JPH0282485A - Flat ceramic compound element - Google Patents
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- JPH0282485A JPH0282485A JP1211229A JP21122989A JPH0282485A JP H0282485 A JPH0282485 A JP H0282485A JP 1211229 A JP1211229 A JP 1211229A JP 21122989 A JP21122989 A JP 21122989A JP H0282485 A JPH0282485 A JP H0282485A
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Classifications
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- H—ELECTRICITY
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- H05B3/00—Ohmic-resistance heating
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- H05B3/283—Heating elements having extended surface area substantially in a two-dimensional plane, e.g. plate-heater non-flexible heating conductor embedded in insulating material the insulating material being an inorganic material, e.g. ceramic
Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
（産業上の利用分野）
本発明は平らなセラミック複合エレメントに関する。本
発明は特に、ルームヒーティングエレメントとして機能
し、主に床カバーまたは壁のライニングに使用されるタ
イル状複合エレメントに関する。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION Field of the Invention The present invention relates to flat ceramic composite elements. The invention relates in particular to tiled composite elements which function as room heating elements and are primarily used for floor coverings or wall linings.
（従来の技術）
加熱性床タイルの形での平らなセラミック造形体はルー
ムヒーティングエレメントとして使用されることが多く
なってきた。これらのタイルの加熱性は、電気抵抗コー
ティングの形で一方の側に加熱層を設けることによるも
のである。BACKGROUND OF THE INVENTION Flat ceramic shaped bodies in the form of heatable floor tiles are increasingly being used as room heating elements. The heating properties of these tiles are due to the provision of a heating layer on one side in the form of an electrically resistive coating.
１つの公知のセラミック造形体（ＤＥ−Ａ−２５３５６
２２）は、合成材料のスプレー層によって上部をカバー
された加熱導体層を備えたセラミック支持体を含む。こ
の加熱層それ自体は手の込んだ作りとなっている。と言
うのは、この加熱層は溶剤中に分散された導電性グラフ
ァイト粒子の集積から作られ、この分散液には、炭素粒
子の電気抵抗における負の温度依存性をおぎなうために
金属粒子が付加的に含まれているからである。この造形
体を床カバーとして使用する場合は、この加熱層は、床
カバーに必要な耐引掻性を与えるためにカバー層を必要
とする。One known ceramic shaped body (DE-A-25356
22) comprises a ceramic support with a heating conductor layer covered on top by a sprayed layer of synthetic material. This heating layer itself is elaborately constructed. The heating layer is made from a collection of conductive graphite particles dispersed in a solvent, to which metal particles are added to compensate for the negative temperature dependence of the electrical resistance of the carbon particles. This is because it is included in the If the shaped body is used as a floor covering, this heating layer requires a cover layer in order to give the floor covering the necessary scratch resistance.
他の公知の造形体（Ｆ Ｒ−Ａ−２４９００５８）にお
いて、セラミック支持体材料上に設けられた加熱導体層
は一連の層、つまり金属酸化物の層、グラファイト粒子
の層およびアセチレンソート（ＳＯｏｔ）の層から成っ
ている。この一連の層は上部が保護層でカバーされてい
る。この加熱導体層はまた極めて手の込んだ作りとなっ
ている。特に、ボディからボディヘ一定の加熱特性また
は再生できる加熱特性を得ることがほとんど不可能であ
る。In another known shaped body (F R-A-2490058), the heating conductor layer provided on the ceramic support material consists of a series of layers: a layer of metal oxides, a layer of graphite particles and a layer of acetylene sort (SOot). It consists of layers. This series of layers is covered on top with a protective layer. This heating conductor layer is also extremely elaborate. In particular, it is almost impossible to obtain a constant or reproducible heating characteristic from body to body.
これらの欠点は、公知の平らなセラミック造形体（Ｅ
Ｐ−Ａ−１５７１７９）によって排除される。These drawbacks can be overcome by the known flat ceramic shaped body (E
P-A-157179) is excluded.
