(57)【要約】【課題】  光源の熱気が光源の周囲に拡散されにくく、かつ、光源の冷却資源の利用効率を高める照明システムを提供する。【解決手段】  照明システム１００は、第１流路１０２と、第２流路１０３と、第１流路切替機構１０５と、光源１０１と、第３流路１０４と、第２流路切替機構１０６と、制御装置１０７とを備える。光源１０１は、第３流路１０４を流れる冷媒により冷却される。また、第１流路１０２と第２流路１０３とで第１の冷凍サイクルが構成される。第１流路と第３流路とで第２の冷凍サイクルが構成される。これらは、第１流路１０２と冷媒を共用している。【選択図】図１
2015170514.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
冷媒の吸入口と吐出口を有する圧縮機を含む第１流路と、
第１熱交換器と膨張弁と第２熱交換器をこの順に含み、前記第１熱交換器の前記膨張弁とは反対側の第１ポート、前記第２熱交換器の前記膨張弁とは反対側の第２ポート、前記第１熱交換器と前記膨張弁との間の第３ポート、前記第２熱交換器と前記膨張弁との間の第４ポートを有する第２流路と、
前記圧縮機の前記吐出口を前記第２流路の前記第１ポートに接続すると共に前記圧縮機の前記吸入口を前記第２流路の前記第２ポートに接続する第１状態と、前記圧縮機の前記吐出口を前記第２流路の前記第２ポートに接続すると共に前記圧縮機の前記吸入口を前記第２流路の前記第１ポートに接続する第２状態とで、冷媒の流路の切替が可能な第１流路切替機構と、
光源と、
前記光源に熱的に結合され、冷媒の流入口と流出口を有する第３熱交換器を含み、前記第３熱交換器の前記流出口が前記圧縮機の前記吸入口に接続された第３流路と、
前記第３熱交換器の前記流入口を前記第２流路の前記第３ポートに接続する第３状態と、前記第３熱交換器の前記流入口を前記第２流路の前記第４ポートに接続する第４状態とで、冷媒の流路の切替が可能な第２流路切替機構と、
前記第１流路切替機構が前記第１状態の場合に前記第２流路切替機構を前記第４状態とし、前記第１流路切替機構が前記第２状態の場合に前記第２流路切替機構を前記第３状態とする制御装置と、
を備える照明システム。
【請求項２】
前記第２流路切替機構は、第１および第２入力と出力を有する三方弁から構成され、前記第１入力が前記第３ポートに接続され、前記第２入力が前記第４ポートに接続され、前記出力が前記第３熱交換器の前記流入口に接続されている、
請求項１に記載の照明システム。
【請求項３】
前記第１熱交換器は、室外機に設けられ、
前記第２熱交換器は、室内機に設けられ、
前記第２流路は、さらに、前記第１熱交換器と前記第３ポートとの間に第５ポートを有し、
さらに、
前記第２流路の前記第１ポートと前記第２ポートとを結ぶ第４流路と、
前記第２流路の前記第５ポートと前記第４ポートとを結ぶ第５流路と、
前記第２流路の前記第２熱交換器に向けて流れる冷媒の一部を前記第４流路に分流させ、且つ、分流した冷媒を前記第４流路から前記第１熱交換器に向けて流す分流状態と、前記第２流路の前記第２熱交換器に向けて流れる冷媒を前記第４流路に分流させない非分流状態とで、流路の切替が可能な第３流路切替機構と、
前記第２流路の前記第５ポートと前記第３ポートの間を導通して前記第５ポートと前記第５流路との間を遮断する第５状態と、前記第２流路の前記第５ポートと前記第３ポートの間を遮断して前記第５ポートと前記第５流路との間を導通する第６状態とで、冷媒の流路を切替可能な第４流路切替機構と、を備え、
前記制御装置は、さらに、
前記第１流路切替機構が前記第２状態の場合に、前記第３流路切替機構を非分流状態とすると共に前記第４流路切替機構を第５状態にする通常モードと、前記第３流路切替機構を分流状態とすると共に前記第４流路切替機構を第６状態にする特殊モードとを選択的に切り替える、
請求項１に記載の照明システム。
【請求項４】
前記第２流路は、さらに、前記第１熱交換器と前記第３ポートとの間を遮断可能な弁を含み、
前記制御装置は、さらに、
前記第１流路切替機構が前記第２状態の場合に、前記第２熱交換器に流す冷媒の流量と、前記第３熱交換器に流す冷媒の流量とを比較する流量比較部と、
前記流量比較部の比較結果が、前記第３熱交換器に流す冷媒の流量が前記第２熱交換器に流す冷媒の流量よりも大きい場合に、前記弁を遮断状態とする弁制御部と、を備える、
請求項１に記載の照明システム。
【請求項５】
前記第１熱交換器は、ファンを付属しており、
前記制御装置は、さらに、前記流量比較部の比較結果が、前記第３熱交換器に流す冷媒の流量が前記第２熱交換器に流す冷媒の流量よりも大きい場合に、前記ファンを停止状態とするファン制御部を備える、
請求項４に記載の照明システム。
【請求項６】
さらに、前記光源の温度を示す信号を出力するセンサを備え、
前記制御装置は、
前記光源の温度が目標範囲内に維持されるように前記センサにより示される前記光源の温度に基づき前記第３熱交換器に流れる冷媒の流量を調整する流量調整部を備える、
請求項１に記載の照明システム。
【請求項７】
前記制御装置は、さらに、前記第２熱交換器の不使用中で前記光源の消灯中に、前記第３熱交換器に冷媒を連続的または断続的に流すアイドリング制御部を備える、請求項６に記載の照明システム。
【請求項８】
前記アイドリング制御部は、さらに、前記第３熱交換器に冷媒を断続的に循環させる場合、前記光源の温度が第１閾値未満の場合に前記第３熱交換器への冷媒の供給を停止し、前記光源の温度が前記第１閾値と同じまたはそれよりも高い第２閾値以上の場合に前記第３熱交換器への冷媒の供給を開始する、請求項７に記載の照明システム。
【請求項９】
さらに、前記光源の雰囲気の温度を示す信号を出力するセンサを備え、
前記アイドリング制御部は、さらに、前記センサにより示される前記光源の雰囲気の温度に基づいて、前記第１閾値および前記第２閾値を決定する、請求項８に記載の照明システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光源と光源を強制的に冷却する装置を具備する照明システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、ＬＥＤ（Light Emitting Diode）が、家庭用、商業施設用、オフィス用等の一般照明用途の光源として広く利用されている。ＬＥＤは、さらに、自然物または人工物のライトアップ用、あるいは、舞台演出用等の特殊照明用途の光源としても注目されている。ＬＥＤを光源として利用する場合、点灯中のＬＥＤの発熱量が大きいため適切な放熱対策を採用することが重要である。通常、ＬＥＤを用いた照明装置では、ＬＥＤに熱的に結合されたヒートシンクを備える。特許文献１は、ヒートシンクに代えてヒートパイプを採用することで、ＬＥＤの放熱効率を向上させる技術を提案している。また、特許文献２は、ヒートシンクに向けて送風する空冷用ファンを採用することで、ＬＥＤの放熱効率を向上させる技術を提案している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１３−１４３２３８号公報
【特許文献２】特開２０１２−１９９１８１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
空冷用ファンを利用した強制空冷では、光源の熱気が光源の周囲に拡散されるので、光源の周囲に熱の影響を与えてしまう。また、光源の冷却の必要性は光源の点灯状態（点灯または消灯）により異なり、冷却が必要な場合でも光源の環境温度の変化や光源の調光度合の変化により冷却の度合が異なる場合がある。このような場合、光源の冷却資源を別の装置と融通することができれば、光源の冷却資源の利用効率を高めることができる。
【０００５】
本発明は、光源の熱気が光源の周囲に拡散されにくく、かつ、光源の冷却資源の利用効率を高めた照明システムを提案する。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
照明システムは、冷媒の吸入口と吐出口を有する圧縮機を含む第１流路と、第１熱交換器と膨張弁と第２熱交換器をこの順に含み、前記第１熱交換器の前記膨張弁とは反対側の第１ポート、前記第２熱交換器の前記膨張弁とは反対側の第２ポート、前記第１熱交換器と前記膨張弁との間の第３ポート、前記第２熱交換器と前記膨張弁との間の第４ポートを有する第２流路と、前記圧縮機の前記吐出口を前記第２流路の前記第１ポートに接続すると共に前記圧縮機の前記吸入口を前記第２流路の前記第２ポートに接続する第１状態と、前記圧縮機の前記吐出口を前記第２流路の前記第２ポートに接続すると共に前記圧縮機の前記吸入口を前記第２流路の前記第１ポートに接続する第２状態とで、冷媒の流路の切替が可能な第１流路切替機構と、光源と、前記光源に熱的に結合され、冷媒の流入口と流出口を有する第３熱交換器を含み、前記第３熱交換器の前記流出口が前記圧縮機の前記吸入口に接続された第３流路と、前記第３熱交換器の前記流入口を前記第２流路の前記第３ポートに接続する第３状態と、前記第３熱交換器の前記流入口を前記第２流路の前記第４ポートに接続する第４状態とで、冷媒の流路の切替が可能な第２流路切替機構と、前記第１流路切替機構が前記第１状態の場合に前記第２流路切替機構を前記第４状態とし、前記第１流路切替機構が前記第２状態の場合に前記第２流路切替機構を前記第３状態とする制御装置と、を備える。
【０００７】
また、前記第２流路切替機構は、第１および第２入力と出力を有する三方弁から構成され、前記第１入力が前記第３ポートに接続され、前記第２入力が前記第４ポートに接続され、前記出力が前記第３熱交換器の前記流入口に接続されていることとしてもよい。
