LUZ AUXILIAR PARA ELECTRODOMÉSTICO REFERENCIA CRUZADA CON SOLICITUD RELACIONADA Esta solicitud reclama el beneficio de la Solicitud de Patente Provisional de los Estados Unidos No. 60/578,590, presentada el 10 de Junio del 2004, la exposición de la cual se incorpora en la presente para referencia. ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN 1. El Campo Técnico La presente invención se dirige a iluminación eléctrica en general y, en modalidades preferidas, a iluminación auxiliar para aparatos electrodomésticos. 2. La Técnica Anterior Los aparatos electrodomésticos modernos comúnmente incluyen luces auxiliares. Por ejemplo, los refrigeradores y hornos de microondas típicamente incluyen iluminación interior para permitir mejor a un usuario el ver su contenido. También, los refrigeradores modernos con frecuencia incluyen dispensadores de hielo y agua localizadores en un receso en un panel de puerta. Estos recesos típicamente incluyen luces para facilitar la operación del dispensador en la oscuridad. Estas luces también pueden utilizarse como luces de noche. Los rangos algunas veces incluyen un panel de control de iluminación trasera que puede utilizarse también como una luz de noche. Las combinaciones de horno de microondas/campana de cocina comúnmente incluyen iluminación bajo la campana para iluminar la superficie de cocina subyacente y el área de cocinado. Estas luces pueden utilizarse como luces de noche también. Las luces auxiliares conocidas típicamente utilizan tecnologías de iluminación, incandescente y fluorescente, convencionales. Estas tecnologías se encuentran bastante desarrolladas y tienen muchas ventajas, pero también inconvenientes inherentes. Por ejemplo, los sistemas de iluminación inherente tienen la ventaja de un bajo costo debido a que pueden operar desde el voltaje en línea y por lo tanto no requieren de suministros de energía especiales. Sin embargo, los bulbos incandescentes típicamente tienen vida corta y con frecuencia no son fácilmente reemplazables. También, como dispositivos puramente resistivos, pueden generar calor sustancial que puede dañar los componentes sensibles al calor en sus inmediaciones y reducir la comodidad del usuario. Además, los bulbos incandescentes no son particularmente eficientes en energía. Las lámparas fluorescentes superan algunas de las limitaciones anteriores ya que son eficientes en energía y típicamente operan a temperaturas más frías. Sin embargo, tienen otras limitaciones, tal vez lo más notable, la necesidad de un suministro de energía que incluya una resistencia y circuitería asociada. Estos componentes agregan complejidad, costo y peso y ocupan espacio que podría utilizarse mejor para otras características. Como los bulbos incandescentes, la vida de los bulbos fluorescentes es limitada y también puede dificultarse el reemplazo. BREVE DESCRIPCIÓN DE LA INVENCIÓN La presente invención se dirige a sistemas de iluminación que tienen preferentemente las características de distribución uniforme de la luz, alta eficiencia de energía, larga vida y bajo costo. Estos sistemas de iluminación son particularmente muy adecuados para utilizarse como luces auxiliares para aparatos electrodomésticos, tales como campanas de cocina y refrigeradores. La presente invención también puede incorporarse en cualquier número de otras aplicaciones, incluyendo como un sistema de iluminación independiente. En una modalidad preferida, la invención incluye un número de fuentes de luz por puntos ensambladas en un reflector. Las fuentes de luz preferentemente son diodos emisores de luz, pero también pueden utilizarse otras fuentes de luz. Puede incluirse un suministro de energía, según lo necesario, para regular, por ejemplo, el voltaje y la corriente y proporcionar protección térmica. BREVE DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOS La FIG. 1 es una vista en planta superior de un aparato de acuerdo con una modalidad preferida de la invención; La FIG. 2 es una vista en elevación frontal del aparato ilustrado en la FIG. 1, instalado en un aparato huésped; La FIG. 3A es una vista en perspectiva del aparato ilustrado en la FIG. 1; La FIG. 3B es una vista en perspectiva de una porción del aparato ilustrado en la FIG. 1; La FIG. 3C es una vista en perspectiva de una modalidad alterna de una porción del aparato ilustrado en la FIG. 1; La FIG. 4 es una vista en corte transversal del aparato ilustrado en la FIG. 1; La FIG. 5 es una segunda vista en corte transversal del aparato ilustrado en la FIG. 1; La FIG. 5A es una vista en corte transversal de una modalidad alterna del aparato ilustrado en la FIG. 1; La FIG. 6 es un diagrama esquemático correspondiente al aparato ilustrado en la FIG. 1; y La FIG. 7 es un diagrama esquemático correspondiente al aparato ilustrado en la FIG. 1.
