(57)【要約】【課題】直達光を直接的に室内利用しない状態や室内利用する状態について、季節によらず適切化することができる多段型プリズム窓を提供する。【解決手段】多段型プリズム窓１は、第１所定角度以上となる光を反射部材３２に集光させて再帰反射させる第１プリズム３１と、第２所定角度以上となる光を吸熱部材４３や反射部材４２に集光させて室内暖房に利用する第２プリズム４１とを備えると共に、第１プリズム３１の室内側に接する第１空間Ｓ１、及び、第２プリズム４１の室内側に接する第２空間Ｓ２の少なくとも一方を液体で満たす液体制御機構３４，４５を備える。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１透明性板材と、
前記第１透明性板材に対して前記第１透明性板材よりも室内側で略平行配置される第２透明性板材と、
前記第１及び第２透明性板材の間に配置される第１プリズムと、
前記第１プリズムの所定面に設けられ太陽光を不透過とする不透過部材と、
前記第１及び第２透明性板材の間において前記第１プリズムよりも室内側に配置される第２プリズムと、
前記第２プリズムの所定面に設けられた吸熱部材と、
前記第１プリズムの室内側に接する第１空間、及び、前記第２プリズムの室内側に接する第２空間の少なくとも一方を液体で満たす液体制御機構と、を備え、
前記第１プリズムは、前記第１空間が液体で満たされておらず空隙となっている場合において、前記第１及び第２透明性板材の法線に対する角度が第１所定角度以上となる光を前記不透過部材に集光させて室内への光路を遮断状態とし、前記第１所定角度未満となる光を透過させ、
前記第２プリズムは、前記第２空間が液体で満たされておらず空隙となっている場合において、前記法線に対する角度が第２所定角度以上となる光を前記吸熱部材に集光させて室内暖房に利用すると共に、前記第２所定角度未満となる光を透過させる
ことを特徴とする多段型プリズム窓。
【請求項２】
第１透明性板材と、
前記第１透明性板材に対して前記第１透明性板材よりも室内側で略平行配置される第２透明性板材と、
前記第１及び第２透明性板材の間に配置される第１プリズムと、
前記第１プリズムの所定面に設けられ光を不透過とする不透過部材と、
前記第１及び第２透明性板材の間において前記第１プリズムよりも室内側に配置される第２プリズムと、
前記第２プリズムの所定面に設けられた反射部材と、
前記第１プリズムの室内側に接する第１空間、及び、前記第２プリズムの室内側に接する第２空間の少なくとも一方を液体で満たす液体制御機構と、を備え、
前記第１プリズムは、前記第１空間が液体で満たされておらず空隙となっている場合において、前記第１及び第２透明性板材の法線に対する角度が第１所定角度以上となる光を前記不透過部材に集光させて室内への光路を遮断状態とし、前記第１所定角度未満となる光を透過させ、
前記第２プリズムは、前記第２空間が液体で満たされておらず空隙となっている場合において、前記法線に対する角度が第２所定角度以上となる光を前記反射部材に集光させて室内天井側に反射させると共に、前記第２所定角度未満となる光を透過させる
ことを特徴とする多段型プリズム窓。
【請求項３】
室外側において前記第１プリズムに沿う形状となり、且つ、前記第２プリズムの全部または一部を形成する中間プリズムをさらに備える
ことを特徴とする請求項１又は請求項２のいずれかに記載の多段型プリズム窓。
【請求項４】
室外側において前記第１プリズムに沿う形状となり、且つ、前記第２プリズムの全部または一部を形成する中間プリズムをさらに備え、
前記不透過部材が設けられる前記第１プリズムの所定面と、前記吸熱部材が設けられる前記第２プリズムの所定面とが平行且つ載置状態となっている
ことを特徴とする請求項１に記載の多段型プリズム窓。
【請求項５】
前記液体制御機構は、前記第１空間及び前記第２空間のそれぞれに対して設けられ、温度に応じて吸水性を発揮する状態と発揮しない状態とで変化する高分子を有し、当該高分子は、吸水性を発揮する状態において水を吸水して前記第１空間又は前記第２空間から液体である水を抜き取り、吸水性を発揮しない状態において水を放出して前記第１空間又は前記第２空間を液体である水で満たす
ことを特徴とする請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の多段型プリズム窓。
【請求項６】
前記液体制御機構は、
前記第１空間と前記第２空間とを接続する流路と、
前記流路を介して、前記第１空間から前記第２空間へ、及び、前記第２空間から前記第１空間へ液体を移送するポンプ手段と、
を備えることを特徴とする請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の多段型プリズム窓。
【請求項７】
前記ポンプ手段は、ユーザからの操作力を利用して液体を移送する
ことを特徴とする請求項６に記載の多段型プリズム窓。
【請求項８】
前記液体制御機構は、面材と、前記面材の両側にそれぞれ設けられ、一方が前記第１空間に連通し他方が前記第２空間に連通すると共に内部に液体を収納可能な第１及び第２袋体と、前記面材の少なくとも一部又は別部材として設けられ特定温度以上で前記面材が他側に突出又は移動させた他側変位状態となる力を付与する形状記憶バネと、前記面材の少なくとも一部又は別部材として設けられ特定温度以上で前記形状記憶バネが付与する力に打ち勝てず前記面材を前記他側変位状態とし前記特定温度未満で前記形状記憶バネが付与する力に打ち勝って前記面材を一側に突出又は移動させた一側変位状態とするバイアスバネと、を備え、
前記第１袋体は、前記バイアスバネが前記形状記憶バネに打ち勝って前記面材が一側変位状態となったときに押し潰されて液体を前記第１空間に流入させ、前記バイアスバネが前記形状記憶バネに打ち勝てず前記面材が他側変位状態となったときに押し潰されることなく前記第１空間からの液体を抜き取って内部に収納し、
前記第２袋体は、前記バイアスバネが前記形状記憶バネに打ち勝って前記面材が一側変位状態となったときに押し潰されることなく前記第２空間からの液体を抜き取って内部に収納し、前記バイアスバネが前記形状記憶バネに打ち勝てず前記面材が他側変位状態となったときに押し潰されて液体を前記第２空間に流入させる
ことを特徴とする請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の多段型プリズム窓。
【請求項９】
前記液体制御機構は、面材と、前記面材の両側にそれぞれ設けられ、一方が前記第１空間に連通し他方が前記第２空間に連通すると共に内部に液体を収納可能な第１及び第２袋体と、前記第１袋体の内部に収納され、温度に応じて気化状態と液化状態とで変化する物質を内包して特定温度以上で膨張状態となり特定温度未満で収縮状態となり膨張状態において前記面材を押圧して当該面材を他側に突出又は移動させた他側変位状態とする内部袋体と、前記面材の少なくとも一部又は別部材として設けられ特定温度以上で前記膨張状態の内部袋体が前記面材を押圧する力に打ち勝てず前記面材を前記他側変位状態とし前記特定温度未満で前記面材を一側に突出又は移動させた一側変位状態とするバイアスバネと、を備え、
