(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プリズム窓及び多段型プリズム窓を提供する。【解決手段】プリズム窓１は、第１及び第２透明性板材１０ａ，１０ｂと、第１及び第２透明性板材１０ａ，１０ｂの間に配置された透明性の薄膜フィルム３０と、薄膜フィルム３０の両側に充填された透明性の軟質樹脂４０とを備えている。薄膜フィルム３０は、断面視して所定の角度を有してジグザグ状に配置され空気層ＡＬを介在させている。また、第１及び第２透明性板材１０ａ，１０ｂの少なくとも一方は互いの平行関係を維持したままスライド可能であり、薄膜フィルム３０は、スライド時と非スライド時とで所定の角度が変更される。【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透明性板材に対して設けられ、透明性の軟質樹脂を有して所定の角度設定で形成されたプリズム部と、
前記第２透明性板材に対して設けられ、前記軟質樹脂を有して前記プリズム部と空気層を介した対向配置とされた対向プリズム部と、を備え、
前記第１及び第２透明性板材の少なくとも一方は、互いの平行関係を維持したままスライド可能であり、
前記プリズム部は、スライド時と非スライド時とで前記所定の角度設定が変更される
ことを特徴とするプリズム窓。
【請求項２】
前記第１及び第２透明性板材の間に配置され、断面視して所定の角度を有してジグザグ状に配置され空気層を介在させた透明性の薄膜フィルムをさらに備え、
前記軟質樹脂は、前記薄膜フィルムと前記第１透明性板材との間、及び、前記薄膜フィルムと前記第２透明性板材との間の双方に充填され、
前記プリズム部は、スライド時と非スライド時とで前記薄膜フィルムの前記所定の角度が変更されることで、前記所定の角度設定が変更される
ことを特徴とする請求項１に記載のプリズム窓。
【請求項３】
前記薄膜フィルムは、断面Ｚ字状の複数の個別フィルムを有し、
各個別フィルムは、隣接する個別フィルムに対してＺ字の端辺同士が空気層を介して重なるように配置されることでジグザグ状とされ、スライド時において隣接する個別フィルムとの重なり量が変化する
ことを特徴とする請求項２に記載のプリズム窓。
【請求項４】
前記プリズム部と前記対向プリズム部とは、特定面同士が空気層を介在させた状態で互いに重なり合い、前記特定面以外の第２特定面において空隙を有して離間状態となっており、スライド時において前記特定面同士が摩擦力によりズレることなく、前記第２特定面における空隙形状が変化する
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プリズム窓。
【請求項５】
請求項１から請求項４のいずれか１項に記載のプリズム窓を有した第１層と、請求項１から請求項４のいずれか１項に記載のプリズム窓を有した第２層とを備え、前記第１層の室内側に前記第２層を積層した多段型プリズム窓であって、
前記第１層の前記第２透明性板材と前記第２層の前記第１透明性板材とは、共通化又は一体化されて中間板材を構成し、
前記第１層は、
当該第１層のプリズム部の所定面に光を不透過とする不透過部材を有し、
前記中間板材のスライド時と非スライド時の一方において、当該第１層の前記第１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層は、
当該第２層のプリズム部の所定面に太陽光を受光して熱吸収する吸熱部材、又は、太陽光を反射する反射部材である室内利用部材を有し、
前記中間板材のスライド時と非スライド時の他方において、当該第２層の前記第２透明性板材の法線に対する角度が第２所定角度以上となる光を前記室内利用部材に集光させ、前記室内利用部材が前記吸熱部材であるときには室内への輻射暖房に利用し、前記室内利用部材が前記反射部材であるときには室内天井側へ太陽光を反射させ、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６】
周囲温度が特定温度以上であるか否かに応じて前記中間板材をスライド状態と非スライド状態とで変移させる感温部材をさらに備える
ことを特徴とする請求項５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、プリズム窓及び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】
