(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2024020665
(43)【公開日】2024-02-14
(54)【発明の名称】超電導コイル
(51)【国際特許分類】
H01F 6/06 20060101AFI20240206BHJP
【ＦＩ】
H01F6/06 500
H01F6/06 ZAA
H01F6/06 110
【審査請求】有
【請求項の数】10
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2023213075
(22)【出願日】2023-12-18
(62)【分割の表示】P 2019187989の分割
【原出願日】2019-10-11
(71)【出願人】
【識別番号】000005186
【氏名又は名称】株式会社フジクラ
(74)【代理人】
【識別番号】100141139
【弁理士】
【氏名又は名称】及川 周
(74)【代理人】
【識別番号】100169764
【弁理士】
【氏名又は名称】清水 雄一郎
(74)【代理人】
【識別番号】100206081
【弁理士】
【氏名又は名称】片岡 央
(74)【代理人】
【識別番号】100188891
【弁理士】
【氏名又は名称】丹野 拓人
(72)【発明者】
【氏名】藤田 真司
(57)【要約】
【課題】複数のコイルが積層されて構成された超電導コイルにおいて、電磁力等の応力の影響を低減できる超電導コイルを提供する。
【解決手段】超電導コイル１００は、少なくとも２つのコイル体１０Ａ，１０Ｂと、テープ状の接続導体２０と、を備える。コイル体１０Ａ，１０Ｂは、テープ状の超電導線材３０が巻回されることで構成されている。接続導体２０は、２つのコイル体１０Ａ，１０Ｂを電気的に接続する。２つのコイル体１０Ａ，１０Ｂは、コイル体１０Ａ，１０Ｂの巻回軸Ｃ方向に積層されている。接続導体２０は、２つのコイル体１０Ａ，１０Ｂに全周にわたって導電性の接合層２５を介して巻き付けられている。超電導コイル１００は、コイル体１０Ａ，１０Ｂの周方向の少なくとも一部分において、接続導体２０同士が重なり合っている。
【選択図】図１
【解決手段】超電導コイル１００は、少なくとも２つのコイル体１０Ａ，１０Ｂと、テープ状の接続導体２０と、を備える。コイル体１０Ａ，１０Ｂは、テープ状の超電導線材３０が巻回されることで構成されている。接続導体２０は、２つのコイル体１０Ａ，１０Ｂを電気的に接続する。２つのコイル体１０Ａ，１０Ｂは、コイル体１０Ａ，１０Ｂの巻回軸Ｃ方向に積層されている。接続導体２０は、２つのコイル体１０Ａ，１０Ｂに全周にわたって導電性の接合層２５を介して巻き付けられている。超電導コイル１００は、コイル体１０Ａ，１０Ｂの周方向の少なくとも一部分において、接続導体２０同士が重なり合っている。
【選択図】図１
【特許請求の範囲】
【請求項1】
テープ状の超電導線材が巻回されることで構成された少なくとも２つのコイル体と、
２つの前記コイル体を電気的に接続するテープ状の接続導体と、を備え、
２つの前記コイル体は、前記コイル体の巻回軸方向に積層され、
前記接続導体は、２つの前記コイル体の外周面に全周にわたって導電性の接合層を介して巻き付けられ、
前記コイル体の周方向の少なくとも一部分において、前記接続導体同士が重なり合っている、超電導コイル。
２つの前記コイル体を電気的に接続するテープ状の接続導体と、を備え、
２つの前記コイル体は、前記コイル体の巻回軸方向に積層され、
前記接続導体は、２つの前記コイル体の外周面に全周にわたって導電性の接合層を介して巻き付けられ、
前記コイル体の周方向の少なくとも一部分において、前記接続導体同士が重なり合っている、超電導コイル。
【請求項2】
前記接続導体は、前記コイル体の外周面に、２周回以上巻き付けられている、請求項１記載の超電導コイル。
【請求項3】
前記接続導体は、前記コイル体の外周面に巻き付けられて両端同士が向かい合うテープ状の第１部材と、
前記第１部材の外周面に重なるテープ状の第２部材と、を含み、
前記第２部材は、少なくとも前記第１部材の一端を含む領域から他端を含む領域に架け渡されている、請求項１記載の超電導コイル。
前記第１部材の外周面に重なるテープ状の第２部材と、を含み、
前記第２部材は、少なくとも前記第１部材の一端を含む領域から他端を含む領域に架け渡されている、請求項１記載の超電導コイル。
【請求項4】
前記第２部材は、前記第１部材の外周面に１周回以上巻き付けられている、請求項３記載の超電導コイル。
【請求項5】
前記第２部材の外周面に重なるテープ状の第３部材をさらに備え、
前記第２部材は、前記第１部材の外周面に巻き付けられて両端同士が向かい合い、
前記第３部材は、前記第２部材の一端を含む領域から他端を含む領域に架け渡されている、請求項３記載の超電導コイル。
前記第２部材は、前記第１部材の外周面に巻き付けられて両端同士が向かい合い、
前記第３部材は、前記第２部材の一端を含む領域から他端を含む領域に架け渡されている、請求項３記載の超電導コイル。
【請求項6】
前記コイル体を構成する超電導線材は、テープ状のコイル基材と、前記コイル基材に積層されたコイル超電導層とを有し、前記コイル超電導層を外に向けた姿勢とされ、
前記接続導体は、テープ状の接続導体基材と、前記接続導体基材に積層された接続導体超電導層とを有する超電導線材によって構成され、前記接続導体超電導層を内に向けた姿勢とされている、請求項１～５のうちいずれか１項に記載の超電導コイル。
前記接続導体は、テープ状の接続導体基材と、前記接続導体基材に積層された接続導体超電導層とを有する超電導線材によって構成され、前記接続導体超電導層を内に向けた姿勢とされている、請求項１～５のうちいずれか１項に記載の超電導コイル。
【請求項7】
前記第１部材は、超電導線材で構成され、
前記第２部材は、金属テープで構成されている、請求項３または４に記載の超電導コイル。
前記第２部材は、金属テープで構成されている、請求項３または４に記載の超電導コイル。
【請求項8】
前記第１部材は、前記コイル体の外周面に、１周回を越えて巻き付けられ、
前記第２部材は、前記第１部材の外周面に、１周回を越えて巻き付けられている、請求項７記載の超電導コイル。
前記第２部材は、前記第１部材の外周面に、１周回を越えて巻き付けられている、請求項７記載の超電導コイル。
【請求項9】
前記接続導体の幅は、２つの前記コイル体の積層方向の合計幅以下である、請求項１～８のうちいずれか１項に記載の超電導コイル。
【請求項10】
テープ状の超電導線材が巻回されることで構成された少なくとも２つのコイル体と、
２つの前記コイル体を電気的に接続するテープ状の接続導体と、を備え、
２つの前記コイル体は、前記コイル体の巻回軸方向に積層され、
前記接続導体は、２つの前記コイル体の内周面に全周にわたって導電性の接合層を介して巻き付けられ、
前記コイル体の周方向の少なくとも一部分において、前記接続導体同士が重なり合っている、超電導コイル。
２つの前記コイル体を電気的に接続するテープ状の接続導体と、を備え、
２つの前記コイル体は、前記コイル体の巻回軸方向に積層され、
前記接続導体は、２つの前記コイル体の内周面に全周にわたって導電性の接合層を介して巻き付けられ、
前記コイル体の周方向の少なくとも一部分において、前記接続導体同士が重なり合っている、超電導コイル。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、超電導コイルに関する。
【背景技術】
【0002】
従来、テープ状の超電導線材を巻回したパンケーキコイルが複数積層されて構成された超電導コイルが用いられている。積層方向に隣なり合う２つのパンケーキコイルは、例えば、外周面に設けられた接続用の金属板を介して電気的に接続される（例えば、特許文献１を参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【特許文献1】特開２０１６－１６３０２６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