前記第１袋体は、特定温度以上で前記内部袋体が膨張状態となり前記面材に押圧力を付与して前記面材が前記他側変位状態になったときに押し潰されることなく前記第１空間からの液体を抜き取って内部に収納し、特定温度未満で前記内部袋体が収縮状態となり前記面材に押圧力を付与せず前記面材が前記一側変位状態になったときに押し潰されて液体を前記第１空間に流入させ、
前記第２袋体は、特定温度以上で前記内部袋体が膨張状態となり前記面材に押圧力を付与して前記面材が前記他側変位状態になったときに押し潰されて液体を前記第２空間に流入させ、特定温度未満で前記内部袋体が収縮状態となり前記面材に押圧力を付与せず前記面材が前記一側変位状態になったときに押し潰されることなく前記第２空間からの液体を抜き取って内部に収納する
ことを特徴とする請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の多段型プリズム窓。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、多段型プリズム窓に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、複数の透明性板材の間に、又は透明性板材と一体にプリズムを設けることで、太陽からの直達光を太陽側に再帰反射させる再帰反射窓が提案されている（例えば特許文献１〜３参照）。さらに、プリズムを利用して直達光を反射させて室内天井側を照明する室内利用窓についても提案されている（例えば特許文献４〜６参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１５−２１０３１９号公報
【特許文献２】特開２０１５−１７４８１０号公報
【特許文献３】特開２０１７−２１１４４２号公報
【特許文献４】特開２０１７−２１４８２２号公報
【特許文献５】特開２０１７−１６１６９２号公報
【特許文献６】特開２０１７−１５１２４９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ここで、本件発明者は、夏場に直達光を再帰反射等させることにより直達光を室内利用せずに冷房効率の低下を抑え、冬場に直達光を室内利用して例えば暖房効率の向上を図ることを考えており、再帰反射窓等のように直達光を直接的に室内利用しない窓と、室内利用窓のように直達光を直接取り込んだり輻射暖房に利用したりして室内利用する窓とを両立させることを研究している。また、本件発明者は、夏場と冬場との太陽高度の差を利用して、前者窓と後者窓とを切替可能に構成して、両者を両立させることを研究している。しかし、太陽高度の差を利用する場合には以下の問題があった。
【０００５】
図１２は、１年間の南中高度と最低気温及び最高気温との相関を示すグラフである。図１２に示すように、南中高度は、春分の日及び秋分の日で約５５度で同じとなる。一方、最低気温及び最高気温は、春分の日と秋分の日とで約１５度の差が発生してしまい、太陽高度が同じにもかかわらず春分の日の方が秋分の日よりも寒くなってしまう。このため、太陽高度でいうと晩秋の太陽高度が４５度に落ちるまで直達光を室内利用したくなく、一方で春は太陽高度が６５度になるまで直達光を室内利用したいという状態となり、両者にズレが発生してしまう。
【０００６】
よって、いずれかの季節の太陽高度を基準に窓を作成した場合には、直達光を直接的に室内利用しない状態や室内利用する状態が他の季節で適切ではなくなってしまう。
【０００７】
本発明は、このような問題を解決するためになされたものであり、その目的とするところは、直達光を直接的に室内利用しない状態や室内利用する状態について、季節によらず適切化することができる多段型プリズム窓を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明に係る多段型プリズム窓は、第１所定角度以上となる光を不透過部材に集光させて室内への光路を遮断状態とする第１プリズムと、第２所定角度以上となる光を吸熱部材や反射部材に集光させて室内暖房に利用する第２プリズムとを備えると共に、第１プリズムの室内側に接する第１空間、及び、第２プリズムの室内側に接する第２空間の少なくとも一方を液体で満たす液体制御機構を備える。
【発明の効果】
【０００９】
本発明に係る多段型プリズム窓によれば、第１空間及び第２空間の少なくとも一方を液体で満たす液体制御機構を備えるため、第１空間や第２空間を液体で満たした場合には、第１プリズムや第２プリズムでの全反射条件を変化させて第１プリズムの機能や第２プリズムの機能を発揮させないようにすることができる。よって、太陽高度によらず例えば気温に応じていずれかの空間を液体で満たせば、第１プリズムと第２プリズムとの機能を選択的に発揮させることができる。従って、直達光を直接的に室内利用しない状態や室内利用する状態について、季節によらず適切化することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】第１実施形態に係る多段型プリズム窓を示す断面図である。
【図２】第２空間が水で満たされており第１空間から水が抜き取られた状態を示す断面図である。
【図３】第１実施形態に係る多段型プリズム窓に入射する直達光の光路を示す概念図であり、（ａ）は第１空間が水で満たされず、第２空間が水に満たされているときの光路を示し、（ｂ）は第１空間が水で満たされ、第２空間が水で満たされていないときの光路を示している。
【図４】第１実施形態に係る多段型プリズム窓の変形例を示す断面図である。
【図５】第２実施形態に係る多段型プリズム窓を示す断面図である。
【図６】第２実施形態に係る多段型プリズム窓の変形例を示す断面図である。
【図７】第３実施形態に係る多段型プリズム窓の要部拡大断面図である。
【図８】図７に示した液体制御機構の拡大側面図である。
【図９】図７に示した液体制御機構の分解斜視図である。
【図１０】第４実施形態に係る多段型プリズム窓の液体制御機構を示す拡大図であり、（ａ）は第１の状態を示し、（ｂ）は第２の状態を示している。
【図１１】第５実施形態に係る多段型プリズム窓の液体制御機構を示す拡大図であり、（ａ）は第１の状態を示し、（ｂ）は第２の状態を示している。
【図１２】日本における南中高度と最低気温及び最高気温の相関を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、本発明を好適な実施形態に沿って説明する。なお、本発明は以下に示す実施形態に限られるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において適宜変更可能である。また、以下に示す実施形態においては、一部構成の図示や説明を省略している箇所があるが、省略された技術の詳細については、以下に説明する内容と矛盾点が発生しない範囲内において、適宜公知又は周知の技術が適用されていることはいうまでもない。