また、前記第１熱交換器は、室外機に設けられ、前記第２熱交換器は、室内機に設けられ、前記第２流路は、さらに、前記第１熱交換器と前記第３ポートとの間に第５ポートを有し、さらに、前記第２流路の前記第１ポートと前記第２ポートとを結ぶ第４流路と、前記第２流路の前記第５ポートと前記第４ポートとを結ぶ第５流路と、前記第２流路の前記第２熱交換器に向けて流れる冷媒の一部を前記第４流路に分流させ、且つ、分流した冷媒を前記第４流路から前記第１熱交換器に向けて流す分流状態と、前記第２流路の前記第２熱交換器に向けて流れる冷媒を前記第４流路に分流させない非分流状態とで、流路の切替が可能な第３流路切替機構と、前記第２流路の前記第５ポートと前記第３ポートの間を導通して前記第５ポートと前記第５流路との間を遮断する第５状態と、前記第２流路の前記第５ポートと前記第３ポートの間を遮断して前記第５ポートと前記第５流路との間を導通する第６状態とで、冷媒の流路を切替可能な第４流路切替機構と、を備え、前記制御装置は、さらに、前記第１流路切替機構が前記第２状態の場合に、前記第３流路切替機構を非分流状態とすると共に前記第４流路切替機構を第５状態にする通常モードと、前記第３流路切替機構を分流状態とすると共に前記第４流路切替機構を第６状態にする特殊モードとを選択的に切り替えることとしてもよい。
【０００８】
また、前記第２流路は、さらに、前記第１熱交換器と前記第３ポートとの間を遮断可能な弁を含み、前記制御装置は、さらに、前記第１流路切替機構が前記第２状態の場合に、前記第２熱交換器に流す冷媒の流量と、前記第３熱交換器に流す冷媒の流量とを比較する流量比較部と、前記流量比較部の比較結果が、前記第３熱交換器に流す冷媒の流量が前記第２熱交換器に流す冷媒の流量よりも大きい場合に、前記弁を遮断状態とする弁制御部と、を備えることとしてもよい。
【０００９】
また、前記第１熱交換器は、ファンを付属しており、前記制御装置は、さらに、前記流量比較部の比較結果が、前記第３熱交換器に流す冷媒の流量が前記第２熱交換器に流す冷媒の流量よりも大きい場合に、前記ファンを停止状態とするファン制御部を備えることとしてもよい。
さらに、前記光源の温度を示す信号を出力するセンサを備え、前記制御装置は、前記光源の温度が目標範囲内に維持されるように前記センサにより示される前記光源の温度に基づき前記第３熱交換器に流れる冷媒の流量を調整する流量調整部を備えることとしてもよい。
【００１０】
また、前記制御装置は、さらに、前記第２熱交換器の不使用中で前記光源の消灯中に、前記第３熱交換器に冷媒を連続的または断続的に流すアイドリング制御部を備えることとしてもよい。
また、前記アイドリング制御部は、さらに、前記第３熱交換器に冷媒を断続的に循環させる場合、前記光源の温度が第１閾値未満の場合に前記第３熱交換器への冷媒の供給を停止し、前記光源の温度が前記第１閾値と同じまたはそれよりも高い第２閾値以上の場合に前記第３熱交換器への冷媒の供給を開始することとしてもよい。
【００１１】
さらに、前記光源の雰囲気の温度を示す信号を出力するセンサを備え、前記アイドリング制御部は、さらに、前記センサにより示される前記光源の雰囲気の温度に基づいて、前記第１閾値および前記第２閾値を決定することとしてもよい。
【発明の効果】
【００１２】
上記構成によれば、光源の熱は第３流路を流れる冷媒に吸収される。従って、光源の熱気が光源の周囲に拡散されにくくなる。また、第１流路と第２流路とで第１の冷凍サイクルが構成され、第１流路と第３流路とで第２の冷凍サイクルが構成される。これらの冷凍サイクルは、第１流路と冷媒を共用している。ここで、第１の冷凍サイクルは、物質の温度を調整する温調装置として利用可能である。従って、光源の冷却資源を別の温調装置と融通することができ、光源の冷却資源の利用効率を高めることができる。
【００１３】
なお、第１の冷凍サイクルは、第１流路切替機構を備えているので、第２熱交換器で物質を冷却する冷却運転と第２熱交換器で物質を加熱する加熱運転とで運転状態を切り替えることができる。しかしながら、運転状態が切り替わると、第２流路内の冷媒の流れが反転し、第２流路内における低温低圧状態の冷媒が存在する箇所が異なることになる。具体的には、第１流路切替機構が第１状態の場合、第２流路内における低温低圧状態の冷媒の存在箇所は第２熱交換器と膨張弁との間の位置（第４ポート）となる。また、第１流路切替機構が第２状態の場合、第２流路内における低温低圧状態の冷媒の存在箇所は第１熱交換器と膨張弁との間の位置（第３ポート）となる。一方、光源を冷却するには、第３流路に低温低圧状態の冷媒を供給する必要がある。上記構成では、第２流路切替機構は、第１流路切替機構が第１状態の場合に第２流路の第４ポートと第３流路とを接続し、第１流路切替機構が第２状態の場合に第２流路の第３ポートを第３流路とを接続する。これにより、第２流路内の冷媒の流れの向きが反転した場合でも、第３流路に低温低圧状態の冷媒が供給される。従って、光源の冷却装置と温調装置を一部共用した場合でも、光源の冷却を担保することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の第１実施形態に係る照明システム１００を示す構成図
【図２】光源および第３熱交換器の構造を例示する分解斜視図
【図３】冷媒の流れの向きを示す図であり、（ａ）は空気調和機が停止中で光源が消灯中の場合、（ｂ）は空気調和機が冷房運転中で光源が消灯中の場合、（ｃ）は空気調和機が暖房運転中で光源が消灯中の場合の図
【図４】冷媒の流れの向きを示す図であり、（ａ）は空気調和機が停止中で光源が点灯中の場合、（ｂ）は空気調和機が冷房運転中で光源が点灯中の場合、（ｃ）は空気調和機が暖房運転中で光源が点灯中の場合の図
【図５】制御装置の動作を示すフローチャート
【図６】空気調和機が停止中で光源が点灯中の場合の冷媒の流量決定処理を示すフローチャート
【図７】空気調和機が冷房運転中で光源が点灯中の場合の冷媒の流量決定処理を示すフローチャート
【図８】空気調和機が暖房運転中で光源が点灯中の場合の冷媒の流量決定処理を示すフローチャート
【図９】アイドリング制御の詳細を示すフローチャート
【図１０】本発明の第２実施形態に係る照明システム２００を示す構成図
【図１１】光源および第３熱交換器の構造を例示する分解斜視図
【図１２】制御装置の動作を示すフローチャート
【図１３】流量比決定処理を示すフローチャート
【図１４】本発明の第３実施形態に係る照明システム３００を示す構成図
【図１５】冷媒の流れの向きを示す図であり、（ａ）は空気調和機が冷房運転中の場合、（ｂ）は空気調和機が暖房運転中で通常モードの場合、（ｃ）は空気調和機が暖房運転中で特殊モードの場合の図
【図１６】本発明の第４実施形態に係る照明システム４００を示す構成図
【図１７】冷媒の流れの向きを示す図であり、（ａ）は空気調和機が冷房運転中の場合、（ｂ）は空気調和機が暖房運転中で併用モードの場合、（ｃ）は空気調和機が暖房運転中で単独モードの場合の図
【図１８】空気調和機が暖房運転中で光源が点灯中の場合の冷媒の流量決定処理を示すフローチャート
【図１９】光源の変形例を示す平面図
【図２０】ＬＥＤの特性を示す図
【図２１】第３熱交換器の流路の変形例を示す分解斜視図
【図２２】第３熱交換器の流路の変形例を示す分解斜視図
【図２３】第３熱交換器の流路の変形例を示す分解斜視図
【図２４】第３熱交換器の構造の変形例を示す分解斜視図
【図２５】（ａ）〜（ｄ）は、第３熱交換器の第１円板部材と第２円板部材との連結方法の変形例を示す断面図
【図２６】第３熱交換器の構造の変形例を示す断面図
【図２７】第３熱交換器の形状の変形例を示す分解斜視図
【図２８】第３熱交換器の構造の変形例を示す斜視図
【図２９】（ａ）〜（ｃ）は、光源の構造の変形例を示す斜視図
【図３０】点灯回路の冷却の方法を示す分解斜視図
【発明を実施するための形態】
【００１５】
本発明を実施するための形態を、図面を参照して詳細に説明する。
［第１実施形態］
（システム構成）
図１に、本発明の第１実施形態に係る照明システム１００の構成図を示す。照明システム１００は、光源１０１、第１流路１０２、第２流路１０３、第３流路１０４、第１流路切替機構１０５、第２流路切替機構１０６、制御装置１０７およびインターフェイス１０８を備える。
【００１６】
光源１０１としては、例えば、ＬＥＤ、白熱電球、低圧放電ランプ、高圧放電ランプを利用することができる。本実施形態では光源１０１にＬＥＤを利用することとして説明する。光源１０１の出射光の色は照明の用途に応じて適宜決定される。例えば、一般照明用途であれば、通常、白色が採用される。ただし、白色には、相関色温度の低い電球色から相関色温度の高い昼白色までの範囲が含まれる。また、特殊照明用途であれば、例えば、赤色、黄色、緑色、シアン色、青色の何れかが採用されることがある。さらに、複数色のＬＥＤを採用してこれらを混色する場合もある。さらには、複数色のＬＥＤの個々の輝度の比率を可変とすることで、混色光の色を可変とすることもある。
【００１７】
第１流路１０２は、冷媒を圧縮する圧縮機１２１を含む。圧縮機１２１は、冷媒の吸入口１２１ａおよび吐出口１２１ｂを有する。冷媒としては、例えば、アンモニア、代替フロン、二酸化炭素等を利用することができる。
第２流路１０３は、第１熱交換器１２２と膨張弁１２３と第２熱交換器１２４をこの順に含む。第２流路１０３は、さらに、第２熱交換器１２４に流れる冷媒の流量を制御するための流量制御弁１２５を含む。流量制御弁１２５の開度は、段階的または無段階に調整可能である。第２流路１０３の各構成は、配管で連結されている。第２流路１０３を構成する配管は、第１ポート１０３ａ、第２ポート１０３ｂ、第３ポート１０３ｃおよび第４ポート１０３ｄを有する。第１ポート１０３ａは、第１熱交換器１２２の膨張弁１２３とは反対側に位置する。第２ポート１０３ｂは、第２熱交換器１２４の膨張弁１２３とは反対側に位置する。第３ポート１０３ｃは、第１熱交換器１２２と膨張弁１２３との間に位置する。第４ポート１０３ｄは、第２熱交換器１２４と膨張弁１２３との間に位置する。