超電導コイルでは、励磁時などに生じた電磁力等の応力が、例えば拡径方向に作用することがある。前述の超電導コイルでは、金属板が接合されている部分と接合されていない部分との境界の金属板周縁において、超電導線材に加わる電磁力等による拡径方向の応力が不連続となり、金属板が接合されていない金属板周縁の超電導線材に応力が集中して作用する。その結果、超電導線材が劣化し、超電導コイルの特性が低下する可能性があった。
【0005】
本発明の一態様は、複数のコイルが積層されて構成された超電導コイルにおいて、電磁力等の応力の影響を低減できる超電導コイルを提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【0006】
本発明の一態様は、テープ状の超電導線材が巻回されることで構成された少なくとも２つのコイル体と、２つの前記コイル体を電気的に接続する接続導体と、を備え、２つの前記コイル体は、前記コイル体の巻回軸方向に積層され、前記接続導体は、２つの前記コイル体の外周面に全周にわたって導電性の接合層を介して巻き付けられ、前記コイル体の周方向の少なくとも一部分において、前記接続導体同士が重なり合っている超電導コイルを提供する。
【0007】
前記超電導コイルは、コイル体の全周にわたる接続導体を備えているため、拡径方向の電磁力等により生じた応力（引張応力など）が、コイル体の周方向に偏って作用するのを抑えることができる。そのため、前記応力がコイル体の一部に集中して作用するのを回避できる。よって、電磁力等の応力の影響を低減し、超電導コイルの特性低下を抑制することができる。
【0008】
前記接続導体は、前記コイル体の外周面に、２周回以上巻き付けられていてもよい。
【0009】
この構成によれば、接続導体がコイル体に２周回以上巻き付けられているため、前述の応力（引張応力など）が、コイル体の周方向において偏るのを抑えることができる。よって、前記応力を原因とする超電導コイルの特性低下を抑制することができる。
【0010】
前記接続導体は、前記コイル体の外周面に巻き付けられて両端同士が向かい合うテープ状の第１部材と、前記第１部材の外周面に重なるテープ状の第２部材と、を含み、前記第２部材は、少なくとも前記第１部材の一端を含む領域から他端を含む領域に架け渡されていてもよい。
【0011】
この構成によれば、第１部材の重なり合っていない部分に第２部材が設けられているため、電磁力等による応力（引張応力など）が、コイル体の周方向に偏って作用するのを抑えることができる。
【0012】
前記第２部材は、前記第１部材の外周面に１周回以上巻き付けられていてもよい。
【0013】
この構成によれば、接続導体の機械的特性を周方向に均等化しやすい。よって、電磁力等による応力（引張応力など）が、コイル体の周方向に偏って作用するのを抑えることができる。
【0014】
前記第２部材の外周面に重なるテープ状の第３部材をさらに備え、前記第２部材は、前記第１部材の外周面に巻き付けられて両端同士が向かい合い、前記第３部材は、前記第２部材の一端を含む領域から他端を含む領域に架け渡されていてもよい。
【0015】
この構成によれば、第２部材の重なり合っていない部分に第３部材が設けられているため、電磁力等による応力（引張応力など）が、コイル体の周方向に偏って作用するのを抑えることができる。
【0016】
前記コイル体を構成する超電導線材は、テープ状のコイル基材と、前記コイル基材に積層されたコイル超電導層とを有し、前記コイル超電導層を外に向けた姿勢とされ、前記接続導体は、テープ状の接続導体基材と、前記接続導体基材に積層された接続導体超電導層とを有する超電導線材によって構成され、前記接続導体超電導層を内に向けた姿勢とされていることが好ましい。
【0017】
この構成によれば、接続導体とコイル体とは、超電導層側が向かい合う姿勢をとる。接続導体とコイル体の超電導層同士が近くなるため、接続導体とコイル体との接続特性は良好となる。
【0018】
前記第１部材は、超電導線材で構成され、前記第２部材は、金属テープで構成されていてもよい。
【0019】
この構成によれば、第２部材を構成する金属材料の選択によって、超電導コイルに所望の特性を付与することができる。
【0020】
前記第１部材は、前記コイル体の外周面に、１周回を越えて巻き付けられ、前記第２部材は、前記第１部材の外周面に、１周回を越えて巻き付けられていてもよい。
【0021】
この構成によれば、前記第１部材および前記第２部材の機械的強度を高めることができる。よって、前記応力（引張応力など）がコイル体の一部に集中して作用するのを抑制できる。
【0022】
前記接続導体の幅は、２つの前記コイル体の積層方向の合計幅以下であることが好ましい。
【0023】
この構成によれば、複数の超電導コイルを積層する場合に、接続導体同士が干渉しにくくなる。
【0024】
本発明の他の態様は、テープ状の超電導線材が巻回されることで構成された少なくとも２つのコイル体と、２つの前記コイル体を電気的に接続する接続導体と、を備え、２つの前記コイル体は、前記コイル体の巻回軸方向に積層され、前記接続導体は、２つの前記コイル体の内周面に全周にわたって導電性の接合層を介して巻き付けられ、前記コイル体の周方向の少なくとも一部分において、前記接続導体同士が重なり合っている、超電導コイルを提供する。
【0025】
この構成によれば、電磁力等により生じた応力（引張応力など）が、コイル体の周方向に偏って作用するのを抑えることができる。そのため、前記応力がコイル体の一部に集中して作用するのを回避できる。よって、電磁力等の応力の影響を低減し、超電導コイルの特性低下を抑制することができる。
【発明の効果】
【0026】
本発明の一態様によれば、複数のコイルが積層されて構成された超電導コイルにおいて、電磁力等の応力の影響を低減できる超電導コイルを提供する。
【図面の簡単な説明】
【0027】
【図1】第１実施形態の超電導コイルの正面図である。
【図2】第１実施形態の超電導コイルの側面図である。
【図3】第１実施形態の超電導コイルを構成するコイル体の概略図である。
【図4】第１実施形態の超電導コイルの一部の断面図である。
【図5】第１実施形態の超電導コイルを構成する酸化物超電導線材の断面図である。
【図6】第２実施形態の超電導コイルの正面図である。
【図7】第２実施形態の超電導コイルの側面図である。
【図8】第３実施形態の超電導コイルの正面図である。
【図9】第３実施形態の超電導コイルの側面図である。
【図10】第４実施形態の超電導コイルの正面図である。
【図11】第４実施形態の超電導コイルの一部の断面図である。
【図12】第５実施形態の超電導コイルの正面図である。
【図13】第５実施形態の超電導コイルの側面図である。
【図14】第６実施形態の超電導コイルの正面図である。
【図15】第６実施形態の超電導コイルの側面図である。
【図16】第７実施形態の超電導コイルの正面図である。
【図17】第７実施形態の超電導コイルの側面図である。
【図18】第８実施形態の超電導コイルの正面図である。
【図19】第８実施形態の超電導コイルの側面図である。
【図20】第８実施形態の超電導コイルの一部の断面図である。
【発明を実施するための形態】
【0028】
以下、好適な実施形態に基づき、図面を参照して本発明を説明する。
【0029】
［超電導コイル］（第１実施形態）
図１は、第１実施形態の超電導コイル１００の正面図である。図２は、超電導コイル１００の側面図である。図３は、超電導コイル１００を構成するコイル体１０の概略図である。図４は、超電導コイル１００の一部の断面図である。図４は、図１に示すＩ－Ｉ断面図である。図５は、超電導コイル１００を構成する酸化物超電導線材３０の断面図である。図５は、酸化物超電導線材３０の長さ方向に直交する断面の図である。