【００１２】
図１は、第１実施形態に係る多段型プリズム窓を示す断面図である。図１に示す多段型プリズム窓１は、概略的に２枚の透明性板材１０と、封止部材２０と、第１のプリズム要素３０と、第２のプリズム要素４０と、透明性の平板からなる中間板材５０を備えている。第１のプリズム要素３０と第２のプリズム要素４０とは、透明性の中間板材５０によって隔てられている。
【００１３】
第１のプリズム要素３０は、２枚のジグザグ状に形成された透明性の薄膜フィルムＴＦを備え、２枚の薄膜フィルムＴＦの両側に軟質の透明性樹脂材が充填されて形成されている。２枚の薄膜フィルムＴＦの室外側は複数の第１プリズム３１となっており、室内側は複数の像回復プリズム３３となっている。なお、厳密には第１プリズム３１及び像回復プリズム３３は透明性樹脂材のみならず薄膜フィルムＴＦを含む。
【００１４】
また、２枚の薄膜フィルムＴＦの間は空間（第１空間Ｓ１）となっている。このため、第１空間Ｓ１は第１プリズム３１の室内側、且つ、像回復プリズム３３の室外側に接して設けられることとなる。さらに、第１のプリズム要素３０は、複数の反射部材（不透過部材）３２と、液体制御機構３４とを備えている。液体制御機構３４は、第１空間Ｓ１を水（液体）で満たしたり第１空間Ｓ１から水を抜き取ったりするものである。
【００１５】
第２のプリズム要素４０についても第１のプリズム要素３０と同様に、２枚のジグザグ状に形成された透明性の薄膜フィルムＴＦを備え、２枚の薄膜フィルムＴＦの両側に軟質の透明性樹脂材が充填されて形成されている。２枚の薄膜フィルムＴＦの室外側は複数の第２プリズム４１となっており、室内側は複数の像回復プリズム４４となっている。なお、厳密には第１プリズム３１及び像回復プリズム３３は透明性樹脂材のみならず薄膜フィルムＴＦを含む。
【００１６】
また、２枚の薄膜フィルムＴＦの間は空間（第２空間Ｓ２）となっている。このため、第２空間Ｓ２は第２プリズム４１の室内側、且つ、像回復プリズム４４の室外側に接して設けられることとなる。さらに、第２のプリズム要素４０は、複数の反射部材４２と、複数の吸熱部材４３と、液体制御機構４５とを備えている。液体制御機構４５は、第２空間Ｓ２を水で満たしたり水を抜き取ったりするものである。
【００１７】
なお、第１実施形態において各プリズム３１，３３，４１，４４は透明性の薄膜フィルムＴＦによって形状が画定される軟質樹脂を含むが、これに限らず、例えば薄膜フィルムＴＦを有さずに各プリズム３１，３３，４１，４４が固体等によって構成されてもよい。さらに、薄膜フィルムＴＦは、耐久性や折り曲げ性の観点からＰＥＴ（Polyethylene terephthalate）フィルムであることが好ましく、更に好ましくはフレネル反射を抑えるために低反射処理が施されたものが良い。
【００１８】
以下各部について詳細に説明する。２枚の透明性板材１０は、互いに略平行配置されるガラス材や樹脂材等の透明性の板材である。２枚の透明性板材１０は第１透明性板材１０ａと第２透明性板材１０ｂとからなる。第１透明性板材１０ａは室外側に配置され、第２透明性板材１０ｂは第１透明性板材１０ａよりも室内側に配置されている。
【００１９】
封止部材２０は、２枚の透明性板材１０の周端部において２枚の透明性板材１０の間に介在するものである。２枚の透明性板材１０の周端部に封止部材２０が設けられることによって、２枚の透明性板材１０と封止部材２０とによって閉じられた内部空間が形成され、この内部空間に第１及び第２のプリズム要素３０，４０が設けられる。
【００２０】
第１のプリズム要素３０の複数の第１プリズム３１は、第１透明性板材１０ａと第２透明性板材１０ｂとの間の内部空間に配置されるものであって、それぞれが断面視して三角形状とされた透明性部材からなるプリズム（すなわち三角柱形状のプリズム）となっている。これらの第１プリズム３１は、第１の辺３１ａが第１透明性板材１０ａに沿うように第１透明性板材１０ａに面して配置されている（第１実施形態では接触して配置されている）。第１プリズム３１の第２の辺３１ｂと第３の辺３１ｃは、第１の辺３１ａに対して所定の角度を有して延びている。第２の辺３１ｂは、第３の辺３１ｃよりも鉛直下方側に位置する辺である。なお、第１プリズム３１が固体によって構成される場合等には、第１プリズム３１は第１透明性板材１０ａに対して僅かに離間して配置されていてもよい。
【００２１】
反射部材３２は、太陽光を不透過とする部材であって、室内への光路を遮断状態とするものである。本実施形態において反射部材３２は、例えば可視光及び赤外線の反射率が７０％以上となる部材である。この反射部材３２は、第１プリズム３１の第２の辺３１ｂ（所定面）に設けられた白色や銀色系の塗装で形成されており、より好ましくは水に濡れると透明化し乾くと白色や銀色系になる薄膜フィルムＴＦの第１空間Ｓ１側に設けられた水発色インキの塗装である。
【００２２】
複数の像回復プリズム３３は、第１透明性板材１０ａと第２透明性板材１０ｂとの間に配置されるものであって、２枚の薄膜フィルムＴＦと中間板材５０との間を埋めるように配置されている。これらの像回復プリズム３３は、室内から景色を見た場合に第１プリズム３１によって生じる景色の歪みを抑えるものとなる。
【００２３】
液体制御機構３４は、第１のプリズム要素３０の上部に設けられる高分子によって構成されている。この高分子は容器Ｃ１内に収納されている。容器Ｃ１は底部に開口が設けられている。開口は第１空間Ｓ１につながっている。高分子は、温度に応じて吸水性を発揮する状態と発揮しない状態とで変化するものであって、より詳しくは上限臨界溶液温度（第１特定温度）以上で吸水性を発揮し、上限臨界溶液温度未満で疎水性を発揮するスルホベタインポリマーやＰＡＵ（ポリ（アリルアミン−ｃｏ−アリルウレア））等である。また、高分子は充分な量が設けられており、高分子が吸水性を発揮した場合に水を吸水して第１空間Ｓ１から水を抜き取り、疎水性を発揮した状態において水を放出して第１空間Ｓ１を水で満たす。
【００２４】
第２のプリズム要素４０の複数の第２プリズム４１は、２枚の透明性板材１０の間の内部空間において第１プリズム３１よりも室内側に配置されるものであって、それぞれが断面視して三角形状とされた透明性部材からなるプリズム（すなわち三角柱形状のプリズム）となっている。これらの第２プリズム４１は、第１の辺４１ａが平板状の中間板材５０に沿うように設けられている（第１実施形態では接触して配置されている）。第２プリズム４１の第２の辺４１ｂと第３の辺４１ｃは、第１の辺４１ａに対して所定の角度を有して延びている。第２の辺４１ｂは、第３の辺４１ｃよりも鉛直下方側に位置する辺である。なお、第２プリズム４１が固体によって構成される場合等には、第２プリズム４１は中間板材５０に対して僅かに離間して配置されていてもよい。
【００２５】