この造形体は、その一方の側に、はとんどまたは全く導
電性のない支持体内に埋め込まれた非金属性導電粒子か
ら成る電気抵抗コーティングを有している。この造形体
は主にタイルの形で使用され、そのタイルの厚さは表面
に比べて１ ： ４５，０００であり、その表面積は３
０Ｘ３０ｃｍのタイルの少くとも４倍である。このよう
な平らなセラミック造形体はルームヒーティングエレメ
ントとして使用するのに有用であることがわかった。こ
れらのエレメントは、熱の均一な放射を確実にすべく所
望の数および配置で未加熱系に特に用いられる。これら
の造形体を、６０Ｘ８０ｃｍ以上の寸法を有する大きい
フォーマットタイルの形で使用するのが特に有効である
。The shaped body has on one side an electrically resistive coating consisting of non-metallic conductive particles embedded in a support that is mostly or not electrically conductive. This shaped body is mainly used in the form of tiles, the thickness of which is 1:45,000 compared to the surface, and the surface area is 3
At least 4 times larger than a 0x30cm tile. It has been found that such flat ceramic shaped bodies are useful for use as room heating elements. These elements are particularly used in unheated systems in the desired number and arrangement to ensure uniform radiation of heat. It is particularly advantageous to use these shapes in the form of large format tiles with dimensions of 60x80 cm or more.
このような造形体を加熱性床カバーとして使用する場合
、加熱表面は約２０平方メートルまでに制限される。と
言うのは、２２０ボルトの作動電圧、つまり乾燥室で使
用できる作動電圧において１８Ａに設計された電力リレ
ーの助けによって制御が指示されるからである。しかし
、このようなセラミック体を湿気のある室で使用する際
は、安全のため、臨時の低保護電圧（４２ボルト）用の
断路変圧器を備えなければならない。電力の増加は、造
形体の抵抗コーティングへの主給電線の断面積の増加を
まねき、接合部の利用可能な断面を制限することになる
。このことおよびそれに伴うコストにより、湿気のある
室において、電気回路に接続された加熱面積が最大でも
５平方メートルにしかならない。安全の前提は、通電さ
れたエレメントが損傷されて電気抵抗層とエレメント表
面の湿気の薄膜との間で直接接触が起こること、または
接合部材料の収縮およびエレメント端部における湿気の
浸透によって起こる前記と同じ効果に対する予備措置に
基づいている。これらの起りうる事態は人を危険にさら
すことになり、乾燥室で使用されるような２２０ボルト
の作動電圧の場合に特に危険である。When using such a shaped body as a heated floor covering, the heating surface is limited to approximately 20 square meters. This is because the control is directed with the aid of a power relay designed for 18A at an operating voltage of 220 volts, i.e. an operating voltage that can be used in drying chambers. However, when such a ceramic body is used in a humid room, a special low protection voltage (42 volts) disconnecting transformer must be provided for safety reasons. An increase in power will lead to an increase in the cross-sectional area of the main feed line to the resistive coating of the feature, limiting the available cross-section of the joint. This and the associated costs result in a maximum heating area of only 5 square meters connected to the electrical circuit in a humid room. The safety assumption is that the energized element is damaged and direct contact occurs between the electrically resistive layer and a thin film of moisture on the surface of the element, or that this occurs due to shrinkage of the joint material and penetration of moisture at the ends of the element. and is based on preliminary measures to the same effect. These possible situations can put people at risk, and are particularly dangerous with operating voltages of 220 volts, such as those used in drying rooms.
臨時の低保護電圧を使用すればこの危険は減じられるが
、それによって、加熱面積は、２２０ボルトの通電電圧
で得られる加熱面積の約２５％に制限されてしまう。さ
らに、臨時低保護電圧に必要な断路変圧器の使用にはか
なりのコストがかかる。The use of extra low protection voltages reduces this risk, but it limits the heating area to about 25% of that obtained with a 220 volt energization voltage. Furthermore, the use of disconnecting transformers required for extra low protection voltages involves considerable cost.
（発明の目的）
本発明の目的は、接合材料または複合エレメント自体に
損傷が起った場合でも大変安全であり、高電圧でも危険
なく使用でき、利用可能な加熱面積、特に湿気のある室
における加熱面積を最大にできるルームヒーティングエ
レメントとして使用する複合エレメントを提供すること
である。OBJECTS OF THE INVENTION It is an object of the present invention to be very safe even in the event of damage to the joining material or to the composite element itself, to be able to be used without danger even at high voltages, and to reduce the heating area available, especially in humid rooms. To provide a composite element used as a room heating element that can maximize the heating area.