図１は、第１実施形態の超電導コイル１００の正面図である。図２は、超電導コイル１００の側面図である。図３は、超電導コイル１００を構成するコイル体１０の概略図である。図４は、超電導コイル１００の一部の断面図である。図４は、図１に示すＩ－Ｉ断面図である。図５は、超電導コイル１００を構成する酸化物超電導線材３０の断面図である。図５は、酸化物超電導線材３０の長さ方向に直交する断面の図である。
【0030】
【0031】
図３に示すように、コイル体１０は、酸化物超電導線材３０（超電導線材）で構成される。コイル体１０は、酸化物超電導線材３０が、厚さ方向に積層されて複数回、巻回された多層巻きコイルである。図２および図３に示す「Ｃ」は、コイル体１０の巻回軸である。コイル体１０は、例えば、円環状のパンケーキコイルである。以下、図２における上方を上とし、下方を下として、各構成の位置関係を説明することがある。巻回軸Ｃ周りの方向は、コイル体１０の周方向である。
【0032】
図４に示すように、第１コイル体１０Ａは、酸化物超電導線材３０と、絶縁テープ４０とが共巻きされた構成であってもよい。第１コイル体１０Ａは、エポキシ樹脂などの樹脂が含浸されていてもよい。
【0033】
図５に示すように、酸化物超電導線材３０は、超電導積層体５と、安定化層６とを備えている。
超電導積層体５は、基材１と、中間層２と、酸化物超電導層３と、保護層４とを備える。超電導積層体５は、基材１上に中間層２を介して酸化物超電導層３および保護層４が形成された構造を有する。すなわち、超電導積層体５は、テープ状の基材１の一方の面に、中間層２、酸化物超電導層３、および保護層４がこの順に積層された構成を有する。
超電導積層体５は、基材１と、中間層２と、酸化物超電導層３と、保護層４とを備える。超電導積層体５は、基材１上に中間層２を介して酸化物超電導層３および保護層４が形成された構造を有する。すなわち、超電導積層体５は、テープ状の基材１の一方の面に、中間層２、酸化物超電導層３、および保護層４がこの順に積層された構成を有する。
【0034】
コイル体１０（１０Ａ，１０Ｂ）については、基材１は、「コイル基材」の一例である。中間層２は、「コイル中間層」の一例である。酸化物超電導層３は、「コイル酸化物超電導層」の一例である。保護層４は、「コイル保護層」の一例である。
【0035】
酸化物超電導線材３０は、テープ状に形成されている。Ｙ方向は、酸化物超電導線材３０の厚さ方向であり、基材１、中間層２、酸化物超電導層３、保護層４等の各層が積層される方向である。Ｘ方向は、酸化物超電導線材３０の幅方向であり、酸化物超電導線材３０の長手方向および厚さ方向に直交する方向である。
【0036】
基材１は、例えば金属で形成されている。基材１を構成する金属の具体例として、ハステロイ（登録商標）に代表されるニッケル合金；ステンレス鋼；ニッケル合金に集合組織を導入した配向Ｎｉ－Ｗ合金などが挙げられる。基材１の厚さは、目的に応じて適宜調整すればよく、例えば１０～５００μｍの範囲である。基材１の一方の面（中間層２が形成された面）を第１主面１ａといい、第１主面１ａと反対の面を第２主面１ｂという。
【0037】
中間層２は、基材１と酸化物超電導層３との間に設けられる。中間層２は、基材１の第１主面１ａに形成される。中間層２は、多層構成でもよく、例えば基材１側から酸化物超電導層３側に向かう順で、拡散防止層、ベッド層、配向層、キャップ層等を有してもよい。これらの層は必ずしも１層ずつ設けられるとは限らず、一部の層を省略する場合や、同種の層を２以上繰り返し積層する場合もある。尚、中間層２は、酸化物超電導線材３０において必須な構成ではなく、基材１自体が配向性を備えている場合は中間層２が形成されていなくてもよい。
【0038】
拡散防止層は、基材１の成分の一部が拡散し、不純物として酸化物超電導層３側に混入することを抑制する機能を有する。拡散防止層は、例えば、Ｓｉ３Ｎ４、Ａｌ２Ｏ３、ＧＺＯ（Ｇｄ２Ｚｒ２Ｏ７）等から構成される。拡散防止層の厚さは、例えば１０～４００ｎｍである。
【0039】
拡散防止層の上には、基材１と酸化物超電導層３との界面における反応を低減し、その上に形成される層の配向性を向上するためにベッド層を形成してもよい。ベッド層の材質としては、例えばＹ２Ｏ３、Ｅｒ２Ｏ３、ＣｅＯ２、Ｄｙ２Ｏ３、Ｅｕ２Ｏ３、Ｈｏ２Ｏ３、Ｌａ２Ｏ３等が挙げられる。ベッド層の厚さは、例えば１０～１００ｎｍである。
【0040】
配向層は、その上のキャップ層の結晶配向性を制御するために２軸配向する物質から形成される。配向層の材質としては、例えば、Ｇｄ２Ｚｒ２Ｏ７、ＭｇＯ、ＺｒＯ２－Ｙ２Ｏ３（ＹＳＺ）、ＳｒＴｉＯ３、ＣｅＯ２、Ｙ２Ｏ３、Ａｌ２Ｏ３、Ｇｄ２Ｏ３、Ｚｒ２Ｏ３、Ｈｏ２Ｏ３、Ｎｄ２Ｏ３等の金属酸化物を例示することができる。配向層はＩＢＡＤ（Ion-Beam-Assisted Deposition）法で形成することが好ましい。
【0041】
キャップ層は、上述の配向層の表面に成膜されて、結晶粒が面内方向に自己配向し得る材料からなる。キャップ層の材質としては、例えば、ＣｅＯ２、Ｙ２Ｏ３、Ａｌ２Ｏ３、Ｇｄ２Ｏ３、ＺｒＯ２、ＹＳＺ、Ｈｏ２Ｏ３、Ｎｄ２Ｏ３、ＬａＭｎＯ３等が挙げられる。キャップ層の厚さは、５０～５０００ｎｍの範囲が挙げられる。
【0042】
酸化物超電導層３は、酸化物超電導体から構成される。酸化物超電導体としては、特に限定されないが、例えば一般式ＲＥＢａ２Ｃｕ３ＯＸ（ＲＥ１２３）で表されるＲＥ－Ｂａ－Ｃｕ－Ｏ系酸化物超電導体（ＲＥＢＣＯ系酸化物超電導体）が挙げられる。希土類元素ＲＥとしては、Ｙ、Ｌａ、Ｃｅ、Ｐｒ、Ｎｄ、Ｓｍ、Ｅｕ、Ｇｄ、Ｔｂ、Ｄｙ、Ｈｏ、Ｅｒ、Ｔｍ、Ｙｂ、Ｌｕのうちの１種又は２種以上が挙げられる。中でも、Ｙ、Ｇｄ、Ｅｕ、Ｓｍの１種か、又はこれら元素の２種以上の組み合わせが好ましい。一般に、Ｘは、７－ｘ（酸素欠損量ｘ：約０～１程度）である。酸化物超電導層３の厚さは、例えば０．５～５μｍ程度である。この厚さは、長手方向に均一であることが好ましい。酸化物超電導層３は、中間層２の主面２ａ（基材１側とは反対の面）に形成されている。
【0043】
保護層４は、事故時に発生する過電流をバイパスしたり、酸化物超電導層３と保護層４の上に設けられる層との間で起こる化学反応を抑制する等の機能を有する。保護層４の材質としては、例えば銀（Ａｇ）、銅（Ｃｕ）、金（Ａｕ）、金と銀との合金、その他の銀合金、銅合金、金合金などが挙げられる。保護層４は、少なくとも酸化物超電導層３の主面３ａ（中間層２側とは反対の面）を覆っている。保護層４の厚さは、特に限定されないが、例えば１～３０μｍ程度が挙げられる。
【0044】
５ａは超電導積層体５の第１主面（保護層４の主面４ａ）である。第１主面５ａは超電導積層体５の酸化物超電導層３側の面である。５ｂは超電導積層体５の側面（基材１の側面、中間層２の側面、酸化物超電導層３の側面、および保護層４の側面）である。５ｃは、第１主面５ａとは反対の面であって、超電導積層体５の第２主面（基材１の第２主面１ｂ）である。
【0045】
安定化層６は、超電導積層体５の第１主面５ａ、側面５ｂ，５ｂおよび第２主面５ｃを覆う。安定化層６の厚さは、例えば１０～３００μｍ程度である。
安定化層６は、酸化物超電導層３が常電導状態に転移した時に発生する過電流を転流させるバイパス部としての機能を有する。安定化層６の構成材料としては、銅、銅合金（例えばＣｕ－Ｚｎ合金、Ｃｕ－Ｎｉ合金等）、アルミニウム、アルミニウム合金、銀等の金属が挙げられる。安定化層６は、めっき（例えば電解めっき）によって形成することができる。
安定化層６は、酸化物超電導層３が常電導状態に転移した時に発生する過電流を転流させるバイパス部としての機能を有する。安定化層６の構成材料としては、銅、銅合金（例えばＣｕ－Ｚｎ合金、Ｃｕ－Ｎｉ合金等）、アルミニウム、アルミニウム合金、銀等の金属が挙げられる。安定化層６は、めっき（例えば電解めっき）によって形成することができる。
【0046】
図４に示すように、酸化物超電導線材３０は、基材１を内周側に向け、酸化物超電導層３を外周側に向けた姿勢で巻回されている。
【0047】