ここで、第２プリズム４１は、反射用の反射プリズム４１Ａと、吸熱用の吸熱プリズム４１Ｂとを備えている。反射プリズム４１Ａは、吸熱プリズム４１Ｂと形状が異なっており、断面視して鈍角三角形となっている。この反射プリズム４１Ａは、鈍角部分が室外側に向くようにされており、下側となる第２の辺４１ｂがやや室内側に傾斜した状態となっている。一方、吸熱プリズム４１Ｂは、断面視して直角三角形、又は直角に近い角度部分を有する三角形となっており、直角部分（又は直角に近い角度部分）が室内側に向くようになっている。反射プリズム４１Ａには反射部材４２が設けられ、吸熱プリズム４１Ｂには吸熱部材４３が設けられている。
【００２６】
反射部材４２は、第１のプリズム要素３０の反射部材３２と同様の部材であって、本実施形態においては例えば可視光及び赤外線の反射率が７０％以上となる部材である。この反射部材４２は、反射プリズム４１Ａの第２の辺４１ｂ（所定面）に設けられた白色や銀色系の塗装で形成されており、より好ましくは水に濡れると透明化し乾くと白色や銀色系になる薄膜フィルムＴＦの第２空間Ｓ２側に設けられた水発色インキの塗装である。
【００２７】
吸熱部材４３は、例えば可視光及び赤外線の吸収率が７０％以上となる部材であって、例えば太陽光波長領域（０．３〜２．５μｍ）では吸収率が大きく、赤外線波長領域（３．０〜２０μｍ）では放射率が小さくされた選択吸収部材が該当する。この吸熱部材４３は、吸熱プリズム４１Ｂの第２の辺４１ｂ（所定面）に設けられた黒色系の塗装で形成されており、より好ましくは太陽からの直達光を受光したときに反応して黒色系に発色するフォトクロミックインクの塗装である。なお、第１のプリズム要素３０の薄膜フィルムＴＦがＰＥＴフィルムである場合には紫外線がカットされるため、可視光に対する応答性が高いフォトクロミックインクの塗装であることが好ましい。
【００２８】
像回復プリズム４４は、第１透明性板材１０ａと第２透明性板材１０ｂとの間に配置されるものであって、２枚の薄膜フィルムＴＦと第２透明性板材１０ｂとの間を埋めるように配置されている。これらの像回復プリズム４４は、室内から景色を見た場合に第２プリズム４１によって生じる景色の歪みを抑えるものとなる。
【００２９】
液体制御機構４５は、第２のプリズム要素４０の上部に設けられる高分子によって構成されている。この高分子は容器Ｃ２内に収納されている。容器Ｃ２は底部に開口が設けられている。開口は第２空間Ｓ２につながっている。高分子は、温度に応じて吸水性を発揮する状態と発揮しない状態とで変化するものであって、より詳しくは下限臨界溶液温度（第２特定温度）未満で吸水性を発揮し、下限臨界溶液温度以上で疎水性を発揮するＮ−イソプロピルアクリルアミド（ＮＩＰＡ）ゲル等である。また、高分子は充分な量が設けられており、高分子が吸水性を発揮した場合に水を吸水して第２空間Ｓ２から水を抜き取り、疎水性を発揮した状態において水を放出して第２空間Ｓ２を水で満たす。
【００３０】
なお、以下おいて第１のプリズム要素３０の液体制御機構３４が有する高分子の上限臨界溶液温度と、第２のプリズム要素４０の液体制御機構４５が有する高分子の下限臨界溶液温度とは、同じ温度であるものとする。しかし、上限臨界溶液温度と下限臨界溶液温度とは同じ温度に限らず、異なっていてもよい。このため、例えば、第１空間Ｓ１と第２空間Ｓ２との双方が水で満たされること等があってもよい。
【００３１】
なお、図１は第１空間Ｓ１が水で満たされており第２空間Ｓ２から水が抜き取られた例を示している。第１空間Ｓ１が水で満たされた場合、第１空間Ｓ１から水が抜き取られたときと比較すると、第１プリズム３１の第３の辺３１ｃにおける光の全反射条件が異なることとなる。
【００３２】
図２は、第２空間Ｓ２が水で満たされており第１空間Ｓ１から水が抜き取られた状態を示す断面図である。第２空間Ｓ２が水で満たされた場合、第２空間Ｓ２から水が抜き取られたときと比較すると、第２プリズム４１の第３の辺４１ｃにおける光の全反射条件が異なることとなる。
【００３３】
図３は、第１実施形態に係る多段型プリズム窓１に入射する直達光の光路を示す概念図であり、（ａ）は第１空間Ｓ１が水で満たされず、第２空間Ｓ２が水に満たされているときの光路を示し、（ｂ）は第１空間Ｓ１が水で満たされ、第２空間Ｓ２が水で満たされていないときの光路を示している。
【００３４】
図３（ａ）に示すように、本実施形態において第１プリズム３１は、第１空間Ｓ１が水で満たされておらず空隙となっている場合において、２枚の透明性板材１０の法線Ｎに対する角度が第１所定角度θ１（例えば４５度）以上となる直達光ＯＰ１（例えば夏場の直達光）を反射部材３２に集光させて再帰反射させるように、屈折率と三角形状の内角とが設定されている。具体的に説明すると、第１プリズム３１は、直達光ＯＰ１の第３の辺３１ｃへの入射角が臨界角以上となるように、屈折率と三角形状の内角とが設定されている。
【００３５】
さらに、第１プリズム３１は、第１空間Ｓ１が水で満たされておらず空隙となっている場合、法線Ｎに対する角度が第１所定角度θ１未満となる光（後述の直達光ＯＰ２や地面からの反射光等の光ＳＬ）について透過させるように、屈折率と三角形状の内角とが設定されている。
【００３６】
なお、図３（ａ）に示す直達光ＯＰ１は、まず第１プリズム３１の第３の辺３１ｃに到達しているが、上記の如く屈折率と三角形状の内角とが設定されていれば、最初に第２の辺３１ｂに到達する直達光であっても、同様に再帰反射されることとなる。
【００３７】
また、図３（ｂ）に示すように、本実施形態において第２プリズム４１の反射プリズム４１Ａは、第２空間Ｓ２が水で満たされておらず空隙となっている場合において、法線Ｎに対する角度が第２所定角度θ２（例えば２８度）以上となる直達光ＯＰ２（例えば冬場の直達光）を反射部材４２に集光させて室内天井側に反射させるように、屈折率と三角形状の内角とが設定されている。
【００３８】
さらに、第２プリズム４１の吸熱プリズム４１Ｂは、第２空間Ｓ２が水で満たされておらず空隙となっている場合において、法線Ｎに対する角度が第２所定角度θ２以上となる直達光ＯＰ２を吸熱部材４３に集光させて室内暖房に利用できるように、屈折率と三角形状の内角とが設定されている。
【００３９】
さらに、反射プリズム４１Ａ及び吸熱プリズム４１Ｂは、第２空間Ｓ２が水で満たされておらず空隙となっている場合、法線Ｎに対する角度が第２所定角度θ２未満となる光（地面からの反射光等の光ＳＬ）について透過させるように、屈折率と三角形状の内角とが設定されている。
【００４０】
次に、図１〜図３を参照して、第１実施形態に係る多段型プリズム窓１の作用を説明する。
【００４１】
まず、夏場等の暖かい環境下においては、周囲温度が液体制御機構３４が有する高分子の上限臨界溶液温度以上、且つ、液体制御機構４５が有する高分子の下限臨界溶液温度以上となる。このため、液体制御機構３４が有する高分子は親水性を発揮して水を吸収し、第１空間Ｓ１から水を抜き取る。一方、液体制御機構４５が有する高分子は疎水性を発揮して水を放出し、第２空間Ｓ２を水で満たす。これにより、多段型プリズム窓１は、図２及び図３（ａ）に示すようになる。
