Brevet FR3130171A1 — publié le 20230616

L’invention concerne un appareil (1) portatif à usage domestique pour la production d’eau aromatique et/ou l’extraction par distillation d’huile essentielle à partir de matière végétale, ledit appareil comportant au moins un boitier externe (10), un réservoir (20) de liquide, une cuve d’ébullition (30) pour produire de la vapeur, un réceptacle (40) de matière végétale disposée au-dessus de la cuve d’ébullition (30), un dôme (50) surmontant le réceptacle pour la récupération de la vapeur chargée en huile essentielle, un système (60) de refroidissement par condensation de la vapeur collectée afin d’en extraire l’huile essentielle, et un flacon (70) de récupération pour séparer l’huile essentielle contenue dans le distillat, caractérisé en ce que ledit système de refroidissement (60) comporte au moins un dispositif (61) d’extraction d’air chaud surplombant un échangeur thermique (62) à l’intérieur duquel circule la vapeur collectée, ledit échangeur thermique comprenant au moins un tube creux à ailettes radiales externes et/ou corrugué reliant la sortie du dôme (50) à un bec verseur (65) surplombant le flacon (70). Figure pour l’abrégé : Fig. 8 Appareil portatif à usage domestique pour la production d’eau aromatique et/ou l’extraction par distillation d’huile essentielle Domaine technique de l’invention La présente invention concerne un appareil portatif à usage domestique pour la production d’eau aromatique et/ou l’extraction par distillation d’huile essentielle à partir de matière végétale. Le procédé d’extraction d’huiles essentielles à partir de plantes aromatiques existe depuis des siècles et repose sur la création d’un flux de vapeur traversant lesdites plantes pour récupérer les molécules aromatiques, suivi de la condensation de ladite vapeur, puis de la séparation, en général dans un essencier, du liquide recondensé (phase aqueuse) et des huiles essentielles qui surnagent. Les alambics industriels sont généralement fabriqués en grand format pour produire de grandes quantités de produits. Il existe également des petites machines, en cuivre ou en verre, pour une utilisation en laboratoire ou domestique. Cependant, ces petits alambics traditionnels fonctionnent avec chauffage au gaz ou électrique couplé à une condensation à circuit d’eau. Ils sont donc d’un usage très difficile, laborieux, voire quasi-impossible, non-sécurisé, et de résultats très aléatoires en qualité comme en quantité. Les consommateurs achètent donc majoritairement leurs huiles essentielles ou leurs eaux aromatiques en petits flacons dans différents points de ventes opérant dans les secteurs des huiles essentielles, de l’aromathérapie, de la phytothérapie, de la santé naturelle, des cosmétiques, des herboristeries, de l’alimentation naturelle, du bien-être de la maison et de la personne, etc… Quelques tentatives ont été proposées de réaliser ses huiles essentielles soi-même avec divers appareils à usage domestique mais les résultats ne sont pas à la hauteur des attentes. On peut citer par exemple la machine décrite dans le brevet WO2013192415. Un but de la présente invention est donc de proposer un appareil extracteur d’huile essentielle innovant, élément d’une solution complète et d’un service global visant des segments de marché plus étendus, fonctionnant selon un procédé novateur rendant l’usage « à la maison » simple, sûr, facile, efficace, et ludique. Présentation de l'invention L’objectif de la présente invention est ainsi de réaliser un dispositif complet de distillation de plantes aromatiques pour faire soi-même / produire « à la maison », en petites quantités, des eaux aromatiques (eaux florales, …) ou des huiles essentielles & leurs hydrolats associés, en utilisant plusieurs technologies combinées pour apporter un résultat extrêmement satisfaisant en terme qualité du produit obtenu et de la fiabilité, la rapidité, la flexibilité et la précision de l’appareil, dans le respect de l’environnement et pour un coût maitrisé. L’ensemble de l’invention vise également à créer un objet de type petit électroménager qui soit unique, esthétique, agréable à utiliser pour un usage domestique, à sa place en cuisine comme en extérieur, en atelier, sur une terrasse, dans un jardin, en offrant une expérience attractive, avec la garantie d’obtenir des eaux aromatiques des huiles essentielles et des hydrolats 100% purs et naturels. A cet effet, selon un premier aspect, la présente invention se rapporte à un appareil portatif à usage domestique pour la production d’eau aromatique et/ou l’extraction par distillation d’huile essentielle à partir