第２コイル体１０Ｂは、第１コイル体１０Ａと同様の構成である。第２コイル体１０Ｂは、例えば、円環状のパンケーキコイルである（図３参照）。第１コイル体１０Ａの外径と第２コイル体１０Ｂの外径とは同じである。
図２に示すように、第２コイル体１０Ｂは、第１コイル体１０Ａと共通の巻回軸Ｃを有する。第１コイル体１０Ａと第２コイル体１０Ｂとは、巻回軸Ｃの方向に積層されている。第１コイル体１０Ａと第２コイル体１０Ｂとは、巻回軸Ｃの方向に隣り合っている。図４に示すように、第１コイル体１０Ａと第２コイル体１０Ｂとの間には、絶縁性のスペーサ４１（絶縁シート）が設けられている。
図２に示すように、第２コイル体１０Ｂは、第１コイル体１０Ａと共通の巻回軸Ｃを有する。第１コイル体１０Ａと第２コイル体１０Ｂとは、巻回軸Ｃの方向に積層されている。第１コイル体１０Ａと第２コイル体１０Ｂとは、巻回軸Ｃの方向に隣り合っている。図４に示すように、第１コイル体１０Ａと第２コイル体１０Ｂとの間には、絶縁性のスペーサ４１（絶縁シート）が設けられている。
【0048】
【0049】
図２および図４に示すように、接続導体２０は、例えば、ＲＥＢＣＯ系酸化物超電導体、ＢＳＣＣＯ系酸化物超電導体、金属（銅、銅合金、銀合金等）などで構成される。
超電導コイル１００では、接続導体２０は、酸化物超電導線材３０（図５参照）と同様の酸化物超電導線材５０（超電導線材）によって構成されている。
超電導コイル１００では、接続導体２０は、酸化物超電導線材３０（図５参照）と同様の酸化物超電導線材５０（超電導線材）によって構成されている。
【0050】
図４に示すように、酸化物超電導線材５０は、超電導積層体５と、安定化層６とを備えている。超電導積層体５は、基材１と、中間層２と、酸化物超電導層３と、保護層４とを備える。
接続導体２０では、基材１は、「接続導体基材」の一例である。中間層２は、「接続導体中間層」の一例である。酸化物超電導層３は、「接続導体酸化物超電導層」の一例である。保護層４は、「接続導体保護層」の一例である。
接続導体２０では、基材１は、「接続導体基材」の一例である。中間層２は、「接続導体中間層」の一例である。酸化物超電導層３は、「接続導体酸化物超電導層」の一例である。保護層４は、「接続導体保護層」の一例である。
【0051】
図２および図４に示すように、接続導体２０は、第１コイル体１０Ａおよび第２コイル体１０Ｂの外周面１１Ａ，１１Ｂに、コイル体１０Ａ，１０Ｂの周方向に沿って巻き付けられている。図４に示すように、接続導体２０は、基材１を外周側に向け、酸化物超電導層３を内周側に向けた姿勢でコイル体１０Ａ，１０Ｂに巻き付けられている。接続導体２０とコイル体１０Ａ，１０Ｂとは、酸化物超電導層３側が向かい合う姿勢をとっている。接続導体２０とコイル体１０Ａ，１０Ｂの酸化物超電導層３同士が近くなるため、接続導体２０とコイル体１０Ａ，１０Ｂとの接続特性は良好となる。
【0052】
図４に示すように、接続導体２０（後述する周回部分２２）の内周面２１のうち第１側縁２１ａ（幅方向の一端）を含む領域は、第１コイル体１０Ａの外周面１１Ａに、接合層２５を介して接している。接続導体２０の内周面２１のうち第２側縁２１ｂ（幅方向の他端）を含む領域は、第２コイル体１０Ｂの外周面１１Ｂに、接合層２５を介して接している。接続導体２０は、第１コイル体１０Ａの外周面１１Ａから、第２コイル体１０Ｂの外周面１１Ｂに架け渡されている。接続導体２０は、第１コイル体１０Ａと第２コイル体１０Ｂとを電気的に接続している。
【0053】
接続導体２０は、２つのコイル体１０の積層方向の幅Ｗ３（すなわち、第１コイル体１０Ａ、第２コイル体１０Ｂ、およびスペーサ４１の合計幅）の中央に設けられているとよい。これにより、第１コイル体１０Ａと接続導体２０との接合面積と、第２コイル体１０Ｂと接続導体２０との接合面積とが同一となるため、第１コイル体１０Ａと第２コイル体１０Ｂとの間の電気抵抗を小さくすることができる。
【0054】
接続導体２０の幅Ｗ１は、２つのコイル体１０の合計幅Ｗ３以下であるとよい。接続導体２０の幅Ｗ１が、２つのコイル体１０の幅Ｗ３よりも大きいと、複数の超電導コイル１００を積層しようとした際に接続導体２０同士が干渉する可能性がある。幅Ｗ１が幅Ｗ３以下であると、このような干渉は起こりにくくなる。
また、接続導体２０の幅Ｗ１と、２つのコイル体１０の幅Ｗ３とは略同一であると良い。これにより、電磁力等の応力がコイル体１０Ａ，１０Ｂの拡径方向に作用した場合に、コイル体１０Ａ，１０Ｂの酸化物超電導線材３０が外方に倒れ込む変形を抑制することができる。
また、接続導体２０の幅Ｗ１と、２つのコイル体１０の幅Ｗ３とは略同一であると良い。これにより、電磁力等の応力がコイル体１０Ａ，１０Ｂの拡径方向に作用した場合に、コイル体１０Ａ，１０Ｂの酸化物超電導線材３０が外方に倒れ込む変形を抑制することができる。
【0055】
「接合層」は、金属などの導電性材料で形成された導電性の層である。接合層は、例えば、半田、ロウ材などで構成される。接合層２５は、接続導体２０とコイル体１０Ａ，１０Ｂとを接合する。接合層２６は、第１長さ領域２０Ａと第２長さ領域２０Ｂとを接合する。
図４では、接合層２５は接続導体２０と同じ幅とされているが、接合層は、コイル体の外周面に接続導体の幅を越えて幅方向に濡れ広がった形態であってもよい。
図４では、接合層２５は接続導体２０と同じ幅とされているが、接合層は、コイル体の外周面に接続導体の幅を越えて幅方向に濡れ広がった形態であってもよい。
【0056】
図１に示すように、接続導体２０は、第１コイル体１０Ａおよび第２コイル体１０Ｂに巻き付けられている。接続導体２０は、第１コイル体１０Ａおよび第２コイル体１０Ｂの外周面１１Ａ，１１Ｂの１周回を越える長さを有する。そのため、接続導体２０は、コイル体１０Ａ，１０Ｂを周方向に沿って１周回し、この１周回分の長さ部分（以下、周回部分２２という）に、余長部分（以下、第２長さ領域２０Ｂという）が重ねられている。
【0057】
接続導体２０の周回部分２２は、外周面１１Ａ，１１Ｂの全周にわたって設けられている。周回部分２２は、コイル体１０Ａ，１０Ｂの外周面１１Ａ，１１Ｂに、接合層２５を介して接している。接続導体２０の第２長さ領域２０Ｂ（余長部分）は、周回部分２２の第１長さ領域２０Ａの外周面に、接合層２６を介して重ねられている。第１長さ領域２０Ａは、第１端２０ａを含む長さ領域である。第２長さ領域２０Ｂは、第２端２０ｂを含む長さ領域である。このように、接続導体２０は、コイル体１０Ａ，１０Ｂの周方向の一部分（第１長さ領域２０Ａおよび第２長さ領域２０Ｂ）において重なり合っている。重なり部分の長さは、例えば１０ｍｍ以上である。
【0058】
超電導コイル１００では、励磁時などに生じた電磁力等の応力がコイル体１０Ａ，１０Ｂの拡径方向に作用する可能性がある。超電導コイル１００は、コイル体１０Ａ，１０Ｂの全周にわたる接続導体２０を備えているため、電磁力等により生じた応力（引張応力など）が、コイル体１０Ａ，１０Ｂの周方向に偏って作用するのを抑えることができる。そのため、前記応力（引張応力など）がコイル体１０Ａ，１０Ｂの一部に集中して作用するのを回避できる。よって、電磁力等の応力の影響を低減し、超電導コイル１００の特性低下を抑制することができる。
【0059】
接続導体２０は、外周面１１Ａ，１１Ｂの１周回を越える長さを有し、一部の長さ領域２０Ａ，２０Ｂが重なっているため、電磁力等の応力によりコイル体１０Ａ，１０Ｂの外径が大きくなった場合でも、接続導体２０の全周にわたる巻き付きを確保できる。よって、前記応力（引張応力など）がコイル体１０Ａ，１０Ｂの一部に集中して作用するのを回避できる。
【0060】
接続導体２０は、１本の酸化物超電導線材５０で構成されているため、酸化物超電導線材５０をコイル体１０Ａ，１０Ｂに巻き付けるだけで容易に設置することができる。
【0061】
［超電導コイル］（第２実施形態）
図６は、第２実施形態の超電導コイル２００の正面図である。図７は、超電導コイル２００の側面図である。なお、他の実施形態と同じ構成については同じ符号を付して説明を省略する。
