DE10115900B4 - Method for forming a biocidal property of a cooling liquid of a liquid cooling circuit of a magnetic resonance device - Google Patents
Method for forming a biocidal property of a cooling liquid of a liquid cooling circuit of a magnetic resonance device Download PDFInfo
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Abstract
Verfahren zum Ausbilden einer bioziden Eigenschaft einer Kühlflüssigkeit eines Flüssigkeitskühlkreislaufs eines Magnetresonanzgeräts, beinhaltend folgende Merkmale:
– Der Flüssigkeitskühlkreislauf umfasst wenigstens eine kühlfunktionsbedingte Einrichtung, die wenigstens ein mit der Kühlflüssigkeit in Kontakt stehendes Metalloxid aufweist,
– der Kühlflüssigkeit wird eine Substanz zugegeben, die wenigstens für eine Zeitdauer einen sauren pH-Wert der Kühlflüssigkeit bewirkt und
– durch den sauren pH-Wert der Kühlflüssigkeit werden aus dem Metalloxid Metallionen gelöst, die der Kühlflüssigkeit die biozide Eigenschaft verleihen.Method for forming a biocidal property of a cooling liquid of a liquid cooling circuit of a magnetic resonance device, comprising the following features:
The liquid cooling circuit comprises at least one cooling function-related device which has at least one metal oxide in contact with the cooling liquid,
- A substance is added to the cooling liquid, which causes an acidic pH of the cooling liquid for at least a period of time and
- The acidic pH of the cooling liquid releases metal ions from the metal oxide, which give the cooling liquid the biocidal property.
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Ausbilden einer bioziden Eigenschaft einer Kühlflüssigkeit eines Flüssigkeitskühlkreislaufs eines Magnetresonanzgeräts.The invention relates to a method for forming a biocidal property of a cooling liquid of a liquid cooling circuit of a magnetic resonance device.
In vielen Bereichen der Technik werden Flüssigkeitskühlkreisläufe unter anderem zur Leistungssteigerung abwärmeerzeugender Systeme eingesetzt. Beispielsweise ein Magnetresonanzgerät weist oftmals wenigstens einen Flüssigkeitskühlkreislauf auf. Bei einem Magnetresonanzgerät werden einem statischen Grundmagnetfeld, das von einem Grundfeldmagnetsystem erzeugt wird, schnell geschaltete Gradientenfelder überlagert, die von einem Gradientensystem, beinhaltend Gradientenspulen und Gradientenverstärker, erzeugt werden. Ferner umfasst das Magnetresonanzgerät ein Hochfrequenzsystem, beinhaltend Hochfrequenzantennen, die zur Auslösung von Magnetresonanzsignalen Hochfrequenzsignale in ein Untersuchungsobjekt einstrahlen und die erzeugten Magnetresonanzsignale aufnehmen, auf deren Basis Bilddatensätze erstellt werden.In many areas of technology Liquid cooling circuits under used to increase the performance of waste heat generating systems. For example, a magnetic resonance device often has at least a liquid cooling circuit. With a magnetic resonance device become a static basic magnetic field generated by a basic field magnetic system is generated, quickly switched gradient fields are superimposed, that of a gradient system including gradient coils and gradient amplifiers, be generated. Furthermore, the magnetic resonance device comprises a high-frequency system, including high-frequency antennas that trigger magnetic resonance signals Radiofrequency signals into an object under examination and the record generated magnetic resonance signals, on the basis of which image data sets are created become.
Bei Betrieb wird eine Gradientenspule
von einem pulsförmigen
Strom durchflossen. Dabei erreichen die Ströme Amplitudenwerte von bis
zu mehreren 50 A und unterliegen häufigen und raschen Wechseln
der Stromrichtung mit Anstiegs- und Abfallraten von mehreren 50
kA/s. Durch den ohmschen Widerstand der Gradientenspule setzen vorgenannte Ströme eine
beträchtliche
Energiemenge in Wärme um.
Zur Aufrechterhaltung einer hohen Leistungsfähigkeit der Gradientenspule
wird diese vielfach mit einem Flüssigkeitskühlkreislauf
zum Abführen
der Wärme
gekühlt.