de matière végétale telle qu’une plante, ledit appareil comportant au moins, contenus dans un boitier externe : - un réservoir pour contenir un liquide tel que de l’eau, - une cuve d’ébullition équipée d’un élément de chauffage pour porter le liquide issu du réservoir à ébullition et produire de la vapeur, - un réceptacle de matière végétale disposée au-dessus de la cuve d’ébullition de sorte que ladite matière végétale est traversée par le flux de vapeur pour en extraire l’huile essentielle, - un dôme surmontant le réceptacle pour la récupération de la vapeur chargée en huile essentielle et présentant une sortie supérieure, - un système de refroidissement par condensation de ladite vapeur ainsi collectée afin d’en extraire l’huile essentielle et/ou l’eau aromatique, et - un flacon de récupération de type essencier pour séparer l’huile essentielle et/ou l’eau aromatique contenue(s) dans le distillat, caractérisé en ce que ledit système de refroidissement comporte au moins un dispositif d’extraction d’air chaud vers l’extérieur, de type ventilateur, surplombant un échangeur thermique à l’intérieur duquel circule la vapeur collectée, ledit échangeur thermique comprenant au moins un tube creux à ailettes radiales externes et/ou corrugué reliant la sortie supérieure du dôme de récupération de la vapeur à un bec verseur inférieur surplombant le flacon de récupération et de séparation. Cet appareil très compact permet ainsi à tout utilisateur d’aller chercher des plantes dans son jardin, sur son balcon, dans son potager, en forêt, ou de disposer par exemple de plantes sèches en sachet, et d’en extraire des huiles essentielles très facilement, sans connaissances particulières, simplement en utilisant de l’eau à la manière d’une cafetière. L’invention est mise en œuvre selon les modes de réalisation et les variantes exposées ci-après, lesquelles sont à considérer individuellement ou selon toute combinaison techniquement opérante. Avantageusement, le tube creux est enroulé sur lui-même en plusieurs spires superposées verticalement. Cette solution permet de rendre l’appareil très compact, notamment en hauteur, de maximiser la longueur du tube tout en laissant un espace suffisant pour le dispositif d’extraction d’air chaud. De manière complémentaire, les spires sont coaxiales et forment un cône allant en s’élargissant de haut en bas, ceci afin d’optimiser l’encombrement de l’appareil sans nuire à son esthétique. Préférentiellement, le dispositif d’extraction d’air chaud est en partie disposé à l’intérieur au moins de la spire supérieure. Cette solution permet d’optimiser les échanges de chaleur entre l’extracteur d’air chaud et le tube, tout en améliorant la compacité du système de refroidissement du fait de l’encastrement d’une partie de l’extracteur à l’intérieur des spires du tube. Selon une caractéristique particulière de la présente invention, le tube creux présente un diamètre interne de circulation de fluide compris entre environ 6 mm et environ 12 mm, de préférence entre 8 mm et 10 mm, et une longueur, à l’état développé dudit tube, supérieure ou égale à 40 cm, de préférence supérieur ou égale à 80 cm, et avantageusement égale à environ 130 cm. Ces caractéristiques dimensionnelles permettent d’optimiser les échanges de chaleur ainsi que la condensation, et de faire baisser la température du distillat sur une longueur importante, le tout dans un encombrement réduit. Conformément à un autre aspect de la présente invention, le réceptacle est articulé à l’arrière du boitier entre au moins une première position inactive ouverte dans laquelle de la matière végétale à distiller peut être introduite à l’intérieur dudit réceptacle, et une seconde position active fermée dans laquelle la matière végétale introduite est chauffée par la vapeur. Cette configuration permet d’alimenter facilement l’appareil en plantes aromatiques de toutes sortes, tout en conservant la compacité de ce dernier. De manière préférée, le réceptacle comporte un porte-panier articulé entre lesdites positions ouverte et fermée et un panier amovible monté de manière coulissante dans ledit porte-panier articulé. Cette solution permet par exemple de remplir le panier de plantes aromatiques en extérieur (jardin, balcon, terrasse, champs, forêt, etc.) ou en intérieur, et tout du moins à distance de l’appareil, sans avoir besoin de ce dernier, puis de l’insérer dans le porte panier pour débuter la distillation. De manière avantageuse, le panier comporte une grille supérieure amovible formant un tamis adapté pour maintenir la matière végétale vers le fond dudit panier tout en laissant passer