しかし、特許文献１〜６に記載のものは、太陽光を再帰反射させる状態や、室内天井側を照明する状態等が固定化されているため、季節によっては適切なものでなくなってしまう。例えば太陽光を再帰反射させる再帰反射窓では、夏場の太陽光を再帰反射させることで室内に太陽光を取り込むことなく冷房効率の低下を抑えることができるが、冬場においては暖房効率を向上させることができない。そこで、本件発明者は、夏場と冬場との太陽高度の差を利用して、例えば夏場に直達光を再帰反射させ、冬場に直達光を室内に取り込む窓を研究している。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１０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１０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。よって、太陽高度のみに依存するのではなく、温度等の周囲環境に応じて適切な状態とできるプリズム窓等が望まれることとなる。
【０００６】
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、周囲環境に応じて適切な状態とすることができるプリズム窓及び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】
【０００７】
本発明に係るプリズム窓は、第１及び第２透明性板材と、第１透明性板材に対して設けられ、軟質樹脂を有して所定の角度設定で形成されたプリズム部と、第２透明性板材側に対して設けられ、軟質樹脂を有してプリズム部と空気層を介した対向配置とされた対向プリズム部と、を備え、第１及び第２透明性板材の少なくとも一方は互いの平行関係を維持したままスライド可能であり、プリズム部は、スライド時と非スライド時とで所定の角度設定が変更される。
【発明の効果】
【０００８】
本発明に係るプリズム窓によれば、スライド時と非スライド時とでプリズム部の角度設定が変更されるため、プリズム部を介して空気層に到達した光の全反射条件についても変更されることとなる。よって、スライドと非スライドとを切り替えることで、周囲環境に応じて適切な状態とすることができるプリズム窓を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】第１実施形態に係るプリズム窓を示す断面図である。
【図２】図１に示したプリズム窓において第１透明性板材及び第２透明性板材をスライドしたときの状態を示す断面図である。
【図３】第１実施形態に係るプリズム窓に入射する太陽からの直達光の光路を示す概念図であり、（ａ）は非スライド時を示し、（ｂ）はスライド時を示している。
【図４】第１実施形態に係るプリズム窓の第１変形例に入射する太陽からの直達光の光路を示す概念図であり、（ａ）は非スライド時を示し、（ｂ）はスライド時を示している。
【図５】第１実施形態に係るプリズム窓の第２変形例に入射する太陽からの直達光の光路を示す概念図であり、（ａ）は非スライド時を示し、（ｂ）はスライド時を示している。
【図６】第２実施形態に係るプリズム窓を示す分解状態の要部断面図である。
【図７】第２実施形態に係るプリズム窓に入射する太陽からの直達光の光路を示す概念図であり、（ａ）は非スライド時を示し、（ｂ）はスライド時を示している。
【図８】第３実施形態に係る多段型プリズム窓の断面図であり、非スライド時を示している。
【図９】第３実施形態に係る多段型プリズム窓の断面図であり、スライド時を示している。
【図１０】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。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
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。
【００１１】
図１は、第１実施形態に係るプリズム窓を示す断面図である。図１に示すプリズム窓１は、概略的に２枚の透明性板材１０と、封止部材２０と、薄膜フィルム３０と、軟質樹脂４０とを備えている。
【００１２】
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。
【００１３】
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、この内部空間に薄膜フィルム３０と軟質樹脂４０とが設けられる。
【００１４】
薄膜フィルム３０は、第１透明性板材１０ａと第２透明性板材１０ｂとの間に配置された透明性のフィルムである。この薄膜フィルム３０は、例えばＰＥＴ（Polyethylene terephthalate）フィルムによって構成され、断面視して所定の角度を有してジグザグ状に配置されている。この薄膜フィルム３０は、第１透明性板材１０ａ及び第２透明性板材１０ｂに沿って、上下方向に延びるようにジグザグ状に配置されている。また、薄膜フィルム３０は空気層ＡＬを介在させている。
【００１５】
