KR20120099463A

KR20120099463A - Ｕｖ로 활성화되는 이미지를 갖춘 용접 아크 의류 및 ｕｖ 복사를 탐지하기 위한 방법

Info

Publication number: KR20120099463A
Application number: KR1020127015152A
Authority: KR
Inventors: 브루스 존 챈트리; 마크 데이비드 맥도웰
Original assignee: 링컨 글로벌, 인크.
Priority date: 2009-11-13
Filing date: 2010-11-15
Publication date: 2012-09-10
Also published as: CA2779405A1; JP2013510724A; US20110116076A1; MX2012005448A; BR112012011212A2; JP2014239894A; US8284385B2; AU2010317555B2; CN102869473A; EP2498945A2; WO2011058431A3; AU2010317555A1; WO2011058431A2

Abstract

용접 작업 동안 UV 복사 노출을 탐지하기 위한 용접 악세사리 및 시스템이 개시된다. 상기 용접 악세사리에는 전기 아크 용접에 의해 발생되는 UV 복사에 노출되는 표면, UV 복사에 대해 노출되지 않은 경우 볼 수 있는 제1 이미지, 및 오직 전기 용접 아크에 의해 발생되는 UV 복사에 대한 노출 이후에만 볼 수 있는, UV로 활성화되는 염료로 형성되는 제2 이미지가 마련될 수 있다. 시스템은, 제1 상태 및 적어도 제2 상태를 갖는 UV 노출 지시부를 포함할 수 있고, UV 복사에 대한 노출 시에 가역적인 또는 지속적인 시각적 지시를 제공하도록 되어 있는, UV로 활성화되는 염료를 포함할 수 있다. 상기 시각적 지시는, 원하는 바에 따라 기호, 로고, 이미지, 텍스트, 또는 다른 장식 구조 또는 정보제공 구조의 임의의 조합을 포함할 수 있다.

Description

ＵＶ로 활성화되는 이미지를 갖춘 용접 아크 의류 및 ＵＶ 복사를 탐지하기 위한 방법{WELDING ARC APPAREL WITH UV ACTIVATED IMAGES AND METHOD FOR DETECTING UV RADIATION}

본 개시내용은 용접 악세사리에 관한 것이며, 더욱 구체적으로, 전기 용접 아크로부터의 UV 복사에 의해 활성화되는 이미지를 갖춘 용접 의류에 관한 것이다.

용접은 다양한 제품 및 구조의 제조 및 구축에 있어서 중요한 프로세스이다. 용접에 대한 용례는 광범위하며, 몇 가지를 나열하여 예를 들면 선박, 건물, 교량, 차량 및 파이프 라인의 구축 및 수리를 비롯하여 전세계에 걸쳐 사용된다. 용접은, 예컨대 고정 상태의 용접 작업이 이루어지는 공장 또는 휴대용 용접기를 갖춘 장소에서와 같이 다양한 위치에서 행해진다.

수동 용접 또는 반자동화된 용접에 있어서, 사용자/작업자(즉, 용접자)는 용접을 하기 위해 용접 장비를 조작한다. 예를 들면, 전기 아크 용접에 있어서, 용접자는 수동으로 용접봉 또는 용접 와이어를 위치설정할 수 있으며, 용접 위치에서 아크를 발생시키는 열을 생성할 수 있다. 이러한 유형의 용접에 있어서, 용접 위치로부터의 전극의 간격은, 생성되는 아크 그리고 베이스 및 용접봉 또는 용접 와이어 금속의 최적 용융/융합의 달성과 관련된다. 이러한 용접의 품질은 종종 용접자의 숙련도에 따라 직접적으로 좌우된다.

전기 용접 아크는 자외선(UV) 복사를 생성하는 것으로 알려져 있다. 전기 용접 아크에 의해 생성되는 UV 복사는, 볕에 타는 것(sun burn)에 비교할 정도의 손상을 초래할 수 있다. UV 복사는 또한 안구 자극, 즉 일반적으로 "용접자의 플래시(flash)" 또는 "아크 아이(arc eye)"라고 불리는 상황을 초래하는 것으로 알려져 있다. 전기 아크 용접 동안 생성되는 UV 복사의 강도는, 프로세스 유형, 용접 파라메타, 전극 및 베이스 금속 조성, 플럭스(fluxes) 및 베이스 금속 상의 임의의 코팅 또는 도금과 같은 다수의 인자에 따라 좌우된다. 추가적으로, 선단부 크기, 차폐용 가스, 및 충전재 금속 조성은, 발생되는 UV 복사의 양에 영향을 주는 다른 변수들이다. UV 복사에 대한 직접적인 노출 이외에도, UV 복사는, 페인트칠 되어 있지 않은 금속 및 콘크리트 바닥과 같이 용접 환경에서 일반적인 표면으로부터 반사될 수 있으며, 그 결과로서 간접적인 노출을 초래한다. 더욱이, UV 복사 노출의 효과는 누적되며, 반복적인 노출은 망막 손상 및 다른 건강상의 위험을 초래할 수 있다.

UV 복사는 보통, 파장이 감소되는 순서로 3개의 밴드, 즉 UV-A, UV-B 및 UV-C로 나뉜다. 자연적인 태양광은 3개 밴드 모두에서 가장 유력한 UV 복사 소스이지만, UV-C는 오존 층에 의해 실질적으로 흡수된다. 일반적으로 UV-A의 파장은 320 내지 380 나노미터이며, UV-B의 파장은 290 내지 320 나노미터이고, UV-C의 파장은 200 내지 290 나노미터이다. 파장이 짧을수록 UV 복사의 생물학적 영향이 커진다. 전기 아크 용접은 3개 밴드 모두에서 UV 복사를 생성하지만, UV-C 밴드의 상한에서 현저하게 방출시킨다.

과거에는, 전기 아크에 의해 생성되는 UV 복사로부터 용접자를 차폐시키기 위해 다양한 방법 및 장치가 사용된 바 있다. 예를 들면, UV 복사가 용접자의 안구 및 몸에 도달하지 못하도록 실질적으로 차단하는 용접 헬맷, 재킷, 및 장갑이 통상적으로 착용되었다. 용접 환경에 있어서, 다른 사람들은 또한 UV 복사에 대한 노출을 제한하는, 보안경과 같은 개인 보호 장비를 보통 착용한다.

용접 아크 주위에서 작업하는 인력에 대한 UV 노출의 정도는 크게 변하며 종종 정확하게 알려지지 않는다. 인근의 사람에 대한 의도치 않은 노출을 제한하려는 목적으로, 용접 작업을 격리시키기 위해 다양한 유형의 커튼 및 차폐물이 구성된 바 있다. 그러나, 페인트칠 되어 있지 않은 금속, 콘크리트 및 다른 표면으로부터의 UV 복사의 반사는, 용접 작업을 차폐시키는 효과를 제한한다. 그러나, 용접 작업은 또한 다른 인력에 대한 노출을 감소시키기 위해 보도, 복도 및 다른 인력이 작업 중인 다른 영역으로부터 멀리 떨어져 위치하지만, 용접 작업이 한정된 영역에서 이루어지는 경우 이는 종종 비현실적이다. UV 노출에 대한 가능성을 강조하는 경고 표시를 용접 환경 주위에 배치하는 것을 비롯하여 UV 복사를 피하기 위한 다른 기법이 또한 채용되었다.