【００４２】
この状態で、法線Ｎに対する角度が第１所定角度θ１以上となる直達光ＯＰ１が第１透明性板材１０ａに入射したとする。このとき、直達光ＯＰ１は第１透明性板材１０ａを透過して第１プリズム３１に至る。
【００４３】
第１プリズム３１に至った直達光ＯＰ１は、１）第３の辺３１ｃのみで全反射して第２の辺３１ｂに対して設けられる反射部材３２に至るものと、２）第３の辺３１ｃで全反射した後に第１の辺３１ａで全反射して第２の辺３１ｂに対して設けられる反射部材３２に至るものと、３）直接第２の辺３１ｂに対して設けられる反射部材３２に至るものとがある。これらの光は全て反射部材３２での反射を利用して再帰反射される。すなわち、第１透明性板材１０ａから太陽側に向けて出射されることとなる。
【００４４】
なお、法線Ｎに対する角度が第１所定角度θ１未満となる光が第１透明性板材１０ａに入射したとすると、この光は、第１プリズム３１及び像回復プリズム３３を透過すると共に第２のプリズム要素４０についても透過して室内側に至ることとなる。
【００４５】
一方、冬場等の寒い環境下においては、周囲温度が液体制御機構３４が有する高分子の上限臨界溶液温度未満、且つ、液体制御機構４５が有する高分子の下限臨界溶液温度未満となる。このため、液体制御機構３４が有する高分子は疎水性を発揮して水を放出し、第１空間Ｓ１を水で満たす。一方、液体制御機構４５が有する高分子は親水性を発揮して水を吸収し、第２空間Ｓ２から水を抜き取る。これにより、多段型プリズム窓１は、図１及び図３（ｂ）に示すようになる。
【００４６】
この状態で、法線Ｎに対する角度が第２所定角度θ２以上となる直達光ＯＰ２が第１透明性板材１０ａに入射したとする。このとき、直達光ＯＰ２は第１のプリズム要素３０を透過して、第２プリズム４１に至る。
【００４７】
第２プリズム４１のうち反射プリズム４１Ａに至った直達光ＯＰ２は、１）第３の辺４１ｃのみで全反射して第２の辺４１ｂに対して設けられる反射部材４２に至るものと、２）第３の辺４１ｃで全反射した後に第１の辺４１ａで全反射して第２の辺４１ｂに対して設けられる反射部材４２に至るものと、３）直接第２の辺４１ｂに対して設けられる反射部材４２に至るものとがある。これらの光は全て反射部材４２での反射を利用して室内天井側に反射される。すなわち、第２透明性板材１０ｂから天井側に向けて出射されることとなる。
【００４８】
また、第２プリズム４１のうち吸熱プリズム４１Ｂに至った直達光ＯＰ２は、１）第３の辺４１ｃのみで全反射して第２の辺４１ｂに対して設けられる吸熱部材４３に至るものと、２）第３の辺４１ｃで全反射した後に第１の辺４１ａで全反射して第２の辺４１ｂに対して設けられる吸熱部材４３に至るものと、３）直接第２の辺４１ｂに対して設けられる吸熱部材４３に至るものとがある。これらの光は全て吸熱部材４３で熱吸収され、第２透明性板材１０ｂに伝達して室内側に輻射暖房されることとなる。
【００４９】
以上より、周囲温度が高い場合には、第１所定角度θ１以上の直達光ＯＰ１を再帰反射させて室内を加熱することなく、周囲温度が低い場合には、第２所定角度θ２以上の直達光ＯＰ２を室内天井側に反射させたり吸熱させたりして室内利用することができる。
【００５０】
このようにして、第１実施形態に係る多段型プリズム窓１によれば、第１空間Ｓ１及び第２空間Ｓ２の少なくとも一方を水で満たす液体制御機構３４，４５を備えるため、第１空間Ｓ１や第２空間Ｓ２を水で満たした場合には、第１プリズム３１や第２プリズム４１での全反射条件（第２の辺３１ｂ，４１ｂを除く面の反射条件）を変化させて第１プリズム３１の機能や第２プリズム４１の機能を発揮させないようにすることができる。よって、例えば太陽高度によらず例えば気温に応じていずれかの空間Ｓ１，Ｓ２を液体で満たせば、第１プリズム３１と第２プリズム４１との機能を選択的に発揮させることができる。従って、直達光ＯＰ１，ＯＰ２を直接的に室内利用しない状態や室内利用する状態について、季節によらず適切化することができる。
【００５１】
また、温度に応じて吸水性を発揮する状態と発揮しない状態とで変化する高分子を有し、高分子の状態の変化を利用して第１空間Ｓ１や第２空間Ｓ２から水を吸水したり第１空間Ｓ１や第２空間Ｓ２を水で満たす。このように、高分子を利用して温度に基づく制御を行うことができ、直達光ＯＰ１，ＯＰ２を直接的に室内利用しない状態や室内利用する状態について、季節によらず一層の適切化を図ることができる。
【００５２】
なお、第１実施形態に係る多段型プリズム窓１は、図４に示すようになっていてもよい。図４は、第１実施形態に係る多段型プリズム窓１の変形例を示す断面図である。図４に示すように、変形例に係る多段型プリズム窓１は、中間板材５０として平板状の第１板材５１と第２板材５２とを備えている。第１板材５１と第２板材５２との間は真空状態となっており第１のプリズム要素３０と第２のプリズム要素４０とが互いに断熱されることとなる。この結果、吸熱部材４３の熱が第１のプリズム要素３０側に逃げ難くなり、より一層室内利用効果を高めることができる。
【００５３】
次に、本発明の第２実施形態を説明する。第２実施形態に係る多段型プリズム窓は第１実施形態のものと同様であるが、一部構成が異なっている。なお、以下の説明において第１実施形態と同一又は同様の要素には同じ符号を付して又は符号を付さず説明を省略する。
【００５４】
図５は、第２実施形態に係る多段型プリズム窓を示す断面図である。図５に示す多段型プリズム窓２は、概略的に２枚の透明性板材１０と、封止部材２０と、第１のプリズム要素３０と、第２のプリズム要素４０とを備えている点で第１実施形態と同様であるが、中間板材５０に代えて中間プリズム６０を備えている点で第１実施形態のものと異なっている。
【００５５】
中間プリズム６０は、第１のプリズム要素３０の薄膜フィルムＴＦと第２のプリズム要素４０の薄膜フィルムＴＦとの間に充填された軟質の透明性樹脂材で構成されている（厳密には薄膜フィルムＴＦと軟質の透明性樹脂材とで構成されている）。この中間プリズム６０は、室外側が第１プリズム３１に沿う形状となっており、第１実施形態に示した像回復プリズム３３を構成している。一方、中間プリズム６０は、室内側が第２プリズム４１を形成している。
【００５６】
このような構成であるため、中間板材５０を備えることなく、プリズム数についても減らし、部品点数の削減を図る構成となっている。また、中間板材５０を備えないことから薄型化も図られている。
【００５７】
なお、第２実施形態に係る多段型プリズム窓２について、直達光ＯＰ１，ＯＰ２（図３参照）の光路や作用は第１実施形態のものと同様である。
【００５８】
図６は、第２実施形態に係る多段型プリズム窓２の変形例を示す断面図である。図６に示すように、変形例に係る多段型プリズム窓２は、反射部材３２が設けられる第１プリズム３１の第２の辺３１ｂと、吸熱部材４３が設けられる吸熱プリズム４１Ｂの第２の辺４１ｂとが平行且つ載置状態となっている。
【００５９】