【００１８】
本実施形態では、第２流路１０３は、空気調和機に利用されるものとして説明する。第１熱交換器１２２は、空気と冷媒の間の熱交換を促進するためのファン１２６を付属している。第１熱交換器１２２とファン１２６は、空気調和機の室外機に内蔵される。第２熱交換器１２４は、空気と冷媒の間の熱交換を促進するためのファン１２７を付属している。第２熱交換器１２４とファン１２７は、空気調和機の室内機に内蔵される。室内機は、さらに、空気調和機により空調される室内の温度を示す信号を出力するセンサ１２８を内蔵している。
【００１９】
第３流路１０４は、光源１０１に熱的に結合された第３熱交換器１４１を含む。第３熱交換器１４１は、冷媒の流入口１４１ａおよび流出口１４１ｂを有する。第３熱交換器１４１の流入口１４１ａは、第２流路切替機構１０６の出力１０６ｅに第３熱交換器１４１の流出口１４１ｂは、圧縮機１２１の吸入口１２１ａに接続されている。第３流路１０４は、さらに、第３熱交換器１４１に流れる冷媒の流量を制御するための流量制御弁１４２を含む。流量制御弁１４２の開度は、段階的または無段階に調整可能である。第３流路１０４は、光源１０１の冷却設備として利用される。光源１０１の冷却設備は、光源１０１の温度を示す信号を出力するセンサ１４４と、光源１０１の雰囲気温度を示す信号を出力するセンサ１４３とを備える。センサ１４４としては、例えば、電気抵抗の温度依存性を利用した抵抗センサ、熱起電力の温度依存性を利用した熱電対、赤外線の放射量の温度依存性を利用した赤外線センサ、異種金属を張り合わせてその熱膨張率の差を利用したバイメタルの変位量を利用した変位センサを利用することができる。また、光源１０１の発光効率は、通常、温度依存性を有するため、一定の電力を投入している場合には光源１０１の輝度が温度依存性を有することになる。従って、センサ１４４として、照度センサも利用することができる。抵抗センサ、熱電対および変位センサは、光源１０１の温度が反映される箇所に設けられる。例えば、第３熱交換器１４１の冷媒の流出口１４１ｂ付近の配管に設けてもよい。また、赤外線センサは、光源１０１から出射された赤外線が届く箇所に設けられる。照度センサは、光源１０１から出射された可視光が届く箇所に設けられる。センサ１４３もセンサ１４４と同様のセンサを利用することができる。
【００２０】
第１流路切替機構１０５は、第１状態と第２状態とで冷媒の流路の切替が可能に構成されている。第１状態では、圧縮機１２１の吐出口１２１ｂが第２流路１０３の第１ポート１０３ａに接続されると共に圧縮機１２１の吸入口１２１ａが第２流路１０３の第２ポート１０３ｂに接続される。これにより、冷媒は、第２流路１０３内を、第１熱交換器１２２、膨張弁１２３、第２熱交換器１２４の順に流れる。このとき、室外機に内蔵された第１熱交換器１２２が凝縮器として機能し、室内機に内蔵された第２熱交換器１２４が蒸発器として機能する。即ち、空気調和機が冷房運転となる。第２状態では、圧縮機１２１の吐出口１２１ｂが第２流路１０３の第２ポート１０３ｂに接続されると共に圧縮機１２１の吸入口１２１ａが第２流路１０３の第１ポート１０３ａに接続される。これにより、冷媒は、第２流路１０３内を、第２熱交換器１２４、膨張弁１２３、第１熱交換器１２２の順に流れる。このとき、室内機に内蔵された第１熱交換器１２２が蒸発器として機能し、室内機に内蔵された第２熱交換器１２４が凝縮器として機能する。即ち、空気調和機が暖房運転となる。第１流路切替機構１０５としては、例えば、四方弁を利用することができる。
【００２１】
第２流路切替機構１０６は、第３状態と第４状態とで冷媒の流路の切替が可能に構成されている。第３状態では、第３熱交換器１４１の流入口１４１ａが第２流路１０３の第３ポート１０３ｃに接続される。第４状態では、第３熱交換器１４１の流入口１４１ａが第２流路１０３の第４ポート１０３ｄに接続される。第２流路切替機構１０６としては、例えば、第１入力１０６ｃ、第２入力１０６ｄおよび出力１０６ｅを有する三方弁を利用することができる。このとき、第１入力１０６ｃは、第３ポート１０３ｃに接続され、第２入力１０６ｄは、第４ポート１０３ｄに接続される。
【００２２】
制御装置１０７は、光源および空調設備の各種制御を実行する。具体的には、光源１０１の点灯および消灯の点灯制御、空気調和機の運転とその停止の運転制御、冷媒の流路を設定する冷媒流路設定制御および冷媒の流量を設定する流量制御を実行する。冷媒流路設定制御および流量制御は、後に詳細に説明する。
インターフェイス１０８は、光源および空調設備の各種設定をユーザから受け付け、制御装置１０７に伝達する。また、インターフェイス１０８は、光源および空調設備の各種状態を制御装置１０７から受け付け、ユーザに提示する。インターフェイス１０８としては、例えば、タッチスクリーンを利用することができる。
【００２３】
（光源および第３熱交換器の構造）
図２に、光源および第３熱交換器の構造を例示する。
光源１０１は、基板１５１およびＬＥＤ１５２を備える。基板１５１は、円形であり、例えば、セラミックス基板、ガラスエポキシ基板、あるいは、セラミックスや樹脂などの絶縁被膜が形成された金属基板を利用することができる。１８個のＬＥＤ１５２が、基板１５１の上面１５１ａに実装されている。具体的には、６個のＬＥＤ１５２が環状に配列され、その外側に同心円状に１２個のＬＥＤ１５２が環状に配列されている。これにより、光を出射する第１面（上面１５１ａ）とその反対の第２面（下面１５１ｂ）とを有する光源を実現することができる。なお、光源１０１としては、ＣＯＢ（Chip On Board）型のＬＥＤパッケージを利用してもよい。また、ＬＥＤ１５２にＳＭＤ（Surface Mount Device）型のＬＥＤを利用してもよい。
【００２４】
第３熱交換器１４１は、何れも金属材料からなる第１円板部材１６１と第２円板部材１６２とを備える。第１円板部材１６１は、上面１６１ａに形成された渦巻き溝１６３を有する。渦巻き溝１６３は、第１円板部材１６１の上面１６１ａの中央を通る中心軸周りに旋回している。渦巻き溝１６３の内周側の端部は、第１円板部材１６１の上面１６１ａから下面１６１ｂまで貫通する貫通孔１６４に連通している。渦巻き溝１６３の外周側の端部は、第１円板部材１６１の上面１６１ａから下面１６１ｂまで貫通する貫通孔１６５に連通している。第２円板部材１６２は、各貫通孔１６７、１６８に通したボルトがナットで締結されることにより第１円板部材１６１に連結される。このとき、第１円板部材１６１の渦巻き溝１６３が第２円板部材１６２の下面１６２ｂで蓋をされた形となる。これにより、渦巻き形状の冷媒の流路が第３熱交換器１４１の内部に形成される。冷媒の流路を渦巻き形状とすることで、冷媒の流路が急激に屈曲する箇所を極力排除することができる。そのため、冷媒の流れのインピーダンスを低下することができ、冷媒をスムーズに流すことができる。
【００２５】
第２円板部材１６２の上面１６２ａと下面１６２ｂは平行な平坦面である。これにより、光源１０１の径方向のどの箇所でも、光源１０１の下面１５１ｂと冷媒の流路との距離を同じにすることができる。また、第１円板部材１６１の貫通孔１６４を流路への冷媒の流入口１４１ａとし、第１円板部材１６１の貫通孔１６５を流路からの冷媒の流出口１４１ｂとする。従って、冷媒は、光源１０１の下面１５１ｂに沿って中央から外方に向かう方向に流れる。これにより、光源１０１の中央を効率よく冷却することができる。通常、光源１０１の温度は、径方向外方よりも中央の方が高温になりやすい。そのため、光源１０１の径方向に温度分布が生じやすく、これに伴い光源１０１の径方向に輝度分布が生じやすい。これに対し、光源１０１の中央を効率よく冷却することで、光源１０１の径方向の温度分布を軽減し、これにより光源１０１の径方向の輝度分布を軽減することができる。
【００２６】
第１円板部材１６１は、さらに、渦巻き溝１６３よりも大径の環状溝１６６を有する。第１円板部材１６１と第２円板部材１６２を連結する際に、Ｏリングが環状溝１６６にはめ込まれる。これにより、冷媒の流路の封止性を向上させることができる。
（冷媒流路設定制御）
照明システム１００は、次の６つの運転状態を取り得る。
【００２７】
（１）  空気調和機停止、光源消灯（アイドリング）
（２）  空気調和機冷房運転、光源消灯
（３）  空気調和機暖房運転、光源消灯
（４）  空気調和機停止、光源点灯
（５）  空気調和機冷房運転、光源点灯
（６）  空気調和機暖房運転、光源点灯
各運転状態の冷媒の流れを、図３（ａ）〜（ｃ）、図４（ａ）〜（ｃ）に示す。
【００２８】
図３（ａ）は（１）の運転状態を示す。このとき、第１流路切替機構１０５が第１状態、第２流路切替機構１０６が第４状態、流量制御弁１２５が閉状態、流量制御弁１４２が開状態である。制御装置１０７は、空気調和機が停止中で光源が消灯中においても、冷媒を断続的または連続的に循環させる。冷媒の連続的な循環は、圧縮機１２１のインバータ制御により実現できる。冷媒の断続的な循環は、圧縮機１２１のオンオフ制御により実現できる。より具体的には、制御装置１０７は、センサ１４４により示される光源の温度がセンサ１４３により示される光源の雰囲気の温度を下回らないように冷媒の流量を調整する。冷凍サイクルを利用した冷却方式では、冷媒の循環の開始から安定的な冷却能力の発揮までにある程度の時間を要する。そのため、光源１０１の点灯の開始と同時に冷媒の循環を開始させた場合、光源１０１の冷却が間に合わずに光源１０１の温度が過度に上昇してしまうことがある。そこで、光源１０１の消灯中でも冷媒を循環させておくことにより、光源１０１の冷却を適切に実施することができる。一方、冷凍サイクルを利用した冷却方式は、空冷および水冷の場合と異なり、原理的には環境温度よりも低い温度まで冷却可能である。しかしながら、光源１０１を過度に冷却してしまえば、光源１０１に結露が生じて電気絶縁性が低下するという問題がある。そこで、光源１０１の温度が光源１０１の雰囲気の温度を下回らないようにすることで、光源１０１の結露による電気絶縁性の低下を防止することができる。