詳細に説明すると、第１実施形態において薄膜フィルム３０は、断面Ｚ字形状の複数の個別フィルム３１を有して構成されている。複数の個別フィルム３１は、Ｚ字の端辺が、上下に隣接する他の個別フィルム３１に空気層ＡＬを介して重なるように配置されている。これにより、薄膜フィルム３０は空気層ＡＬを介在させつつＺ字が連続したジグザグ状とされることとなる。
【００１６】
軟質樹脂４０は、例えばシリコーンゲルによって構成され、薄膜フィルム３０と第１透明性板材１０ａとの間、及び、薄膜フィルム３０と第２透明性板材１０ｂとの間の双方に充填されるものである。第１実施形態に係るプリズム窓１は、薄膜フィルム３０と第１透明性板材１０ａとの間に軟質樹脂４０が充填される結果、薄膜フィルム３０の室外側に薄膜フィルム３０を含んでプリズム部４１を形成し、薄膜フィルム３０と第２透明性板材１０ｂとの間に軟質樹脂４０が充填される結果、薄膜フィルム３０の室内側に薄膜フィルム３０を含んで像回復プリズム（対向プリズム部）４２を形成することとなる。これらプリズム部４１及び像回復プリズム４２は薄膜フィルム３０の形状によって決定された所定の角度設定とされる。なお、軟質樹脂４０は適切な屈折率を有するものが選択されている。
【００１７】
プリズム部４１は、それぞれが断面視して三角形状とされた透明性のプリズム（すなわち三角柱形状のプリズム）となっている。これらのプリズム部４１は、第１の辺４１ａ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。プリズム部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３の辺４１ｃは空気層ＡＬに接するようになっている。
【００１８】
また、薄膜フィルム３０は反射部材３２を有している。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。第１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、Ｚ字形状の個別フィルム３１の中間辺に対して白色や銀色系の塗装が施されることで形成されている。このため、反射部材３２は、プリズム部４１の第２の辺４１ｂ（所定面）に設けられることとなる。なお、反射部材３２は塗装によって構成される場合に限るものではない。
【００１９】
ここで、第１透明性板材１０ａ及び第２透明性板材１０ｂの少なくとも一方は互いの平行関係を維持したままスライド可能となっている。第１実施形態に係るプリズム窓１は、所定の手段が設けられており、スライド後にはその状態を維持できるようになっている。スライド方法は手動でもよいし電動等であってもよい。なお、以下においては、第１透明性板材１０ａ及び第２透明性板材１０ｂの双方がスライドされる例を説明する。また、スライド方向は断面視状態で薄膜フィルム３０の延在方向（上下方向）となっている。
【００２０】
図２は、図１に示したプリズム窓１において第１透明性板材１０ａ及び第２透明性板材１０ｂをスライドしたときの状態を示す断面図である。図２に示すように、例えば第１透明性板材１０ａを上方向にスライドさせ、第２透明性板材１０ｂを下方向にスライドさせたとする。これにより、軟質樹脂４０同士が押し合うことにより、薄膜フィルム３０のジグザグ角度（所定の角度）が変化することとなる。この際、各個別フィルム３１は、伸び縮みはしないが、Ｚ字の山部及び谷部において柔軟に角度変化して、ジグザグ状の角度が変化することとなる。この結果、プリズム部４１の角度設定も変更される。また、各個別フィルム３１は、隣接する個別フィルム３１に対する重なり量が変化する。このため、個別フィルム３１が引き伸ばされて破断してしまうことが防止されている。なお、個別フィルム３１同士の重なり量が減少すると、個別フィルム３１同士によって挟まれない部分に空気層ＡＬが露出する可能性もあるが、この場合においても空気層ＡＬは基本的に軟質樹脂４０の粘性によって領域が侵されることなく維持される。よって、図１に示す状態に戻った場合、軟質樹脂４０の経年劣化時等を除き、空気層ＡＬは再度個別フィルム３１同士によって挟持されることとなる。
【００２１】
図３は、第１実施形態に係るプリズム窓１に入射する太陽からの直達光の光路を示す概念図であり、（ａ）は非スライド時を示し、（ｂ）はスライド時を示している。
【００２２】
図３（ａ）に示す非スライド時において、第１実施形態に係るプリズム部４１は、２枚の透明性板材１０の法線Ｎに対する角度が所定角度θ（例えば４５度）以上となる直達光ＯＰ（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、屈折率及び三角形状の内角が設定されている。具体的に説明すると、プリズム部４１は、直達光ＯＰの第３の辺４１ｃへの入射角が臨界角以上となるように、屈折率及び三角形状の内角が設定されている。