DESCRIPCIÓN DETALLADA DE LA MODALIDAD ILUSTRADA Las FIGS. 1-5 y 5A ilustran modalidades preferidas de una luz auxiliar 10 de acuerdo con la presente invención, que incluye tres sub-componentes o sub-ensambles principales, es decir, alojamiento de reflector 12, panel de fuente de luz 14 y panel de suministro de energía 16. Las FIGS. 6-7 ilustran esquemáticamente suministros de energía preferidos para uso en conexión con luz auxiliar 10. Refiriéndose particularmente a la FIG. 3B, el alojamiento de reflector 12 preferentemente se incorpora como una estructura alargada que tiene paredes laterales 38, 40 que definen un canal 18 que tiene una sección transversal generalmente parabólica (ver también FIGS. 4 y 5). Esta estructura es fácilmente escalable a fin de que la luz auxiliar 10 pueda fabricarse en cualquier longitud deseada y proporcione una intensidad de luz sustancialmente uniforme a lo largo de tal longitud. (La FIG. 3C ilustra un alojamiento de reflector alterno 12A que se incorpora como una estructura generalmente alargada que tiene paredes laterales 38A,40A que definen múltiples cavidades parabólicas 19. La siguiente discusión dirigida al alojamiento de reflector 12 generalmente es aplicable al alojamiento de reflector alterno 12A, también, según se entendería por un experto en la materia). En modalidades preferidas, la superficie interior 30 (ver FIG. 5) del alojamiento de reflector 12 promueve la difusión de la luz introducida al canal 18 por fuentes de luz 28 (como se describe de manera adicional a continuación), a fin de que la luz que sale del canal 18 sea de intensidad sustancialmente continua y uniforme. Diversos plásticos y resinas moldeados, por ejemplo, policarbonato, producen una superficie adecuada. En otras modalidades, la superficie interior 30 del alojamiento de reflector 12 (ver FIG. 5) puede ser altamente reflectora a fin de reflejar directamente la luz alrededor y fuera del canal 18. En tales modalidades, el canal de salida de luz 18 probablemente no será de intensidad uniforme y exhibirá "manchas de calor" locales. El alojamiento de reflector 12 puede incluir una o más salientes de refuerzo 32 colocadas dentro del canal 18 para reforzar el alojamiento 12 y resistir el colapso de las paredes laterales 38, 40 que forman el canal 18. Una o ambas paredes laterales 38, 40 del alojamiento de reflector 12 pueden incluir festones 48 para proporcionar suficiente espacio para las fuentes de luz 28 cuando el panel de fuente de luz 14 se ensambla al alojamiento de reflector 12. El alojamiento de reflector 12 preferentemente incluye salientes de montaje de panel de suministro de energía 42, las cuales se adaptan preferentemente para recibir tornillos de montaje 44 (ver FIG. 1) insertados a través de aberturas (no mostradas) en el panel de suministro de energía 16, aseguran así el panel de suministro de energía 16 al alojamiento de reflector 12. Otras modalidades pueden incluir estructura adicional o alternativa para instalar y asegurar el panel de suministro de energía 16 al alojamiento de reflector 12. De manera alternativa, el panel de suministro de energía 16 puede localizarse lejos del alojamiento de reflector 12, en cuyo caso el alojamiento de reflector 12 no necesita incluir provisión alguna para montar el panel de suministro de energía 16 en el mismo. El alojamiento de reflector 12 puede incluir, pero no lo necesita, salientes de alineación 20 que tienen pernos de alineación 22 para facilitar la instalación de la luz auxiliar 10 en un aparato huésped, por ejemplo, un refrigerador u otro aparato electrodoméstico, que tiene receptáculos correspondientes (no mostrados). El alojamiento de reflector 12 preferentemente incluye salientes de montaje 26 que tienen aberturas 24. Los tornillos de montaje 25 pueden insertarse a través de aberturas 24 y en la estructura correspondiente (no mostrada) de un aparato huésped 8 para asegurar la luz auxiliar 10 a tal aparato huésped. De manera alternativa, las aberturas 24 pueden recibir pernos de montaje, salientes de