（発明の構成） 上記の問題は本発明により解決できる。(Structure of the invention) The above problems can be solved by the present invention.
本発明によれば、加熱層およびその加熱層上の随意保護
層を備えた従来の平らな造形体が、加熱導体コーティン
グによって実際の加熱機能を発揮するセラミック造形体
が複合エレメントのコア層を形成している、ルームヒー
ティングエレメントとしての複合エレメントによって置
き替えられる。According to the invention, a conventional flat shaped body with a heating layer and an optional protective layer on the heating layer is replaced by a ceramic shaped body which performs the actual heating function by means of a heating conductor coating, forming the core layer of the composite element. is replaced by a composite element as a room heating element.
このコア層を構成するセラミック体は、接着剤として設
けられた絶縁層を介して、１つ以上の平らな造形体の形
で備えられたカバー層をその上に有している。このコア
層と絶縁層は、それらのカバー層に面していない側を流
延材料で外側がら完全にカバーされている。この構造に
より、電気造形体が２２０ボルトの通常電圧において安
全に機能し、手の込んだ安全装置を必要としないように
なっている。また、この構造により、上記複合エレメン
トから成るカバーの加熱面積を最大にすることができる
。この複合エレメントは乾燥室および湿気のある室の両
方で使用できる。The ceramic body constituting this core layer has on it, via an insulating layer provided as an adhesive, a cover layer which is provided in the form of one or more flat shaped bodies. The core layer and the insulating layer are completely covered from the outside with cast material on their side facing away from the cover layer. This construction allows the electroform to function safely at normal voltages of 220 volts without the need for elaborate safety equipment. This structure also allows the heating area of the cover made of the composite element to be maximized. This composite element can be used both in dry and humid rooms.
接着剤として設けられた絶縁層は、溶融接着シート状絶
縁層または両側に接着剤をコートした絶縁層によって便
宜代替できる。The insulating layer provided as an adhesive can conveniently be replaced by a melt-bonded sheet-like insulating layer or an insulating layer coated on both sides with an adhesive.
接着剤として設けられた絶縁層は、コア層と複合エレメ
ントの可視側を形成するカバー層との結合を確実にする
。１つ以上の平らな、特にタイル状ボディから成るカバ
ー層は、コア層および絶縁層をおおう流延材料を受容す
るのに十分な空間を提供する突出したカバー層の下側の
端部表面を生じさせるために、その端部において下にあ
るコア層および絶縁層を越えてコア層および絶縁層の周
囲全体に沿って横方向に突出している。コア層を構成す
るセラミック造形体、およびセラミック造形体の上部に
ある熱導体層をカバーする絶縁層は、流延材料によって
水密状におおわれ、コア層および絶縁層は、流延材料お
よびカバー層の両方によって効果的に損傷から保護され
る。The insulating layer provided as an adhesive ensures the bond between the core layer and the cover layer forming the visible side of the composite element. The cover layer, consisting of one or more flat, especially tiled bodies, has a protruding lower end surface of the cover layer that provides sufficient space to receive the cast material overlying the core layer and the insulation layer. In order to produce this, it projects laterally beyond the underlying core and insulating layers at its ends and along the entire periphery of the core and insulating layers. The ceramic shaped body constituting the core layer and the insulating layer covering the thermal conductor layer on the top of the ceramic shaped body are covered with a cast material in a watertight manner. Effectively protected from damage by both.
コア層とカバー層を相互に結合する接着剤として設けら
れた絶縁層は少くとも３０ＫＶ／ｓの大きい破壊強さ（
ｐｕｎｃｔｕｒｅ ｓｔｒｅｎｇｔｈ ）を有している
。The insulating layer provided as an adhesive bonding the core layer and the cover layer to each other has a high breaking strength of at least 30 KV/s (
puncture strength).