la vapeur. Selon un aspect complémentaire, l’appareil comporte un pressoir amovible destiné à être placé au-dessous de la grille supérieure pour coulisser à l’intérieur du panier de manière à tasser les plantes efficacement et optimiser le remplissage du panier. Ces deux caractéristiques permettent d’une part de remplir le panier avec une quantité importante de plantes aromatiques en la tassant de manière raisonnable vers le fond, et d’autre part d’éviter que les plantes ne s’échappent par le haut du panier. Le pressage vise ainsi à compacter les plantes pour éviter la création de cheminées de vapeur et pour améliorer le rendement de distillation. Selon un mode de réalisation préférée de la présente invention, une grille métallique perforée de multiples orifices constitue le fond du panier. Cette grille perforée optimise la quantité, la qualité et la stabilité de la pression de la vapeur lors de son passage en direction des plantes, en permettant une pression suffisante pour que la vapeur traverse efficacement les tissus végétaux pour en extraire les principes actifs, tout en évitant de les altérer par pression excessive. Avantageusement, un cône ou un tronc de cône métallique amovible perforé s’élargissant de haut en bas repose sur la grille métallique. Cette solution permet d’augmenter la surface d’échange de vapeur avec les plantes afin d’optimiser l’extraction des principes aromatiques. Selon une caractéristique complémentaire, un tamis empêchant la chute de matière végétale dans la cuve d’ébullition est prévu sous le panier. Cette solution évite que de petits morceaux de plantes aromatiques tombent directement dans la cuve d’ébullition et brulent. Selon une caractéristique particulièrement intéressante, le panier forme un cylindre dont le rapport hauteur/diamètre est sensiblement égal à 1,5. Ce rapport permet d’établir une surface d’échange suffisamment élevé pour optimiser l’extraction des molécules aromatiques et protéger les plantes aromatiques d’un potentiel phénomène d’hydrolyse tout en garantissant un bon rendement. Selon un autre aspect de la présente invention, la cuve d’ébullition comporte, en partie médiane, un capteur de la température du liquide. Ceci permet d’adapter la température avec précision pour obtenir un chauffage optimisé et une excellente distillation. De la même façon, un capteur de température du distillat est disposé à la sortie du tube creux. Cette solution permet de savoir à quelle température se trouve le distillat afin d’optimiser sa viscosité en jouant notamment sur la température de chauffage de la cuve d’ébullition et/ou la vitesse de refroidissement (vitesse de l’extracteur de chaleur). De manière avantageuse, la cuve d’ébullition comporte, dans sa partie basse, un capteur du niveau de liquide. Ceci permet de connaître en permanence la quantité d’eau présente dans la cuve d’ébullition de manière à gérer la quantité d’eau envoyée du réservoir vers ladite cuve, et notamment de conserver une certaine quantité d’eau dans la cuve. De préférence, le réservoir comporte un capteur du niveau de liquide disposé en partie basse ainsi qu’un indicateur visuel du niveau d’eau. Selon une caractéristique complémentaire, le réservoir est divisé en deux parties communiquant l’une avec l’autre et comporte un orifice supérieur de remplissage recouvert d’un clapet articulé d’ouverture/fermeture. Ainsi, il est possible de voir le niveau de liquide de chaque côté de l’appareil et de remplir facilement le réservoir. Selon un mode particulier de réalisation de la présente invention, le boîtier comporte en façade un écran tactile de commande relié à une carte électronique de pilotage de l’appareil, en particulier de l’élément de chauffage et du système de refroidissement par condensation. Ceci permet à l’utilisateur de choisir le mode de fonctionnement de l’appareil (mode de production d’huile essentielle et hydrolat associé ou mode de production d’eaux aromatiques et d’eaux florales), de visualiser les différentes étapes de la distillation pour que l’utilisateur soit guidé (remplissage d’eau, remplissage du panier avec les plantes, fin de la distillation, cuve à purger, etc.) et de connaître l’état de l’appareil (éteint, allumé, en activité, en panne). Avantageusement, l’appareil comporte une première pompe péristaltique pour envoyer l’eau du réservoir vers la cuve d’ébullition. De la même façon, l’appareil comporte un système de vidange de la cuve d’ébullition comprenant une seconde pompe péristaltique d’évacuation du liquide vers l’extérieur. Ceci permet de gérer de manière optimisée l’introduction de l’eau dans la cuve