montaje u otra estructura correspondiente (no mostrada) que se proyecta desde un aparato huésped, para asegurar la luz 10 a tal aparato huésped, como se sabría por un experto en la materia, mediante el uso de componentes sujetadores adicionales (no mostrados), según lo necesario. El alojamiento de reflector 12 preferentemente incluye además la estructura para localizar y asegurar el panel de fuente de luz 14 al mismo. Por ejemplo, el alojamiento de reflector 12 puede incluir uno o más pernos de ubicación 36 que se embragan con cortes o aberturas correspondientes 54 en el panel de fuente de luz 14 (ver FIG. 2) a fin de evitar o inhibir el movimiento lateral del panel de fuente de luz 14 una vez que se ha ensamblado al alojamiento de reflector 12 y uno o más rebordes de retención 46 y sujetadores de retención 34 para asegurar el panel de fuente de luz 14 al alojamiento de reflector 12. Preferentemente, el panel de fuente de luz 14 puede retirarse fácilmente del alojamiento de reflector 12 a fin de facilitar el reemplazo del panel de fuente de luz 14, si es necesario. El alojamiento de reflector 12 puede hacerse de metal, plástico, resina o cualquier otro material adecuado. Preferentemente, el alojamiento de reflector 12 se hace de un material resistente al calor, es decir, un material que es resistente al ablandamiento, distorsión, formación de astillas y/o decoloración cuando se sujeta a calor, particularmente cuando se sujeta a calor por un periodo de tiempo prolongado. En una modalidad preferida, el alojamiento de reflector 12 se moldea a partir de un plástico o resina resistente al calor que produce una superficie altamente reflectora, como se discute arriba. Preferentemente, las diversas salientes de montaje, pernos y salientes de refuerzo arriba descritos se moldean de manera monolítica con el alojamiento de reflector 12, aunque en modalidades alternativas podrían ser estructuras separadas que posteriormente s unen, de manera mecánica u otra, al alojamiento de reflector 12.
El panel de fuente de luz 14 se ilustra como una estructura alargada, angosta, preferentemente un panel de circuito impreso, que contiene un número de fuentes de luz 28, preferentemente fuentes de luz por puntos, que se anexan al panel de fuente de luz 14 mediante cualquier medio adecuado. El tamaño y forma del panel de fuente de luz 14 generalmente corresponde al tamaño y forma del área del alojamiento de reflector 12 al cual se ensambla el panel de fuente de luz 14. Las fuentes de luz 28 preferentemente son diodos emisores de luz, pero también pueden ser diodos emisores de luz orgánicos, polímeros emisores de luz, u otras fuentes de luz adecuadas. Las fuentes de luz 28 se conectan eléctricamente al panel de suministro de energía 16 y/o entre sí en una manera predeterminada, como se discute de manera adicional a continuación. En una modalidad preferida en donde el panel de fuente de luz 14 es un panel de circuito impreso, las rutas eléctricas (no mostradas) en el panel de circuito impreso pueden proporcionar tales conexiones eléctricas. En otras modalidades, los cables u otros medios adecuados (no mostrados) pueden utilizarse para conectar fuentes de luz 28 al panel de suministro de energía 16 y/o entre sí. En una modalidad preferida, las fuentes de luz 28 se configuran en el panel de fuente de luz 14 en una instalación de columna, generalmente lineal como se muestra, por ejemplo, en la FIG. 3A. En modalidades alternas, las fuentes de luz 28 pueden montarse en el panel de fuente de luz 14 en dos o más columnas en una instalación apilada, paralela u otra adecuada. El panel de fuente de luz 14 se muestra, por ejemplo, en la FIG. 3A, como un solo panel ensamblado al alojamiento de reflector 12 adyacente a la pared lateral 40. En modalidades alternas, dos o más paneles de fuente de luz 14 pueden montarse adyacentes a una o ambas paredes laterales 38, 40, en instalaciones lineales, paralelas o apiladas. Ver, por ejemplo, FIG. 5A. El panel de suministro de energía 16 contiene un suministro de energía, por ejemplo, suministro de energía 50 ilustrado de manera esquemática en la FIG. 6. El suministro de energía 50 se acopla eléctricamente en un extremo de entrada a una fuente de energía adecuada, por ejemplo, la fuente de energía de 120 VAC utilizada para operar un aparato, tal como un aparato electrodoméstico, en el que podría instalarse la luz auxiliar 10. El suministro de