と言うのは、この絶縁層は、２２０ボルトにさらされる
コア層の電気加熱層を、カバー層の損傷部分に浸透した
湿気から機械的および電気的に絶縁する務めを遂行する
からである。絶縁層はプラスチック電気部品なので、大
変大きな耐電圧性を有する。絶縁層はまた、カバー層へ
の迅速で損失のない熱伝達を達成するために良好な熱伝
導性を示す必要がある。コア層および絶縁層のカバー層
に面していない部分は、水密で熱伝導性の低い流延材料
によって、カバー層による可視側上に限定された湿気保
護タブ状シース（ｓｈｅａｔｈ）を生じるようにカバー
されるかまたはおおわれる。複合エレメントの相反する
両面上において供電ケーブルが加熱層の接触エレメント
に接続され、そのケーブルは流延材料を貫いて延び、電
気的接続を与える。This is because this insulating layer serves to mechanically and electrically insulate the electrical heating layer of the core layer, which is exposed to 220 volts, from moisture that has penetrated into the damaged portion of the cover layer. Since the insulating layer is a plastic electrical component, it has very high voltage resistance. The insulating layer must also exhibit good thermal conductivity to achieve rapid and lossless heat transfer to the cover layer. The portions of the core layer and the insulation layer not facing the cover layer are cast with a watertight, low thermal conductivity cast material to create a moisture-protective tab-like sheath confined to the side visible by the cover layer. covered or capped. On opposite sides of the composite element, power supply cables are connected to the contact elements of the heating layer, the cables extending through the cast material to provide an electrical connection.
適する流延材料は、とりわけ２重に架橋された改良ポリ
ウレタンの強靭な材料であり、その中でも特に“Ｔｙｐ
ｅ ２ＭＤ １１２のＭｅｇｉｔｈａｎ”の名で販売さ
れている材料である。絶縁層のための適する材料は、と
りわれ２重に架橋された改良ポリウレタンの形態の接着
剤、特に“ＭｅｇＨｈａｎ″接着剤Ｔｙｐｅ２ＭＤ １
１１の名で販売されている製品である。Suitable casting materials are especially tough materials of doubly cross-linked modified polyurethanes, among which especially “Typ.
Suitable materials for the insulating layer are adhesives in the form of modified doubly crosslinked polyurethanes, in particular the "MegHhan" adhesive Type 2MD 1.
This product is sold under the name 11.
カバー層は、平らな、特にタイル状ボディの形で表面全
体に形成されても良く、あるいは複数の小さい平らなボ
ディの形で形成されても良く、カバー層を形成する材料
は放射熱を伝導するための良好な特性および良好な熱伝
導性を有する必要がある。エレメントを床カバーに使用
する場合、カバー層は視見設計上の可能性を大きく見込
む必要があり、機械的応力に対する大きな強度特性、化
学的攻撃に対する耐性を有していなければならず、そし
て掃除が簡単である必要がある。カバー層のための適す
る材料はとりわけセラミックが好ましく、石などの天然
材料でも良い。The cover layer may be formed over the entire surface in the form of a flat, in particular tiled body, or in the form of a plurality of small flat bodies, the material forming the cover layer being a conductor of radiant heat. It needs to have good properties and good thermal conductivity. If the element is used in floor coverings, the covering layer must allow for large visual design possibilities, must have great strength properties against mechanical stress, resistance to chemical attack and is easy to clean. needs to be easy. Suitable materials for the cover layer are in particular ceramics, but also natural materials such as stones.
（実 施 例）
本発明を図面を参照しながら下記の実施例に基づいてさ
らに詳細に説明する。(Examples) The present invention will be described in more detail based on the following examples with reference to the drawings.
第１図は、床カバーとして使用するための大きなフォー
マットタイルの形をした複合エレメントを示している。FIG. 1 shows a composite element in the form of a large format tile for use as a floor covering.
この床カバーは適当な基礎上のセラミックタイルに同じ
ように敷くことができる。This floor covering can equally be laid over ceramic tiles on a suitable foundation.
約［ｉ０１０Ｘ８０のフォーマットがそのような複合エ
レメントに特に適した大きさであることがわかった。A format of approximately [i010x80 has been found to be a particularly suitable size for such composite elements.
複合エレメントは、セラミック造形体の形態のコア層１
を有する。このコア層１は、実施例では、可視側に面し
た表面に加熱層を備えたセラミツフタ・イルに形成され
ている。The composite element comprises a core layer 1 in the form of a ceramic shaped body.
has. In the exemplary embodiment, this core layer 1 is formed as a ceramic cover which is provided with a heating layer on the surface facing the visible side.