【００２３】
さらに、プリズム部４１は、法線Ｎに対する角度が所定角度θ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、屈折率及び三角形状の内角が設定されている。
【００２４】
なお、図３（ａ）に示す直達光ＯＰは、まずプリズム部４１の第３の辺４１ｃに到達しているが、上記の如く屈折率及び三角形状の内角が設定されていれば、最初に第２の辺４１ｂ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。
【００２５】
また、図３（ｂ）に示すスライド時において、第１実施形態に係るプリズム部４１は、薄膜フィルム３０の山部と谷部の角度が変化することにより、反射部材３２が設けられる領域を除き、略通常の窓のように光を透過することとなる。
【００２６】
次に、図１〜図３を参照して、第１実施形態に係るプリズム窓１の作用を説明する。
【００２７】
まず、夏場や初秋等の暖かい環境下においてユーザはプリズム窓１を非スライド状態（図１や図３（ａ）の状態）とする。この状態で、夏場や初秋等の太陽からの直達光（法線Ｎに対する角度が所定角度θ以上となる直達光）ＯＰが第１透明性板材１０ａに入射したとする。このとき、直達光ＯＰは第１透明性板材１０ａを透過してプリズム部４１に至る。
【００２８】
プリズム部４１に至った直達光ＯＰ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３２に至るものと、２）直接第２の辺４１ｂ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、これらの光は入射角と同様の角度で第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。なお、直達光ＯＰには、３）第３の辺４１ｃで全反射した後に第１透明性板材１０ａの表面で全反射して隣接するプリズム部４１等の第２の辺４１ｂに対して設けられる反射部材３２に至るものもある。このような光についても反射部材３２での反射を利用して再帰反射される。
【００２９】
また、法線Ｎに対する角度が所定角度θ未満となる光（例えば光ＳＬ）が第１透明性板材１０ａに入射したとすると、この光は、大凡がプリズム部４１を透過して室内側に至ることとなる。
【００３０】
一方、冬場や初春等の寒い環境下においてユーザはプリズム窓１をスライド状態（図２や図３（ｂ）の状態）とする。この状態で、冬場や初春等の太陽からの直達光（法線Ｎに対する角度が所定角度θ以上となる直達光）ＯＰが第１透明性板材１０ａに入射したとする。このとき、直達光ＯＰは第１透明性板材１０ａを透過してプリズム部４１に至り、プリズム部４１を透過して室内側に至ることとなる。また、法線Ｎに対する角度が所定角度θ未満となる光（例えば光ＳＬ）についても同様に、大凡がプリズム部４１を透過して室内側に至ることとなる。
【００３１】
以上により、非スライド時には所定角度θ以上の直達光ＯＰを再帰反射させ、スライド時には直達光ＯＰを通常の窓のように透過させることができる。よって、スライド状態と非スライド状態とを切り替えることで、周囲環境に応じて適切な状態とすることができるプリズム窓１とすることができる。
【００３２】
図４は、第１実施形態に係るプリズム窓１の第１変形例に入射する太陽からの直達光ＯＰの光路を示す概念図であり、（ａ）は非スライド時を示し、（ｂ）はスライド時を示している。
【００３３】
図４（ａ）に示す非スライド時において、第１変形例に係るプリズム部４１は、断面視して鈍角三角形となっている。このプリズム部４１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。この状態においてプリズム部４１は、２枚の透明性板材１０の法線Ｎに対する角度が所定角度θ（例えば２８度）以上となる直達光ＯＰ（例えば冬場の直達光）を反射部材３２に集光させて室内天井側に反射させる。具体的に説明すると、プリズム部４１は、直達光ＯＰの第３の辺４１ｃ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。
【００３４】
さらに、プリズム部４１は、法線Ｎに対する角度が所定角度θ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。
【００３５】
また、図４（ｂ）に示すスライド時において、第１変形例に係るプリズム部４１は、薄膜フィルム３０の山部と谷部の角度が変化することにより、反射部材３２が設けられる領域を除き、略通常の窓のように光を透過することとなる。
【００３６】