【００２９】
図３（ｂ）は（２）の運転状態を示す。このとき、第１流路切替機構１０５が第１状態、第２流路切替機構１０６が第３または第４状態、流量制御弁１２５が開状態、流量制御弁１４２が閉状態である。
図３（ｃ）は、（３）の運転状態を示す。このとき、第１流路切替機構１０５が第２状態、第２流路切替機構１０６が第３または第４状態、流量制御弁１２５が開状態、流量制御弁１４２が閉状態である。
【００３０】
図４（ａ）は、（４）の運転状態を示す。このとき、第１流路切替機構１０５が第１状態、第２流路切替機構１０６が第４状態、流量制御弁１２５が閉状態、流量制御弁１４２が開状態である。
図４（ｂ）は、（５）の運転状態を示す。このとき、第１流路切替機構１０５が第１状態、第２流路切替機構１０６が第４状態、流量制御弁１２５が開状態、流量制御弁１４２が開状態である。第１流路切替機構１０５が第１状態の場合、第２流路１０３内における低温低圧状態の冷媒の存在箇所は第２熱交換器１２４と膨張弁１２３との間の位置（第４ポート）となる。このとき、第２流路切替機構１０６が第４状態となるので、低温低圧状態の冷媒が第３熱交換器１４１に供給される。従って、光源１０１を冷却することができる。
【００３１】
図４（ｃ）は、（６）の運転状態を示す。このとき、第１流路切替機構１０５が第２状態、第２流路切替機構１０６が第３状態、流量制御弁１２５が開状態、流量制御弁１４２が開状態である。第１流路切替機構１０５が第２状態の場合、第２流路１０３内における低温低圧状態の冷媒の存在箇所は第１熱交換器１２２と膨張弁１２３との間の位置（第３ポート）となる。このとき、第２流路切替機構１０６が第３状態となるので、低温低圧状態の冷媒が第３熱交換器１４１に供給される。従って、光源１０１を冷却することができる。
【００３２】
（動作）
図５に、制御装置の動作を示す。
制御装置１０７は、システムの起動後に冷媒の循環を開始させ（ステップＳ１０１）、アイドリング制御を実行する（ステップＳ１０２）。アイドリング制御は、空気調和機が停止中で光源１０１が消灯中であっても、冷媒を連続的または断続的に循環させる制御である。冷媒の循環の開始は、圧縮機１２１およびファン１２６の動作の開始により実施される。
【００３３】
制御装置１０７は、光源１０１および空気調和機の運転状態の変更指示がなく（ステップＳ１０３：Ｎｏ）、システム終了の指示がなく（ステップＳ１０６：Ｎｏ）、かつ、空気調和機が停止中で光源１０１が消灯中の場合（ステップＳ１０７：Ｎｏ）、アイドリング制御を実行する（ステップＳ１０２）。
制御装置１０７は、光源１０１および空気調和機の運転状態の変更指示があれば（ステップＳ１０３：Ｙｅｓ）、要求された運転状態に応じて冷媒の流路を設定し（ステップＳ１０４）、要求された運転状態に応じて光源１０１および空気調和機の運転状態を変更する（ステップＳ１０５）。ステップＳ１０４の冷媒の流路の設定は、既に説明した通りである。運転状態の変更とは、光源１０１の点灯および消灯の点灯制御、空気調和機の運転およびその停止の運転制御、空気調和機の冷房運転と暖房運転の切替等のことである。
【００３４】
制御装置１０７は、光源１０１と空気調和機の一方または両方が運転中であれば（ステップＳ１０７）、各流路に流すべき冷媒の流量を決定し（ステップＳ１０８）、各流路に流れる冷媒の流量を調整する（ステップＳ１０９）。
以上より、光源１０１および空気調和機の両方が停止中であれば、アイドリング制御が実行され、光源１０１および空気調和機の一方または両方が運転中であれば、流量制御が実行される。
【００３５】
また、制御装置１０７は、システム終了指示があれば（ステップＳ１０６：Ｙｅｓ）、光源１０１および空気調和機の両方の運転を停止し（ステップＳ１１０）、アイドリング制御を実行する（ステップＳ１１１）。アイドリング制御中に光源１０１の温度が閾値（例えば、４０℃）未満まで低下すれば（ステップＳ１１２：Ｙｅｓ）、制御装置１０７は冷媒の循環を停止する（ステップＳ１１３）。冷媒の循環の停止は、圧縮機１２１およびファン１２６の動作の停止により実施される。このように、システム終了の指示を受け付けた場合、光源１０１の温度が適切な温度まで低下するまでアイドリング制御が実行される。これにより、光源１０１が高温のまま放置されることによる光源１０１の短寿命化を防止しつつ、光源１０１の過度の冷却による結露を防止することができる。
【００３６】
次に、流量制御の詳細を説明する。上述の通り、照明システム１００は、６つの運転状態を取り得る。しかし、（２）の空気調和機が冷房運転中で光源が消灯中、（３）の空気調和機が暖房運転中で光源が消灯中の場合は、通常の空気調和機の流量制御と同じである。従って、これらの説明は省略する。
図６に、空気調和機が停止中で光源が点灯中の場合の流量決定処理を示す。
【００３７】
制御装置１０７は、光源１０１の温度Ｔｌを測定する（ステップＳ１２１）。光源１０１の温度Ｔｌは、センサ１４４から出力された信号に示されている。
次に、制御装置１０７は、光源１０１の温度Ｔｌの温度域に応じて第３熱交換器１４１に要求される冷媒の流量Ｆｌを決定する。具体的には、温度Ｔｌが４０℃未満であれば（ステップＳ１２２：Ｙｅｓ）、流量ＦｌがＦ０に決定される（ステップＳ１２７）。温度Ｔｌが４０℃以上７０℃未満であれば（ステップＳ１２３：Ｙｅｓ）、流量ＦｌがＦ１に決定される（ステップＳ１２８）。温度Ｔｌが７０℃以上８０℃未満であれば（ステップＳ１２４：Ｙｅｓ）、流量ＦｌがＦ２に決定される（ステップＳ１２９）。温度Ｔｌが８０℃以上９０℃未満であれば（ステップＳ１２５：Ｙｅｓ）、流量ＦｌがＦ３に決定される（ステップＳ１３０）。温度Ｔｌが９０℃以上１０５℃未満であれば（ステップＳ１２６：Ｙｅｓ）、流量ＦｌがＦ４に決定される（ステップＳ１３１）。
【００３８】
制御装置１０７は、決定された流量Ｆｌに応じて、冷媒の流量を調整する（図５のステップＳ１０９）。冷媒の流量の調整は、膨張弁１２３の開度の調整および圧縮機１２１の出力の調整の一方または両方により実施される。流量の大小関係は、Ｆ０＜Ｆ１＜Ｆ２＜Ｆ３＜Ｆ４である。即ち、光源１０１の温度Ｔｌの温度が高いほど、冷媒の流量Ｆｌが大きくなる。光源１０１の温度Ｔｌが高い場合には冷媒の流量Ｆｌが大きくなり、光源１０１の温度が下降傾向に傾く。逆に、光源１０１の温度Ｔｌが低い場合には冷媒の流量Ｆｌが小さくなり、光源１０１の温度が上昇傾向に傾く。このようなセンサ１４４を用いたフィードバック制御により、光源１０１の点灯条件が変化しても光源１０１の温度を目標範囲内に維持することができる。
【００３９】
さらに、制御装置１０７は、温度Ｔｌが１０５℃以上の場合（ステップＳ１２６：Ｎｏ）、インターフェイス１０８のスクリーンにシステムエラーの表示をし（ステップＳ１３２）、光源１０１を緊急消灯させる（ステップＳ１３３）。光源１０１の緊急消灯は、例えば、回路遮断器をオフすることにより光源１０１に供給される電力を遮断することにより実施される。これにより、異常状態が長時間継続されることを防止することができる。なお、ステップＳ１２１で光源温度Ｔｌが測定できない場合にも、異常状態であるとして強制消灯させることとしてもよい。
【００４０】
図７に、空気調和機が冷房運転中で光源が点灯中の場合の流量決定処理を示す。
制御装置１０７は、空気調和機により空調される室内の温度Ｔｒを測定し（ステップＳ１４１）、室内温度Ｔｒに基づいて第２熱交換器１２４に要求される冷媒の流量Ｆｒを決定する（ステップＳ１４２）。具体的には、室内温度Ｔｒが目標温度Ｔｔを下回れば冷媒の流量Ｆｒを増加させ、逆に、室内温度Ｔｒが目標温度Ｔｔを上回れば冷媒の流量Ｆｒを減少させる。流量Ｆｒの決定の詳細は、通常の空気調和機の決定方法と同様なので説明を省略する。
【００４１】
次に、制御装置１０７は、光源１０１の温度Ｔｌを測定し（ステップＳ１４３）、光源１０１の温度Ｔｌに基づいて第３熱交換器１４１に要求される冷媒の流量Ｆｌを決定する（ステップＳ１４４）。流量Ｆｌの決定の詳細は、図６のステップＳ１２２〜Ｓ１３３と同様である。
制御装置１０７は、第２熱交換器１２４に要求される冷媒の流量Ｆｒと第３熱交換器１４１に要求さえる冷媒の流量Ｆｌに基づいて、冷媒の総流量Ｆｔと流量比Ｒとを求める（ステップＳ１４５、Ｓ１４６）。図４（ｂ）に示すように、冷房運転の場合は、第２熱交換器１２４と第３熱交換器１４１が並列に接続されることになる。そのため、総流量Ｆｔは、流量Ｆｒと流量Ｆｌを足すことにより得られる。流量比Ｒは、第３熱交換器１４１に要求された冷媒の流量Ｆｌを第２熱交換器１２４に要求された冷媒の流量Ｆｒで割ることにより得られる。
【００４２】
制御装置１０７は、決定された総流量Ｆｔに応じて、第２熱交換器１２４および第３熱交換器１４１に流す冷媒の総流量を調整する。冷媒の総流量の調整は、膨張弁１２３の開度の調整および圧縮機１２１の出力の調整の一方または両方により実施される。また、制御装置１０７は、決定された流量比Ｒに応じて、第２熱交換器１２４および第３熱交換器１４１の各々に流す冷媒の分流量を調整する。各分流量の調整は、流量制御弁１２５、１４２の開度の調整により実施される。