d’ébullition et de purger cette dernière une fois la distillation terminée. De préférence, le boitier comporte des perforations supérieures d’aération placées au-dessus et de part et d’autre de l’extracteur d’air. Cette solution permet d’améliorer l’extraction de chaleur et donc le refroidissement de la vapeur récupérée par le dôme. Cela évite également une surchauffe des éléments fragiles situés proche du système de refroidissement, par exemple les pièces en plastique du carter et l’écran de commande. De manière complémentaire, le boîtier boitier renferme en partie inférieure un ventilateur et présente des évents d’évacuation de chaleur disposés à proximité immédiate de la cuve d’ébullition. Cette solution permet de protéger de la surchauffe des éléments fragiles tels que le microprocesseur, les relais ou des pièces en plastiques du carter. Selon un autre aspect de la présente invention, le système de refroidissement par condensation comporte également au moins une cellule à effet Peltier solidaire d’une plaque en matériau métallique à haut coefficient de dissipation thermique fixée au dispositif d’extraction d’air chaud. Cette solution permet d’augmenter notablement l’extraction de chaleur et donc d’améliorer l’efficacité de la condensation et la rapidité du refroidissement pour extraire les huiles essentielles. Brève description des figures D’autres avantages, buts et caractéristiques de la présente invention ressortent de la description qui suit faite, dans un but explicatif et nullement limitatif, en regard des dessins annexés, dans lesquels : la est une vue en perspective d’un appareil de production d’huiles essentielles conforme à la présente invention, la est une vue de face de l’appareil de la , la est une vue de côté droit de la , la est une vue de dessus de la , la est une vue de dos de la , la est une vue en coupe selon la ligne AA de la , la est une vue de détail d’un système de refroidissement par condensation de l’appareil des figures 1 à 7, la est une vue éclatée de l’appareil de la , la est une vue intérieur de l’appareil de la , et la est une vue en utilisation de l’appareil des figures 1 à 9. Appareil (1) portatif à usage domestique pour la production d’eau aromatique et/ou l’extraction par distillation d’huile essentielle à partir de matière végétale telle qu’une plante P, ledit appareil comportant au moins, contenus dans un boitier externe (10) : - un réservoir (20) pour contenir un liquide tel que de l’eau, - une cuve d’ébullition (30) équipée d’un élément de chauffage (31) pour porter le liquide issu du réservoir à ébullition et produire de la vapeur, - un réceptacle (40) de matière végétale disposée au-dessus de la cuve d’ébullition (30) de sorte que ladite matière végétale est traversée par le flux de vapeur pour en extraire l’huile essentielle, - un dôme (50) surmontant le réceptacle pour la récupération de la vapeur chargée en huile essentielle et présentant une sortie supérieure (51), - un système (60) de refroidissement par condensation de ladite vapeur ainsi collectée afin d’en extraire l’huile essentielle et/ou l’eau aromatique, et - un flacon (70) de récupération de type essencier pour séparer l’huile essentielle et/ou l’eau aromatique contenue(s) dans le distillat, caractérisé en ce que ledit système de refroidissement (60) comporte au moins un dispositif (61) d’extraction d’air chaud vers l’extérieur, de type ventilateur, surplombant un échangeur thermique (62) à l’intérieur duquel circule la vapeur collectée, ledit échangeur thermique comprenant au moins un tube creux à ailettes radiales externes et/ou corrugué reliant la sortie supérieure (51) du dôme (50) de récupération de la vapeur à un bec verseur inférieur (65) surplombant le flacon (70) de récupération et de séparation. Appareil (1) selon la revendication 1, caractérisé en ce que le tube creux (62) est enroulé sur lui-même en plusieurs spires (63) superposées verticalement. Appareil (1) selon la revendication 2, caractérisé en ce que les spires (63) du tube creux (62) enroulé sont coaxiales et forment un cône ou un tronc de cône allant en s’élargissant de haut en bas. Appareil (1) selon l’une quelconque des revendications 2 à 3, caractérisé en ce que le dispositif (61) d’extraction d’air chaud est en partie disposé à l’intérieur au moins de la spire (63) supérieure. Appareil (1) selon l’une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le tube creux (62) présente un diamètre interne de circulation de fluide compris entre environ 6 mm et environ 12 mm, de préférence entre 8 mm et 10 mm, et une longueur, à l’état développé dudit tube, supérieure ou