図６は、第２実施形態の超電導コイル２００の正面図である。図７は、超電導コイル２００の側面図である。なお、他の実施形態と同じ構成については同じ符号を付して説明を省略する。
【0062】
図６および図７に示すように、超電導コイル２００は、複数のコイル体１０と、接続導体１２０とを備える。接続導体１２０は、酸化物超電導線材５０で構成されている。接続導体１２０は、接続導体２０（図１および図２参照）に比べて長く形成されている。超電導コイル２００のその他の構成は、図１および図２に示す超電導コイル１００と同じである。
【0063】
接続導体１２０は、コイル体１０Ａ，１０Ｂに巻き付けられている。接続導体１２０は、コイル体１０Ａ，１０Ｂの外周面１１Ａ，１１Ｂに、接合層１２５を介して接している。接続導体１２０は、第１コイル体１０Ａと第２コイル体１０Ｂとを電気的に接続している。
【0064】
接続導体１２０は、コイル体１０Ａ，１０Ｂの外周面１１Ａ，１１Ｂの２周回を越える長さを有する。そのため、接続導体１２０は、コイル体１０Ａ，１０Ｂを周方向に沿って２周回し、この２層構造の周回部分１２２に余長部分が重ねられている。
接続導体１２０の周回部分１２２のうち、第１端１２０ａを含む第１層１２２Ａは、外周面１１Ａ，１１Ｂの全周にわたって設けられている。第１層１２２Ａは、コイル体１０Ａ，１０Ｂの外周面１１Ａ，１１Ｂに、接合層１２５を介して接している。周回部分１２２のうち第２層１２２Ｂは、第１層１２２Ａの外周面に接合層１２６を介して重ねられている。第２端１２０ｂを含む第２長さ領域１２０Ｂ（余長部分）は、第２層１２２Ｂの外周面に接合層１２７を介して重ねられている。
接続導体１２０の周回部分１２２のうち、第１端１２０ａを含む第１層１２２Ａは、外周面１１Ａ，１１Ｂの全周にわたって設けられている。第１層１２２Ａは、コイル体１０Ａ，１０Ｂの外周面１１Ａ，１１Ｂに、接合層１２５を介して接している。周回部分１２２のうち第２層１２２Ｂは、第１層１２２Ａの外周面に接合層１２６を介して重ねられている。第２端１２０ｂを含む第２長さ領域１２０Ｂ（余長部分）は、第２層１２２Ｂの外周面に接合層１２７を介して重ねられている。
【0065】
超電導コイル２００は、コイル体１０Ａ，１０Ｂの全周にわたる接続導体１２０を備えているため、電磁力等による応力（引張応力など）が、コイル体１０Ａ，１０Ｂの周方向に偏って作用するのを抑えることができる。よって、前記応力を原因とする超電導コイル２００の特性低下を抑制することができる。
【0066】
接続導体１２０は、一部の長さ領域、すなわち第２層１２２Ｂおよび第２長さ領域１２０Ｂが第１層１２２Ａに重なっているため、電磁力等の応力によりコイル体１０Ａ，１０Ｂの外径が大きくなった場合でも、接続導体１２０の全周にわたる巻き付きを確保できる。
【0067】
超電導コイル２００では、接続導体１２０が１本の酸化物超電導線材５０で構成されているため、酸化物超電導線材５０をコイル体１０Ａ，１０Ｂに巻き付けるだけで容易に設置することができる。
【0068】
接続導体１２０は、コイル体１０Ａ，１０Ｂに２周回以上巻き付けられているため、前述の応力（引張応力など）が、コイル体１０Ａ，１０Ｂの周方向において偏るのを抑えることができる。よって、前記応力を原因とする超電導コイル２００の特性低下を抑制することができる。
【0069】
［超電導コイル］（第３実施形態）
図８は、第３実施形態の超電導コイル３００の正面図である。図９は、超電導コイル３００の側面図である。なお、他の実施形態と同じ構成については同じ符号を付して説明を省略する。
図８は、第３実施形態の超電導コイル３００の正面図である。図９は、超電導コイル３００の側面図である。なお、他の実施形態と同じ構成については同じ符号を付して説明を省略する。
【0070】
図８および図９に示すように、超電導コイル３００は、複数のコイル体１０と、接続導体２２０とを備える。接続導体２２０は、第１接続導体２２０Ａ（第１部材）と、第２接続導体２２０Ｂ（第２部材）とを備える。第１接続導体２２０Ａおよび第２接続導体２２０Ｂは、酸化物超電導線材５０で構成されている。
【0071】
第１接続導体２２０Ａは、コイル体１０Ａ，１０Ｂに巻き付けられている。第１接続導体２２０Ａは、コイル体１０Ａ，１０Ｂの外周面１１Ａ，１１Ｂに、接合層２２５を介して接している。第１接続導体２２０Ａは、第１コイル体１０Ａと第２コイル体１０Ｂとを電気的に接続している。
【0072】
第１接続導体２２０Ａは、コイル体１０Ａ，１０Ｂの外周面１１Ａ，１１Ｂを１周回する長さを有する。そのため、第１接続導体２２０Ａは、コイル体１０Ａ，１０Ｂを周方向に沿って１周回する。第１接続導体２２０Ａは、外周面１１Ａ，１１Ｂに全周にわたって接合層２２５を介して接している。第１接続導体２２０Ａの第１端２２０Ａａと第２端２２０Ａｂとは向かい合っている。すなわち、第１接続導体２２０Ａの両端同士は向かい合っている。第１端２２０Ａａと第２端２２０Ａｂとは突き合わせられていてもよい。
【0073】
接続導体は、コイル体の外周面の周回長さの９５％以上に巻き付けられていれば、コイル体の外周面を周回したと認めることができる。この場合、接続導体は、コイル体の全周にわたって巻き付けられているとみなすことができる。
【0074】
第２接続導体２２０Ｂは、第１接続導体２２０Ａの外周面に接合層２２６を介して重ねられている。第２接続導体２２０Ｂは、第１接続導体２２０Ａの第１長さ領域２２０Ａ１から、第２長さ領域２２０Ａ２にかけて周方向に架け渡されている。第１長さ領域２２０Ａ１は、第１接続導体２２０Ａのうち第１端２２０Ａａを含む長さ領域である。第２長さ領域２２０Ａ２は、第１接続導体２２０Ａのうち第２端２２０Ａｂを含む長さ領域である。
【0075】
超電導コイル３００は、コイル体１０Ａ，１０Ｂの全周にわたる接続導体２２０を備えているため、電磁力等による応力（引張応力など）が、コイル体１０Ａ，１０Ｂの周方向に偏って作用するのを抑えることができる。よって、前記応力を原因とする超電導コイル３００の特性低下を抑制することができる。
【0076】
接続導体２２０は、第２接続導体２２０Ｂが第１接続導体２２０Ａに重なっているため、電磁力等の応力によりコイル体１０Ａ，１０Ｂの外径が大きくなった場合でも、接続導体２２０の全周にわたる巻き付きを確保できる。
【0077】
接続導体２２０は、両端同士が向かい合って巻き付けられた第１接続導体２２０Ａを有する。超電導コイル３００は、第１接続導体２２０Ａの重なり合っていない部分に第２接続導体２２０Ｂが設けられているため、電磁力等による応力（引張応力など）が、コイル体１０Ａ，１０Ｂの周方向に偏って作用するのを抑えることができる。
【0078】
［超電導コイル］（第４実施形態）
図１０は、第４実施形態の超電導コイル４００の正面図である。図１１は、超電導コイル４００の一部の断面図である。図１１は、図１０に示すＩＩ－ＩＩ断面図である。なお、他の実施形態と同じ構成については同じ符号を付して説明を省略する。
図１０は、第４実施形態の超電導コイル４００の正面図である。図１１は、超電導コイル４００の一部の断面図である。図１１は、図１０に示すＩＩ－ＩＩ断面図である。なお、他の実施形態と同じ構成については同じ符号を付して説明を省略する。
【0079】
図１０および図１１に示すように、超電導コイル４００は、複数のコイル体１０と、接続導体３２０とを備える。接続導体３２０は、第１接続導体２２０Ａ（図８および図９参照）と、第２接続導体３２０Ｂ（第２部材）と、第３接続導体３２０Ｃ（第３部材）とを備える。
【0080】
第１接続導体２２０Ａは、酸化物超電導線材５０で構成されている。
第２接続導体３２０Ｂおよび第３接続導体３２０Ｃは、金属テープで構成されている。金属テープを構成する金属は、ニッケル合金（ハステロイ（登録商標）等）、銅、銅合金、銀合金などを挙げることができる。
第２接続導体３２０Ｂおよび第３接続導体３２０Ｃは、金属テープで構成されている。金属テープを構成する金属は、ニッケル合金（ハステロイ（登録商標）等）、銅、銅合金、銀合金などを挙げることができる。