ここで、図５に示す例において第１プリズム３１の第２の辺３１ｂと、吸熱プリズム４１Ｂの第２の辺４１ｂとのそれぞれのなす角度は、比較的近いものとなっていた。このため、図６に示すように、これら辺３１ｂ，４１ｂを平行且つ載置状態とすることで、第１プリズム３１と吸熱プリズム４１Ｂとの間の中間プリズム６０について形状を簡素化でき、多段型プリズム窓２の製作の容易化を図ることとなる。
【００６０】
なお、変形例においては第１プリズム３１の第２の辺３１ｂの角度を変更して、吸熱プリズム４１Ｂの第２の辺４１ｂの角度に合わせるようにしている。このため、再帰反射が多少甘くなる（直達光ＯＰ１の入射角度と略同じ角度出射できなくなる）。よって、再帰反射を重視するのであれば、吸熱プリズム４１Ｂの第２の辺４１ｂの角度を変更して、第１プリズム３１の第２の辺３１ｂの角度に合わせるようにしてもよい。
【００６１】
また、変形例において中間プリズム６０は第２プリズム４１の一部を構成しており、残りの部分を第１プリズム３１によって補うようになっている。すなわち、変形例において第２プリズム４１は、第１プリズム３１と中間プリズム６０とによって構成されている。よって、第２プリズム４１は、一部が第１プリズム３１と構成が共通化された状態で第１プリズム３１よりも室内側に配置されているといえる。このように、変形例においては第１プリズム３１と第２プリズム４１においても構成を一部共通化して、一層の薄型化に寄与するものとなっている。加えて、変形例に係る中間プリズム６０は第１プリズム３１に対する像回復プリズム３３の一部も兼ねることとなる。
【００６２】
このようにして、第２実施形態に係る多段型プリズム窓２によれば、第１実施形態と同様に、直達光ＯＰ１，ＯＰ２を直接的に室内利用しない状態や室内利用する状態について、季節によらず（一層）適切化することができる。
【００６３】
さらに、第２実施形態によれば、室外側において第１プリズム３１に沿う形状となり、且つ、第２プリズム４１の全部または一部を形成する中間プリズム６０を更に備えるため、第１プリズム３１に対する像回復プリズム３３と第２プリズム４１とを兼用できると共に、この兼用により部品点数の削減を図ることで薄型化を図った多段型プリズム窓２を提供することができる。
【００６４】
さらに、反射部材３２が設けられる第１プリズム３１の第２の辺３１ｂと、吸熱部材４３が設けられる第２プリズム４１の第２の辺４１ｂとが平行且つ載置状態となっていることから、薄膜フィルムＴＦの形状や中間プリズム６０の形状が簡素化されて製作の容易化を図ることができる。
【００６５】
次に、本発明の第３実施形態を説明する。第３実施形態に係る多段型プリズム窓は第２実施形態のものと同様であるが、一部構成が異なっている。なお、以下の説明において第２実施形態と同一又は同様の要素には同じ符号を付して説明を省略する。
【００６６】
図７は、第３実施形態に係る多段型プリズム窓の要部拡大断面図である。図７に示す多段型プリズム窓３は、第２実施形態に係る多段型プリズム窓２のものと異なる液体制御機構７１を備えている。液体制御機構７１は、２枚の透明性板材１０によって挟まれる内部空間の下部に設けられている。
【００６７】
図８は、図７に示した液体制御機構７１の拡大側面図であり、図９は、図７に示した液体制御機構７１の分解斜視図である。なお、図９においては液体制御機構７１の一部構成について図示を省略している。
【００６８】
図８及び図９に示すように、液体制御機構７１は、略円筒形状となるポンプケース７１ａと、第１及び第２空間Ｓ１，Ｓ２とを接続する流路７１ｂとを備えている。流路７１ｂは、略円筒形状のポンプケース７１ａの内面に沿うように配置されている。なお、ポンプケース７１ａは、その上端が開放されており、この部位から流路７１ｂが引き出されて第１空間Ｓ１と第２空間Ｓ２とに接続されている。また、流路７１ｂは、軟質のチューブ等によって構成されている。
【００６９】
さらに、液体制御機構７１は、ポンプローラ（ポンプ手段）７１ｃと、駆動ローラ７１ｄと、操作レバー７１ｅとを備えている。ポンプローラ７１ｃは、キャリア７１ｃ１を介して周状に配置される複数（３つ）の個別ローラ７１ｃ２を有し、複数の個別ローラ７１ｃ２は軟質の流路７１ｂを押し潰すようにポンプケース７１ａに押圧状態で配置されている。
【００７０】
駆動ローラ７１ｄは、複数の個別ローラ７１ｃ２が遊星歯車機構の遊星歯車であるとした場合に、太陽歯車となる位置に設けられる電動ローラであって、ローラ長手方向を軸に左右回転可能とされたものである。また、駆動ローラ７１ｄは、モータ等の動力源を有しており、ユーザからのスイッチ操作等の指示に基づいて電動により左右回転する構成となっている。なお、駆動ローラ７１ｄは、温度センサからの信号に基づいて自動的に左右回転するようになっていてもよい。また、駆動ローラ７１ｄは、複数の個別ローラ７１ｃ２に押圧すると共に、キャリア７１ｃ１の軸を共通としている。このため、駆動ローラ７１ｄが回転すると、これに応じて各個別ローラ７１ｃ２が回転すると共にポンプローラ７１ｃも全体的に回転するようになっている。
【００７１】
また、ポンプローラ７１ｃが全体的に回転すると共に各個別ローラ７１ｃ２がそれぞれ回転した場合、複数の個別ローラ７１ｃ２が流路７１ｂを絞るようにして、液体を第１空間Ｓ１から第２空間Ｓ２へ、又は、第２空間Ｓ２から第１空間Ｓ１へ移送することとなる。さらに、第３実施形態に係る多段型プリズム窓３は、第１空間Ｓ１及び第２空間Ｓ２の一方を満たす程度の量の液体（水に限らず各プリズム３１，３３，４１，４４と近い屈折率のものが好ましい）しか有していない。このため、第３実施形態に係る多段型プリズム窓３は、第１空間Ｓ１と第２空間Ｓ２とのいずれか一方を選択的に液体で満たす構成となっている。
【００７２】
操作レバー７１ｅは、先端部がポンプローラ７１ｃの軸（すなわち駆動ローラ７１ｄと同軸）に接続され、後端部が回転操作可能な操作部位となっている。この操作レバー７１ｅは、少なくとも操作部位となる後端部が２枚の透明性板材１０と封止部材２０とによって閉じられた空間の外側に配置されている。このため、ユーザは、操作レバー７１ｅを回転操作することができる。操作レバー７１ｅが回転操作された場合には、ポンプローラ７１ｃ及び各個別ローラ７１ｃ２も回転するように接続されており、手動によっても液体を移送可能となっている。
【００７３】
なお、第３実施形態に係る多段型プリズム窓３について、直達光ＯＰ１，ＯＰ２（図３参照）の光路や作用は第１実施形態のものと同様である。
【００７４】
このようにして、第３実施形態に係る多段型プリズム窓３によれば、第２実施形態と同様に、直達光ＯＰ１，ＯＰ２を直接的に室内利用しない状態や室内利用する状態について、季節によらず（一層）適切化することができる。また、薄型化を図った多段型プリズム窓３を提供することができる。
【００７５】
