Brevet FR2650196A1 — publié le 19910201

Procédé et appareil de régénération d'une solution de coLorant dans un diluant, notamment une solution de colorant pour laser à colorant. La présente invention concerne essentiellement un procédé et un appareil de régénération d'une solution de colorant dans un diluant, notamment une solution de colorant pour laser à colorant. On sait que dans la lithotritie, divers appareils sont maintenant disponibles pour la destruction de tissus, lithiases ou concrétions, destinés à être retirés de l'intérieur du corps humain. On peut utiliser des appareils générateurs d'ondes de choc par voie hydraulique comme décrit dans le brevet US RIEBER 2 559 227 ou produites par ultrasons, (voir DE-31 19 295 = US-A-4 526 168). On connait également des appareils de génération d'ondes de choc pour la destruction de cibles, en particulier des lithiases ou concrétions, à partir d'un rayonnement laser (voir par exempLe le document WO-A-86tO6269). tn peut également citer comme document antérieur décrivant l'emploi des lasers en chirurgie et médecine o lasers in Surgery and Medicine", volume 5, n 2, 1985, page 160, abrégé 82 et page 178, abrégé 133, et page 189, abrégé 163. Un autre document est également constitué par la revue Photonics Spectra de septembre 1986, ayant pour titre The Dyes Laser's Surgi cal Successes" écrit par Ronald L. Carroîl, ou encore la revue "Lasers and Applications, d'avril 1987, pages 69-70.On a déjà proposé d'utiliser un laser à colorant également dénommé "Dye laser' pour la destruction de telles cibles, notamment des tissus des lithiases ou concrétions. Le problème majeur de l'emploi des lasers à colorant réside dans le fait que lors du fonctionnement du laser, le colorant est petit à petit dégradé de sorte qu'à partir d'une période de temps relativement courte, le laser à colorant n'est plus capable de fonctionner dans des conditions satisfaisantes. Ceci est particulièrement le cas des lasers pulsés par flash qui sont nécessaires dans le cadre de la génération d'ondes de choc pour la destruction de cibles, notamment des tissus, des lithiases ou concrétions. La présente invention a donc pour but de résoudre le nouveau problème technique consistant en la fourniture d'une solution permettant de réaliser la régénération d'une solution de colorant d'une manière extrêmement simple, peu coûteuse, utilisable à l'échelle industrielle. La présente invention a encore pour but de résoudre ce nouveau problème technique selon une solution qui permet de régénérer plusieurs cycles de solutions de colorant. La présente invention invention a encore pour but de résoudre les nouveaux problèmes techniques énoncés ci-dessus selon une solution en circuit fermé qui évite toute déperdition de produit(s), et donc qui fournit une opération de régénération en toute sécurité. La présente invention a encore pour but de résoudre le nouveau problème technique énoncé ci-dessus à L'aide d'un procédé et d'un appareil de régériération qui sont entièrement autonomes, c 'est-à-dire qui soient indépendants du laser tout en étant totalement complémentaires de celui-ci. La présente invention permet pour la première fois de résoudre simultanément les nouveaux problèmes techniques énoncés ci-dessus ainsi que d'autres qui seront apparents à l'homme de l'art à partir de la description explicative qui va suivre, d'une manière extrêmement simple, peu coûteuse, utilisable à l'échelle industrielle. Ainsi, selon un premier aspect, la présente invention fournit un procédé de régénération d'une solution de colorant dans un milieu diluant liquide, dénommé diluant, notamment une solution de colorant pour laser à colorant, de préférence de type pulsé, caractérisé en ce qu'on procède à une séparation du colorant du diluant pour obtenir d'une part un colorant usagé et d'autre part du diluant dit nettoyé, essentiellement sans colorant usagé ; puis on procède au mélange du colorant neuf avec le diluant nettoyé, en obtenant ainsi une solution de colorant régénéré prête à l'emploi. Selon un mode de réalisation particulièrement préféré du procédé selon l'invention, on réalise la séparation du colorant usagé et