よって、第１変形例に係るプリズム窓１は、非スライド時には所定角度θ以上の直達光ＯＰを室内天井側に反射させ、スライド時には直達光ＯＰを通常の窓のように透過させることができる。よって、スライド状態と非スライド状態とを切り替えることで、周囲環境に応じて適切な状態とすることができるプリズム窓１とすることができる。
【００３７】
図５は、第１実施形態に係るプリズム窓１の第２変形例に入射する太陽からの直達光ＯＰの光路を示す概念図であり、（ａ）は非スライド時を示し、（ｂ）はスライド時を示している。
【００３８】
第２変形例に係るプリズム窓１は反射部材３２に代えて吸熱部材３３を備えている。吸熱部材３３は、太陽光を受光して熱吸収するものである。この吸熱部材３３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３３は、Ｚ字形状の個別フィルム３１の中間辺（プリズム部４１の第２の辺４１ｂ）に対して黒色系の塗装が施されることで形成されている。なお、吸熱部材３３は塗装によって構成される場合に限るものではない。
【００３９】
図５（ａ）に示す非スライド時において、第２変形例に係るプリズム部４１は、２枚の透明性板材１０の法線Ｎに対する角度が所定角度θ（例えば２８度）以上となる直達光ＯＰ（例えば冬場の直達光）を吸熱部材３３に集光させて室内暖房（軟質樹脂４０と第２透明性板材１０ｂを介した輻射暖房）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。
【００４０】
さらに、プリズム部４１は、法線Ｎに対する角度が所定角度θ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。
【００４１】
また、図５（ｂ）に示すスライド時において、第２変形例に係るプリズム部４１は、薄膜フィルム３０の山部と谷部の角度が変化することにより、第３の辺４１ｃが図３（ａ）に示すものと同様の角度設定となる。よって、夏場の南中時等の直達光については吸熱部材３３に集光して室内に暖房効果をもたらしてしまう。このため、このような直達光については、例えばプリズム窓１の更に室外側に高角度の直達光を再帰反射させる再帰反射窓を設けたり、建物の庇を利用等したりして、遮断することとなる。
【００４２】
よって、第２変形例に係るプリズム窓１は、非スライド時には所定角度θ以上の直達光ＯＰを輻射暖房に利用し、スライド時には高角度を除き光を通常の窓のように透過させることができる。よって、スライド状態と非スライド状態とを切り替えることで、周囲環境に応じて適切な状態とすることができるプリズム窓１とすることができる。
【００４３】
このようにして、第１実施形態に係るプリズム窓１によれば、スライド時と非スライド時とで薄膜フィルム３０の角度（プリズム部４１の角度設定）が変更されるため、軟質樹脂４０及び薄膜フィルム３０（プリズム部４１）を介して空気層ＡＬに到達した光の全反射条件についても変更されることとなる。よって、スライドと非スライドとを切り替えることで、周囲環境に応じて適切な状態とすることができるプリズム窓１を提供することができる。
【００４４】
また、薄膜フィルム３０を備え、その室外側及び室内側に軟質樹脂４０を充填するため、プリズム部４１と像回復プリズム４２とを比較的容易に形成することができる。
【００４５】
また、薄膜フィルム３０は断面Ｚ字状の複数の個別フィルム３１を有し、各個別フィルム３１は、隣接する個別フィルム３１に対してＺ字の端辺同士が空気層ＡＬを介して重なるように配置されることでジグザグ状とされ、スライド時において隣接する個別フィルム３１との重なり量が変化する。このため、スライド時に薄膜フィルム３０が引き伸ばされて破断してしまう可能性を減じることができる。
【００４６】
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説明を省略する。
【００４７】
図６は、第２実施形態に係るプリズム窓を示す分解状態の要部断面図であり、図７は、第２実施形態に係るプリズム窓に入射する太陽からの直達光の光路を示す概念図であり、（ａ）は非スライド時を示し、（ｂ）はスライド時を示している。
【００４８】
図６及び図７に示すように、プリズム窓２は、薄膜フィルム３０が第１実施形態のものと異なっている。第２実施形態において薄膜フィルム３０は、２枚の個別フィルム３４によって構成されている。
【００４９】
２枚の個別フィルム３４は、プリズム窓２の上下端近傍までジグザグ状（一部に曲面を含む略ジグザグ状を含む概念である）に延在しており、断面視してプリズム部４１の第３の辺（特定面）４１ｃと、これに対向する辺（特定面）ＯＳ１とが空気層ＡＬを介在させた状態で互いに重なり合っている。薄膜フィルム３０は微視的に見ると表面に無数の凹凸を有しており、この凹凸間に空気が入り込むことで、薄膜フィルム３０同士が接触しているものの空気層ＡＬが介在した状態となっている。