본 발명은 용접 악세사리, 더욱 구체적으로 전기 용접 아크로부터의 UV 복사에 의해 활성화되는 이미지를 갖춘 용접 의류를 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 개시내용은, 용접 작업 동안 전기 용접 아크에 의해 발생되는 UV 복사의 존재에 대한 시각적 지시를 제공할 수 있는 용접 악세사리와 관련된다. 상기 용접 악세사리는, 용접 환경에서 사용되는 다른 악세사리 이외에도, 예컨대 용접 헬맷, 용접 재킷, 용접 셔츠, 안전모, 천 재질의 머리덮개, 야구 모자 스타일의 모자, 보안경, 장갑, 배지(badge), 작업 부츠, 벨트 및 장신구를 포함할 수 있다. 상기 시각적 지시는 제1 이미지와 제2 이미지 사이의 천이일 수 있으며, 상기 천이는 지속적일 수도 있고 가역적일 수도 있다. 용접 악세사리는, 용접 헬맷, 용접 재킷, 장갑, 보안경, 지시부용 배지, 또는 다른 용접 악세사리일 수 있다. UV로 활성화되는 하나 이상의 염료, 안료 또는 잉크는 전기 용접 아크로부터의 UV 복사의 존재에 있어서 전술한 지시를 제공하기 위해 채용될 수 있다. 본 출원에서 사용될 때 용어 "UV로 활성화되는 염료"는 UV로 활성화되는 염료, 안료, 잉크 및 임의의 다른 유사한 물질 또는 장치를 포함한다는 것을 이해해야만 한다. UV 노출 지시부는 또한 제1 상태 및 적어도 제2 상태를 가질 수 있는데, 시각적 지시는 제1 상태와 적어도 제2 상태 사이의 천이이다. UV 복사의 존재 또는 부재를 지시하기 위해 다양한 기호, 로고, 텍스트, 이미지 또는 다른 장식 구조 또는 정보제공 구조가 채용될 수 있다.

용접 작업 동안 누적 UV 복사 노출을 탐지하기 위한 시스템으로서, 등급화된 상태들(graduated states)을 갖춘 UV 노출 지시부를 갖는 시스템이 또한 개시되어 있다. UV 복사 노출은, 용접 시스템 및 UV 노출 지시부를 제공하는 것, UV 노출 지시부를 모니터링하는 동안 UV 복사를 생성하도록 용접 시스템을 작동시키는 것, 그리고 사전에 결정된 레벨의 UV 노출이 지시된 이후에 용접 작업을 중단하는 것에 의해 또한 탐지될 수 있다.

본 개시내용의 다양한 양태는 이하의 상세한 설명, 청구범위 및 첨부 도면으로부터 당업자에게 명확할 것이다.

본 발명에 따르면, 용접 악세사리, 더욱 구체적으로 전기 용접 아크로부터의 UV 복사에 의해 활성화되는 이미지를 갖춘 용접 의류를 얻을 수 있다.

도 1은 용접 환경의 개략도이다.
도 2는 용접 헬맷의 사시도이다.
도 3은 UV 복사에 대한 노출 이후의 용접 헬맷의 사시도이다.
도 4는 UV 복사에 대한 노출 이후의 다른 용접 헬맷의 사시도이다.
도 5a 및 도 5b는 또 다른 용접 헬맷의 사시도이다.
도 6a 및 도 6b는 보안경의 사시도이다.
도 7a 및 도 7b는 용접 재킷의 사시도이다.
도 8a 및 도 8b는 UV 노출 지시부용 배지의 사시도이다.

이제 도면을 참고하면, 도 1은 용접 환경(10)을 도시한 것이다. 상기 용접 환경(10)은 용접 헬맷(12), 용접 시스템(14), 용접 건(16) 및 공작물(18)을 포함할 수 있다. 상기 용접 환경은 또한 예컨대 막대 전극 홀더, TIG 토치 또는 전기 아크 용접에서 사용하기 위한 다른 장치를 포함할 수 있다. 상기 공작물(18)은 일반적으로, 용접부를 형성하기 위해 용접 건이 사용될 수 있는 용접 작업 영역(20)을 한정한다. 쉴드 메탈 아크 용접(SMAW; Shielded Metal Arc Welding), 가스 메탈 아크 용접(GMAW; Gas Metal Arc Welding) - 예컨대, MIG 용접 - 및 가스 텅스텐 아크 용접(GTAW; Gas Tungsten Arc Welding)을 비롯한 다양한 유형의 예시적인 용접이 상기 용접 환경에서 행해질 수 있다.

용접 시스템(14)은, 용접 전류 및 전압을 발생시키기 위한 용접 장비, 용접 전류 및 전압을 제어하기 위한 용접 제어 시스템, 그리고 용접 전류 및 전압을 모니터링하기 위한 모니터링 시스템을 포함한다. 상기 모니터링 시스템은 또한, 예컨대 용접 와이어 공급 속도, 용접 와이어의 잔류량, 작업자가 원하는 임의의 유형의 용접 피드백, 및 임의의 다른 바람직한 작업 파라메타이며 이로써 한정되지 않는 다양한 다른 작업 파라메타를 모니터링할 수 있다.

대체로 도 1 내지 도 7을 참고하면, 용접 작업 동안 전기 용접 아크에 노출되는 표면을 포함하는 용접 악세사리로서, 상기 표면은 제1 이미지 및 제2 이미지를 갖고, 상기 제1 이미지는 전기 용접 아크에 대해 노출되지 않은 경우 용접 악세사리의 표면에서 볼 수 있으며 제2 이미지는 UV로 활성화되는 염료로 표면 상에 형성되고 용접 작업 동안 전기 용접 아크에 의해 발생되는 UV 복사에 대한 노출 이후에만 볼 수 있는 것인 용접 악세사리가 현재 개시되어 있다. 상기 용접 악세사리는, 용접 헬맷, 용접 재킷, 용접 셔츠, 보안경, 장갑, 배지, 작업 부츠, 벨트 또는 장신구 혹은 UV 복사에 대해 노출되는 표면을 가질 수 있는 임의의 다른 적절한 악세사리로서 용접 환경에서 사용 또는 착용되는 것인 임의의 다른 적절한 악세사리일 수 있다.

작업 동안, 용접 시스템(14)은 용접 건(16)과 공작물(18) 사이에서 전기 용접 아크를 발생시키도록 작동한다. 다른 예에 있어서, 용접 시스템(14)은 막대 전극 홀더, 즉 GTAW 또는 TIG 토치 혹은 다른 용접 기구와 공작물(18) 사이에서 전기 용접 아크를 발생시킬 수 있다. 각각의 예에 있어서, 전기 용접 아크는 UV, 가시광, 및 적외선 스펙트럼에서의 방출을 비롯한 전자기 복사를 발생시킨다. 전기 용접 아크에 의해 발생되는 UV 복사는 UV-A 밴드, UV-B 밴드 및 UV-C 밴드에서의 복사를 포함할 수 있다. 종종, 전기 용접 아크에 의해 생성되는 UV 복사는 대략 200 내지 290 나노미터 사이의 파장으로 UV-C 밴드에 집중될 수 있다. UV 복사는 대략 260 내지 280 나노미터의 파장에 더욱 집중될 수 있다.

용접 악세사리는 전기 용접 아크에 대해 노출되지 않은 경우 용접 악세사리의 표면 상에서 볼 수 있는 제1 이미지를 가질 수 있다. 예를 들면, 제1 이미지는 로고, 기호, 텍스트, 또는 다른 장식 구조 혹은 정보제공 구조일 수 있다. 대안으로, 제1 이미지는 용접 악세사리의 장식되지 않은 표면일 수 있다. 예를 들면, 용접 헬맷(12)의 외측 표면(22)은 회사 로고와 같은 제1 이미지를 가질 수 있다.