【００４３】
図８に、空気調和機が暖房運転中で光源が点灯中の場合の流量決定処理を示す。
制御装置１０７は、室内の温度Ｔｒを測定し（ステップＳ１６１）、冷媒の流量Ｆｒを決定する（ステップＳ１６２）。また、制御装置１０７は、光源１０１の温度Ｔｌを測定し（ステップＳ１６３）、冷媒の流量Ｆｌを決定する（ステップＳ１６４）。ここまで、図７のステップＳ１４１〜Ｓ１４４と同様である。
【００４４】
図４（ｃ）に示すように、暖房運転の場合は、第２熱交換器１２４と第３熱交換器１４１が直列に接続されることになる。そのため、総流量Ｆｔは、流量Ｆｒと流量Ｆｌとの大きいほうで決まる。制御装置１０７は、流量Ｆｒと流量Ｆｌの大小を比較し（ステップＳ１６５）、流量Ｆｒが大きければ（ステップＳ１６５：Ｙｅｓ）、総流量ＦｔをＦｒに決定し（ステップＳ１６６）、流量Ｆｌが大きければ（ステップＳ１６５：Ｎｏ）、総流量ＦｔをＦｌに決定する（ステップＳ１６７）。
【００４５】
図９に、アイドリング制御の詳細を示す。
制御装置１０７は、光源１０１の雰囲気の温度Ｔｃを測定する（ステップＳ１８１）。光源１０１の雰囲気の温度Ｔｃは、センサ１４３から出力された信号に示されている。次に、制御装置１０７は、第１閾値Ｔｔｈ１および第２閾値を求める（ステップＳ１８２、Ｓ１８３）。第１閾値Ｔｔｈ１は、圧縮機１２１の運転を停止する温度であり、光源１０１の雰囲気の温度Ｔｃに固定値αを足すことにより得られる。第２閾値Ｔｈ２は、圧縮機１２１の運転を開始する温度であり、光源１０１の雰囲気の温度Ｔｃに固定値βを足すことにより得られる。第２閾値Ｔｔｈ２は、第１閾値Ｔｔｈ１と同じかそれよりも高い。
【００４６】
制御装置１０７は、さらに、光源１０１の温度Ｔｌを測定する（ステップＳ１８４）。光源１０１の温度Ｔｌは、センサ１４４から出力された信号に示されている。
次に、制御装置１０７は、光源１０１の温度Ｔｌ、第１閾値Ｔｔｈ１、第２閾値Ｔｔｈ２に基づいて、圧縮機１２１の運転を現状のまま維持するか、停止するか、開始するかを決定する。具体的には、圧縮機１２１が運転中であり、且つ、光源１０１の温度Ｔｌが第１閾値Ｔｔｈ１未満の場合（ステップＳ１８５：Ｙｅｓ、且つ、ステップＳ１８６：Ｙｅｓ）、圧縮機１２１の運転が停止される（ステップＳ１８７）。また、圧縮機１２１の運転が停止中であり、且つ、光源１０１の温度Ｔｌが第２閾値以上の場合（ステップＳ１８８：Ｎｏ、且つ、ステップＳ１８９：Ｙｅｓ）、圧縮機１２１の運転が開始される（ステップＳ１９０）。それ以外の場合（ステップＳ１８６：ＮｏまたはステップＳ１８８：ＹｅｓまたはステップＳ１８９：Ｎｏ）、圧縮機１２１の運転は現状のまま維持される。これにより、冷媒を断続的に循環させつつ、光源１０１の温度Ｔｌが光源１０１の雰囲気の温度Ｔｃを下回らないようにすることができる。
【００４７】
なお、図９は、圧縮機１２１をオンオフ制御する例であるが、これに限らず、圧縮機１２１をインバータ制御することとしてもよい。この場合、制御装置１０７は、光源１０１の雰囲気の温度Ｔｃに基づき、温度Ｔｃよりも高い目標温度Ｔｔを求める。例えば、目標温度Ｔｔは、温度Ｔｃに固定値γを足すことにより得られる。そして、光源１０１の温度Ｔｌが目標温度Ｔｔに近づくように圧縮機１２１の出力をフィードバック制御すればよい。これにより、冷媒を連続的に循環させつつ、光源１０１の温度Ｔｌが光源１０１の雰囲気の温度Ｔｃを下回らないようにすることができる。
【００４８】
上述の通り、本実施形態の照明システム１００は、第１流路１０２と、第２流路１０３と、第１流路切替機構１０５と、光源１０１と、第３流路１０４と、第２流路切替機構１０６と、制御装置１０７とを備える。第１流路１０２は、冷媒の吸入口１２１ａと吐出口１２１ｂを有する圧縮機１２１を含む。第２流路１０３は、第１熱交換器１２２と膨張弁１２３と第２熱交換器１２４をこの順に含む。第２流路１０３は、第１ポート１０３ａ、第２ポート１０３ｂ、第３ポート１０３ｃ、第４ポート１０３ｄを有する。第１ポート１０３ａは、第１熱交換器１２２の膨張弁１２３とは反対側に位置する。第２ポート１０３ｂは、第２熱交換器１２４の膨張弁１２３とは反対側に位置する。第３ポート１０３ｃは、第１熱交換器１２２と膨張弁１２３との間に位置する。第４ポート１０３ｄは、第２熱交換器１２４と膨張弁１２３との間に位置する。第１流路切替機構１０５は、第１状態と第２状態とで冷媒の流路の切替が可能である。第１状態では、圧縮機１２１の吐出口１２１ｂが第２流路１０３の第１ポート１０３ａに接続されると共に圧縮機１２１の吸入口１２１ａが第２流路１０３の第２ポート１０３ｂに接続される。第２状態では、圧縮機１２１の吐出口１２１ｂが第２流路１０３の第２ポート１０３ｂに接続されると共に圧縮機１２１の吸入口１２１ａが第２流路１０３の第１ポート１０３ａに接続される。第３流路１０４は、光源１０１に熱的に結合された第３熱交換器１４１を含む。第３熱交換器１４１は、冷媒の流入口１４１ａと流出口１４１ｂを有する。第３熱交換器１４１の流出口１４１ｂが圧縮機１２１の吸入口１２１ａに接続されている。第２流路切替機構１０６は、第３状態と第４状態とで冷媒の流路の切替が可能である。第３状態では、第３熱交換器１４１の流入口１４１ａが第２流路１０３の第３ポート１０３ｃに接続される。第４状態では、第３熱交換器１４１の流入口１４１ａが第２流路１０３の第４ポート１０３ｄに接続される。制御装置１０７は、第１流路切替機構１０５が第１状態の場合に第２流路切替機構１０６を第４状態とし、第１流路切替機構１０５が第２状態の場合に第２流路切替機構１０６を第３状態とする。
【００４９】
上記構成によれば、光源の熱は第３流路を流れる冷媒に吸収される。従って、光源の熱気が光源の周囲に拡散されにくくなる。また、第１流路と第２流路とで第１の冷凍サイクルが構成され、第１流路と第３流路とで第２の冷凍サイクルが構成される。これらの冷凍サイクルは、第１流路と冷媒を共用している。ここで、第１の冷凍サイクルは、物質の温度を調整する温調装置（本実施形態では空気の温度を調整する空気調和機）として利用可能である。従って、光源の冷却資源を別の温調装置と融通することができ、光源の冷却資源の利用効率を高めることができる。
【００５０】
なお、第１の冷凍サイクルは、第１流路切替機構を備えているので、物質を冷却する冷却運転（空気調和機の場合は冷房運転）と物質を加熱する加熱運転（空気調和機の場合は暖房運転）とで運転状態を切り替えることができる。しかしながら、運転状態が切り替わると、第２流路内の冷媒の流れが反転し、第２流路内における低温低圧状態の冷媒が存在する箇所が異なることになる。具体的には、第１流路切替機構が第１状態の場合、第２流路内における低温低圧状態の冷媒の存在箇所は第２熱交換器と膨張弁との間の位置（第４ポート）となる。また、第１流路切替機構が第２状態の場合、第２流路内における低温低圧状態の冷媒の存在箇所は第１熱交換器と膨張弁との間の位置（第３ポート）となる。一方、光源を冷却するには、第３流路に低温低圧状態の冷媒を供給する必要がある。上記構成では、第２流路切替機構は、第１流路切替機構が第１状態の場合に第２流路の第４ポートと第３流路とを接続し、第１流路切替機構が第２状態の場合に第２流路の第３ポートを第３流路とを接続する。これにより、第２流路内の冷媒の流れの向きが反転した場合でも、第３流路に低温低圧状態の冷媒が供給される。従って、光源の冷却装置と温調装置を一部共用した場合でも、光源の冷却を担保することができる。
【００５１】
［第２実施形態］
第２実施形態は、光源の中央領域を冷却する流路と光源の周辺領域を冷却する流路とを並列に設け、各流路に流す冷媒の流量比を調整可能とする。これ以外の構成は、第１実施形態と同様なので説明を省略する。
図１０に、本発明の第２実施形態に係る照明システム２００の構成図を示す。第３流路２０４は、第１分流路２０４ｃおよびこれに並列に接続された第２分流路２０４ｄを有する。これに伴い、第３熱交換器２４１は、第１分流路２０４ｃの一部を構成する第１流路２４１ｃおよび第２分流路２０４ｄの一部を構成する第２流路２４１ｄを有する。
【００５２】
図１１に、光源および第３熱交換器の構造を例示する。
光源１０１は、基板１５１の上面１５１ａの中央領域１５１ｃに６個のＬＥＤ１５２を有し、周辺領域１５１ｄに１２個のＬＥＤを有する。第３熱交換器２４１は、第１円板部材２６１と第２円板部材１６２とを備える。第１円板部材２６１は、上面２６１ａに形成された渦巻き溝２６３ｃ、２６３ｄを有する。渦巻き溝２６３ｃは、その内周側の端部で貫通孔２６４ｃに連通し、その外周側の端部で貫通孔２６５ｃに連通している。渦巻き溝２６３ｄは、その内周側の端部で貫通孔２６４ｄに連通し、その外周側の端部で貫通孔２６５ｄに連通している。渦巻き溝２６３ｃは、平面視で光源１０１の中央領域１５１ｃに重なる。渦巻き溝２６３ｄは、平面視で光源１０１の周辺領域１５１ｄに重なる。第２円板部材１６２が第１円板部材２６１に連結されることで、第３熱交換器２４１の内部に第１流路２４１ｃと第２流路２４１ｄが形成される。
【００５３】
図１０に戻り、第１分流路２０４ｃおよび第２分流路２０４ｄは、それぞれ開度が調整可能な流量制御弁２４２ｃ、２４２ｄを有する。センサ２４４ｃは、光源１０１の中央領域の温度を示す信号を出力する。センサ２４４ｄは、光源１０１の周辺領域の温度を示す信号を出力する。制御装置２０７は、センサ２４４ｃ、２４４ｄから出力された信号に基づいて、第３流路２０４の第１分流路２０４ｃと第２分流路２０４ｄに流れる冷媒の総流量と流量比を調整する。冷媒の総流量の調整は、膨張弁１２３の開度の調整および圧縮機１２１の出力の調整の一方または両方により実施される。冷媒の流量比の調整は、流量制御弁２４２ｃ、２４２ｄの各々の開度の調整により実施される。