【００５０】
また、２枚の個別フィルム３４は、プリズム部４１の第２の辺（第２特定面）４１ｂに反射部材３２や吸熱部材３３が設けられている。また、プリズム部４１の第２の辺（第２特定面）４１ｂと、これに対向する辺（第２特定面）ＯＳ２とは空隙を有して離間状態となっている。空隙は、２枚の個別フィルム３４の辺４１ｂ，ＯＳ２同士が重なり合うことで断面略長円形状となる。なお、空隙形状はこれに限られるものではない。
【００５１】
このような第２実施形態に係るプリズム窓２は、図７（ａ）に示す非スライド時において、反射部材３２が設けられる領域を除いて略通常の窓のように光を透過するように、屈折率と三角形状の内角とが設定されている。
【００５２】
一方、図７（ｂ）に示すスライド時においてプリズム部４１は、図３（ａ）や図５（ａ）と同様に、２枚の透明性板材１０の法線Ｎに対する角度が所定角度θ（例えば４５度）以上となる直達光ＯＰを反射部材３２や吸熱部材３３に集光させるように、角度設定が変化する。これにより、直達光ＯＰを再帰反射させたり、直達光ＯＰから熱吸収して輻射暖房に利用したりすることができる。
【００５３】
このようにして、第２実施形態に係るプリズム窓２によれば、第１実施形態と同様に、スライドと非スライドとを切り替えることで、周囲環境に応じて適切な状態とすることができるプリズム窓２を提供することができる。また、薄膜フィルム３０を備え、その室外側及び室内側に軟質樹脂４０を充填するため、プリズム部４１と像回復プリズム４２とを比較的容易に形成することができる。
【００５４】
さらに、第２実施形態によれば、スライド時において第３の辺４１ｃと対向する辺ＯＳ１とが摩擦力によりズレることなく、第２の辺４１ｂと対向する辺ＯＳ２とによって形成される空隙形状が変化する。このため、空隙形状の変化による吸収性を利用してスライド時における薄膜フィルム３０を角度変化させることができる。
【００５５】
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１実施形態のプリズム窓１を有するものである。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説明を省略する。
【００５６】
図８及び図９は、第３実施形態に係る多段型プリズム窓の断面図であり、図８は非スライド時を示し、図９はスライド時を示している。
【００５７】
図８及び図９に示す多段型プリズム窓３は、第１実施形態（第１及び第２変形例を含む）に示したプリズム窓１によって構成された第１層Ｌ１と第２層Ｌ２とを有し、第１層Ｌ１の室内側に第２層Ｌ２を積層した構造となっている。なお、第１層Ｌ１及び第２層Ｌ２は、第２実施形態にて示したように、２枚の個別フィルム３４によって薄膜フィルム３０が構成されていてもよい。
【００５８】
このような多段型プリズム窓３においては、第１層Ｌ１の第２透明性板材１０ｂと、第２層Ｌ２の第１透明性板材１０ａとが１枚の板材となるように共通化されて中間板材５０を構成している。なお、中間板材５０は、１枚の板材となるように共通化される場合に限らず、別体として設けられる第１層Ｌ１の第２透明性板材１０ｂと第２層Ｌ２の第１透明性板材１０ａとが連結具等によって一体化されたものであってもよい。
【００５９】
ここで、第１層Ｌ１は、例えば図３（ａ）に示したように、プリズム部４１の第２の辺４１ｂに光を不透過とする反射部材（不透過部材）３２が設けられている。また、第２層Ｌ２は、図４（ａ）や図５（ａ）に示したように、プリズム部４１の第２の辺４１ｂに反射部材（室内利用部材）３２及び吸熱部材（室内利用部材）３３が設けられている。より詳細に第２層Ｌ２は、複数のプリズム部４１のうち上部側が反射プリズム部４１Ａとなっており、この反射プリズム部４１Ａの第２の辺４１ｂに対して反射部材３２が設けられている。一方、複数のプリズム部４１のうち下部側が吸熱プリズム部４１Ｂとなっており、この吸熱プリズム部４１Ｂの第２の辺４１ｂに対して吸熱部材３３が設けられている。なお、第１層Ｌ１及び第２層Ｌ２のプリズム部４１は上記した実施形態と同様に適切な屈折率及び角度設定とされている。
【００６０】
また、第３実施形態において多段型プリズム窓３は中間板材５０がスライド可能とされており、中間板材５０の下部に感温性のサーモスタット（感温部材）６０が連結されている。サーモスタット６０は、特定温度（例えば３２度）以上で液化して膨張し特定温度未満で固化して収縮するＣａＣｌ２-６Ｈ２Ｏ等の特定の媒体が容器内に封入されている。このため、サーモスタット６０は、周囲温度が特定温度以上となると膨張して中間板材５０を上方スライドさせる。一方、サーモスタット６０は、周囲温度が特定温度未満となると収縮して中間板材５０を下方スライドさせる（非スライド状態とする）。