용접 악세사리는 또한 UV로 활성화되는 염료로 형성된 제2 이미지를 용접 악세사리의 표면 상에 가질 수 있는데, 상기 제2 이미지는 용접 작업 동안 전기 용접 아크에 의해 발생되는 UV 복사에 대한 노출 이후에만 볼 수 있다. 상기 제2 이미지는 또한 필요에 따라 로고, 기호, 텍스트, 또는 다른 장식 구조 혹은 정보제공 구조일 수 있다. 예를 들면, 상기 제2 이미지는 UV 복사의 존재를 지시하는 경고 기호일 수도 있고 적어도 사전에 결정된 양의 UV 복사에 대한 노출을 지시하는 경고일 수 있다. 다른 예에 있어서, 제2 이미지는 용접 악세사리의 제공자를 식별하는 장식 구조일 수 있다.

도 2 내지 도 4를 참고하면, 외측 표면(22) 및 뷰포트(24; view port)를 갖춘 용접 헬맷(12)이 도시되어 있다. 용접 헬맷(12)은 전기 용접 아크에 의해 발생되는 UV 복사 및 전기 용접 아크로부터 용접자의 머리 및 눈을 차폐시킬 수 있다. 용접 헬맷(12)은 또한 열, 스파크, 및 용접 환경에서 보통 겪게 되는 다른 위험으로부터 용접자를 보호할 수 있다. 용접 헬맷(12)의 외측 표면(22)은 용접 작업 동안 전기 용접 아크에 대해 노출된다.

도 2에 도시된 바와 같이, 용접 헬맷의 장식되지 않은 표면인 상기 외측 표면(22)은 제1 이미지를 갖는다. 상기 외측 표면(22)은 또한 UV로 활성화되는 염료로 형성되는 제2 이미지를 갖는다. 상기 제2 이미지는 도 3에 도시된 바와 같은 경고 기호(26)일 수 있다. 상기 제2 이미지는 도 4에 도시된 바와 같은 회사 로고(28)일 수 있다. 명백한 바와 같이, 상기 제2 이미지는 필요에 따라 다수의 구조로부터 선택될 수 있다.

상기 제2 이미지는 UV로 활성화되는 염료로 용접 악세사리의 표면 상에 형성된다. UV로 활성화되며 상기 제2 이미지를 형성하는 염료는 용접 악세사리의 표면을 형성하는 재료에 통합될 수 있다. 대안으로, 상기 UV로 활성화되는 염료는 용접 악세사리의 표면에 적용될 수 있다. 또 다른 대안에 있어서, 상기 UV로 활성화되는 염료는 UV 노출 지시부에 통합될 수 있고, 배지, 스티커, 또는 다른 비교 가능한 장치의 형태로 용접 악세사리의 표면에 부착될 수 있다.

UV로 활성화되는 염료 또는 안료는 일반적으로 UV 복사에 대한 노출 시에 색상의 변화 또는 상태의 변화를 겪는 물질로서 설명될 수 있다. UV로 활성화되는 염료는 또한 광색성(photochromatic) 염료, 광변성(photochangeable) 염료 및 광반응성 염료를 지칭한다. 본 명세서에서 사용될 때, UV로 활성화되는 염료라는 용어는 UV 복사에 대한 노출 시에 색상의 변화 또는 상태의 변화를 겪는 물질을 나타내려는 의도이다. UV로 활성화되는 다양한 염료가 공지되어 있으며 이는 상업적으로 이용 가능하고, 본 개시내용과 함께 사용되도록 고려된다. UV 복사에 대해 반응하지만 자연 태양광 또는 인공 광이 존재할 때 안정한 것인, UV로 활성화되는 염료로서, 노어(Nohr) 등에 허여된 미국 특허 제6,054,256호 또는 리비(Ribi) 등에 허여된 미국 특허 출원 제2008/0296513호에 개시된 바와 같은, UV로 활성화되는 염료가 공지되어 있다. UV로 활성화되는 염료는 UV 복사의 특정 파장에 반응하도록 선택될 수 있다. 예를 들면, UV로 활성화되는 염료는 200 내지 290 나노미터 사이인 파장에 반응하도록 선택될 수 있다. 다른 예에 있어서, UV로 활성화되는 염료는 260 내지 280 나노미터 사이인 파장에 반응하도록 선택될 수 있다. 원하는 특성을 제공하기 위해, UV로 활성화되는 염료 및 UV로 활성화되지 않는 재료의 조합이 사용될 수 있다. UV로 활성화되는 이들 염료 및 다른 공지된 염료가 본 개시내용과 함께 채용될 수 있다.

노어 등에 허여된 미국 특허 제6,054,256호에 설명된 바와 같이, UV로 활성화되는 한 가지 염료, 즉 제거 가능하고/변하기 쉬운 비가역적 자외선 복사 트랜소버(transorber)는, 자외선 복사 트랜소버/변하기 쉬운 착색제/분자 인클루던트 복합체로서 예시되는데, 이때 상기 변하기 쉬운 착색제는 말라카이트 그린 또는 빅토리아 퓨어 블루 BO(베이식 블루 7)이고, 자외선 복사 트랜소버는 IRGACURE 184(1-하이드록시시클로헥실 페닐 케톤)이며 분자 인클루던트는 β-시클로덱트린이다.