le mélange du colorant neuf en circuit fermé. De préférence, le circuit de mélange du colorant neuf est monté en dérivation du circuit de séparation du colorant usagé du diluant. Selon une variante de réalisation particulière, la solution de diluant ~ usagé est présente dans un bidon à solution de colorant. De même, le diluant nettoyé est reçu dans un bidon de rétention. Dans une variante de réalisation particulière, on pompe la solution de diluant usagé depuis le bidon à solution de colorant dans le bidon de rétention au travers d'un filtre de séparation de colorant, puis on pompe en sens inverse le diluant nettoyé depuis le bidon de rétention dans le bidon à solution de colorant au travers d'une recharge de colorant neuf. Selon un mode de réalisation particulier, on utilise un bidon à solution de colorant démontable tandis que le bidon de rétention est fixe. Par ailleurs, on prévoit avantageusement plusieurs recharges de colorant disposées en parallèle. Selon encore une autre variante de réalisation avantageuse du procédé selon l'invention, on prévoit une conduite de purge d'air pour faciliter le pompage des solutions entre le bidon å solution de colorant et le bidon de rétention ou inversement. Selon un deuxième aspect, la présente invention fournit également un appareil de régénération d'une solution de colorant dans un milieu diluant liquide dit diluant, notamment une solution de colorant pour laser à colorant, de préférence de type pulsé, caractérisé en ce qu'il comprend des moyens de séparation du colorant du diluant de la solution de colorant usagé pour obtenir d'une part un colorant usagé et d'autre part le diluant dit nettoyé essentiellement sans colorant usagé ; et des moyens de mélange d'une dose de colorant neuf avec le diluant nettoyé, afin d'obtenir une solution de colorant neuve ou régénérée. Selon un mode de réalisation particulièrement avantageux de l'appareil selon l'invention, celui-ci est caractérisé en ce que les moyens de séparation du colorant du diluant de la solution de colorant usagé comprennent une chambre de filtration pourvue d'un filtre capable de filtrer sensiblement totalement le colorant contenu dans La solution de colorant usagé. De préférence, le filtre utilise est capable d'assurer la filtration de plusieurs cycles de régénération de solution de colorant usagé. Selon un mode de réalisation particulièrement préféré de l'invention, le filtre de séparation est réalisé sous forme d'une cartouche comprenant une membrane de polyoléfine sur un support définissant une chambre de filtration remplie de noir de carbone en poudre très fine assurant une surface d'adsorption très élevée, de préférence la membrane de polyoléfine a un diamètre de pore de l'ordre de 1 um ou même 0,5 pm, ce qui fixe le seuil de filtration du filtre. Ce noir de carbone peut également être compacté sous pression pour améliorer la quantité contenue dans la cartouche. Selon un mode de réalisation particulièrement avantageux de l'invention, le colorant utilisé est constitué par la coumarine. Selon une variante de réalisation, le colorant utilisé est en solution dans un diluant. De préférence, ce diluant est constiué par un mélange d'un glycol et d'eau, éventuellement avec un agent émulsifiant. Comme glycol, on utilise de préférence l'éthylènegly- col. Selon une variante de réalisation avantageuse, le colorant est lui-même utilisé à l'état de concentré de colorant. Par exemple, on peut utiliser un concentré de colorant à 1 g de colorant dans 1 I de solvant. On utilise comme solvant du concentré de colorant, de préférence un alcool, en particul-ier le méthanol, de grande pureté, qualité analyse. Selon une variante de realisation particulière, la solution de colorant usagé est contenue dans un bidon à solution de colorant. Avantageusement, l'appareil selon l'invention comprend des moyens de pompage pour pomper la solution de colorant usagé depuis le bidon å solution de colorant, au travers des moyens de séparation et pour envoyer le solvant nettoyé dans un bidon de rétention de solvant nettoyé. Selon une autre variante de réalisation de l'appareil selon l'invention, les moyens de pompage précités