【００５４】
図１２に、制御装置の動作を示す。制御装置２０７は、流量決定処理Ｓ２０８に加えて、流量比決定処理Ｓ２０９を実行する。
流量決定処理Ｓ２０８では、制御装置２０７は、第３流路２０４の第１分流路２０４ｃと第２分流路２０４ｄに流れる冷媒の総流量を決定する。具体的には、センサ２４４ｃ、２４４ｄから出力された信号により、光源１０１の中央領域の温度と周辺領域の温度とが測定される。制御装置２０７は、光源１０１の中央領域の温度と周辺領域の温度の平均値を光源１０１の温度として扱う。これ以外は、第１実施形態の流量決定処理と同じである。
【００５５】
流量比決定処理Ｓ２０９では、制御装置２０７は、第３流路２０４の第１分流路２０４ｃと第２分流路２０４ｄに流れる冷媒の流量比を決定する。
図１３に、流量比決定処理の詳細を示す。
制御装置２０７は、光源１０１の中央領域の温度と周辺領域の温度との温度差ΔＴを算出する（ステップＳ２２１）。光源１０１の中央領域の温度は、センサ２４４ｃから出力された信号に示されている。光源１０１の周辺領域の温度は、センサ２４４ｄから出力された信号に示されている。温度差ΔＴは、中央領域の温度から周辺領域の温度を引くことにより得られる。従って、温度差ΔＴは、中央領域の温度が周辺領域の温度よりも高い場合に正の値となり、逆に中央領域の温度が周辺領域の温度よりも低い場合に負の値となる。
【００５６】
制御装置２０７は、温度差ΔＴの温度域に応じて第３流路２０４の第１分流路２０４ｃと第２分流路２０４ｄに流れる冷媒の流量比Ｒを決定する。流量比Ｒは、第１分流路２０４ｃの流量を第２分流路２０４ｄの流量で割ることにより得られる。従って、流量比Ｒは、第１分流路２０４ｃの流量が第２分流路２０４ｄの流量よりも大きい場合に１より大きな値となり、逆に第１分流路２０４ｃの流量が第２分流路２０４ｄの流量よりも小さい場合に１より小さな値となる。具体的には、ΔＴ≦５℃であれば（ステップＳ２２２：Ｙｅｓ）、流量比ＲがＲ１に決定される（ステップＳ２２５）。０℃≦ΔＴ＜５℃であれば（ステップＳ２２３：Ｙｅｓ）、流量比ＲがＲ２に決定される（ステップＳ２２６）。−５℃≦ΔＴ＜０℃であれば（ステップＳ２２４：Ｙｅｓ）、流量比ＲがＲ３に決定される（ステップＳ２２７）。ΔＴ＜−５℃であれば（ステップＳ２２４：Ｎｏ）、流量比ＲがＲ４に決定される（ステップＳ２２８）。制御装置２０７は、決定された流量比Ｒに応じて、流量制御弁２４２ｃ、２４２ｄの各々の開度を調整する。流量比の大小関係は、Ｒ１＞Ｒ２＞１＞Ｒ３＞Ｒ４である。即ち、光源１０１の中央領域の温度が周辺領域の温度に比べて高いほど、第１分流路２０４ｃの流量が第２分流路２０４ｄの流量に比べて大きくなる。これにより、光源１０１の中央領域の温度と周辺領域の温度の温度差を低減することができ、光源１０１の径方向の輝度ムラを低減することができる。
【００５７】
［第３実施形態］
第３実施形態は、空気調和機の暖房運転の場合に、通常モードと特殊モードとを切り替える構成を有する。通常モードは、第１実施形態の暖房運転と同様である。即ち、室外機に設けられた第１熱交換器が蒸発器として機能し、室内機に設けられた第２熱交換器が凝縮器として機能する。特殊モードでは、室外機に設けられた第１熱交換器と室内機に設けられた第２熱交換器の両方が凝縮器として機能する。このとき、光源に熱的に結合された第３熱交換器が蒸発器として機能する。通常モードの暖房運転を継続すると第１熱交換器が着霜し、第１熱交換器の熱交換効率が悪化してしまう。そこで、特殊モードの暖房運転を定期的または不定期に行なうことで、暖房運転を実施しつつ第１熱交換器の除霜を実施する。これ以外の構成は、第１実施形態と同様なので説明を省略する。
【００５８】
図１４に、本発明の第３実施形態に係る照明システム３００の構成図を示す。
照明システム３００は、照明システム１００の構成に加えて、第４流路３０９、第５流路３１０、第３流路切替機構３４５および第４流路切替機構３４６を備える。また、第２流路３０３は、第１熱交換器１２２と第３ポート１０３ｃとの間に第５ポート１０３ｅを有する。
【００５９】
第４流路３０９は、第２流路１０３の第１ポート１０３ａと第２ポート１０３ｂを結ぶ配管からなる。第５流路３１０は、第５ポート１０３ｅと第４ポート１０３ｄとを結ぶ配管からなる。
第３流路切替機構３４５は、弁３４５ａと弁３４５ｂとからなる。弁３４５ａは、第２流路１０３における第１ポート１０３ａと第１熱交換器１２２との間であって第２流路１０３と第４流路３０９との接続点に設けられている。弁３４５ｂは、第２流路１０３における第２ポート１０３ｂと第２熱交換器１２４との間であって第２流路１０３と第４流路３０９との接続点に設けられている。第３流路切替機構３４５は、分流状態と非分流状態とで冷媒の流路の切替が可能である。分流状態では、第２流路１０２の第２熱交換器１２４に向けて流れる冷媒の一部が第４流路３０９に分流し、且つ、分流した冷媒が第４流路３０９から第１熱交換器１２２に向けて流れる。具体的には、弁３４５ａは、第２流路１０２の第１ポート１０３ａと第１熱交換器１２２とを導通させると共に、第２流路１０２と第４流路３０９との導通を遮断する。弁３４５ｂは、第２流路１０２の第２ポート１０３ｂと第２熱交換器１２４とを導通させると共に、第２流路１０２と第４流路３０９との導通を遮断する。非分流状態では、第２流路１０２の第２熱交換器１２４に向けて流れる冷媒が第４流路３０９に分流されない。具体的には、弁３４５ａは、第４流路３０９と第１熱交換器１２２とを導通させると共に第４流路３０９と四方弁１０５との導通を遮断する。弁３４５ｂは、第２流路１０２の第２ポート１０３ｂと第２熱交換器１２４とを導通させると共に第２流路１０２と第４流路３０９とを導通させる。第４流路切替機構３４６は、第５状態と第６状態とで冷媒の流路の切替が可能である。第５状態では、第２流路３０３の第５ポート１０３ｅと第３ポート１０３ｃの間が導通されて第５ポート１０３ｅと第５流路３１０との間が遮断される。第６状態では、第２流路３０３の第５ポート１０３ｅと第３ポート１０３ｃの間が遮断されて第５ポート１０３ｅと第５流路３１０との間が導通される。第４流路切替機構３４６としては、例えば、三方弁を利用することができる。
【００６０】
制御装置３０７は、第１実施形態の制御に加えて、空気調和機が暖房運転の場合（第１流路切替機構１０５が第２状態の場合）に、定期的または不定期に通常モードと特殊モードとを選択的に切り替える。通常モードでは、第３流路切替機構３４５が非分流状態になると共に第４流路切替機構３４６が第５状態になる。特殊モードでは、第３流路切替機構３４５が分流状態になると共に第４流路切替機構３４６が第６状態になる。
【００６１】
各運転状態の冷媒の流れを、図１５（ａ）〜（ｃ）に示す。（ａ）は空気調和機が冷房運転の場合、（ｂ）は空気調和機が暖房運転の通常モードの場合、（ｃ）は空気調和機が暖房運転の特殊モードの場合を示す。何れにおいても光源１０１は点灯中である。
空気調和機が冷房運転の場合、第３流路切替機構３４５は、非分流状態となり、第４流路切替機構３４６は、第５状態になる。これにより、冷媒は、第１実施形態の冷房運転の場合と同様に流れる。
【００６２】
空気調和機が暖房運転の通常モードの場合、第３流路切替機構３４５は、非分流状態となり、第４流路切替機構３４６は、第５状態となる。これにより、冷媒は、第１実施形態の暖房運転の場合と同様に流れる。
空気調和機が暖房運転の特殊モードの場合、第３流路切替機構３４５は、分流状態となり、第４流路切替機構３４６は、第６状態になる。これにより、冷媒の一部は、圧縮機１２１、第２熱交換器１２４、膨張弁１２３、第３熱交換器１４１、圧縮機１２１の順序で循環する。また、冷媒の残りの一部は、圧縮機１２１、第４流路３０９、第１熱交換器１２２、膨張弁１２３、第３熱交換器１４１、圧縮機１２１の順序で循環する。このとき、第１熱交換器１２２は、高温高圧状態の冷媒が供給されるので蒸発器として機能する。これにより、第１熱交換器１２２の温度が上昇し、除霜効果を得ることができる。また、暖房運転の除霜モードの場合でも、膨張弁１２３を通過した低温低圧状態の冷媒が第３熱交換器１４１に供給される。従って、第３熱交換器１４１は、暖房運転の場合に第１熱交換器１２２の除霜効果を得つつ光源１０１を冷却することができる。
【００６３】
なお、本実施形態では、第４流路３０９の冷媒の流入口が第２流路１０３における第２ポート１０３ｂと第２熱交換器１２４との間に連結され、第４流路３０９の冷媒の流出口が第２流路１０３における第１ポート１０３ａと第１熱交換器１２２との間に連結されている。しかし、第４流路３０９が高温高圧状態の冷媒を第１熱交換器１２２に供給することができれば、これに限られない。例えば、第４流路３０９の冷媒の流入口が、第１流路１０２における圧縮機１２１の吐出口１２１ｂと四方弁１０５との間に連結されていてもよい。また、第４流路３０９の冷媒の流出口が、第１流路１０２における第１流路１０２と第３流路１０４の接続点と四方弁１０５との間に連結されていてもよい。
【００６４】
［第４実施形態］
第４実施形態は、空気調和機が暖房運転の場合、第３熱交換器１４１が空気調和機の蒸発器として十分に機能すれば、第１熱交換器１２２の動作を停止する。これ以外の構成は、第１実施形態と同様なので説明を省略する。