추가적인 예에 있어서, 노어 등에 허여된 미국 특허 제6,054,256호에서 설명된 바와 같이, 변하기 쉬운 착색제의 예시적이고 비한정적인 목록은, 트리아릴메틸 염료 - 예컨대 말라카이트 그린 카르비놀 베이스 {4-(디메틸아미노)-α-[4-(디메틸아미노)페닐]-α-페닐벤젠-메탄올}, 말라카이트 그린 카르비놀 하이드로클로라이드 {N-4-[[4-(디메틸아미노)페닐]페닐메틸렌]-2,5-시클로헥실디엔-1-일리덴]-N-메틸-메타나미늄 클로라이드 또는 비스[p-(디메틸아미노)페닐]페닐메틸륨 클로라이드}, 및 말라카이트 그린 옥살레이트 {N-4-[[4-(디메틸아미노)페닐]페닐메틸렌]-2,5-시클로헥실디엔-1-일리덴]-N-메틸메타나미늄 클로라이드 또는 비스[p-(디메틸아미노)페닐]페닐메틸리늄 옥살레이트} 등 - ; 모노아조 염료 - 예컨대, 사이아닌 블랙, 크리소이딘 [베이식 오렌지 2; 4-(페닐아조)-1,3-벤젠디아민 모노하이드로클로라이드], 빅토리아 퓨어 블루 BO, 빅토리아 퓨어 블루 B, 베이식 푹신 및 β-나프톨 오렌지 등 - ; 티아진 염료 - 예컨대 메틸렌 그린, 징크 클로라이드 복염 [3,7-비스(디메틸아미노)-6-니트로페노티아진-5-이움 클로라이드, 징크 클로라이드 복염] 등 - ; 옥사진 염료 - 예컨대 루미크롬 (7,8-디메틸알록사진) 등 - ; 나프탈이미드 염료 - 예컨대 루시퍼 옐로우 CH {6-아미노-2-[(히드라지노카르보닐)아미노]-2,3-디하이드로-1,3-디옥소-1H-벤즈[디]이소퀴노린-5,8-디설폰산 딜리디움 염} 등 - ; 아진 염료 - 예컨대 야누스 그린 B {3-(디에틸아미노)-7-[[4-(디메틸아미노)페닐]아조]-5-페닐펜아지늄 클로라이드} 등 - ; 사이아닌 염료 - 예컨대 인도사이아닌 그린 {카르디오-그린 또는 폭스 그린; 2-[7-[1,3-디하이드로-1,1-디메틸-3-(4-설포부틸)-2H-벤즈[e]인돌-2-일리덴-1,3,5-헵타트리에닐]-1,1-디메틸-3-(4-설포부틸)-1H-벤즈[e]인돌리늄 하이드록사이드 분자 내염 나트륨 염} 등 - ; 인디고 염료 - 인디고 {인디고 블루 또는 배트 블루 1; 2-(1,3-디하이드로-3-옥소-2H-인돌-2-일리덴)-1,2-디하이드로-3H-인돌-3-원} 등 - ; 쿠마린 염료 - 예컨대 7-하이드록시-4-메틸쿠마린 (4-메틸룸벨리페론) 등 - ; 벤지미다졸 염료 - 예컨대 훼히스트 33258 [비스벤즈이미드 또는 2-(4-하이드록시페닐)-5-(4-메틸-1-피페라지닐)-2,5-비-1H-벤즈이미다졸레 트리하이드로클로라이드 펜타하이드레이트] 등 - ; 파라퀴노이달 염료 - 예컨대 헤마톡시린 {내츄럴 블랙 1; 7,11b-디하이드로벤즈[b]d인데노[1,2-d]피란-3,4,6a,9,10(6H)-펜톨} 등 - ; 플루오레세인 염료 - 예컨대 플루오레세인아민 (5-아미노플루오레세인) 등 - ; 디아조늄 염 염료 - 디아조 레드 RC (아조익 디아조 넘버 10 또는 패스트 레드 RC 염; 2-메톡시-5-클로로벤젠디아조늄 클로라이드, 징크 클로라이드 복염) 등 - ; 아조익 디아조 염료 - 예컨대 패스트 블루 BB 염 (아조익 디자오 넘버 20; 4-벤조일아미노-2,5-디에톡시벤젠 디아조늄 클로라이드, 징크 클로라이드 복염) 등 - ; 페닐렌디아민 염료 - 예컨대 디스퍼스 옐로우 9 [N-(2,4-디니트로페닐)-1,4-페닐렌디아민 또는 솔벤트 오렌지 53] 등 - ; 디아조 염료 - 디스퍼스 오렌지 13 [솔벤트 오렌지 52; 1-페닐아조-4-(4-하이드록시페닐아조)나프탈렌] 등 - ; 안트라퀴논 염료 - 예컨대 디스퍼스 블루 3 [셀리톤 패스트 블루 FFR; 1-메틸아미노-4-(2-하이드록시에틸아미노)-9,10-안트라퀴논], 디스퍼스 블루 14 [셀리톤 패스트 블루 B; 1,4-비스(메틸아미노)-9,10-안트라퀴논] 및 알리자린 블루 블랙 B (매염제 블루 13) 등 - ; 트리스아조 염료 - 예컨대 다이렉트 블루 71 {벤조 라이트 블루 FFL 또는 시리우스 라이트 블루 BRR; 3-[(4-[(4-[(6-아미노-1-하이드록시-3-설포-2-나프탈레닐)아조]-6-설포-1 나프탈레닐)아조]-1-나프탈레닐)아조]-1,5-나프탈렌디설폰산 테트라소듐 염} 등 - ; 크산텐 염료 - 예컨대 2,7-디클로로플루오레세인 등 - ; 프로플래빈 염료 - 예컨대 3,6-디아미노아크리딘 헤미설페이트 (프로플래빈) 등 - ; 설포나프탈렌 염료 - 예컨대 크레졸 레드 (오크레졸설포나프탈렌) 등 - ; 프탈로시아닌 염료 - 예컨대 코퍼 프탈로사이아닌 {피그먼트 블루 15; (SP-4-1)-[29H,31H-프탈로사이나토(2-)-N²⁹,N³⁰,N³¹,N³²] 코퍼} 등 - ; 카로테노이드 염료 - 예컨대 트랜스-.베타.-카로틴 (푸드 오렌지 5) 등 - ; 카민산 염료 - 예컨대 카민, 카민산의 알루미늄 또는 칼슘-알루미늄 레이크(7-a-D-글루코피라노실-9,10-디하이드로-3,5,6,8-테트라하이드록시-1-메틸-9,10-디옥소-2-안트라센카르보닐산) 등 - ; 아주르 염료 - 예컨대 아주르 A [3-아미노-7-(디메틸아미노)페노티아진-5-이움 클로라이드 또는 7-(디메틸아미노)-3-이미노-3H-페노티아진 하이드로클로라이드] 등 - ; 그리고 아크리딘 염료 - 예컨대 아크리딘 오렌지 [베이직 오렌지 14; 3,8-비스(디메틸아미노)아크리딘 하이드로클로라이드, 징크 클로라이드 복염] 그리고 아크리플래빈 (아크리플래빈 뉴트럴; 3,6-아크리딘디아민과 3,6-디아미노-10-메틸아크리디늄 클로라이드의 혼합물) 등 - 를 포함한다.

노어 등에 허여된 미국 특허 제6,054,256호에 또한 설명된 바와 같이, 비가역적 자외선 복사 트랜소버의 비한정적이고 예시적인 목록은, 안정화용 화합물 - 예컨대 프탈로일글리신-2959, DARCUR2959 등 -; 그리고 다른 광반응기 - 예컨대 1-하이드록시-시클로헥실-페닐 케톤("HCPK")(IRGACURE 184, 치바가이기); α,α-디메톡시-α-하이드록시 아세토페논 (DAROCUR 1173, 머크); 1-(4-이소프로필페닐)-2-하이드록시-2-메틸-프로판-1-원 (DAROCUR 1116, 머크); 1-[4-(2-하이드록시에톡시)페닐]-2-하이드록시-2-메틸-프로판-1-원 (DAROCUR 2959, 머크); 폴리[2-하이드록시-2-메틸-1-[4-(1-메틸비닐)페닐] 프로판-1-원](ESACURE KIP, 프라텔리 람베르티); 벤조인 (2-하이드록시-1,2-디페닐에타논))(ESACURE BO, 프라텔리 람베르티); 벤조인 에틸 에테르(2-에톡시-1,2-디페닐에타논)(DAITOCURE EE, 시베르 헤그너); 벤조인 이소프로필 에테르 (2-이소프로폭시-1,2-디페닐에타논)(VICURE 30, 스타우퍼); 벤조인 n-부틸 에테르 (2-부톡시-1,2-디페닐에타논)(ESACURE EB1, 프라텔리 람베르티); 벤조인 부틸 에테르의 혼합물(TRIGONAL 14, 아크조); 벤조인 이소-부틸 에테르 (2-이소부톡시-1,2-디페닐에타논)(VICURE 10, 스타우퍼); 벤조인 n-부틸 에테르와 벤조인 이소부틸 에테르의 혼합물(ESACURE EB3, ESACURE EB4, 프라텔리 람베르티); 벤질리디-메틸 케탈 (2,2-디메톡시-1,2-디페닐에타논)("BDK")(IRGACURE 651, 치바가이기); 2,2-디에톡시-1,2-디페닐에타논(UVATONE 8302, 업존); α,α-디에톡시아세토페논 (2,2-디에톡시-1-페닐-에타논)("DEAP", 업존), (DEAP, 란); 그리고 α,α-디-(n-부톡시)-아세토페논 (2,2-디부톡실-1-페닐에타논)(UVATONE 8301, 업존) 등 - 를 포함할 수 있다.