comprennent au moins une pompe capable d'envoyer la solution de colorant usagé et de soutirer le diluant du bidon de rétention et de l'injecter au travers d'une recharge de colorant neuf mise en communication temporaire avec le bidon à solution de colorant. De préférence, la recharge de colorant est montée en dérivation par rapport au circuit de liaison du bidon à solution de colorant au bidon de rétention, l'appareil fonctionnant ainsi en Circuit fermé. Selon une caractéristique avantageuse de l'appareil selon l'invention, celui-ci est réalisé mobile, entièrement autonome. Cet appareil peut être monté déplaçable sur des moyens de déplacement tels que des roues qui peuvent être automotrices. Un mode de réalisation particulièrement avantageux de l'appareil selon l'invention est une réalisation sous forme d'un chariot. Ce chariot peut être de préférence à deux compartiments, le compartiment inférieur contenant les bidons, tandis que le compartiment supérieur comporte avantageusement les recharges de colorant et au moins un filtre. Le compartiment supérieur peut être pourvu d'un couvercle formant toit ouvrant. L'appareil est équipé avantageusement de moyens permettant d'évacuer de l'air du circuit comprenant un circuit de purge de chaque bidon. L'appareil peut également être équipé de voyants lumineux permettant d'identifier la phase de séparation du colorant usagé, et la phase d'injection de colorant neuf. On comprend ainsi que l'invention permet bien de résoudre tous les problèmes techniques précédemment énoncés de manière simultanée, en circuit fermé, en toute sécurité, d'une manière extrêmement aisée, peu coûteuse, et d'une manière indépendante du laser, ce qui constitue un progrès technique déterminant non évident à l'homme de l'art. D'autres buts, caractéristiques et avantages de l'invention apparaitront clairement à partir de la lumière explicative qui va suivre faite en référence aux dessins annexés représentant un mode de réalisation actuellement préféré d'un appareil de régéné ration de colorant selon l'invention donné simplement à titre d'illustration et qui ne saurait donc en aucune façon limiter la portée de l'invention.Dans les dessins - la figure 1 est une vue en élévation schématique d'un appareil de régénération de colorant selon l'invention, selon un mode de réalisation actuellement préféré ; - la figure 2 est une vue d'ensemble schématique reprèsen- tant les moyens essentiels de l'appareil de régénération selon l'invention, ainsi que les circuits fermés correspondants ; et - la figure 3 représente une vue de détail, agrandie du compartiment supérieur de l'appareil de régénération de colorant selon l'invention. En référence aux figures 1 à 3, un appareil de régénération de colorant selon l'invention est représenté par le numéro de référence général 10. Cet appareil est caractérisé en ce qu'il comprend des moyens (12) de séparation du colorant du milieu liquide diluant dénommé diluant (14) de la solution (16) de colorant usagé, présente dans un bidon (18) de solution de colorant, pour obtenir un colorant usagé, retenu dans les moyens de séparation (12) et un diluant dit nettoyé (14), essentiellement sans colorant usagé, qui est recueilli dans un bidon de rétention (20). Cet appareil comprend également essentiellement des moyens (22) de mélange d'une dose de colorant (24) présente dans une recharge de colorant telle que (26a, 26b, 26c) avec le diluant nettoyé (14), ce qui permet d'obtenir une solution de colorant neuve ou régénérée (16') dans le diluant (14). Les moyens (12) de séparation du colorant du diluant (14) de La solution de colorant (16) usagé comprennent une chambre de filtration (30) pourvue d'un filtre (32) capable de filtrer sensiblement totalement le colorant contenu dans la solution de colorant usagé. De préférence, le filtre (32) est capable d'assurer la filtration de plusieurs cycles de régénération de solution de colorant (16). Egalement de préférence, ce filtre répond aux caractéristiques suivantes : IL s'agit d'un filtre sous forme de cartouche comprenant une membrane de polyoléfine sur un support, définissant une chambre de filtration remplie de noir de