図１６に、本発明の第４実施形態に係る照明システム４００の構成図を示す。第２流路４０３は、弁４４７を含む。弁４４７は、第１熱交換器１２２と第３ポート１０３ｃとの間を遮断可能である。弁４４７としては、例えば、分流弁を利用することができる。制御装置４０７は、第１実施形態の制御に加えて、空気調和機が暖房運転の場合（第１流路切替機構１０５が第２状態の場合）に、第２熱交換器１２４に流す冷媒の流量と、第３熱交換器１４１に流す冷媒の流量の比較結果に基づいて、併用モードと単独モードとを選択的に切り替える。併用モードでは、第１熱交換器１２２と第３ポート１０３ｃとの間が導通される。単独モードでは、第１熱交換器１２２と第３ポート１０３ｃとの間が遮断される。さらに、単独モードでは、第１熱交換器１２２に付属されたファン１２６が停止状態となる。
【００６５】
各運転状態の冷媒の流れを、図１７（ａ）〜（ｃ）に示す。（ａ）は空気調和機が冷房運転の場合、（ｂ）は空気調和機が暖房運転の併用モードの場合、（ｃ）は空気調和機が暖房運転の単独モードの場合を示す。何れにおいても光源１０１は点灯中である。
空気調和機が冷房運転の場合、弁４４７は、第１熱交換器１２２と第３ポート１０３ｃとの間を導通する。これにより、冷媒は、第１実施形態の冷房運転の場合と同様に流れる。
【００６６】
空気調和機が暖房運転の併用モードの場合、弁４４７は、第１熱交換器１２２と第３ポート１０３ｃとの間を導通する。これにより、冷媒の一部が第１熱交換器１２２に流れ、冷媒の残りの一部が第３熱交換器１４１に流れる。
空気調和機が暖房運転の単独モードの場合、弁４４７は、第１熱交換器１２２と第３ポートの間を遮断する。これにより、冷媒の全部が第３熱交換器１４１に流れる。
【００６７】
図１８に、空気調和機が暖房運転中で光源が点灯中の場合の流量決定処理を示す。
制御装置４０７は、室内の温度Ｔｒを測定し（ステップＳ４０１）、冷媒の流量Ｆｒを決定する（ステップＳ４０２）。また、制御装置４０７は、光源１０１の温度Ｔｌを測定し（ステップＳ４０３）、冷媒の流量Ｆｌを決定する（ステップＳ４０４）。制御装置１０７は、さらに、流量Ｆｒと流量Ｆｌの大小関係に基づいて総流量Ｆｔを決定する（ステップＳ４０５、Ｓ４０６、Ｓ４０７）。ここまで、第１実施形態の暖房運転と同様である。
【００６８】
制御装置４０７は、さらに、総流量Ｆｔの履歴に基づいて、単独モードの開始条件を満たすか（ステップＳ４０８）、または、併用モードの開始条件を満たすか（ステップＳ４０９）を判断する。単独モードの開始条件としては、第３熱交換器１４１に流す冷媒の流量Ｆｌが第２熱交換器１２４に流す冷媒の流量Ｆｒよりも大きくなることである。また、併用モードの開始条件としては、第２熱交換器１２４に流す冷媒の流量Ｆｒが第３熱交換器１４１に流す冷媒の流量Ｆｌよりも大きくなることである。制御装置４０７は、単独モードの開始条件が満たされる場合（ステップＳ６０８：Ｙｅｓ）、弁４４７の制御により第１熱交換器１２２への冷媒の循環を停止し（ステップＳ４１０）、第１熱交換器１２２に付属されたファン１２６の運転を停止する（ステップＳ４１１）。一方、制御装置４０７は、併用モードの開始条件が満たされる場合（ステップＳ４０９：Ｙｅｓ）、弁４４７の制御により第１熱交換器１２２への冷媒の循環を開始し（ステップＳ４１２）、第１熱交換器１２２に付属されたファン１２６の運転を開始する（ステップＳ４１３）。
【００６９】
空気調和機の第２熱交換器１２４に流す冷媒の流量Ｆｒは、室内の目標温度が同じ場合でも室内から室外への熱の流出の度合いに応じて変化する。例えば、室内の目標温度が同じでも室外が寒い場合と比較的暖かい場合とで流量Ｆｒが異なる。また、室内の目標温度と室外の温度とが同じでも、ドアや窓を開いた場合と閉じた場合とで流量Ｆｒが異なる。一方、光源１０１の第３熱交換器１４１に流す冷媒の流量Ｆｌも、光源１０１の点灯条件に応じて変化する。例えば、光源１０１が調光機能を有する場合、輝度が高い場合と低い場合とで発熱量が異なるので冷媒の流量Ｆｌが異なる。従って、第２熱交換器１２４に流す冷媒の流量Ｆｒと第３熱交換器１４１に流す冷媒の流量Ｆｌの大小関係が状況に応じて逆転することがある。そして、第３熱交換器１４１に流す冷媒の流量Ｆｌが第２熱交換器１２４に流す冷媒の流量Ｆｒよりも大きい場合、第３熱交換器１４１は単独で空気調和機の蒸発器として十分に機能するといえる。この場合、第１熱交換器１２２への冷媒の循環を停止し、ファン１２６の運転を停止することで、消費電力の低減を図ることができる。
【００７０】
［変形例］
以上、本発明の実施形態を説明したが、上記実施形態は本発明の一例に過ぎない。例えば、以下のような変形例も考えられる。
（１）  ＬＥＤ
実施形態ではＬＥＤについて特に言及していないが、２種類以上のＬＥＤを含むこととしてもよい。図１９に、光源の変形例を示す。光源は、基板１５１およびＬＥＤ１５２ａ、１５２ｂを備える。例えば、ＬＥＤ１５２ａが白色のＬＥＤであり、ＬＥＤ１５２ｂが赤色のＬＥＤである。白色のＬＥＤと赤色のＬＥＤを混載することで、演色性の向上を図っている。
【００７１】
ところで、図２０に示すように、ＬＥＤ１５２ａとＬＥＤ１５２ｂとで発光効率の温度依存性が異なることがある。この場合、図１９に示すように、基板１５１の中央領域１５１ｃには発光効率の温度依存性の小さなＬＥＤを実装し、周辺領域１５１ｄには発光効率の温度依存性の大きなＬＥＤを実装することとしてもよい。これにより、基板１５１の中央領域１５１ｃに実装されたＬＥＤの発光効率の温度依存性の平均値を周辺領域１５１ｄに実装されたＬＥＤの発光効率の温度依存性の平均値よりも小さくすることができる。通常、光源の中央領域１５１ｃの温度が周辺領域１５１ｄの温度よりも高くなりやすい。図１９のような配置にすることで、光源全体の発光効率を向上させることができる。
【００７２】
（２）  第３熱交換器
実施形態では、第３熱交換器内の流路が渦巻き状であるが、本発明は、これに限られない。図２１〜図２３に、第３熱交換器の変形例を示す。
図２１の第３熱交換器１４１Ａは、第１円板部材１６１Ａと第２円板部材１６２とを備える。第１円板部材１６１Ａは、上面１６１Ａａに、円形に形成された円形凹部１６３Ａを有する。また、円形凹部１６３Ａ内の中央に貫通孔１６４Ａが形成され、円形凹部１６３Ａ内の端に貫通孔１６５Ａが形成されている。貫通孔１６４Ａ、１６５Ａは、円形凹部の底面から第１円板部材１６１Ａの下面１６１Ａｂまで貫通している。第１円板部材１６１Ａと第２円板部材１６２を結合すれば、円形凹部１６３Ａが蓋をされる形となり、冷媒の流路が形成される。第１円板部材１６１Ａの貫通孔１６４Ａを流路への冷媒の流入口とし、第１円板部材１６１Ａの貫通孔１６５Ａを流路への冷媒の流出口とする。これにより、冷媒を中央から外方に向かう方向に流すことができる。
【００７３】
図２２の第３熱交換器１４１Ｂは、第１円板部材１６１Ｂと第２円板部材１６２とを備える。第１円板部材１６１Ｂは、上面１６１Ｂａに、複数個所で折り返された溝１６３Ｂを有する。溝１６３Ｂは、第１円板部材１６１Ｂの上面１６１Ｂａから下面１６１Ｂｂまで貫通する貫通孔１６４Ｂに連通している。溝１６３Ｂの両端部は、第１円板部材１６１Ｂの上面１６１Ｂａから下面１６１Ｂｂまで貫通する貫通孔１６５Ｂに連通している。第１円板部材１６１Ｂと第２円板部材１６２を結合すれば、溝１６３Ｂが蓋をされる形となり、冷媒の流路が形成される。第１円板部材１６１Ｂの貫通孔１６４Ｂを流路への冷媒の流入口とし、第１円板部材１６１Ｂの貫通孔１６５Ｂを流路への冷媒の流出口とする。これについても、概ね、冷媒が中央から外方に向かう方向に流れるといえる。
【００７４】
図２３の第３熱交換器２４１Ａは、第１円板部材２６１Ａと第２円板部材１６２とを備える。第１円板部材２６１Ａは、上面２６１Ａａに、円形に形成された円形凹部２６３Ａｃと、円形凹部２６３Ａｃと同心で環状に形成された環状凹部２６３Ａｄとを有する。また、円形凹部２６３Ａｃ内に貫通孔２６４Ａｃ、２６５Ａｃが形成されている。貫通孔２６４Ａｃ、２６５Ａｃは、円形凹部２６３Ａｃの底面から第１円板部材２６１Ａの下面２６１Ａｂまで貫通している。また、環状凹部２６３Ａｄ内に貫通孔２６４Ａｄ、２６５Ａｄが形成されている。貫通孔２６４Ａｄ、２６５Ａｄは、環状凹部２６３Ａｄの底面から第１円板部材２６１Ａの下面２６１Ａｂまで貫通している。円形凹部２６３Ａｃは、平面視で光源１０１の中央領域に重なる。また、環状凹部２６３Ａｄは、平面視で光源１０１の周辺領域に重なる。第２円板部材１６２が第１円板部材２６１Ａに連結されることで、第３熱交換器２４１Ａの内部に第１流路２４１ｃと第２流路２４１ｄが形成される。
【００７５】
実施形態では、第１円板部材の上面に形成された溝を第２円板部材で塞ぐことにより、冷媒の流路が形成されているが、本発明はこれに限られない。例えば、図２４に示すように、第１円板部材１６１の上面に形成された溝を光源１０１の基板１５１で塞ぐこととしてもよい。この場合、ボルト孔１６８は、基板１５１に設けられる。これにより、光源１０１と冷媒との間の熱交換の効率を高めることができる。
【００７６】