리비(Ribi) 등에 허여된 미국 특허 출원 제2008/0296513호는, 디인(diynes)(공액 다이아세틸렌) 및 구체적으로 산, 에스테르, 우레탄, 아미드, 니트릴, 또는 적어도 약 8 개이고 적어도 약 36 개를 초과하지 않는 탄소 원자의 알코올 모노머, 더욱 일반적으로는 약 12 개 내지 30개의 탄소 원자의 알코올 모노머를 포함하는 광색제(photochromic agents)의 여러 가지 예를 설명한다. 이들 아세틸렌기는 일반적으로 적어도 1개의 탄소 원자만큼 말단 탄소 원자(terminal carbon atoms)로부터 치환되어 있을 수 있다. 디인의 작용기의 다양한 파생물은 특정한 제형으로 사용하기 위한 디인의 특성을 변경하는 역할을 할 수 있다. 리비 등에 허여된 미국 특허 출원 2008/0296513에 설명된 바와 같이, UV로 활성화되는 투명한 페인트/광택제는, 상업적으로 이용 가능한 투명한 손톱 광택 마무리제(예컨대 에틸 아세테이트, 부틸 아세테이트, 이소프로필 알코올, 니트로셀룰로오스, 디부틸프탈레이트, 폴리비닐 부티랄, 에토크릴렌, D&C 레드 #6 바륨 레이크, D&C 바이올렛 #2로 제조된 오얼리 인터내셔널 인크의 오얼리 스냅 등)에 또는 상업적으로 이용 가능한 투명한 코트 페인트에 PDA/ml 광택제/페인트 마무리제의 최종 농도로 모노머 10,12-펜타코사디인산(PDA)을 추가함으로써 제조될 수 있다. PDA 모노머는 투명하게 될 때까지 혼합되었다. 이제 얇은 필름이 UV 복사에 노출되도록 표면에 적용될 수 있다. 리비 등에 허여된 미국 특허 출원 2008/0296513에 또한 설명된 바와 같이, 스틱온 센서 탭은, 약 200 미크론의 코팅 두께로 100 mg PDA/ml 클로로포름의 용액으로 코팅된, 투명한 테이프 스티커[예컨대, 아크릴 기반의 접착제 레벨 염료 컷으로 제조되고 통상적인 제거 스트립 상에 배치되는 직경 1/4 인치(0.635 cm)의 원]를 포함할 수 있다.

예를 들면, UV로 활성화되는 염료에 대해 적절한 광색소(photochrome)의 한 가지 비한정적인 예는 스피로옥사진(spirooxazine)이다. 옥사진의 스피로 형태는 무색의 류코(leuco) 염료이며, 옥사진의 공액 시스템 및 분자의 다른 방향족 부분은 sp³ 혼성화(hybridization)된 "스피로" 탄소에 의해 분리된다. UV 광으로 조사한 이후에, 스피로-탄소와 옥사진 사이의 결합이 깨지고, 고리가 개방되며, 스피로 탄소는 sp² 혼성화를 달성하고 평면화되며, 방향족 기는 회전하고, 분자의 나머지와 그 π-오비탈을 정렬시키며, 가시광의 광자를 흡수하고 이에 따라 다채롭게 나타날 수 있는 공액 시스템이 형성된다. UV 소스가 제거될 때, 분자들은 점차적으로 그 그라운드 상태로 릴렉스(relax)되며, 탄소-산소 결합이 재형성되고 스피로-탄소는 다시 sp³ 혼성화되며, 분자는 그 무색 상태로 복귀한다. 이러한 예는 가역적인 색상 변화를 제시한다.

다른 비한정적인 예에 있어서, UV로 활성화되는 적절한 염료는, 헤이븐스 등에게 허여된 미국 특허 제7,598,331호에 개시된 바와 같이, 사전에 결정된 조사량의 UV-C 복사에 대한 노출 시에 색상 변화를 겪는 UV 감응성 조성물이다. UV-C 감응성 조성물은, UV 복사에 대한 노출 시에 산을 생성하는, 폴리비닐리덴 클로라이드와 같은 할로겐화된 폴리머 및 pH 감응성 염료를 포함한다. UV-C 복사에 대한 노출 시에, 할로겐화된 폴리머는 열화를 겪고 HCl을 생성한다. pH 감응성 염료는, 시스템에서 HCl의 증가를 초래함으로써 색상을 변화시킨다. 이러한 조성은 또한, 상기 시스템에서 생성되는 HCl의 양을 제어하기 위해 산 소거용 조성물 및/또는 희석제를 포함할 수 있다. UV-C 노출로부터 유리된 HCl의 양은 선택적으로 제어될 수 있으며, 이에 따라 원하는 UV-C 조사량에서 색상 변화가 생성될 수 있다. 이러한 예는 일방향성 색상 변화를 제시한다.

헤이븐스(Havens) 등에 허여된 미국 특허 제7,598,331호에 설명된 바와 같이, 할로겐화된 폴리머는 폴리비닐 클로라이드(PVC), 폴리비닐리덴 클로라이드(PVDC), 에틸렌-클로로트리플루오로에틸렌 코폴리머, 염소처리된 고무, 및 그 코폴리머일 수 있고, 일부 경우에 있어서 할로겐화된 코폴리머는 또한 할로겐 함량이 0이거나 미미한 하나 이상의 모노머와 조합될 수 있다. pH 감응성 염료는 브로모페놀 블루, 페놀 레드, 티몰 블루, 에틸 오렌지, m-크레졸 퍼플 , 뉴 푹신(New Fuchsin), p-메틸 레드, 리사민 그린, 아닐린 블루, 메틸 바이올렛, 크리스탈 바이올렛, 에틸 바이올렛, 브릴리언트 그린, 오라로키트 그린 옥살레이트(oralochite green oxalate), 메틸 그린, 그레졸 레드, 퀴날딘 레드, 파라 메틸 레드, 브로모틸몰 블루, 메타닐 옐로우, 오렌지 IV, 페닐아조아닐린(phenylazoaniline), 에리트로신 B, 벤조퍼퓨린 4B, 콩고 레드, 메틸 오렌지, 레자주린, 메틸 레드, 알리자린 레드, 브로모크레졸 퍼플, 클로로페놀 레드, 또는 다수의 색상 변화를 위한 염료의 조합일 수 있다.

추가적인 비한정적인 예에 있어서, UV로 활성화되는 염료는 "디아릴에텐(diarylethen)"일 수 있다. 디아릴에텐은 일반적으로 높은 열역학적 안정성을 갖는다. 디아릴에텐은 6-π 고리형상 전자반응에 의해 작용하는데, 그 열적 상사(thermal analog)는 입체 장해(steric hinderation)으로 인해 불가능하다. 일부 다른 광색성 염료는 결정질 분말의 외형을 가지며, 이들 염료는 색상 변화를 달성하기 위해 용매에 용해되어야만 할 수도 있고 적절한 매트릭스에 분산되어야 할 수도 있다. 그러나, 일부 디아릴에텐은 이성질체화 시에 작은 형상 변화를 필요로 하기 때문에 이들이 결정질 형태를 유지하면서 상태들 사이에서 전환될 수 있다는 장점을 갖는다.

추가적으로, UV로 활성화되는 염료는 스펙트라크롬(Spectrachrome)® 크리스탈즈, 즉 델 솔 엘. 씨.(Del Sol, L. C.)에 등록 허여된 미국 상표 등록 제2,531,301호일 수 있다. 이러한 예에 있어서, 상기 염료는 무엇보다도 물품에 수놓아지도록 실에 채용될 수 있다.

용접 작업 동안, 전기 용접 아크는 용접 악세사리의 표면에 도달하는 UV 복사를 발생시킨다. 용접 악세사리의 표면 상에서 제2 이미지를 형성하는, UV로 활성화되는 염료는, UV 복사에 반응하여 제2 이미지가 나타나도록 하여 UV 복사의 존재를 지시한다. 용접 악세사리 상의 제2 이미지의 출현 또는 존재는, 용접자 및 용접 작업 부근의 다른 사람에게, UV 복사가 존재한다는 것 그리고 적절한 예방이 채용되어야 한다는 것을 경고할 수 있다. 제1 이미지 및 제2 이미지는 UV 복사의 존재를 강조하도록 선택될 수도 있고 다른 이유로 선택될 수도 있다.