carbone en poudre très fine assurant une surface d'adsorption très élevée. De préférence la membrane de polyoléfine a un diamètre de pore de l'ordre de 1 pm ou même 0,5 pm. Ce noir de carbone peut être compacté à l'intérieur de la cartouche pour accroître l'efficacité. Cette polyoléfine peut être le poiyéthylène ou le polypropylène. De tels filtres sont disponibles dans le commerce, par exemple chez Filtration S.A., VENISSIEUX, FRANCE, sous la référence CBC 478". Selon l'invention, il est préféré d'utiliser à titre de colorant de la coumarine étant donné que la coumarine représente un colorant particulièrement avantageux dans le cadre de lasers à colorant du type pulsé qui sont nécessaires pour la génération d'ondes de choc capables de détruire des cibles comme des concrétions, des lithiases, des tissus, dans le cas d'opérations chirurgicales bien connues à l'homme de l'art. A titre de diluant du colorant, on utilise avantageusement un mélange glycol-eau pauec éventuellement un agent émulsifiant. Comme glycol, on préfère utiliser l'éthylèneglycol. Le colorant précité est avantageusement sous forme de concentré de colorant présent dans la recharge (26a, 26b ou 26c). Comme concentré de colorant, on utilise par exemple 1 g de colorant (par exemple la coumarine), dans 1 l de solvant qui est de préférence un alcool, en particulier le méthanol de très haute pureté, par exemple qualité analyse. Comme il a été indiqué précédemment, la solution de colorant (16) usagé est présente dans un bidon à solution de colorant tel8). De même, il est prévu un bidon de rétention (20) pour recevoir le solvant (14) nettoyé. Ainsi, l'appareil de régénération (10) selon L'invention comprend une conduite (40) reliée au moins temporairement avec le bidon å solution de colorant (18), aboutissant au filtre (30) et arrivant jusque dans le bidon de rétention (20). Sur cette conduite (40), il est avantageusement prévu entre le bidon à solution de colorant (18) et le filtre (32) des moyens de mesure (44) compre nant par exemple une pompe volumétrique (46) qui doit assurer un faible débit (environ 200 ml/h) et être auto-amorçante. Avant les moyens de mesure (44), on peut prévoir une vanne trois voies (42) qui permet de réaliser un circuit en dérivation (50) relativement à la conduite (40). Sur ce circuit en dérivation (50), on prévoit avantageusement plusieurs recharges de colorant (26a, 26b, 26c) comme représentées, montées en parallèle, de manière déconnectable sur la dérivation (50). On prévoit, avantageusement entre le bidon de rétention (20) et les recharges de colorant (26a, 26b, 26c) sur la conduite en dérivation (50), des moyens de pompage (52) tels qu'une pompe dite de vidange. Comme il a été indiqué précédemment, l'appareil selon l'invention est réalisé avantageusement de manière entièrement autonome et peut prendre la forme d'un chariot (60) clairement visible à la figure 1, comprenant deux compartiments, par exemple un compartiment supérieur (61) et un compartiment inférieur (62). Dans le compartiment inférieur (62), on dispose de préférence le bidon (16) à solution de colorant, qui est monté mobile, déconnectable et le bidon (14) de rétention du solvant qui peut être monté fixe dans le compartiment inférieur (62). Dans le compartiment supérieur (61), on dispose de préférence les recharges de colorant neuves en service (26a, 26b, 26c) ainsi que le filtre (32). On peut également prévoir de l'espace suffisant dans le compartiment supérieur (61) pour disposer d'autres recharges de colorant neuves en attente (26d, 26e, 26f) ainsi qu'un filtre neuf en attente (32a). Ces divers éléments du compartiment supérieur (61) sont clairement visibles à la figure 3. Le compartiment supérieur (61) peut être aisément accessible en prévoyant un couvercle (70) formant toit ouvrant comme cela est clairement compréhensible à partir de la considération de la figure 3. Le compartiment inférieur peut être accessible par des portes battantes (non représentées pour une meilleure compréhension du dessin). Selon l'invention, on prévoit également une conduite de purge (80) d'air pour réaliser l'évacuation de l'air et faciliter le pompage des