【0081】
第２接続導体３２０Ｂは、第１接続導体２２０Ａの外周面に接合層３２６を介して重ねられている。
第２接続導体３２０Ｂは、第１接続導体２２０Ａの外周面を１周回する長さを有する。そのため、第２接続導体３２０Ｂは、第１接続導体２２０Ａを周方向に沿って１周回する。第２接続導体３２０Ｂの第１端３２０Ｂａと第２端３２０Ｂｂとは向かい合っている。すなわち、第２接続導体３２０Ｂの両端同士は向かい合っている。第１端３２０Ｂａと第２端３２０Ｂｂとは突き合わせられていてもよい。
第２接続導体３２０Ｂは、第１接続導体２２０Ａの外周面を１周回する長さを有する。そのため、第２接続導体３２０Ｂは、第１接続導体２２０Ａを周方向に沿って１周回する。第２接続導体３２０Ｂの第１端３２０Ｂａと第２端３２０Ｂｂとは向かい合っている。すなわち、第２接続導体３２０Ｂの両端同士は向かい合っている。第１端３２０Ｂａと第２端３２０Ｂｂとは突き合わせられていてもよい。
【0082】
第１接続導体２２０Ａの端２２０Ａａ，２２０Ａｂの周方向の位置と、第２接続導体３２０Ｂの端３２０Ｂａ，３２０Ｂｂの周方向の位置とは異なる。第１接続導体２２０Ａの端２２０Ａａ，２２０Ａｂと、第２接続導体３２０Ｂの端３２０Ｂａ，３２０Ｂｂとは、例えば、周方向に１８０°ずれて位置する。
【0083】
第３接続導体３２０Ｃは、第２接続導体３２０Ｂの外周面に接合層３２７を介して重ねられている。
第３接続導体３２０Ｃは、第２接続導体３２０Ｂの第１長さ領域３２０Ｂ１から、第２長さ領域３２０Ｂ２にかけて周方向に架け渡されている。第１長さ領域３２０Ｂ１は、第２接続導体３２０Ｂのうち第１端３２０Ｂａを含む長さ領域である。第２長さ領域３２０Ｂ２は、第２接続導体３２０Ｂのうち第２端３２０Ｂｂを含む長さ領域である。
第３接続導体３２０Ｃは、第２接続導体３２０Ｂの第１長さ領域３２０Ｂ１から、第２長さ領域３２０Ｂ２にかけて周方向に架け渡されている。第１長さ領域３２０Ｂ１は、第２接続導体３２０Ｂのうち第１端３２０Ｂａを含む長さ領域である。第２長さ領域３２０Ｂ２は、第２接続導体３２０Ｂのうち第２端３２０Ｂｂを含む長さ領域である。
【0084】
図１１に示すように、第２接続導体３２０Ｂの幅Ｗ２は、第１接続導体２２０Ａの幅Ｗ１より大である。第２接続導体３２０Ｂの幅Ｗ２は、コイル体１０Ａ，１０Ｂと絶縁性のスペーサ４１との合計幅Ｗ３以下（すなわち、幅Ｗ３と同じまたは幅Ｗ３より小）であることが好ましい。第２接続導体３２０Ｂの第１側縁３２０Ｂｃ（幅方向の一端）は、第１コイル体１０Ａの上面と同じ高さ位置であるか、または当該上面より低く位置する。第２接続導体３２０Ｂの第２側縁３２０Ｂｄ（幅方向の他端）は、第２コイル体１０Ｂの下面と同じ高さ位置であるか、または当該下面より高く位置する。
図１１では、第２接続導体３２０Ｂの幅Ｗ２は、コイル体１０Ａ，１０Ｂの合計幅Ｗ３より小さい。第２接続導体３２０Ｂの第１側縁３２０Ｂｃは、第１コイル体１０Ａの上面より低く位置する。第２接続導体３２０Ｂの第２側縁３２０Ｂｄは、第２コイル体１０Ｂの下面より高く位置する。
図１１では、第２接続導体３２０Ｂの幅Ｗ２は、コイル体１０Ａ，１０Ｂの合計幅Ｗ３より小さい。第２接続導体３２０Ｂの第１側縁３２０Ｂｃは、第１コイル体１０Ａの上面より低く位置する。第２接続導体３２０Ｂの第２側縁３２０Ｂｄは、第２コイル体１０Ｂの下面より高く位置する。
【0085】
第２接続導体３２０Ｂの幅Ｗ２は、コイル体１０Ａ，１０Ｂ，絶縁性のスペーサ４１の合計幅Ｗ３と略同一であるとよい。これにより、第１接続導体２２０Ａの幅Ｗ１が幅Ｗ３よりも小さかったとしても、励磁時などに生じた電磁力等の応力がコイル体１０Ａ，１０Ｂの拡径方向に作用した場合に、コイル体１０Ａ，１０Ｂの外周面を幅方向の広範囲にわたって支えることができる。よって、酸化物超電導線材３０が外方に倒れ込む変形を抑制できる。
【0086】
第２接続導体３２０Ｂの幅Ｗ２は、コイル体１０Ａ，１０Ｂの合計幅Ｗ３以下であると、第２接続導体３２０Ｂが、巻回軸Ｃ方向に隣り合う他の第２接続導体３２０Ｂ（図示略）と接触するのを回避しやすくなる。
第３接続導体３２０Ｃ（図１０参照）の幅は、第２接続導体３２０Ｂの幅と同じであってよい。
第３接続導体３２０Ｃ（図１０参照）の幅は、第２接続導体３２０Ｂの幅と同じであってよい。
【0087】
超電導コイル４００は、コイル体１０Ａ，１０Ｂの全周にわたる接続導体３２０を備えているため、電磁力等による応力（引張応力など）が、コイル体１０Ａ，１０Ｂの周方向に偏って作用するのを抑えることができる。よって、前記応力を原因とする超電導コイル４００の特性低下を抑制することができる。
【0088】
接続導体３２０では、第２接続導体３２０Ｂは第１接続導体２２０Ａに重なっている。さらに、第３接続導体３２０Ｃは第２接続導体３２０Ｂに重なっている。そのため、電磁力等の応力によりコイル体１０Ａ，１０Ｂの外径が大きくなった場合でも、接続導体３２０の全周にわたる巻き付きを確保できる。
【0089】
超電導コイル４００は、第２接続導体３２０Ｂが１周回にわたって第１接続導体２２０Ａに巻き付けられているため、接続導体３２０の機械的特性を周方向に均等化しやすい。よって、電磁力等による応力（引張応力など）が、コイル体１０Ａ，１０Ｂの周方向に偏って作用するのを抑えることができる。
【0090】
超電導コイル４００は、第２接続導体３２０Ｂの重なり合っていない部分に第３接続導体３２０Ｃが設けられているため、電磁力等による応力（引張応力など）が、コイル体１０Ａ，１０Ｂの周方向に偏って作用するのを抑えることができる。
【0091】
超電導コイル４００は、金属テープで構成される第２接続導体３２０Ｂおよび第３接続導体３２０Ｃを備えるため、接続導体３２０Ｂ，３２０Ｃを構成する金属材料の選択によって、超電導コイル４００に所望の特性を付与することができる。
例えば、接続導体３２０Ｂ，３２０Ｃを構成する金属がニッケル合金（ハステロイ（登録商標）等）であれば、接続導体３２０Ｂ，３２０Ｃの機械的強度が高くなるため、前記応力の影響を低減するうえで有利となる。接続導体３２０Ｂを構成する金属が良導性金属（例えば銅、銅合金、銀合金など）であれば、バイパス部としての接続導体３２０Ｂの機能を高めることができる。
例えば、接続導体３２０Ｂ，３２０Ｃを構成する金属がニッケル合金（ハステロイ（登録商標）等）であれば、接続導体３２０Ｂ，３２０Ｃの機械的強度が高くなるため、前記応力の影響を低減するうえで有利となる。接続導体３２０Ｂを構成する金属が良導性金属（例えば銅、銅合金、銀合金など）であれば、バイパス部としての接続導体３２０Ｂの機能を高めることができる。
【0092】
［超電導コイル］（第５実施形態）
図１２は、第５実施形態の超電導コイル５００の正面図である。図１３は、超電導コイル５００の側面図である。なお、他の実施形態と同じ構成については同じ符号を付して説明を省略する。
図１２は、第５実施形態の超電導コイル５００の正面図である。図１３は、超電導コイル５００の側面図である。なお、他の実施形態と同じ構成については同じ符号を付して説明を省略する。
【0093】
図１２および図１３に示すように、超電導コイル５００は、複数のコイル体１０と、接続導体４２０とを備える。接続導体４２０は、第１接続導体２２０Ａ（図８および図９参照）と、第２接続導体４２０Ｂ（第２部材）とを備える。第１接続導体２２０Ａおよび第２接続導体４２０Ｂは、酸化物超電導線材５０で構成されている。
【0094】
第２接続導体４２０Ｂは、第１接続導体２２０Ａの外周面に接合層４２６を介して重ねられている。
第２接続導体４２０Ｂは、第１接続導体２２０Ａの外周面を１周回する長さを有する。そのため、第２接続導体４２０Ｂは、第１接続導体２２０Ａを周方向に沿って１周回する。第２接続導体４２０Ｂの第１端４２０Ｂａと第２端４２０Ｂｂとは向かい合っている。すなわち、第２接続導体４２０Ｂの両端同士は向かい合っている。第１端４２０Ｂａと第２端４２０Ｂｂとは突き合わせられていてもよい。