【００６１】
さらに、第１層Ｌ１のプリズム部４１は、図９に示すように、中間板材５０のスライド時において、図３（ａ）に示した状態と同じ状態となる。すなわち、第１層Ｌ１のプリズム部４１は、中間板材５０のスライド時において法線Ｎに対する角度が第１所定角度θ１（例えば５８度）となる直達光ＯＰ１を反射部材３２に集光させて再帰反射させ、法線Ｎに対する角度が第１所定角度θ１未満となる光を透過させる。
【００６２】
一方、第２層Ｌ２の反射プリズム部４１Ａは、中間板材５０のスライド時において、図４（ｂ）に示した状態と同じ状態となる。また、第２層Ｌ２の吸熱プリズム部４１Ｂは、中間板材５０のスライド時において、図５（ｂ）に示した状態と同じ状態となる。すなわち、反射プリズム部４１Ａ及び吸熱プリズム部４１Ｂは中間板材５０のスライド時において薄膜フィルム３０の山部と谷部の角度が変化することにより、反射部材３２又は吸熱部材３３が設けられる領域を除き、略通常の窓のように光を透過することとなる。
【００６３】
なお、この場合において第２層Ｌ２には、法線Ｎに対する角度が第１所定角度θ１未満の光しか到達しないため、夏場の南中時等の直達光については第２層Ｌ２の吸熱部材３３に集光されてしまうことがなく、室内に暖房効果をもたらすことが防止されている。
【００６４】
また、第１層Ｌ１のプリズム部４１は、図８に示すように、中間板材５０の非スライド時において、図３（ｂ）に示した状態と同じ状態となる。すなわち、プリズム部４１は中間板材５０の非スライド時において、反射部材３２が設けられる領域を除き略通常の窓のように光を透過することとなる。
【００６５】
一方、第２層Ｌ２の反射プリズム部４１Ａは、中間板材５０の非スライド時において、図４（ａ）に示した状態と同じ状態となる。すなわち、反射プリズム部４１Ａは、中間板材５０の非スライド時において法線Ｎに対する角度が第２所定角度θ２（例えば２８度）となる直達光ＯＰ２を反射部材３２に集光させて室内天井側に反射させ、法線Ｎに対する角度が第２所定角度θ２未満となる光を透過させる。
【００６６】
また、第２層Ｌ２の吸熱プリズム部４１Ｂは、中間板材５０の非スライド時において、図５（ａ）に示した状態と同じ状態となる。すなわち、吸熱プリズム部４１Ｂは、中間板材５０の非スライド時において法線Ｎに対する角度が第２所定角度θ２となる直達光ＯＰ２を吸熱部材３３に集光させて輻射暖房に利用し、法線Ｎに対する角度が第２所定角度θ２未満となる光を透過させる。
【００６７】
次に、図８及び図９を参照して、第３実施形態に係る多段型プリズム窓３の作用を説明する。
【００６８】
まず、夏場や初秋等の暖かい環境下においてはサーモスタット６０が中間板材５０をスライド状態（図９の状態）とする。この状態で、夏場や初秋等の太陽からの直達光（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層Ｌ１の反射部材３２での反射を利用して再帰反射される。また、法線Ｎに対する角度が第１所定角度θ１未満となる光（例えば光ＳＬ）が第１透明性板材１０ａに入射したとする。このときの光は、第１層Ｌ１を透過すると共に、第２層Ｌ２についても透過する。よって、光ＳＬ等は、反射部材３２や吸熱部材３３に遮られるものを除き、大凡が室内に入射することとなる。
【００６９】
一方、冬場や初春等の寒い環境下においてはサーモスタット６０が中間板材５０を非スライド状態（図８の状態）とする。この状態で、冬場や初春等の太陽からの直達光（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層Ｌ１を透過して第２層Ｌ２に至る。第２層Ｌ２に至った光は、第２層Ｌ２の反射部材３２や吸熱部材３３に集光されて室内天井側に反射されたり輻射暖房に利用されたりする。
【００７０】
以上により、第３実施形態に係る多段型プリズム窓３は、中間板材５０の非スライド時には第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輻射暖房に利用したりし、スライド時には第１所定角度θ１以上の直達光ＯＰ１を再帰反射させることができる。よって、スライド状態と非スライド状態とを切り替えることで、周囲環境に応じて適切な状態とすることができる多段型プリズム窓３とすることができる。
【００７１】
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１実施形態と同様に、スライドと非スライドとを切り替えることで、周囲環境に応じて適切な状態とすることができる多段型プリズム窓３を提供することができる。また、スライド時に薄膜フィルム３０が引き伸ばされて破断してしまう可能性を減じることができる。
【００７２】