energía 50 se acopla en un extremo de salida a fuentes de luz 28. El panel de suministro de energía 16 preferentemente se anexa al alojamiento de reflector 12 pero también puede incorporarse como un sub-ensamble remoto, eléctricamente acoplado a fuentes de luz 28, como se describe arriba. El suministro de energía 50 preferentemente incluye un conmutador térmico 52 que preferentemente se localiza en el extremo de entrada del suministro de energía 50. El conmutador térmico 52 se configura para abrirse cuando se excede una temperatura predeterminada y para cerrarse cuando la temperatura del conmutadora se encuentra por debajo de la temperatura predeterminada (el conmutador térmico 52 puede tener una banda de anulación para evitar chirrido a temperaturas cercanas al punto establecido, como se sabría por un experto en la materia). El conmutador térmico 52 puede incorporarse como un conmutador bimetálico convencional o cualquier otra estructura adecuada para abertura y cierre de un circuito eléctrico en base a la temperatura. El conmutador térmico 52 protege a los componentes en estado sólido, por ejemplo, diodos emisores de luz que incorporan fuentes de luz 28 en una modalidad preferida, de las condiciones de sobre-temperatura que podrían ocurrir cuando las fuentes de luz 28 se energizan durante un periodo de tiempo prolongado, particularmente bajo condiciones de temperatura ambiente elevadas. Tales condiciones podrían ocurrir, por ejemplo, cuando la luz auxiliar 10 se incorpora en un horno, particularmente durante el ciclo de auto-limpieza del horno, el cual utiliza temperaturas extremadamente elevadas para quemar los depósitos de las superficies interiores del horno. El suministro de energía 50 también incluye preferentemente un supresor de sobrevoltaje momentáneo, por ejemplo, varistor de óxido de metal 56, para proteger las fuentes de luz 28 de las puntas de descarga de voltaje. El suministro de energía 50 preferentemente incluye además uno o más dispositivos limitadores de corriente, tales como resistores 58, 60, 62, 64, para limitar la corriente hacia las fuentes de luz 28. En la modalidad de la FIG. 6, el suministro de energía 50 se acciona por el voltaje en línea. En otras modalidades, el suministro de energía 50 puede accionarse por otras fuentes de energía. En esta modalidad preferida, las fuentes de luz 28 son diodos emisores de luz instalados en dos cadenas eléctricamente paralelas 66, 68 de dispositivos conectados en serie, de tal manera que las fuentes de luz 28 en la primer cadena 66 conduzcan corriente en una primer dirección, mientras que las fuentes de luz 28 en la segunda cadena 68 conduzcan corriente en la dirección opuesta. Los diodos 94, 96 protegen a los diodos emisores de luz que incorporan las fuentes de luz 28 del voltaje inverso en exceso. En modalidades alternas que utilizan fuentes de luz sin auto-rectificación 28, los diodos 94, 96, también sirven para rectificar la corriente a través de las cadenas 66, 68. Por lo tanto, las fuentes de luz 28 en cada cadena eléctrica 66, 68 se energizan solo durante cada medio ciclo de corriente alterna. Esta instalación esencialmente divide por la mitad la cantidad de energía utilizada para energizar las fuentes de luz 28 y reduce significativamente la cantidad de calor generado por las fuentes de luz 28 durante la operación normal. Esta instalación también extiende significativamente la vida útil de las fuentes de luz 28. Además, una falla eléctrica en una cadena generalmente no afectará la otra cadena. Por ejemplo, si una fuente de luz 28 en una cadena eléctrica 66, 68 se quema, originando un circuito abierto en esa cadena, la otra cadena no se afectará. En la instalación mencionada con anterioridad, las fuentes de luz 28 en cada cadena eléctrica 66, 68 se encienden y apagan treinta y cinco veces por segundo (suponiendo una frecuencia en línea de 60 Hz). El ojo humano puede detectar el centelleo resultante. Con objeto de mitigar el efecto de este centelleo, las fuentes de luz 28 asociadas con la primer cadena 66 preferentemente se entrelazan físicamente con fuentes de luz asociadas con la segunda cadena 68, a fin de que, en general, durante la operación normal, uno de cualquier par de fuentes de luz adyacentes se energice en cualquier momento dado y el otro de los pares se des-energice en ese momento.