다른 실시예는 다양한 여타 용접 악세사리를 포함한다. 예를 들면, 일반적으로 도 5a 및 도 5b를 참고하면, 다른 용접 헬맷(12)이 제시되어 있다. 용접 헬맷(12)은 도 5a에 도시된 바와 같이 전기 용접 아크에 대해 노출되지 않은 경우 볼 수 있는 제1 이미지(58)를 갖는다. 용접 헬맷(12)은 또한 도 5b에 도시된 바와 같이 UV로 활성화되는 염료로부터 형성되는 제2 이미지(60)를 갖는다. 도 5a 및 도 5b에서와 같이, 제1 이미지 및 제2 이미지는 중첩될 수 있다. 또한, 제1 이미지 및 제2 이미지는 용접 악세사리의 표면 상에 복합 이미지를 형성하도록 조합될 수 있다. 제1 이미지와 제2 이미지의 이러한 조합은, 용접 악세사리에 적용될 때 다양한 로고, 기호, 텍스트, 및 다른 장식 구조 또는 정보제공 구조의 통합을 가능하게 한다.

일반적으로 도 6a 및 도 6b을 참고하면, 프레임(32) 및 렌즈(34)를 갖춘 보안경(30)이 제시되어 있다. 제시된 바와 같은 보안경(30)은, 용접 작업이 이루어지는 건설 현장, 건축 현상, 및 수리 현장에서 그리고 그 주위에서 보통 요구된다. 보안경은 또한 하나 이상의 UV 노출 지시부(36)를 가질 수 있다. 도 6a에 도시된 바와 같이, UV 노출 지시부(36)는 렌즈(34) 상에 위치설정될 수 있다. 대안으로, UV 노출 지시부는 프레임(32) 상에 위치설정될 수 있다. 일 실시예에 있어서, 전체 프레임(32)이 UV 노출 지시부일 수 있다. UV 복사에 대한 노출 시에, UV 복사 지시부(36)에서의 UV 노출은 색상을 변화시킬 수도 있고 다른 방식으로 UV 복사의 존재를 시각적으로 지시할 수 있다. 도 6b에 도시된 바와 같이, 상기 지시부는 암흑화된 지시부(38)로 천이한다. UV 노출 지시부는 이미 언급된 바와 같이 UV로 활성화되는 염료로부터 형성될 수도 있고 UV로 활성화되는 염료를 포함할 수도 있다. 일 실시예에 있어서 상기 지시부는 렌즈(34)의 외측에 위치설정될 수 있다. 다른 실시예에 있어서 상기 지시부는 렌즈(34)의 내측에 위치설정될 수 있다. 렌즈의 내측에 상기 지시부를 위치설정하는 것은, 눈에 도달하는 UV 복사의 더욱 양호한 지시를 제공할 수 있다. 보안경(30)을 착용한 사람뿐만 아니라 용접 환경(10)에 그리고 용접 환경 주변에 있는 다른 사람 양자 모두가 UV 노출 지시부(36)에 의해 UV 복사의 존재에 대해 경보를 받을 수 있다.

또 다른 예에 있어서, 도 7a 및 도 7b는 UV 노출 지시부(42)를 포함하는 용접 재킷(40)을 제시한다. 용접 재킷(40)은 전기 용접 아크 및 전기 용접 아크에 의해 발생되는 UV 복사에 노출될 수 있다. 노출 시에, 상기 지시부는 제1 이미지로부터 제2 이미지로 천이할 수 있다. 도 7b에 도시된 바와 같이, 제2 이미지는 용접 작업이 진행 중임을 지시하는 메시지(44)일 수 있다. 이러한 예에 있어서, 메시지(44)가 자연 일광에서와는 달리 원칙적으로 아크 용접에 의해 활성화되도록, 주요 UV 감도가 UV-C 밴드에 있는 것도 고려된다. 이러한 예는, 개방되어 있고 태양에 노출되어 있는 용접 환경에서 사용될 수 있다.

용접 작업 동안 UV 복사 노출을 탐지하기 위한 시스템이 또한 개시되어 있는데, 이 시스템은, 용접 작업 동안 UV 복사를 발생시키는 전기 용접 아크를 발생시키도록 되어 있는 용접 시스템과, UV 노출 지시부를 갖춘 용접 악세사리를 포함하며, 상기 UV 노출 지시부는 적어도 제1 상태 및 제2 상태를 갖고 용접 작업 동안 전기 용접 아크에 의해 발생되는 UV 복사에 대한 노출 시에 가역적인 시각적 지시를 제공하도록 되어 있는 UV로 활성화되는 염료를 포함하며, 상기 시각적 지시는 용접 작업 동안 전기 용접 아크에 의해 발생되는 UV 복사에 대한 노출 시에 UV 노출 지시부의 제1 상태로부터 적어도 제2 상태로의 천이이다.

이미 설명된 바와 같이, 용접 환경(10)에 있어서, 용접 시스템(14)은 용접 건(16) 또는 다른 용접 기구와 공작물(18) 사이에서 전기 용접 아크를 발생시킬 수 있는데, 상기 전기 용접 아크는 UV 복사를 발생시킨다. 도 2 내지 도 4를 참고하면, 용접 헬맷(12)과 같은 용접 악세사리는 UV 노출 지시부를 갖출 수 있다. UV 노출 지시부는 용접 헬맷(12)의 외측 표면(22)의 일부일 수 있다. 대안으로, UV 노출 지시부는, 용접 악세사리에 부착될 수 있는, 접착제로 백킹된 지시부와 같은, 별도의 구성요소일 수 있다.

UV 노출 지시부는 적어도 제1 상태 및 제2 상태를 가질 수 있다. 도 2를 참고하면, UV 노출 지시부의 제1 상태는 용접 헬맷(12)의 장식되지 않은 외측 표면(22)일 수 있다. 제2 상태는, 도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이, UV 복사에 대한 노출 이후에 용접 헬맷(12)의 외측 표면(22) 상에 나타나는 기호(26) 또는 로고(28)일 수 있다. 마찬가지로, 도 5a 및 도 5b에 도시된 바와 같이, 제1 상태는 제1 이미지(58)일 수 있으며 제2 상태는 제1 이미지(58)와 함께 디스플레이되는 제2 이미지(60)일 수 있다.

UV 노출 지시부는 UV 복사에 대한 노출 시에 가역적인 시각적 지시를 제공할 수 있다. 예를 들면, 용접 헬맷(12)의 UV 노출 지시부 부분은 UV 복사의 존재 시에 제1 이미지(58)로부터 제2 이미지(60)로 천이할 수 있고, 이후 UV 복사가 더 이상 존재하지 않을 때에는 제2 이미지(60)로부터 다시 제1 이미지(58)로 천이할 수 있다. UV로 활성화되는 염료로서 이미 언급된 염료를 비롯하여, UV 복사에 대한 노출에 임시적인 또는 가역적인 반응을 제공하는 것인 UV로 활성화되는 다양한 염료가 공지되어 있다. UV로 활성화되는 염료는 제2 상태에 대해 원하는 정도의 지속성을 제공하도록 선택될 수 있다. 예를 들면, 상기 제2 상태는, 전기 용접 아크로부터의 UV 복사에 대한 노출이 중단된 이후에 적어도 2, 3, 5, 10 또는 15 분 혹은 임의의 다른 적절한 시구간 동안 지속될 수 있다.

도 8a 및 도 8b를 예로서 참고하면, UV 노출 지시부는 또한 UV 복사 노출의 강도에 대응하는 다수의 상태를 가질 수 있다. 일례에 있어서, UV 노출 지시부는, UV 노출 지시부로서의 역할을 하는 등급화된 부분(52)을 포함하고 UV로 활성화되는 하나 이상의 염료를 포함하는 배지(50)일 수 있다. 등급화된 부분(52)은, 사전에 결정된 강도의 UV 복사에 대한 노출 시에 제1 상태와 제2 상태 사이에서 천이할 수 있다. 등급화된 부분(52)은 더 큰 강도의 UV 복사에 대한 노출 시에 제3 상태 및 하나 이상의 추가적인 상태로 천이할 수 있다. 예를 들면, 도 8b는 등급화된 부분(52) 중 활성화된 부분(54) 및 비활성화된 부분(56)을 갖는 배지(50)를 제시한 것이다. 제시된 바와 같이, 등급화된 부분(52)은, 사전에 결정된 강도의 UV 복사에 각각 대응하는 이산적인 섹션으로 분할될 수 있지만, 상기 이산적인 부분이 반드시 요구되는 것은 아니며 실질적으로 연속적으로 변경되는 등급화된 부분(52)도 창안 가능하다.