適する加熱層は、とりわけ非金属導電性粒子、特にグラ
フフィト粒子の形態での電気抵抗コーティングであり、
これらの粒子は、ヨーロッパ特許出願第８５１０２２３
２．７号に従って、はとんどあるいは全く導電性のない
支持体に埋め込まれている。Suitable heating layers are electrically resistive coatings, especially in the form of non-metallic conductive particles, especially graphite particles;
These particles are described in European Patent Application No. 8510223
2.7, are embedded in a support that is mostly or not electrically conductive.
カバー層４は、接着剤として設けられた電気絶縁層３を
介してセラミック造形体１と堅く結合されており、カバ
ー層４は１つ以上の平らな造形体から形成されている。The cover layer 4 is firmly connected to the ceramic shaped body 1 via an electrically insulating layer 3 provided as an adhesive, and the cover layer 4 is formed from one or more flat shaped bodies.
本実施例ではこのカバー層４はタイル状セラミック造形
体となっている。カバー層のための適する材料は、とり
わけセラミックが好ましいが、天然石でも良い。カバー
層４は絶縁層３およびコア層１の端をわずかに越えて横
方向に突出してカバー層上に下側端面周囲を残し、その
下側端面周囲は、絶縁層とコア層の横側端、およびコア
層の下面を完全におおう流延材料５を受容すべく自由端
になっている。In this embodiment, the cover layer 4 is a tile-shaped ceramic shaped body. Suitable materials for the cover layer are in particular ceramics, but also natural stones. The cover layer 4 protrudes laterally slightly beyond the edges of the insulating layer 3 and the core layer 1, leaving a lower end surface periphery on the cover layer, and the lower end surface periphery overlaps the lateral edges of the insulating layer and the core layer. , and a free end to receive the cast material 5 which completely covers the lower surface of the core layer.
セラミック材料から成るコア層１の厚さは約６ｍである
。コア層に施した電気抵抗コーティングの形の加熱層は
約１５０マイクロメータの厚さを有している。電気絶縁
層は２重に架橋された改質ポリウレタンから成り、本実
施例では約２ｍｍの厚さを有している。The thickness of the core layer 1 made of ceramic material is approximately 6 m. The heating layer in the form of an electrically resistive coating applied to the core layer has a thickness of about 150 micrometers. The electrically insulating layer consists of a doubly crosslinked modified polyurethane and has a thickness of approximately 2 mm in this example.
カバー層のためにセラミック材料を用いた好ましい実施
例において、カバー層４は約８＃の厚さを有している。In a preferred embodiment using a ceramic material for the cover layer, the cover layer 4 has a thickness of about 8#.
コア層１および絶縁層３をおおう流延材料の厚さは約３
ｍｔｎである。この流延材料自体は、２重に架橋された
改質ポリウレタンから作られている。The thickness of the cast material covering the core layer 1 and the insulation layer 3 is approximately 3
mtn. The cast material itself is made from a doubly crosslinked modified polyurethane.
第２図から明らかなように、流延材料を貫いて延び、導
体トラック６に結合された接続線７を通して電力がルー
ムヒーティングエレメントに供給される。前記トラック
は、加熱層２を形成する電気抵抗コーティングの側端に
設けられ、流延材料によって同じようにおおわれている
。As can be seen in FIG. 2, power is supplied to the room heating element through a connecting line 7 extending through the cast material and coupled to the conductor track 6. Said tracks are provided at the side edges of the electrically resistive coating forming the heating layer 2 and are likewise covered by the cast material.
第１図は本発明のタイ・ル状複合エレメントの断面略図
、そして
第２図は第１図の端部の詳細な図である。
１・・・コア層 ２・・・加熱層３・・・
絶縁層 ４・・・カバー層５・・・流延材
料 ６・・・導体トラック７・・・接続線
図面の淳−＝（内容に変更なし）
平成０１
年０９
月
日
特
許
庁
長
官
古
田
文
毅
殿
工Ｌθ、４
１゜
事件の表示
平成 ０１
年
特
許
願
第２１１，２２９
号
発明の名称
平らなセラミック複合エレメント
３゜
補正をする者
事件との関係FIG. 1 is a schematic cross-sectional view of a tile-like composite element of the invention, and FIG. 2 is a detailed view of the end of FIG. 1... Core layer 2... Heating layer 3...