Cada cadena eléctrica 66, 68 de fuentes de luz 28 se muestra en la FIG. 6 como incluyendo catorce fuentes de luz 28. En modalidades alternas, cada una de tales cadenas podría incluir más de catorce fuentes de luz 28 o tan poco como una fuente de luz 28. En tales modalidades, las fuentes de luz 28 preferibles se configuran para reducir la capacidad de detección del centelleo, como se describe arriba. También, las modalidades alternas pueden utilizar más o menos de dos cadenas eléctricas de fuentes de luz 28. En tales modalidades, se prefiere utilizar números pares de cadenas eléctricas de fuentes de luz 28. La FIG. 7 ilustra esquemáticamente un suministro de energía alternativo 70. Como el suministro de energía 50, el suministro de energía 70 se acopla de manera eléctrica en un extremo de entrada a una fuente de energía, por ejemplo, una fuente VAC 120 y en un extremo de salida a fuentes de luz 28. El suministro de energía 70 preferentemente incluye el conmutador térmico 72, varistor de óxido de metal 74, resistores de limitación de corriente 76, 78, los cuales llevan a cabo funciones comparables con componentes similares en el suministro de energía 60. A diferencia del suministro de energía 50, el suministro de energía 70 incluye además un rectificado de onda completo 80, el cual proporciona una salida de corriente directa hacia el supresor de voltaje transitorio 86, el capacitor de filtro 88, la entrada de cadenas paralelas, primera y segunda, 90, 92 de fuentes de luz conectadas en serie 28 y fuentes de corriente constante, primera y segunda, 82, 84. El supresor de voltaje transitorio 86 sujeta el voltaje de salida del rectificador 80 en un voltaje máximo predeterminado, según se conocería por un experto en la materia. El capacitor de filtro 88 suaviza las variaciones de voltaje en la salida del rectificador de onda completa 80 y suministra la corriente de carga completa a las fuentes de luz 28. Los circuitos de fuente de corriente constante, primero y segundo, 82, 84, regulan la corriente a través de cadenas, primera y segunda, 90, 92 de fuentes de luz conectadas en serie 28. En consecuencia, las fuentes de luz 28 generalmente son inmunes a las variaciones en el voltaje de entrada al suministro de energía 70, y operan a un brillo constante. Las fuentes de corriente constante, primera y segunda, 82, 84 pueden incorporarse en cualquier forma adecuada, como se conocería por un experto en la materia. En la modalidad de la FIG. 7, cada fuente de corriente constante 82, 84 incluye resistores acoplados en serie 98A-B, 100A-B acoplados a la salida del rectificador 80 y a la base del transistor 102A-B, al capacitor 104A-B, al diodo Tener 110A-B, y al cátodo del regulador de voltaje ajustable 106A-B. El emisor del transistor 102A-B se acopla a la terminal de entrada del regulador de voltaje ajustable 106A-B y resistor 108A-B. Una corriente constante a través de las fuentes de luz 28 se establece mediante control de la caída de voltaje a través del resistor 108A-B. El resistor 108A-B, el ánodo del regulador de voltaje ajustable 106A-B, el diodo Tener 110A-B y el capacitor 104A-B se acoplan para conectarse a tierra. Cada cadena eléctrica 90, 92 de las fuentes de luz 28 se muestra en la FIG. 7 como incluyendo catorce fuentes de luz 28. En modalidades alternas, cada una de tales cadenas podría incluir más de catorce fuentes de luz 28 o tan poco como una fuente de luz 28. También, las modalidades alternas pueden utilizar más o menos de dos cadenas eléctricas de fuentes de luz 28. En tales modalidades, se prefiere proporcionar una fuente de corriente constante, correspondiente a cada cadena eléctrica de fuentes de luz 28. El suministro de energía 50 generalmente puede fabricarse a un menor costo que el suministro de energía 70 y es preferible en aplicaciones de bajo costo. El suministro de energía 70 es más complejo y más costoso de construir que el suministro de energía 50, pero es preferible en aplicaciones donde el costo adicional es aceptable debido a que produce una menor fuente de luz 28 que opera temperaturas y el brillo de las fuentes de luz 28 no varía con el voltaje de entrada. Los valores de resistencia, capacitancia y lo similar, establecidos en los dibujos, son representativos y no deben considerarse como limitantes del alcance de la presente invención. Un experto en la materia sabría hacer muchas modificaciones a las modalidades de la invención expuestas en la presente sin desviarse del alcance de las siguientes reivindicaciones.