なお、第２接続導体は、第１接続導体の外周面に、１周回を越えて巻き付けられてもよい。その場合、第２接続導体は、一部の長さ領域が互いに重なり合う。
第２接続導体４２０Ｂは、第１接続導体２２０Ａの外周面を１周回する長さを有する。そのため、第２接続導体４２０Ｂは、第１接続導体２２０Ａを周方向に沿って１周回する。第２接続導体４２０Ｂの第１端４２０Ｂａと第２端４２０Ｂｂとは向かい合っている。すなわち、第２接続導体４２０Ｂの両端同士は向かい合っている。第１端４２０Ｂａと第２端４２０Ｂｂとは突き合わせられていてもよい。
なお、第２接続導体は、第１接続導体の外周面に、１周回を越えて巻き付けられてもよい。その場合、第２接続導体は、一部の長さ領域が互いに重なり合う。
【0095】
第１接続導体２２０Ａの端２２０Ａａ，２２０Ａｂの周方向の位置と、第２接続導体４２０Ｂの端４２０Ｂａ，４２０Ｂｂの周方向の位置とは異なる。第１接続導体２２０Ａの端２２０Ａａ，２２０Ａｂと、第２接続導体４２０Ｂの端４２０Ｂａ，４２０Ｂｂとは、例えば、周方向に１８０°ずれて位置する。
【0096】
超電導コイル５００は、コイル体１０Ａ，１０Ｂの全周にわたる接続導体４２０を備えているため、電磁力等による応力（引張応力など）が、コイル体１０Ａ，１０Ｂの周方向に偏って作用するのを抑えることができる。よって、前記応力を原因とする超電導コイル５００の特性低下を抑制することができる。
【0097】
接続導体４２０は、第２接続導体４２０Ｂが第１接続導体２２０Ａに重なっているため、電磁力等の応力によりコイル体１０Ａ，１０Ｂの外径が大きくなった場合でも、接続導体４２０の全周にわたる巻き付きを確保できる。
【0098】
接続導体４２０は、第１接続導体２２０Ａがコイル体１０Ａ，１０Ｂを１周回し、第２接続導体４２０Ｂが第１接続導体２２０Ａを１周回するように巻き付けられて構成されているため、周方向の機械的特性の偏りを小さくできる。よって、前記応力を原因とする超電導コイル５００の特性低下を抑制することができる。
【0099】
［超電導コイル］（第６実施形態）
図１４は、第６実施形態の超電導コイル６００の正面図である。図１５は、超電導コイル６００の側面図である。なお、他の実施形態と同じ構成については同じ符号を付して説明を省略する。
図１４は、第６実施形態の超電導コイル６００の正面図である。図１５は、超電導コイル６００の側面図である。なお、他の実施形態と同じ構成については同じ符号を付して説明を省略する。
【0100】
図１４および図１５に示すように、超電導コイル６００は、複数のコイル体１０と、接続導体５２０とを備える。接続導体５２０は、第１接続導体２２０Ａ（図８および図９参照）と、第２接続導体５２０Ｂ（第２部材）とを備える。第２接続導体５２０Ｂは、金属テープで構成されている。金属テープを構成する金属は、銅、銅合金、銀合金、ニッケル合金（ハステロイ（登録商標）等）などを挙げることができる。
【0101】
第２接続導体５２０Ｂは、第１接続導体２２０Ａの外周面に接合層５２６を介して重ねられている。
第２接続導体５２０Ｂは、第１接続導体２２０Ａの外周面を１周回する長さを有する。そのため、第２接続導体５２０Ｂは、第１接続導体２２０Ａを周方向に沿って１周回する。第２接続導体５２０Ｂの第１端５２０Ｂａと第２端５２０Ｂｂとは向かい合っている。すなわち、第２接続導体５２０Ｂの両端同士は向かい合っている。第１端５２０Ｂａと第２端５２０Ｂｂとは突き合わせられていてもよい。
第２接続導体５２０Ｂは、第１接続導体２２０Ａの外周面を１周回する長さを有する。そのため、第２接続導体５２０Ｂは、第１接続導体２２０Ａを周方向に沿って１周回する。第２接続導体５２０Ｂの第１端５２０Ｂａと第２端５２０Ｂｂとは向かい合っている。すなわち、第２接続導体５２０Ｂの両端同士は向かい合っている。第１端５２０Ｂａと第２端５２０Ｂｂとは突き合わせられていてもよい。
【0102】
第１接続導体２２０Ａの端２２０Ａａ，２２０Ａｂの周方向の位置と、第２接続導体５２０Ｂの端５２０Ｂａ，５２０Ｂｂの周方向の位置とは異なる。第１接続導体２２０Ａの端２２０Ａａ，２２０Ａｂと、第２接続導体５２０Ｂの端５２０Ｂａ，５２０Ｂｂとは、例えば、周方向に１８０°ずれて位置する。
【0103】
超電導コイル６００は、コイル体１０Ａ，１０Ｂの全周にわたる接続導体５２０を備えているため、電磁力等による応力（引張応力など）が、コイル体１０Ａ，１０Ｂの周方向に偏って作用するのを抑えることができる。よって、前記応力を原因とする超電導コイル６００の特性低下を抑制することができる。
【0104】
接続導体５２０は、第２接続導体５２０Ｂが第１接続導体２２０Ａに重なっているため、電磁力等の応力によりコイル体１０Ａ，１０Ｂの外径が大きくなった場合でも、接続導体５２０の全周にわたる巻き付きを確保できる。
【0105】
接続導体５２０は、第１接続導体２２０Ａがコイル体１０Ａ，１０Ｂを１周回し、第２接続導体５２０Ｂが第１接続導体２２０Ａを１周回するように巻き付けられて構成されているため、周方向の機械的特性の偏りを小さくできる。よって、前記応力を原因とする超電導コイル６００の特性低下を抑制することができる。
【0106】
超電導コイル６００は、金属テープで構成される第２接続導体５２０Ｂを備えるため、第２接続導体５２０Ｂを構成する金属材料の選択によって、超電導コイル６００に所望の特性を付与することができる。例えば、第２接続導体５２０Ｂを構成する金属が良導性金属（例えば銅、銅合金、銀合金など）であれば、バイパス部としての第２接続導体５２０Ｂの機能を高めることができる。
【0107】
［超電導コイル］（第７実施形態）
図１６は、第７実施形態の超電導コイル７００の正面図である。図１７は、超電導コイル７００の側面図である。なお、他の実施形態と同じ構成については同じ符号を付して説明を省略する。
図１６は、第７実施形態の超電導コイル７００の正面図である。図１７は、超電導コイル７００の側面図である。なお、他の実施形態と同じ構成については同じ符号を付して説明を省略する。
【0108】
図１６および図１７に示すように、超電導コイル７００は、複数のコイル体１０と、接続導体６２０とを備える。接続導体６２０は、第１接続導体２０（図１および図２参照）と、第２接続導体６２０Ｂ（第２部材）とを備える。第２接続導体６２０Ｂは、金属テープで構成されている。金属テープを構成する金属は、銅、銅合金、銀合金、ニッケル合金（ハステロイ（登録商標）等）などを挙げることができる。
【0109】
第２接続導体６２０Ｂは、第１接続導体２０の外周面に接合層６２６を介して重ねられている。
第２接続導体６２０Ｂは、第１接続導体２０の１周回を越える長さを有する。そのため、第２接続導体６２０Ｂは、第１接続導体２０を周方向に沿って１周回し、この周回部分６２２に余長部分（第２長さ領域６２０Ｄ）が重ねられている。第２接続導体６２０Ｂの第２長さ領域６２０Ｄ（余長部分）は、周回部分６２２の第１長さ領域６２０Ｃの外周面に、接合層６２７を介して重ねられている。
第２接続導体６２０Ｂは、第１接続導体２０の１周回を越える長さを有する。そのため、第２接続導体６２０Ｂは、第１接続導体２０を周方向に沿って１周回し、この周回部分６２２に余長部分（第２長さ領域６２０Ｄ）が重ねられている。第２接続導体６２０Ｂの第２長さ領域６２０Ｄ（余長部分）は、周回部分６２２の第１長さ領域６２０Ｃの外周面に、接合層６２７を介して重ねられている。
【0110】
超電導コイル７００は、コイル体１０Ａ，１０Ｂの全周にわたる接続導体６２０を備えているため、電磁力等による応力（引張応力など）が、コイル体１０Ａ，１０Ｂの周方向に偏って作用するのを抑えることができる。よって、前記応力を原因とする超電導コイル７００の特性低下を抑制することができる。
【0111】
接続導体６２０は、１周回を越える長さを有する第１接続導体２０および第２接続導体６２０Ｂを備えるため、第１接続導体２０および第２接続導体６２０Ｂの機械的強度を高めることができる。よって、前記応力（引張応力など）がコイル体１０Ａ，１０Ｂの一部に集中して作用するのを抑制できる。