Beispielsweise in der
Bei einer Ausführung des Grundfeldmagneten als einen Permanentmagneten wird der Permanentmagnet für eine hohe Qualität von Magnetresonanzbildern zur Vermeidung von Grundmagnetfeldschwankungen infolge von Temperaturschwankungen des Permanentmagneten mit einem Flüssigkeitskühlkreislauf auf einer konstanten Arbeitstemperatur gehalten. Des weiteren werden beim Magnetresonanzgerät vielfach Leistungshalbleiterbauelemente der Gradientenverstärker, Hochfrequenzantennen, Hochfrequenzverstärker und Netzteile zum Erzielen einer hohen Leistungsfähigkeit mit einem Flüssigkeitskühlkreislauf gekühlt.When the basic field magnet is used As a permanent magnet, the permanent magnet is used for high quality of magnetic resonance images to avoid fluctuations in the basic magnetic field due to temperature fluctuations of the permanent magnet with a Liquid cooling circuit kept at a constant working temperature. Be further with the magnetic resonance device often power semiconductor components of gradient amplifiers, radio frequency antennas, radio frequency amplifiers and Power supplies for high performance with a liquid cooling circuit cooled.
Vorgenannte Flüssigkeitskühlkreisläufe werden vielfach als offene Kreisläufe betrieben, d.h. die Kühlflüssigkeit, insbesondere Wasser, weist einen atmosphärischen Druck auf und/oder der Flüssigkeitskühlkreislauf umfasst eine Kühlflüssigkeits-Ausgleichsvorrichtung. Insbesondere ein derartiger Flüssigkeitskühlkreislauf neigt zu einer Verkeimung. Mit der Verkeimung treten folgende Probleme auf: Durch die Verkeimung entstehen Beläge und Ablagerungen innerhalb des Flüssigkeitskühlkreislaufs, wodurch unter anderem eine Verkleinerung des durchströmbaren Querschnitts stattfindet. Ferner tritt eine Erhöhung des Reibungswiderstandes auf. Die Beläge und Ablagerungen wirken auf optischen Gläsern des Flüssigkeitskühlkreislaufes störend. Durch eine Verwertung von Weichmachern von Kunststoffen des Flüssigkeitskühlkreislaufes infolge der Verkeimung kommt es zu einer Versprödung vorgenannter Kunststoffe. Die Beläge und Ablagerungen führen schließlich zu einem Verstopfen von Filtern und Sieben und verursachen eine Vergrößerung von Wärmeübergangskoeffizienten bei Wärmetauschern und Kühlkörpern. Die Verkeimung führt unter anderem auch zu einer mikrobiell induzierten Korrosion.The aforementioned liquid cooling circuits are often considered to be open cycles operated, i.e. the coolant, in particular water, has an atmospheric pressure and / or the liquid cooling circuit comprises a coolant compensation device. In particular, such a liquid cooling circuit tends to become contaminated. The following problems arise with the contamination on: The contamination creates deposits and deposits inside the liquid cooling circuit, which, among other things, reduces the cross-section that can be flowed through takes place. There is also an increase in frictional resistance on. The rubbers and deposits have a disruptive effect on optical glasses of the liquid cooling circuit. By recycling plasticizers of plastics in the liquid cooling circuit As a result of the contamination, the above-mentioned plastics become embrittled. The rubbers and lead to deposits finally clogging filters and screens and causing one Magnification of Heat transfer coefficient for heat exchangers and heat sinks. The Germination leads among other things to microbially induced corrosion.
Vorgenannte Verkeimung und deren Folgen werden bislang durch Zugabe von zum Teil toxischen Bioziden bzw. Giften, beispielsweise auf Basis von Bromiden und/oder Chloriden, entge gengewirkt. Insbesondere in einer klinischen Umgebung, in der eine überwiegende Anzahl von Magnetresonanzgeräten betrieben wird, ist ein derartiger Einsatz von toxischen Bioziden und/oder Giften infolge ihrer Nähe zu Patienten gefährlich und in hohem Maße unerwünscht. Ferner sind bei einem Versand derartiger Biozide bzw. Gifte aufwendige Gefahrguttransportvorschriften sowie nationale Ein- und Ausfuhrvorschriften zu beachten. Beide letztgenannten Punkte werden insbesondere dadurch verschärft, wenn die Biozide bzw. Gifte bei Raumtemperatur einen flüssigen Aggregatszustand aufweisen.The aforementioned germs and their So far, the consequences have been the addition of partially toxic biocides or poisons, for example based on bromides and / or chlorides, counteracted. Especially in a clinical setting where a predominant Number of magnetic resonance devices operated is such an application of toxic biocides and / or Poisons due to their proximity dangerous to patients and to a great extent undesirable. Furthermore, such biocides or poisons are expensive to ship Dangerous goods transport regulations as well as national import and export regulations to consider. Both of the latter points are particularly affected by this exacerbated if the biocides or poisons are in a liquid state at room temperature exhibit.