solutions entre le bidon à solution de colorant (18) et le bidon de rétention (20), selon qu'il s'agit respectivement de vidanger le bidon à solution de colorant (18) ou le bidon de rétention (20). On comprend également que L'appareil de régénération selon L'invention tel que précédemment décrit permet de mettre en oeuvre le procédé de régénération précédemment énoncé. En effet : la régénération complète de la solution de colorant comprend seulement deux étapes qui sont les suivantes a) étape de séparation du colorant usagé Dans le bidon à solution de colorant (18) se trouve la solution de colorant (16) usagé. Cette solution est envoyée, sous l'effet de la pompe volumétrique (46) auto-amorçante, au travers de la conduite (40) dans les moyens de séparation (12) pour passer au travers du filtre (32) ou le colorant est séparé, tandis que le diluant nettoyé (14) est recueilli dans le bidon de rétention (20).La pompe volumétrique (46) pompe la solution de colorant à un faible débit, habituellement de quelques centaines de ml/h, en particulier environ 200 ml/h, au travers des moyens de séparation (12). Une fois que l'opération de séparation du colorant est terminée, ce qui est clairement vérifiable à partir de la considération de la pompe volumétrique (46), on agit sur la vanne trois voies (42) pour permettre de faire passer le diluant en provenance du bidon de rétention (14) dans la conduite (50) en direction du bidon (18), comme décrit en détail à l'étape b) ci-aprés. b étape de mélange du colorant neuf avec le solvant nettoyé A ce stade, on active la pompe (52) qui est une pompe de transfert auto-amorçante qui permet de vidanger le bidon de rétention de son diluant (14) nettoyé, de le faire passer dans L'une des recharges de colorant (9), puis d'aboutir par la vanne trois voies (42) par la conduite (40) dans le bidon (18) pour obtenir ainsi une solution de colorant régénérée (16'). Le rôle de la pompe (52) est donc d'assurer le passage du diluant nettoyé au travers de la recharge (26a, 26b ou 26c) en réa liant un mélange homogène. On prévoit avantageusement le filtre (62) pour qu'il permette de réaliser plusieurs étapes de régénération, par exemple trois étapes de régénération. On prévoit ainsi autant de recharges que de cycles de régénération que peut supporter le filtre (32) avant d'être changé. On conçoit ainsi que l'invention permet de réaliser une régénération complète de la solution de colorant d'une manière extrêmement simple, en circuit fermé, en toute sécurité. On peut prévoir des voyants lumineux permettant de montrer à l'opérateur si l'opération en cours est une opération de séparation du colorant ou bien d'injection de colorant neuf depuis la recharge (26a, 26b ou 26c), ce qui peut être aisé d'une manière extrêmement simple lors du fonctionnement de la pompe (46) ou de la pompe (52). Bien entendu, l'invention comprend tous les moyens constituant des équivalents techniques des moyens décrits ainsi que leurs diverses combinaisons. REVENDICATIONS 1. Procédé de régénération d'une solution de colorant dans un milieu liquide diluant dénommé diluant, notamment une solution de colorant pour lasers à colorant, de préférence de type pulsé, caractérisé en ce qu'on procède à une séparation du colorant du diluant pour obtenir d'une part un colorant usagé, et d'autre part du diluant (14) dit nettoyé, essentiellement sans colorant ; puis on procède au mélange de colorant neuf (24) avec le diluant nettoyé, en obtenant ainsi une solution de colorant régénéré (16'), prête a t'emploi. 2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'on réalise la séparation du colorant usagé et le mélange du colorant neuf en circuit fermé ; de préférence, le circuit d'injection du colorant neuf (50) étant monté en dérivation du circuit (40) de séparation du colorant usagé du diluant (14). 3. Procédé selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que la solution de diluant usagé (16) est présente dans un bidon à solution de colorant (18), le diluant nettoyé (14) étant reçu dans un bidon de rétention (20) ; on pompe la solution de diluant usagé (16) depuis le bidon (18) à solution de colorant dans ~ le bidon de rétention (20) au travers des moyens de séparation (12), puis on pompe en sens inverse le diluant nettoyé (14) depuis le bidon de rétention (20) dans le bidon à solution de colorant (18) au travers d'une recharge (26a, 26b ou 26c) de colorant neuf (24). 