UV 노출 지시부의 제1 상태로부터 제2 상태로의 천이는, 가시 스펙트럼에서의 색상의 변화와 같은 시각적 지시를 포함할 수 있다. 색상의 변화는 다양한 색상들 사이의 변화를 포함할 수도 있고 단일 색상의 다양한 음영들 사이의 변화를 포함할 수도 있다. 이미 설명된 바와 같이, 상기 제2 상태는 로고, 기호, 텍스트 또는 다른 장식 구조 또는 정보제공 구조를 포함할 수 있다. UV 노출 지시부는 용접 헬맷과 통합될 수 있는데, 상기 UV 노출 지시부는 용접 헬맷의 외측 표면과 통합된다. 본 명세서에서 설명되는 바와 같은 UV 노출 지시부는 또한 용접 작업 동안 용접 헬맷 내측으로의 UV 복사의 진입을 지시하기 위해 용접 헬맷의 내측 표면과 통합될 수 있다. UV 복사의 이러한 진입은, UV 복사로부터 착용자의 눈 및 머리를 보호함에 있어서 그 효과를 감소시키는 용접 헬맷에서의 결함을 나타낼 수 있다.

다른 구조의 UV 노출 지시부도 또한 가능하다. 예를 들면, UV로 활성화되는 염료를 포함하는 UV 노출 지시부는, 스티커와 같은 접착식 백킹을 갖춘 기재 상에 형성될 수 있고 용접 작업 부근의 사람이 착용하는 의류 용품에 적용될 수 있다. 이러한 지시부는, 특히 용접 환경에서 작업하는 것이 익숙하지 않은 방문객 또는 고객을 위해 UV 노출을 모니터링하기 위한 편리한 수단을 제공한다. UV 노출 지시부는 10 내지 400 나노미터 범위의 파장을 갖는 UV 복사에 대해 반응할 수 있다. 대안으로, UV 노출 지시부는 200 내지 290 나노미터 범위의 파장을 갖는 UV 복사에 대해 반응할 수 있다.

용접 작업 동안 누적 UV 복사 노출을 탐지하기 위한 시스템이 또한 개시되어 있는데, 이 시스템은, 용접 작업 동안 UV 복사를 발생시키는 전기 용접 아크를 발생시키도록 되어 있는 용접 시스템과, UV 노출 지시부를 갖춘 용접 악세사리를 포함하며, 상기 UV 노출 지시부는, 등급화된 상태를 갖고 전기 용접 아크에 의해 발생되는 UV 복사에 대한 노출 시에 시각적 지시를 제공하도록 되어 있는 UV로 활성화되는 염료를 포함하며, 상기 시각적 지시는, 용접 작업 동안 전기 용접 아크에 의해 발생되는 UV 복사에 대한 노출 시에 누적 UV 노출을 지시하기 위한 등급화된 상태들 사이의 천이이다.

앞서 설명된 바와 같이, 배지(50)는 등급화된 상태들 사이의 천이의 의해 UV 노출의 레벨을 지시하도록 되어 있는 등급화된 부분(52)을 갖추고 있을 수 있다. UV 복사에 대한 노출 시에 비가역적인 변화를 제공하는, UV로 활성화된 염료가 공지되어 있다. 이러한 염료는 광변성 또는 광반응성이라 부를 수 있으며 또한 상업적으로 이용 가능하다. 본 명세서에서 사용될 때 UV로 활성화되는 염료란 또한 이러한 유형의 염료를 가리킬 수 있다.

등급화된 부분(52)은 누적 UV 복사 노출을 지시하기 위해 상태들 사이에서 천이하도록 되어 있을 수 있다. 등급화된 부분(52)의 각각의 섹션은 사전에 결정된 레벨의 UV 복사 노출 시에 천이하도록 선택될 수 있다. 용접 환경에서 또는 용접 환경 부근에서 작업하는 사람은 이에 따라 그들의 누적 UV 복사 노출을 모니터링할 수 있으며, 이러한 노출의 효과에 대한 보호를 위해 적절한 예방 조치 또는 보호 조치를 취할 수 있다.

용접 작업 동안 UV 복사 노출을 탐지하기 위한 방법이 또한 개시되는데, 상기 방법은, 용접 작업 동안 UV 복사를 발생시킬 수 있는 전기 용접 아크를 발생시키도록 되어 있는 용접 시스템을 제공하는 단계와, UV 노출 지시부에 적어도 제1 상태 및 제2 상태를 마련하는 단계로서, 상기 UV 노출 지시부는 전기 용접 아크에 의해 발생되는 UV 복사에 대한 노출 시에 시각적 지시를 제공하도록 되어 있는 UV로 활성화되는 염료를 포함하며, 상기 시각적 지시는 UV 노출 지시부의 제1 상태로부터 적어도 제2 상태로의 천이인 것인 단계와, 전기 용접 아크로부터의 UV 복사에 대한 노출을 지시하기 위해 UV 노출 지시부가 적어도 제1 상태와 제2 상태 사이에서 천이하도록 하는 UV 복사를 발생시키는 전기 용접 아크를 발생시키도록 용접 시스템을 작동시키는 단계와, UV 노출 지시부를 모니터링하고 사전에 결정된 레벨의 UV 노출이 UV 노출 지시부 상에서 지시된 이후에 용접 작업을 중단하는 단계를 포함한다.

앞서 설명된 바와 같이, UV 노출 지시부는 UV 복사의 존재를 지시할 수 있고 UV 복사의 강도를 지시하도록 되어 있을 수 있다. 일부 상황에 있어서, UV 노출 지시부에 의해 지시되는 바와 같이 사전에 결정된 레벨의 UV 복사가 존재할 때 용접 작업을 중단하는 것이 바람직할 수 있다. 대안으로, 용접 환경에서의 UV 복사 레벨이 사전에 결정된 레벨을 초과할 때 커튼 또는 차폐부와 같은 추가적인 보호 조치들이 요구될 수 있다. 이에 따라 용접 작업 동안 UV 복사 노출을 탐지하기 위한 상기 방법은 용접 작업자에게 정보를 제공할 수 있으며 용접 환경에 있는 다른 사람에게 적절한 안정 예방이 후속하도록 보장할 수 있다.

용접 작업 동안 누적 UV 복사 노출을 탐지하기 위한 방법이 또한 개시되는데, 상기 방법은, 용접 작업 동안 UV 복사를 발생시킬 수 있는 전기 용접 아크를 발생시키도록 되어 있는 용접 시스템을 제공하는 단계와, UV 노출 지시부에 등급화된 상태들을 마련하는 단계로서, 상기 UV 노출 지시부는, 전기 용접 아크에 의해 발생되는 UV 복사에 대한 노출 시에 시각적 지시를 제공하도록 되어 있는 UV로 활성화되는 염료를 포함하며, 상기 시각적 지시는 누적 UV 노출을 지시하기 위한 등급화된 상태들 사이의 천이인 것인 단계와, 전기 용접 아크로부터의 UV 복사에 대한 노출을 지시하기 위해 등급화된 상태들 사이에서 UV 노출 지시부가 천이하도록 하는 UV 복사를 발생시키는 전기 용접 아크를 발생시키도록 용접 시스템을 작동시키는 단계와, UV 노출 지시부를 모니터링하고 사전에 결정된 레벨의 누적 UV 노출이 UV 노출 지시부 상에서 지시된 이후에 용접 작업을 중단하는 단계를 포함한다.