In der
In dem Buch von H.-D. Held „Kühlwasser", 5. Auflage, Vulkan-Verlag, Essen, 2000, Seiten 248 – 250, ist beim Zugeben von Kupfersulfat zu Kühlwasser ein Wirken des Kupfersulfats als Algizid und Algistatikum beschrieben. Ferner ist beschrieben, dass bei höheren pH-Werten die mikrozide Wirkung des Kupfersulfats durch Bildung von Niederschlägen, beispielsweise kupferkarbonathaltiger Niederschläge in einem karbonathärtehaltigen Kühlwasser, aufgehoben werden kann. Die Niederschlagsbildung wird durch Zusatz oberflächenaktiver Zusätze verhindert. Dabei werden auch Zusätze z.B. von Zitronensäure benutzt.In the book by H.-D. Held "Kühlwasser", 5th edition, Vulkan-Verlag, Essen, 2000, Pages 248 - 250, is an action of copper sulfate when adding copper sulfate to cooling water described as an algicide and algistatic. It is also described that at higher pH values the microcidal effect of copper sulfate through formation of rainfall, for example, precipitation containing copper carbonate in a deposit containing carbonate hardness Cooling water, can be canceled. The formation of precipitation is by addition surfactants additions prevented. Additions e.g. used by citric acid.
In der
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein verbessertes Verfahren zum Ausbilden einer bioziden Eigenschaft einer Kühlflüssigkeit eines Flüssigkeitskühlkreislaufs eines Magnetresonanzgeräts zu schaffen.Object of the present invention is an improved process for forming a biocidal Property of a coolant a liquid cooling circuit of a magnetic resonance device to accomplish.
Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch den Gegenstand des Anspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind in den Unteransprüchen beschrieben.The object is achieved by the Subject matter of claim 1 solved. Advantageous configurations are described in the subclaims.
Gemäß Anspruch 1 beinhaltet ein Verfahren zum Ausbilden einer bioziden Eigenschaft einer Kühlflüssigkeit eines Flüssigkeitskühlkreislaufs eines Magnetresonanzgeräts folgende Merkmale:According to claim 1 includes a Method for forming a biocidal property of a cooling liquid a liquid cooling circuit of a magnetic resonance device following features:
- – Der Flüssigkeitskühlkreislauf umfasst wenigstens eine kühlfunktionsbedingte Einrichtung, die wenigstens ein mit der Kühlflüssigkeit in Kontakt stehendes Metalloxid aufweist,- The Liquid cooling circuit includes at least one cooling function-related Device, the at least one in contact with the cooling liquid Has metal oxide,
- – der Kühlflüssigkeit wird eine Substanz zugegeben, die wenigstens für eine Zeitdauer einen sauren pH-Wert der Kühlflüssigkeit bewirkt und - the coolant a substance is added which is acidic at least for a period of time pH of the coolant causes and
- – durch den sauren pH-Wert der Kühlflüssigkeit werden aus dem Metalloxid Metallionen gelöst, die der Kühlflüssigkeit die biozide Eigenschaft verleihen.- by the acidic pH of the coolant from the metal oxide dissolved metal ions that the cooling liquid confer the biocidal property.