Insulating layer 4... Cover layer 5... Casting material 6... Conductor track 7... Atsushi of connection line drawing - = (no change in content) September 1999 Commissioner of the Patent Office Furuta Furuta Tonoko Lθ, 4 1゜Display of the case 1999 Patent Application No. 211,229 Name of the invention Flat ceramic composite element 3゜Relationship with the case
Claims (1)
けられた平らなセラミック造形体を含む平らなセミック
複合エレメントであって、前記セラミック造形体が複合
エレメントのコア層（１）を形成し、そのセラミック造
形体か接着絶縁層（３）を介して、カバー層（４）を与
える１つ以上の平らな造形体と結合され、前記コア層（
１）および絶縁層（３）はカバー層（４）に面していな
い側が流延材料（５）によって完全におおわれているこ
とを特徴とする複合エレメント。 ２）前記絶縁層が、接着剤、溶融接着シート状絶縁層、
または両面が接着剤でコートされた絶縁層であることを
特徴とする請求項１記載の複合エレメント。 ３）前記平らなカバー層（４）が、周囲全体に沿ってセ
ラミックコア層（１）および絶縁層（３）の端をわずか
に越えて横方向に突出していることを特徴とする請求項
１または２記載の複合エレメント。 ４）接着剤として設けられた絶縁層（３）が少くとも３
０ＫＶ／ｍｍの電気破壊強さと良好な熱伝導性を有する
ことを特徴とする請求項１〜３項のいずれか１項記載の
複合エレメント。 ５）前記流延材料（５）が、水および湿気に対して不浸
透性を示し、そして低い熱伝導性と大きい強度を有する
ことを特徴とする請求項１〜４項のいずれか１項記載の
複合エレメント。 ６）前記平らなカバー層（４）が、良好な熱伝導性と小
さい壁厚を有する材料から作られていることを特徴とす
る請求項１〜５項のいずれか１項記載の複合エレメント
。 ７）前記平らなカバー層がセラミック材料または天然石
から作られていることを特徴とする請求項６記載の複合
エレメント。 ８）電気抵抗コーティングの側端に設けられた導体トラ
ック（６）によって電力が加熱層（２）に供給され、そ
の接続線（７）が流延材料を貫いて外側に延びているこ
とを特徴とする請求項１〜７項のいずれか１項記載の複
合エレメント。Claims: 1) A flat ceramic composite element comprising a flat ceramic shaped body provided on one side with a heating layer in the form of an electrically resistive coating, said ceramic shaped body forming a core layer of the composite element. (1), the ceramic shaped body is combined via an adhesive insulating layer (3) with one or more flat shaped bodies providing a cover layer (4), said core layer (
1) and the insulating layer (3) are completely covered on the side facing away from the cover layer (4) by a cast material (5). 2) The insulating layer is an adhesive, a melt-bonded sheet-like insulating layer,
2. The composite element according to claim 1, wherein the composite element is an insulating layer coated with an adhesive on both sides. 3) The planar cover layer (4) projects laterally slightly beyond the edges of the ceramic core layer (1) and the insulating layer (3) along the entire periphery. or the composite element described in 2. 4) The insulating layer (3) provided as an adhesive has at least 3
The composite element according to any one of claims 1 to 3, characterized in that it has an electrical breakdown strength of 0 KV/mm and good thermal conductivity. 5) According to any one of claims 1 to 4, the cast material (5) is impermeable to water and moisture and has low thermal conductivity and high strength. composite element. 6) Composite element according to any one of claims 1 to 5, characterized in that the flat cover layer (4) is made of a material with good thermal conductivity and a small wall thickness. 7) Composite element according to claim 6, characterized in that the planar cover layer is made of ceramic material or natural stone. 8) characterized in that electrical power is supplied to the heating layer (2) by conductor tracks (6) provided at the side edges of the electrically resistive coating, the connecting lines (7) of which extend outwards through the cast material; The composite element according to any one of claims 1 to 7, wherein:
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