특정 실시예가 설명되었지만, 다수의 변화가 이루어질 수 있고 본 개시내용의 사상 또는 범위로부터 벗어나지 않고 등가물로 대체될 수 있다는 것을 이해해야만 한다. 추가적으로, 본 개시내용의 사상 또는 범위로부터 벗어나지 않고 개시내용의 교시에 대해 특정 상황 또는 재료가 적합하도록 다수의 변형이 행해질 수 있다.

10 : 용접 환경
12 : 용접 헬맷
14 : 용접 시스템
16 : 용접 건
18 : 공작물
20 : 용접 작업 영역
22 : 외측 표면
24 : 뷰포트
26 : 경고 기호
28 : 회사 로고
30 : 보안경
32 : 프레임
34 : 렌즈
36 : UV 노출 지시부
38 : 암흑화된 지시부
40 : 용접 재킷
42 : UV 노출 지시부
44 : 메시지
50 : 배지
52 : 등급화된 부분
54 : 활성화된 부분
56 : 비활성화된 부분
58 : 제1 이미지
60 : 제2 이미지

Claims

용접 악세사리에 있어서,
용접 작업 동안 전기 용접 아크에 대해 노출되는 표면으로서, 제1 이미지 및 제2 이미지를 갖는 것인 표면
을 포함하는 용접 악세사리로서,
상기 제1 이미지는 전기 용접 아크에 대해 노출되지 않은 경우 용접 악세사리의 표면에서 볼 수 있고,
상기 제2 이미지는, UV로 활성화되는 염료로부터 상기 표면 상에 형성되며 용접 작업 동안 전기 용접 아크에 의해 발생되는 UV 복사에 대한 노출 이후에만 볼 수 있는 것인 용접 악세사리.
제1항에 있어서, 상기 용접 악세사리는, 용접 헬맷(12), 용접 재킷, 안전모, 천 재질의 머리덮개, 야구모자 스타일의 모자, 용접 셔츠, 보안경, 장갑, 배지(50; badge), 작업 부츠, 벨트 및 장신구로 이루어진 군으로부터 선택되는 것인 용접 악세사리.
제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 UV로 활성화되는 염료는, 200 내지 290 나노미터 사이의 파장을 갖는 UV 복사에 대해 반응하는 것인 용접 악세사리.
제1항 내지 제3항 중 어느 하나의 항에 있어서, UV로 활성화되는 염료로부터 상기 표면 상에 형성되는 제2 이미지는, 용접 작업 동안 전기 용접 아크에 의해 발생되는 UV 복사에 대한 노출로부터 회수(withdrawal)된 이후에는 볼 수 없게 되도록 가역적인 것인 용접 악세사리.
제1항 내지 제4항 중 어느 하나의 항에 있어서, UV로 활성화되는 염료로부터 상기 표면 상에 형성되는 제2 이미지는, 용접 작업 동안 전기 용접 아크에 의해 발생되는 사전에 결정된 양의 UV 복사에 대한 노출 이후에만 볼 수 있는 것인 용접 악세사리.
용접 작업 동안 UV 복사 노출을 탐지하기 위한 시스템으로서,
용접 작업 동안 UV 복사를 발생시키는 전기 용접 아크를 발생시키도록 되어 있는 용접 시스템(14)과,
특히 제1항 내지 제5항 중 어느 하나의 항에 따른 용접 악세사리로서, UV 노출 지시부(36, 42)와 같이 UV 노출을 지시하는 수단을 구비하며, 상기 수단은 적어도 제1 상태 및 제2 상태를 갖추어 UV 노출을 지시하고 용접 작업 동안 전기 용접 아크에 의해 발생되는 UV 복사에 대한 노출 시에 시각적 지시를 제공하기 위한, UV로 활성화되는 염료와 같은, 수단을 포함하는 것인 용접 악세사리
를 포함하는 시스템.
제6항에 있어서, 상기 시각적 지시는, 용접 작업 동안 전기 용접 아크에 의해 발생되는 UV 복사에 대한 노출 시에 UV 노출 지시부가 제1 상태로부터 적어도 제2 상태로 천이하는 것인 시스템.
제6항 또는 제7항에 있어서, 상기 시각적 지시는 가시 스펙트럼에서의 색상 변화인 것인 시스템.
제6항 내지 제8항 중 어느 하나의 항에 있어서, 상기 제2 상태는 기호를 포함하는 것인 시스템.
제6항 내지 제9항 중 어느 하나의 항에 있어서, 상기 용접 악세사리는 용접 헬맷이며, 상기 UV 노출 지시부는 상기 용접 헬맷의 외측 표면과 통합되고 및/또는 상기 UV 노출 지시부는 용접 작업 동안 용접 헬맷 내측으로의 UV 복사의 진입을 지시하기 위해 용접 헬맷의 내측 표면 상에 통합되는 것인 시스템.
제6항 내지 제10항 중 어느 하나의 항에 있어서, 상기 UV 노출 지시부는, 용접 작업 부근의 사람이 착용하는 의류 용품에 적용되도록 되어 있는 스티커인 것인 시스템.
제6항 내지 제11항 중 어느 하나의 항에 있어서, 상기 UV로 활성화되는 염료는, 사전에 결정된 양의 UV 복사에 대한 노출 시에 시각적 지시를 제공하도록 되어 있으며, 상기 UV 복사는 10 내지 400 나노미터 범위의 파장을 갖고, 및/또는 상기 UV 복사는 200 내지 290 나노미터 범위의 파장을 갖는 것인 시스템.
제6항 내지 제12항 중 어느 하나의 항에 있어서, 상기 시각적 지시는 가역적이며 및/또는 상기 시각적 지시는 UV 복사에 대한 노출 이후에 적어도 약 2 분 동안 지속되는 것인 시스템.
제6항 내지 제13항 중 어느 하나의 항에 있어서, 상기 UV 노출 지시부는 등급화된 상태들을 가지며, 상기 시각적 지시는, 용접 작업 동안 전기 용접 아크에 의해 발생되는 UV 복사에 대한 노출 시에 누적 UV 복사를 지시하기 위한 등급화된 상태들 사이의 천이인 것인 시스템.
용접 작업 동안 UV 복사 노출을 탐지하기 위한 방법으로서,
용접 작업 동안 UV 복사를 발생시킬 수 있는 전기 용접 아크를 발생시키도록 되어 있는 특히 제6항 내지 제14항 중 어느 하나의 항에 따른 용접 시스템(14)을 제공하는 단계와,
적어도 제1 상태 및 제2 상태를 갖는 UV 노출 지시부(36, 42)를 제공하는 단계로서, 상기 UV 노출 지시부(36, 42)는, 전기 용접 아크에 의해 발생되는 UV 복사에 대한 노출 시에 시각적 지시를 제공하도록 되어 있는, UV로 활성화되는 염료를 포함하고, 상기 시각적 지시는, UV 노출 지시부가 제1 상태로부터 적어도 제2 상태로 천이하는 것인 단계와,
전기 용접 아크로부터의 UV 복사에 대한 노출을 지시하기 위해 적어도 제1 상태와 제2 상태 사이에서 UV 노출 지시부(36, 42)가 천이하도록 하는 UV 복사를 발생시키는 전기 용접 아크를 발생시키도록 용접 시스템(14)을 작동시키는 단계와,
UV 노출 지시부(36, 42)를 모니터링하고 사전에 결정된 레벨의 UV 노출이 UV 노출 지시부(36, 42) 상에서 지시된 이후에 용접 작업을 중단하는 단계
를 포함하는 방법.