égale à 40 cm, de préférence supérieur ou égale à 80 cm, et avantageusement égale à environ 130 cm. Appareil (1) selon l’une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le réceptacle (40) est articulé à l’arrière du boitier (10) entre au moins une première position inactive ouverte dans laquelle de la matière végétale à distiller peut être introduite à l’intérieur dudit réceptacle (04) et une seconde position active fermée dans laquelle la matière végétale introduite est chauffée par la vapeur. Appareil (1) selon la revendication 6, caractérisé en ce que le réceptacle (40) comporte un porte-panier (41) articulé entre lesdites positions ouverte et fermée et un panier (43) amovible monté de manière coulissante dans ledit porte-panier (41) articulé. Appareil (1) selon la revendication 7, caractérisé en ce que le panier (43) comporte une grille supérieure amovible (45) formant un tamis adapté pour maintenir la matière végétale vers le fond dudit panier (43) tout en laissant passer la vapeur. Appareil (1) selon la revendication 8, caractérisé en ce qu ’il comporte un pressoir amovible destiné à être placé au-dessous de la grille supérieure (45) pour coulisser à l’intérieur du panier (43) et tasser la matière végétale. Appareil (1) selon l’une quelconque des revendications 7 à 9, caractérisé en ce qu’une grille métallique (47) perforée de multiples orifices constitue le fond du panier. Appareil (1) selon la revendication 10, caractérisé en ce qu’un cône métallique amovible perforé (49) s’élargissant de haut en bas repose sur la grille métallique (47). Appareil (1) selon l’une quelconque des revendications 7 à 11, caractérisé en ce qu ’un tamis (48) empêchant la chute de matière végétale dans la cuve d’ébullition est prévu sous le panier (43). Appareil (1) selon l’une quelconque des revendications 7 à 12, caractérisé en ce que le panier (43) forme un cylindre dont le rapport hauteur/diamètre est sensiblement égal à 1,5. Appareil (1) selon l’une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu e la cuve d’ébullition (30) comporte, en partie médiane, un capteur (37) de la température du liquide. Appareil (1) selon l’une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu ’un capteur (66) de température du distillat est disposé à la sortie du tube creux (62). Appareil (1) selon l’une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu e la cuve d’ébullition (30) comporte, dans sa partie basse, un capteur (38) du niveau de liquide. Appareil (1) selon l’une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu e le réservoir (20) comporte, en partie basse, un capteur (25) du niveau de liquide. Appareil (1) selon l’une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu e le réservoir (20) comporte en outre un indicateur visuel (24) du niveau de liquide. Appareil (1) selon l’une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le réservoir (20) est divisé en deux parties communiquant l’une avec l’autre et comporte un orifice supérieur (22) de remplissage recouvert d’un clapet articulé (23) d’ouverture/fermeture. Appareil (1) selon l’une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le boitier (10) comporte en façade un écran tactile (83) de commande relié à une carte électronique (80) de pilotage de l’appareil (1), en particulier de l’élément de chauffage (31) et du système (60) de refroidissement par condensation. Appareil (1) selon l’une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu’il comporte une première pompe péristaltique (36) pour envoyer l’eau du réservoir (20) vers la cuve d’ébullition (30). Appareil (1) selon l’une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu’il comporte un système de vidange de la cuve d’ébullition (30) comprenant une seconde pompe péristaltique (39) d’évacuation du liquide vers l’extérieur. Appareil (1) selon l’une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu e le boitier (10) comporte des perforations supérieures (67) d’aération placées au-dessus et de part et d’autre du dispositif (61) d’extraction d’air. Appareil (1) selon l’une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le boitier (10) renferme en partie inférieure un ventilateur et présente des évents (68) d’évacuation de chaleur disposés à proximité immédiate de la cuve d’ébullition (30). Appareil (1) selon l’une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le système (60) de refroidissement par condensation comporte également au moins une cellule à effet Peltier solidaire d’une plaque en matériau métallique à haut coefficient de dissipation thermique fixée au dispositif (61) d’extraction d’air chaud.