実施形態では、第２円板部材はボルトとナットを用いて第１円板部材に連結されているが、本発明はこれに限られない。例えば、溶接、ロウ付け、圧入、ネジ止めの方法を採用してもよい。図２５（ａ）（ｂ）に、圧入の場合を例示し、図２５（ｃ）（ｄ）に、ネジ止めの場合を例示する。図２５（ａ）の例では、第１円板部材１６１Ｃの上面１６１ａに凹部１６９が形成されている。凹部１６９の形状は、平面視で円形であり、凹部１６９の直径は第２円板部材１６２Ｃの直径と同一または僅かに小さく、凹部１６９の深さは第２円板部材１６２Ｃの厚みと同一である。渦巻き溝１６３および環状溝１６６は、凹部１６９の底面に形成されている。第２円板部材１６２Ｃが第１円板部材１６１Ｃの凹部１６９に圧入されことにより、第２円板部材１６２Ｃが第１円板部材１６１Ｃに連結される。このとき、第２円板部材１６２Ｃの上面１６２ａは、第１円板部材１６１Ｃの上面１６１ａの凹部１６９が形成されていない領域と面一になる。また、図２５（ｂ）に示すように、凹部１６９を第２円板部材１６２Ｄの下面１６２ｂに形成することとしてもよい。凹部１６９の形状は、平面視で円形であり、凹部１６９の直径は第１円板部材１６１Ｄの直径と同一または僅かに小さい。第１円板部材１６１Ｄが第２円板部材１６２Ｄの凹部１６９に圧入されことにより、第２円板部材１６２Ｄが第１円板部材１６１Ｄに連結される。図２５（ｃ）の例では、第１円板部材１６１Ｅの上面１６１ａに凹部１６９が形成され、且つ、凹部１６９の内周面に雌ねじ１７１が形成されている。また、第２円板部材１６２Ｅの外周面に雄ねじ１７２が形成されている。第２円板部材１６２Ｅが第１円板部材１６１Ｅの凹部１６９に螺合されることにより、第２円板部材１６２Ｅが第１円板部材１６１Ｅに連結される。また、図２５（ｄ）に示すように、凹部１６９を第２円板部材１６２Ｆの下面１６２ｂに形成することとしてもよい。凹部１６９の内周面に雌ねじ１７２が形成され、第１円板部材１６１Ｆの外周面に雄ねじ１７１が形成される。第１円板部材１６１Ｆが第２円板部材１６２Ｆの凹部１６９に螺合されることにより、第２円板部材１６２Ｆが第１円板部材１６１Ｆに連結される。なお、圧入またはネジ止めにより第２円板部材を第１円板部材に連結してから、さらに、それらを溶接またはロウ付けすることとしてもよい。
【００７７】
実施形態では、第１円板部材に流路を形成するための溝が形成されているが、本発明はこれに限られない。例えば、第２円板部材に流路を形成するための溝を形成してもよい。図２６に、第３熱交換器の変形例の断面図を示す。第１円板部材１６１Ｇの第１円板部材１６１Ｇの上面１６１ａは平坦である。第２円板部材１６２Ｇの下面１６２ｂに渦巻き溝１６３および環状溝１６６が形成されている。この場合、第２円板部材１６２Ｇの上面１６２ａと渦巻き溝１６３の底面１６３ａとの間の厚みｔが薄いほど、光源１０１と冷媒との間の熱交換の効率が高くなる。そのため、図２６に示すように、渦巻き溝１６３の深さＤを幅Ｗよりも大きくしてもよい。
【００７８】
実施形態では、第３熱交換器の形状が平面視円形であるが、本発明はこれに限られない。例えば、平面視で三角形、四角形、五角形、六角形などの多角形でもよい。図２７に四角形の場合を例示する。第３熱交換器１４１Ｈは、第１矩形部材１６１Ｈと第２矩形部材１６２Ｈとを備える。第１矩形部材１６１Ｈは、上面に形成された渦巻き溝１６３Ｈを有する。
【００７９】
実施形態では、第３熱交換器が溝を有する部材と溝の塞ぐ部材とから構成されているが、本発明はこれに限られない。例えば、図２８に示すように、第３熱交換器１４１Ｉが渦巻き状に巻回された配管であることとしてもよい。
実施形態では、冷媒の流路の封止性を向上させるためにＯリングを用いているが、本発明は、これに限られない。例えば、弾性を持つ樹脂製のガスケット、セミメタルガスケットおよび金属製ガスケットを用いることができる。また、例えば、環状溝１６６を設けずに、第１円板部材１６１および第２円板部材１６２の間にシート材を挟みこむこととしてもよい。また、例えば、第１円板部材１６１の渦巻き溝１６３よりも外周に半液状のシール剤を塗布してから、第１円板部材１６１に第２円板部材１６２を連結することとしてもよい。
【００８０】
（３）  流量調整
実施形態では、冷媒循環回路の第３熱交換器に流す冷媒の流量Ｆｌを、Ｆ０〜Ｆ４の５段階で制御しているが、本発明は、これに限られない。例えば、光源１０１の温度が９０℃を超えた場合に流量をＦ２とし、光源１０１の温度が７０℃を下回った場合に流量をＦ１とする、という２段階でもよい。また、５段階よりも多くして、より細かな温度調整をしてもよい。
【００８１】
（４）  流路の分割数
第２実施形態では、光源の領域を中央領域と周辺領域の２つに分け、それに合わせて冷媒の流路を２つに分けているが、本発明は、これに限られない。例えば、光源の領域を同心円状に３つ以上の領域に分け、それに合わせて冷媒の流路を３つ以上に分けてもよい。光源の領域の分割数を多くすることで、径方向の輝度ムラの低減効果を高めることができる。
【００８２】
（５）  光源
実施形態では、円形の基板上に１８個のＬＥＤが環状に配置されているが、本発明はこれに限られない。基板の形状、ＬＥＤの個数およびＬＥＤの配置は、任意に設計することができる。例えば、図２９（ａ）に例示される光源１０１Ａでは、円形の基板１５１上の中央に１個のＬＥＤ１５２が配置されている。また、図２９（ｂ）に例示される光源１０１Ｂでは、円形の基板１５１に８個のＬＥＤ１５２が十字状に配置されている。図２９（ｃ）に例示される光源１０１Ｃでは、四角形の基板１５１Ｃ上に１６個のＬＥＤ１５２が行列状に配置されている。基板の形状を四角形とした場合、円形の場合よりも基板の製造が容易になる。
【００８３】
実施形態では、複数のＬＥＤが分散配置されて面状の光源が形成されているが、本発明は、これに限られない。例えば、面状の有機ＥＬを利用して面状の光源を形成してもよい。
実施形態では、平坦な面状の光源としているが、本発明は、これに限られない。フレキシブル基板を利用することで任意の形状を実現することができる。
【００８４】
（６）  点灯回路の冷却
光源にＬＥＤを採用した場合、点灯回路が光源付近に設けられることが多い。点灯回路は、交流電力を直流電力に変換する電源回路を含み、また必要に応じてＬＥＤの発光強度を個々に制御する制御回路をさらに含む。点灯回路を光源付近に設けることで、配電盤から光源付近まで電力を交流で搬送することができるので、電力の搬送効率を向上させることができる。点灯回路に使用される電装部品の中には、その部品自体が発熱するもの、自己発熱や周囲部品からの熱による温度上昇により電気的特性が変化するもの、高温下での使用により寿命が短くなるものがある。点灯回路の特性を安定させ、且つ、寿命を長く保つためには、点灯回路を冷却することが望ましい。そこで、実施形態の第３熱交換器を点灯回路に適用してもよい。図３０に第３熱交換器を点灯回路に適用した場合を例示する。回路ユニット１８０は、金属ケース１８１と、金属ケース１８１に収容された点灯回路１８２とを備える。点灯回路１８２は、金属ケース１８１を介して第３熱交換器１４１Ｈに熱的に結合されている。これにより、点灯回路１８２の温度を目標温度の範囲内に維持することができる。
【００８５】
なお、光源の代わりに点灯回路を冷却することとしてもよいし、光源と点灯回路の両方を冷却することとしてもよい。前者の場合は、目標温度、第１閾値、第２閾値の具体的数値が光源の場合と異なることがあるが、システム構成および動作については光源の場合と同様である。従って、上述の実施形態および変形例を適用することができる。後者の場合は、点灯回路用の第３熱交換器を光源用の第３熱交換器に並列に接続することにより実現することができる。
【００８６】
図３０に示された点灯回路および第３熱交換器は、あくまで例示であり、この態様には限られない。例えば、点灯回路は金属ケースに収容されていなくてもよい。
（７）  第２流路の用途
実施形態では、第２流路１０３が空気調和機に利用されるものとして説明しているが、これに限られない。物質を冷却する運転状態と物質を加熱する運転状態とで第２流路１０３内の冷媒の流れの向きが反転する設備であれば、同様に適用可能である。環境温度の変化にかかわらずに物質の温度を一定に維持する設備や、物質に加熱と冷却の熱処理を実施する設備などに第２流路を適用してもよい。
【００８７】
（８）  実施形態および変形例の組合せ
実施形態および変形例の各構成要素を、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で任意に組み合わせてもよい。
例えば、第２実施形態は、第３実施形態および第４実施形態に適用可能である。また、第３実施形態の暖房運転の通常モードに、第４実施形態の単独モードを適用してもよい。この場合、第３実施形態の第４流路切替機構が、第５状態に代えて第７状態を実現できる仕様であればよい。第７状態では、第２流路３０３の第５ポート１０３ｅと第３ポート１０３ｃの間が遮断されて、第５ポート１０３ｅと第５流路３１０との間も遮断される。これにより、暖房運転の通常モードに単独モードを適用することができる。
【符号の説明】
【００８８】
１００、２００、３００、４００    照明システム
１０１    光源
１０２    第１流路
１０３、３０３、４０３    第２流路
１０３ａ  第１ポート
１０３ｂ  第２ポート
１０３ｃ  第３ポート
１０３ｄ  第４ポート
１０３ｅ  第５ポート
１０４、２０４    第３流路
１０５    第１流路切替機構
１０６    第２流路切替機構
１０６ｃ  第１入力
１０６ｄ  第２入力
１０６ｅ  出力
１０７、２０７、３０７、４０７    制御装置
１０８    インターフェイス
１２１    圧縮機
１２１ａ  吸入口
１２１ｂ  吐出口
１２２    第１熱交換器
１２３    膨張弁
１２４    第２熱交換器
１２５    流量制御弁
１２６    ファン
１２７    ファン
１２８    センサ
１４１、２４１    第３熱交換器
１４１ａ  流入口
１４１ｂ  流出口
１４２    流量制御弁
１４３    センサ
１４４    センサ
３０９    第４流路
３１０    第５流路
３４５    第３流路切替機構
３４６    第４流路切替機構
４４７    弁
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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