さらに、第３実施形態によれば、第１層Ｌ１は第１所定角度θ１以上となる光を反射部材３２に集光させて再帰反射させ、第２層Ｌ２は第２所定角度θ２以上となる光を反射部材３２や吸熱部材３３に集光させ、室内への輻射暖房に利用したり室内天井側へ太陽光を反射させたりする。このため、中間板材５０を制御することで、第１層Ｌ１にて直達光を直接的に室内利用をしない状態と、第２層Ｌ２にて直達光を室内利用する状態とを切り替えることができる。
【００７３】
また、特定温度以上であるか否かに応じて中間板材５０をスライド状態と非スライド状態とで変移させるサーモスタット６０を備えるため、周囲温度に応じて直達光を直接的に室内利用をしない状態と、室内利用する状態とを自動的に切り替えることができる。
【００７４】
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。
【００７５】
例えば、上記実施形態においては、プリズム窓１，２や多段型プリズム窓３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。
【００７６】
また、上記実施形態においてはスライド状態と非スライド状態とは逆になっていてもよい。このため、例えば第１実施形態に係るプリズム窓１においては、非スライド時に所定角度θ以上の直達光ＯＰを透過させ、スライド時に所定角度θ以上の直達光ＯＰを再帰反射させるようになっていてもよい。
【００７７】
さらに、第３実施形態に係る多段型プリズム窓３は、第２層Ｌ２が反射プリズム部４１Ａと吸熱プリズム部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。この場合、第２層Ｌ２は、反射部材３２及び吸熱部材３３のいずれか一方のみを備えることとなる。
【００７８】
また、第３実施形態に係る多段型プリズム窓３は、感温性のサーモスタット６０を備えているが、これに限らず、単に手動や電動等によりカム機構を動作させる等して中間板材５０を上下させるようにしてもよい。
【００７９】
また、中間板材５０等に適宜低放射処理を施して吸熱部材３３の熱を室外に逃がし難くしてもよい。
【００８０】
さらに、第１〜３実施形態に係るプリズム窓１，２及び多段型プリズム窓３の第１層Ｌ１は、太陽光を再帰反射させる反射部材３２に限らず、例えば太陽光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、プリズム窓１，２や多段型プリズム窓３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、再帰反射させる反射部材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。
【００８１】
加えて、第１実施形態において透明性板材１０のスライド時には、プリズム窓１の厚みが変化する傾向がある。このため、封止部材２０は厚みの変化に対応可能な弾力性を有するものが好ましい。他の実施形態についても同様である。
【００８２】
また、第２実施形態に係るプリズム窓２は２枚の個別フィルム３４（薄膜フィルム３０）を有しているが、これに限らず、軟質樹脂４０が粘着性を有さず形状維持可能なものであれば、薄膜フィルム３０を有することなく、プリズム部４１と像回復プリズム４２とを軟質樹脂４０のみによって形成するようにしてもよい。この場合において、軟質樹脂４０についても微視的に見ると表面に無数の凹凸を有しており、この凹凸間に空気が入り込むことで、軟質樹脂４０同士が接触しているものの空気層ＡＬが介在した状態を実現することが可能である。
【符号の説明】
【００８３】
１，２  ：プリズム窓
３      ：多段型プリズム窓
１０ａ  ：第１透明性板材
１０ｂ  ：第２透明性板材
３０    ：薄膜フィルム
３１，３４    ：個別フィルム
３２    ：反射部材（不透過部材、室内利用部材）
３３    ：吸熱部材（室内利用部材）
４０    ：軟質樹脂
４１    ：プリズム部
４１Ａ  ：反射プリズム部
４１Ｂ  ：吸熱プリズム部
４１ｂ  ：第２の辺（第２特定面）
４１ｃ  ：第３の辺（特定面）
４２    ：像回復プリズム（対向プリズム部）
５０    ：中間板材
６０    ：サーモスタット（感温部材）
ＡＬ    ：空気層
Ｌ１    ：第１層
Ｌ２    ：第２層
Ｎ      ：法線
ＯＰ，ＯＰ１，ＯＰ２    ：直達光
ＯＳ１，ＯＳ２  ：対向する辺（特定面）（第２特定面）
θ      ：所定角度
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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