4. Procédé selon la revendication 3, caractérisé en ce que Le bidon à solution de colorant est démontable tandis que le bidon de rétention (20) est fixe ; de préférence, on prévoit plusieurs recharges de colorant (26a, 26b, 26c) disposées en parallèle. 5. Procédé selon l'une des revendications 3 ou 4, caractérisé en ce qu'on réalise le pompage de la solution de colorant entre le bidon à solution de colorant et le bidon de rétention au travers des moyens de séparation (12) à l'aide d'une pompe volumétrique auto-amorçante de faible débit, de préférence environ 200 ml/h. utilisant un fluide de transfert, tel qu'un gaz, par exemple l'air ou l'azote. 6. Appareil (10) de régénération d'une solution de colorant (16) usagé, notamment une solution de colorant pour lasers à colorant, de préférence de type pulsé, caractérisé en ce qu'il comprend des moyens (12) de séparation du colorant d'un milieu liquide diluant, dit diluant (14) de la solution de colorant usagé (16), pour obtenir d'une part un colorant usagé et d'autre part le diluant dit nettoyé (14), essentiellement sans colorant usagé ; et des moyens (22) de mélange d'une dose de colorant neuf (24) avec le diluant nettoyé (14), afin d'obtenir une solution de colorant neuve (16'). 7. Appareil selon la revendication 6, caractérisé en ce que les moyens (12) de séparation du colorant du diluant (14) de la. solution de colorant usagé (16) comprennent une chambre de filtration (30) pourvue d'un filtre (32) capable de filtrer sensiblement totalement le colorant contenu dans la solution de colorant usagé (16). 8.'Appareil selon la revendication 7, caractérisé en ce que le filtre est capable d'assurer la filtration de plusieurs cycles de régénération ; de préférence ce filtre est un filtre sous forme de cartouche comprenant une membrane de polyoléfine sur un support définissant une chambre de filtration remplie de noir de carbone en poudre très fine assurant une surface d'adsorption très élevée, de préférence la membrane de polyoléfine a un diamètre de pore de l'ordre de 1 lum ou même 0,5 um. 9. Appareil selon l'une des revendications 6 à 8, caractérisé en ce que le colorant est la coumarine, tandis que le diluant est formé par un mélange de glycol et d'eau avec éventuellement un agent émulsifiant, de préférence le glycol est l'éthylèneglycol. 10. Appareil selon l'une des revendications 6 à 9, carac térisé en ce que la solution de colorant usagé (16) est contenue dans un bidon à solution de colorant (18) ; des moyens de pompage (44, 52) sont prévus pour pomper la solution de colorant usagé (16) au travers des moyens de séparation (12) puis le solvant nettoyé (14) dans un bidon de rétention (20) de solvant nettoyé (14). 11. Appareil selon la revendication 10, caractérisé en ce que les moyens de pompage précités comprennent une pompe volumétrique auto-amorçante de faible débit, en particulier de l'ordre de 200 ml/h, pour réaliser la séparation du colorant dans le filtre (32). 12. Appareil selon la revendication 11, caractérisé en ce que la recharge de colorant (26a, 26b ou 26c) est montée en dérivation par rapport au circuit (40) de liaison du bidon à solution de colorant (18) ou bidon de rétention (20) de sorte que l'appareil fonctionne entièrement en circuit fermé. 13. Appareil selon l'une des revendications 6 à 12, caractérisé en ce qu'il est réalisé mobile, autonome, de préférence sous forme d'un chariot à deux compartiments, comprenant un compartiment inférieur (62) et un compartiment supérieur (61). 14. Appareil selon la revendication 13, caractérisé en ce que le compartiment inférieur (62) est prévu pour loger le bidon à solution de colorant (18) et le bidon de rétention (14), tandis que le compartiment supérieur (6l) est prévu pour loger les recharges de colorant (26a, 26b, 26c) et le filtre (32) ; de préférence, le compartiment supérieur (61) est fermé par un couvercle formant toit ouvrant (70).