さらに、第３実施形態によれば、第１空間Ｓ１から第２空間Ｓ２へ、及び、第２空間Ｓ２から第１空間Ｓ１へ液体を移送するポンプローラ７１ｃを備えるため、ポンプローラ７１ｃの動作を制御することで、例えば第１空間Ｓ１及び第２空間Ｓ２のいずれか一方を液体で満たすと共に他方を満たさないようにして、第１及び第２プリズム３１，４１の一方の機能を発揮させないようにすることができる。従って、ポンプローラ７１ｃの動作制御により、直達光ＯＰ１，ＯＰ２を直接的に室内利用しない状態や室内利用する状態について、季節によらず適切化を図ることができる。
【００７６】
また、ポンプローラ７１ｃはユーザからの操作力を利用して液体を移送するため、窓やその周辺に電気機器等を設けなくともよく、構成の簡素化を図ることができる。
【００７７】
次に、本発明の第４実施形態を説明する。第４実施形態に係る多段型プリズム窓は第３実施形態のものと同様であるが、一部構成が異なっている。なお、以下の説明において第３実施形態と同一又は同様の要素には同じ符号を付して説明を省略する。
【００７８】
図１０は、第４実施形態に係る多段型プリズム窓４の液体制御機構７２を示す拡大図であり、（ａ）は第１の状態を示し、（ｂ）は第２の状態を示している。図１０（ａ）及び図１０（ｂ）に示すように、液体制御機構７２は、ケース部材７２ａと、２枚の板バネ（面材）７２ｂ，７２ｃと、第１袋体７２ｄと、第２袋体７２ｅとを備えている。２枚の板バネ７２ｂ，７２ｃは、形状記憶板バネ（形状記憶バネ）７２ｂと、バイアスバネ７２ｃとからなる。
【００７９】
ケース部材７２ａは、外形が略ラグビーボール状に形成された剛性部材である。このケース部材７２ａの内部には、上記の形状記憶板バネ７２ｂ、バイアスバネ７２ｃ、第１袋体７２ｄ、及び第２袋体７２ｅが収納される。
【００８０】
形状記憶板バネ７２ｂとバイアスバネ７２ｃはそれぞれが板バネであって、両者の面同士が貼り付けられて面材を構成している。２枚の板バネ７２ｂ，７２ｃの上下端は、ケース部材７２ａに拘束された状態となっている。第１袋体７２ｄは、面同士が貼り付けられた２枚の板バネ７２ｂ、７２ｃの一側に２枚の板バネ７２ｂ，７２ｃと隣接して設けられ、内部に液体を収納可能となっている。この第１袋体７２ｄは第１空間Ｓ１に連通している。第２袋体７２ｅは、２枚の板バネ７２ｂ、７２ｃの他側に２枚の板バネ７２ｂ，７２ｃと隣接して設けられ、内部に液体を収納可能となっている。この第２袋体７２ｅは第２空間Ｓ２に連通している。
【００８１】
上記の形状記憶板バネ７２ｂは、特定温度（例えば３０度）以上で硬くなり他側に凸となる（突出する）ように形状記憶されている。一方、形状記憶板バネ７２ｂは、特定温度未満では柔らかくなる。
【００８２】
バイアスバネ７２ｃは、自然状態で一側に凸となっている。このバイアスバネ７２ｃは、特定温度未満で形状記憶板バネ７２ｂに打ち勝って一側に凸となるが、特定温度以上では形状記憶板バネ７２ｂに打ち勝てず他側に凸となる。
【００８３】
このような液体制御機構７２は、図１０（ａ）に示すように、周囲温度が特定温度未満となり、バイアスバネ７２ｃが形状記憶板バネ７２ｂに打ち勝って一側に凸となったとき（一側変位状態になったとき）に、第１袋体７２ｄがケース部材７２ａと形状記憶板バネ７２ｂとによって押し潰される。このため、第１袋体７２ｄ内の液体は第１空間Ｓ１に流入し、第１空間Ｓ１は液体で満たされる。一方、第２袋体７２ｅについては押し潰されることなく第２空間Ｓ２から液体を抜き取って第２空間Ｓ２内を空隙とする。
【００８４】
また、液体制御機構７２は、図１０（ｂ）に示すように、周囲温度が特定温度以上となり、バイアスバネ７２ｃが形状記憶板バネ７２ｂに打ち勝てず他側に凸となったとき（他側変位状態になったとき）に、第２袋体７２ｅがケース部材７２ａとバイアスバネ７２ｃとによって押し潰される。このため、第２袋体７２ｅ内の液体は第２空間Ｓ２に流入し、第２空間Ｓ２は液体で満たされる。一方、第１袋体７２ｄについては押し潰されることなく第１空間Ｓ１から液体を抜き取って第１空間Ｓ１内を空隙とする。
【００８５】
このようにして、第４実施形態に係る多段型プリズム窓４によれば、第３実施形態と同様に、直達光ＯＰ１，ＯＰ２を直接的に室内利用しない状態や室内利用する状態について、季節によらず（一層）適切化することができる。また、薄型化を図った多段型プリズム窓４を提供することができる。
【００８６】
さらに、第４実施形態によれば、形状記憶板バネ７２ｂとバイアスバネ７２ｃとによって第１袋体７２ｄ又は第２袋体７２ｅの一方を押し潰して第１又は第２空間Ｓ１，Ｓ２に液体を流入させるため、形状記憶板バネ７２ｂの特性を利用した温度に基づく制御を行うことができ、直達光を直接的に室内利用しない状態や室内利用する状態について、季節によらず一層の適切化を図ることができる。
【００８７】
次に、本発明の第５実施形態を説明する。第５実施形態に係る多段型プリズム窓は第３実施形態のものと同様であるが、一部構成が異なっている。なお、以下の説明において第３実施形態と同一又は同様の要素には同じ符号を付して説明を省略する。
【００８８】
図１１は、第５実施形態に係る多段型プリズム窓５の液体制御機構７３を示す拡大図であり、（ａ）は第１の状態を示し、（ｂ）は第２の状態を示している。図１１（ａ）及び図１１（ｂ）に示すように、液体制御機構７３は、ケース部材７３ａと、バイアスバネ（面材）７３ｂと、第１袋体７３ｃと、第２袋体７３ｄと、内部チューブ（内部袋体）７３ｅとを備えている。
【００８９】
ケース部材７３ａは、第４実施形態と同様に、外形が略ラグビーボール状に形成された剛性部材である。このケース部材７３ａの内部には、上記のバイアスバネ７３ｂ、第１袋体７３ｃ、第２袋体７３ｄ、及び内部チューブ７３ｅが収納される。
【００９０】
バイアスバネ７３ｂは第３実施形態と同様の板バネである。バイアスバネ７３ｂの上下端は、ケース部材７３ａに拘束された状態となっている。第１袋体７３ｃは、バイアスバネ７３ｂの一側にバイアスバネ７３ｂと隣接して設けられており内部に液体を収納可能となっている。この第１袋体７３ｃは第１空間Ｓ１に連通している。第２袋体７３ｄは、バイアスバネ７３ｂの他側にバイアスバネ７３ｂと隣接して設けられており内部に液体を収納可能となっている。この第２袋体７３ｄは第２空間Ｓ２に連通している。
【００９１】
上記のバイアスバネ７３ｂは、自然状態で第１袋体７２ｄが設けられる一側に凸となっている。内部チューブ７３ｅは、第１袋体７３ｃの内部に収納された密閉袋体である。この内部チューブ７３ｅは、温度に応じて気化状態と液化状態とで変化する物質を内包して膨張状態と収縮状態とで変化するものである。内包される物質は例えば３６度で気化するペンタンである。また、内部チューブ７３ｅは、炭化水素ガスバリア性に優れることから、熱可塑性フッ素樹脂でテトラフルオロエチレンとエチレンの共重合体であるＥＴＦＥ（ethylene tetrafluoro ethylene）等の素材で形成されることが好ましい。
【００９２】
