 2020-07-10 | 中国商用飞机有限责任公司 | 分舱布置的应急氧气装置 |
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