Da bei den meisten Flüssigkeitskühlkreisläufen von Haus aus wenigstens eine Einrichtung des Flüssigkeitskühlkreislaufes vorhanden ist, die beispielsweise aus einem Metall ausgebildet ist und die eine mit der Kühlflüssigkeit in Kontakt stehende Metalloxidschicht aufweist, kann in vorteilhafter Weise auf einen Einsatz zusätzlicher, spezieller, Metallionen abgebender Elektroden oder Substanzen verzichtet werden. Aufgrund des sauren pH-Werts der Kühlflüssigkeit werden die Metallionen durch ein Anlösen des Metalloxids in ausreichender Konzentration freigesetzt. Um ein den Flüssigkeitskühlkreislauf schädigendes Zersetzen zu verhindern, ist der pH-Wert nicht zu klein, beispielsweise mit etwa fünf zu wählen. Ferner wird vorgenanntes Zersetzen auch dadurch verhindert, dass sich nach einer Zeitdauer von beispielsweise wenigen Tagen der pH-Wert der Kühlflüssigkeit wieder um den neutralen pH-Wert herum einstellt. Dies ist wiederum für die biozide Eigenschaft der Kühlflüssigkeit unschädlich, da bis dahin genügend Metallionen gelöst worden sind. Aufgrund einer bakteriziden Wirkung der Metallionen wird die Verkeimung gehemmt, so dass ein Einsatz von toxischen Bioziden bzw. Giften verzichtbar ist.As with most liquid cooling circuits from At least one device of the liquid cooling circuit is present, which is made of metal, for example, and the one with the coolant has in contact metal oxide layer, can be advantageous Way of using additional, special electrodes or substances that release metal ions can be dispensed with. Due to the acidic pH of the coolant, the metal ions by loosening of the metal oxide released in sufficient concentration. To a the liquid cooling circuit damaged To prevent decomposition, the pH is not too low, for example with about five to choose. Further the aforementioned decomposition is also prevented by the fact that after the pH of the cooling liquid over a period of, for example, a few days again around the neutral pH. This is again for the biocidal property of the coolant harmless, until then enough Metal ions dissolved have been. Due to a bactericidal effect of the metal ions germs are inhibited so that the use of toxic biocides or poisons is dispensable.
Des weiteren kann das Ausbilden der bioziden Eigenschaft bei einem bereits mit der Kühlflüssigkeit befüllten Flüssigkeitskühlkreislauf durch Zugeben der Substanz erzielt werden. Da eine Substanz verwendet werden kann, die bei Raumtemperatur einen festen Aggregatszustand aufweist und/oder für sich genommen weder ein Gefahrstoff noch ein Gefahrgut ist, sind aufwendige Maßnahmen im Zusammenhang mit Vorschriften für Gefahrstoffe bzw. Gefahrgüter und/oder nationale Einfuhr- und Ausfuhrvorschriften vermeidbar. Ferner ist ein Einsatz vorgenannter Substanz im klinischen Bereich gegenüber toxischen Bioziden und/oder Giften vergleichsweise unproblematisch.Furthermore, the formation of the biocidal property in a liquid cooling circuit already filled with the cooling liquid can be achieved by adding the substance. Because a substance is used that can be a solid aggregate state at room temperature has and / or for taken is neither a hazardous substance nor a dangerous good complex measures in Connection with regulations for Hazardous goods and / or national import and export regulations avoidable. Furthermore, the use of the aforementioned substance in the clinical area is toxic Biocides and / or poisons are comparatively unproblematic.
In einer vorteilhaften Ausgestaltung umfasst das Metalloxid Kupfer-, Zink- und/oder Silberoxid. Dabei besitzen insbeson dere Ionen vorgenannter Metalle eine hohe bakterizide Wirkung.In an advantageous embodiment the metal oxide comprises copper, zinc and / or silver oxide. there have in particular ions of the aforementioned metals a high bactericidal Effect.
Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung werden im folgenden für ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand der Figur erläutert.Other advantages, features and details of Invention are for an embodiment explained the invention with reference to the figure.
Dabei zeigt die Figur als ein Ausführungsbeispiel
der Erfindung einen Flüssigkeitskühlkreislauf mit
einer Kühlflüssigkeit
Bei der zu kühlenden Vorrichtung
Der Flüssigkeitskühlkreislauf ist als ein offener
Kühlkreislauf
ausgebildet. Im Kühlflüssigkeitsreservoir
Um eine Verkeimung sicher zu verhindern, wird
nach einer erfolgten Befüllung
des Flüssigkeitskühlkreislaufes
mit der Kühlflüssigkeit
Durch die leicht saure Kühlflüssigkeit
Vorgenanntes ist in entsprechender Weise auf Bauteile übertragbar, die andere Metalle als Kupfer, beispielsweise Zink oder Silber, beinhalten. Dabei besitzen Zink- und Silberionen eine vergleichbare bakterizide Wirkung wie Kupferionen.The above is in the corresponding Transferable to components, the metals other than copper, for example zinc or silver, include. Zinc and silver ions have a comparable bactericidal effect Effect like copper ions.
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