このような液体制御機構７３は、図１１（ａ）に示すように、周囲温度が特定温度（３６度）未満となり、内部チューブ７３ｅが収縮状態となったときにバイアスバネ７３ｂが一側に凸となることで、第１袋体７３ｃがケース部材７３ａとバイアスバネ７３ｂとによって押し潰される。このため、第１袋体７３ｃ内の液体は第１空間Ｓ１に流入し、第１空間Ｓ１は液体で満たされる。一方、第２袋体７３ｄについては押し潰されることなく第２空間Ｓ２から液体を抜き取って第２空間Ｓ２内を空隙とする。
【００９３】
また、液体制御機構７２は、図１１（ｂ）に示すように、周囲温度が特定温度以上となり、内部チューブ７３ｅが膨張状態となったときにバイアスバネ７３ｂが内部チューブ７３ｅによって押されて他側に凸となる。これにより、第２袋体７３ｄがケース部材７３ａとバイアスバネ７３ｂとによって押し潰される。よって、第２袋体７３ｄ内の液体は第２空間Ｓ２に流入し、第２空間Ｓ２は液体で満たされる。一方、第１袋体７３ｃについては押し潰されることなく第１空間Ｓ１から液体を抜き取って第１空間Ｓ１内を空隙とする。
【００９４】
このようにして、第５実施形態に係る多段型プリズム窓５によれば、第３実施形態と同様に、直達光ＯＰ１，ＯＰ２を直接的に室内利用しない状態や室内利用する状態について、季節によらず（一層）適切化することができる。また、薄型化を図った多段型プリズム窓５を提供することができる。
【００９５】
さらに、第５実施形態によれば、温度に応じて気化状態と液化状態とで変化する物質を内包した内部チューブ７３ｅを備え、物質の気化状態における内部チューブ７３ｅの膨張状態と、物質の液化状態における内部チューブ７３ｅの収縮状態とを利用して、バイアスバネ７３ｂの凸方向を変化させて第１袋体７３ｃ又は第２袋体７３ｄの一方を押し潰して第１又は第２空間Ｓ１，Ｓ２に液体を流入させる。このため、物質が気化及び液化する特性を利用した温度に基づく制御を行うことができ、直達光ＯＰ１，ＯＰ２を直接的に室内利用しない状態や室内利用する状態について、季節によらず一層の適切化を図ることができる。
【００９６】
以上、実施形態に基づき本発明を説明したが、本発明は上記実施形態に限られるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、変更を加えてもよいし、可能な範囲で適宜実施形態同士の技術を組み合わせてもよい。さらに、可能な範囲で公知又は周知の技術を組み合わせてもよい。
【００９７】
例えば、上記実施形態において第１空間Ｓ１及び第２空間Ｓ２は、２枚の薄膜フィルムＴＦによって画定される空間であるが、薄膜フィルムＴＦを備えることなく、各プリズム３１，３３，４１，４４，６０等によって画定される空間であってもよい。また、各プリズム３１，３３，４１，４４，６０等は軟質樹脂ではない透明素材で作られていてもよい。
【００９８】
また、上記実施形態においては、多段型プリズム窓１〜５が立面に用いられる例を説明したが、これに限らず、屋根面に設けられてもよい。
【００９９】
さらに、第１〜５実施形態に係る多段型プリズム窓１〜５は、第２プリズム４１が反射プリズム４１Ａと吸熱プリズム４１Ｂとを備えているが、これに限らず、いずれか一方のみを備えるものであってもよい。
【０１００】
また、第１〜５実施形態に係る多段型プリズム窓１〜５は、基本的に第１空間Ｓ１と第２空間Ｓ２の一方のみが液体で満たされ、他方が空隙となることを想定しているが、これに限らず、双方が液体で満たされて通常の窓のように使用可能となっていてもよい。また、双方の空間Ｓ１，Ｓ２が空隙となってもよい。
【０１０１】
また、第１のプリズム要素３０及び第２のプリズム要素４０は、像回復プリズム３３，４４を備えているが、これに限らず、備えていなくともよい。特に、上記実施形態において像回復プリズム３３，４４が設けられていた位置が第１又は第２空間Ｓ１，Ｓ２となり、液体が満たされるようになっていてもよい。
【０１０２】
また、中間板材５０や中間プリズム６０等には、適宜低放射処理を施して吸熱部材４３の熱を室外に逃がし難くしてもよい。
【０１０３】
さらに、第１〜５実施形態に係る多段型プリズム窓１〜５は、第１プリズム３１の第２の辺３１ｂに反射部材３２が設けられているが、これに限らず、例えば直達光ＯＰ１について室内への光路を遮断状態とするのであれば、例えば光エネルギーを利用して発電を行う太陽電池パネル（光電変換部材）を備えていてもよい。この場合において、太陽電池パネルで得られた電力については、多段型プリズム窓１〜５の外部に送出されて、冷房機器の運転等に利用されてもよい。また、反射部材３２を太陽電池パネルに代える場合に限らず、反射部材３２に代えて太陽熱を利用して熱媒を加熱する集熱管（集熱部材）を備えていてもよい。この場合において、集熱管で加熱された熱媒については吸収式冷凍機の運転等に利用されてもよいし、熱媒が水である場合にはそのまま給湯利用されてもよい。
【０１０４】
加えて、第４実施形態においては、形状記憶板バネ７２ｂとバイアスバネ７２ｃとのそれぞれが面材の一部を構成しているが、これに限らず、単に板材（面材）を挟んで対抗するようにコイル状等の形状記憶バネとバイアスバネ７２ｃとが設けられるようになっていてもよい。すなわち、バネ７２ｂ，７２ｃは面材と別部材となっていてもよい。さらに、いずれか一方のバネ７２ｂ，７２ｃのみが面材を構成し、他方が別部材によって構成されても良い。また、面材は一側及び他側に凸となる構成に限らず、一側及び他側に全体的に移動させられる構成であってもよい。
【０１０５】
さらに、第５実施形態についても同様に、バイアスバネ７３ｂが面材を構成しているが、これに限らず、単に板材（面材）を挟む内部チューブ７３ｅの反対側に、面材とは別部材となるコイル状等のバイアスバネ７３ｂを設けるようにしてもよい。加えて、第５実施形態においても面材は全体的に移動させられる構成であってもよい。
【符号の説明】
【０１０６】
１〜５    ：多段型プリズム窓
１０ａ    ：第１透明性板材
１０ｂ    ：第２透明性板材
３１      ：第１プリズム
３１ｂ    ：第２の辺（所定面）
３２      ：反射部材（不透過部材）
３４，４５，７１〜７３：液体制御機構
４１      ：第２プリズム
４１ｂ    ：第２の辺（所定面）
４２      ：反射部材
４３      ：吸熱部材
６０      ：中間プリズム
７１ｂ    ：流路
７１ｃ    ：ポンプローラ（ポンプ手段）
７２ｂ，７２ｃ：２枚の板バネ（面材）
７２ｂ    ：形状記憶板バネ（形状記憶バネ）
７２ｃ    ：バイアスバネ
７２ｄ    ：第１袋体
７２ｅ    ：第２袋体
７３ｂ    ：バイアスバネ（面材）
７３ｃ    ：第１袋体
７３ｄ    ：第２袋体
７３ｅ    ：内部チューブ（内部袋体）
Ｎ        ：法線
ＯＰ１，ＯＰ２：直達光
Ｓ１      ：第１空間
Ｓ２      ：第２空間
ＴＦ      ：薄膜フィルム
θ１      ：第１所定角度
θ２      ：第２所定角度
【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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