【0112】
超電導コイル７００は、金属テープで構成される第２接続導体６２０Ｂを備えるため、第２接続導体６２０Ｂを構成する金属材料の選択によって、超電導コイル７００に所望の特性を付与することができる。例えば、第２接続導体６２０Ｂを構成する金属が良導性金属（例えば銅、銅合金、銀合金など）であれば、バイパス部としての第２接続導体６２０Ｂの機能を高めることができる。
【0113】
［超電導コイル］（第８実施形態）
図１８は、第８実施形態の超電導コイル８００の正面図である。図１９は、超電導コイル８００の側面図である。図２０は、超電導コイル８００の一部の断面図である。図２０は、図１８に示すＩＩＩ－ＩＩＩ断面図である。なお、他の実施形態と同じ構成については同じ符号を付して説明を省略する。
図１８は、第８実施形態の超電導コイル８００の正面図である。図１９は、超電導コイル８００の側面図である。図２０は、超電導コイル８００の一部の断面図である。図２０は、図１８に示すＩＩＩ－ＩＩＩ断面図である。なお、他の実施形態と同じ構成については同じ符号を付して説明を省略する。
【0114】
図１８および図１９に示すように、超電導コイル８００は、複数のコイル体１０と、接続導体７２０とを備える。接続導体７２０は、テープ状とされている。図１８に示すように、接続導体７２０の長さ方向の一端を第１端７２０ａという。接続導体７２０の長さ方向の他端を第２端７２０ｂという。
【0115】
接続導体７２０は、例えば、ＲＥＢＣＯ系酸化物超電導体、ＢＳＣＣＯ系酸化物超電導体、金属（銅、銅合金、銀合金等）などで構成される。
超電導コイル８００では、接続導体７２０は、酸化物超電導線材３０（図５参照）と同様の酸化物超電導線材５０によって構成されている。
超電導コイル８００では、接続導体７２０は、酸化物超電導線材３０（図５参照）と同様の酸化物超電導線材５０によって構成されている。
【0116】
図２０に示すように、接続導体７２０は、第１コイル体１０Ａおよび第２コイル体１０Ｂの内周面１２Ａ，１２Ｂに、コイル体１０Ａ，１０Ｂの周方向に沿って設けられている。接続導体７２０は、基材１を内周側に向け、酸化物超電導層３を外周側に向けた姿勢とされている。接続導体７２０とコイル体１０Ａ，１０Ｂとは、酸化物超電導層３側が向かい合う姿勢をとっている。
【0117】
接続導体７２０の内周面７２１のうち第１側縁７２１ａ（幅方向の一端）を含む領域は、第１コイル体１０Ａの内周面１２Ａに、接合層７２５を介して接している。接続導体７２０の内周面７２１のうち第２側縁７２１ｂ（幅方向の他端）を含む領域は、第２コイル体１０Ｂの内周面１２Ｂに、接合層７２５を介して接している。接続導体７２０は、第１コイル体１０Ａの内周面１２Ａから、第２コイル体１０Ｂの内周面１２Ｂに架け渡されている。接続導体７２０は、第１コイル体１０Ａと第２コイル体１０Ｂとを電気的に接続している。
【0118】
図１８に示すように、接続導体７２０は、第１コイル体１０Ａおよび第２コイル体１０Ｂの内周面１２Ａ，１２Ｂの１周回を越える長さを有する。そのため、接続導体７２０は、コイル体１０Ａ，１０Ｂを周方向に沿って１周回し、この周回部分７２２に余長部分が重ねられている。
【0119】
接続導体７２０の周回部分７２２は、内周面１２Ａ，１２Ｂの全周にわたって設けられている。周回部分７２２は、コイル体１０Ａ，１０Ｂの内周面１２Ａ，１２Ｂに、接合層７２５を介して接している。接続導体７２０の第２長さ領域７２０Ｂ（余長部分）は、周回部分７２２の第１長さ領域７２０Ａの内周面に、接合層７２６を介して重ねられている。第１長さ領域７２０Ａは、第１端７２０ａを含む長さ領域である。第２長さ領域７２０Ｂは、第２端７２０ｂを含む長さ領域である。
【0120】
超電導コイル８００は、コイル体１０Ａ，１０Ｂの全周にわたる接続導体７２０を備えているため、電磁力等による応力（引張応力など）が、コイル体１０Ａ，１０Ｂの周方向に偏って作用するのを抑えることができる。そのため、前記応力（引張応力など）がコイル体１０Ａ，１０Ｂの一部に集中して作用するのを回避できる。よって、電磁力等の応力の影響を低減し、超電導コイル８００の特性低下を抑制することができる。
【0121】
接続導体７２０は、内周面１２Ａ，１２Ｂの１周回を越える長さを有し、一部の長さ領域７２０Ａ，７２０Ｂが重なっているため、電磁力等の応力によりコイル体１０Ａ，１０Ｂの内径が大きくなった場合でも、接続導体７２０の全周にわたる巻き付きを確保できる。
【0122】
超電導コイル８００では、接続導体７２０が１本の酸化物超電導線材５０で構成されているため、容易に設置することができる。
【0123】
以上、本発明を好適な実施形態に基づいて説明してきたが、本発明は上述の実施形態に限定されず、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の改変が可能である。
図２および図４に示す超電導コイル１００は、２つのコイル体１０が積層されて構成されているが、超電導コイルは、３以上の任意の数のコイル体が積層されて構成されていてもよい。例えば、４つのコイル体を積層した構成、６つのコイル体を積層した構成，８つのコイル体を積層した構成などを例示できる。その場合、接続導体は、少なくとも隣り合う２つのコイル体の外周面に全周にわたって接する。接続導体は、コイル体の周方向の少なくとも一部分において互いに重なり合うようにコイル体に巻き付けられる。これにより、接続導体は、隣り合う２つのコイル体を電気的に接続する。
図２および図４に示す超電導コイル１００は、２つのコイル体１０が積層されて構成されているが、超電導コイルは、３以上の任意の数のコイル体が積層されて構成されていてもよい。例えば、４つのコイル体を積層した構成、６つのコイル体を積層した構成，８つのコイル体を積層した構成などを例示できる。その場合、接続導体は、少なくとも隣り合う２つのコイル体の外周面に全周にわたって接する。接続導体は、コイル体の周方向の少なくとも一部分において互いに重なり合うようにコイル体に巻き付けられる。これにより、接続導体は、隣り合う２つのコイル体を電気的に接続する。
【0124】
実施形態の超電導コイルは、コイル体の外周面に接続導体が設けられ（図１等を参照）、かつ、コイル体の内周面にも接続導体が設けられた（図１８等を参照）構成であってもよい。例えば、次の構成を例示できる。ここに例示する超電導コイルは、４つのコイル体（第１～第４コイル体）がこの順に巻回軸方向に積層されて構成される。第１および第２コイル体の外周面に第１接続導体が設けられる。第２および第３コイル体の内周面に第２接続導体が設けられる。第３および第４コイル体の外周面に第３接続導体が設けられる。
【符号の説明】
【0125】
１…基材（コイル基材、接続導体基材）、３…酸化物超電導層（コイル超電導層、接続導体超電導層）、１０…コイル体、１０Ａ…第１コイル体、１０Ｂ…第２コイル体、１１Ａ，１１Ｂ…外周面、１２Ａ，１２Ｂ…内周面、２０，１２０、２２０，３２０，４２０，５２０，６２０，７２０…接続導体、２０Ａ…第１長さ領域（一端を含む領域）、２０Ｂ…第２長さ領域（他端を含む領域）、３０…酸化物超電導線材（超電導線材）、５０…酸化物超電導線材（超電導線材）、１００，２００，３００，４００，５００，６００，７００，８００…超電導コイル、２２０Ａ…第１接続導体（第１部材）、２２０Ａａ…第１端（一端）、２２０Ａｂ…第２端（他端）、２２０Ｂ，３２０Ｂ，４２０Ｂ，５２０Ｂ，６２０Ｂ…第２接続導体（第２部材）、３２０Ｂ１…第１長さ領域（一端を含む領域）、３２０Ｂ２…第２長さ領域（他端を含む領域）、３２０Ｂａ，４２０Ｂａ，５２０Ｂａ…第１端（一端）、３２０Ｂｂ，４２０Ｂｂ，５２０Ｂｂ…第２端（他端）、３２０Ｃ…第３接続導体（第３部材）、Ｃ…巻回軸。
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】
【図13】
【図14】
【図15】
【図16】
【図17】
【図18】
【図19】
【図20】