KR100314061B1 - Structure for lubricating piston of linear compressor - Google Patents
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Abstract
본 발명은 리니어 압축기의 피스톤 윤활구조에 관한 것으로, 본 발명은 오일을 일정량 채운 케이싱과, 케이싱의 내부에 탄력 지지하는 프레임과, 프레임에 고정 설치하는 실린더와, 프레임에 고정하여 선형운동을 발생하는 리니어 모터와, 리니어 모터의 가동자에 결합하는 동시에 실린더에 미끄러지게 삽입하여 선형으로 왕복운동을 하면서 냉매가스를 흡입 압축하는 피스톤과, 실린더의 흡입측과 토출측에 각각 구비하여 냉매가스의 흡입과 토출을 제한하는 밸브부재를 포함한 리니어 압축기에 있어서, 상기 피스톤의 흡입행정시 케이싱 내의 냉매가스를 실린더 내부로 유도하는 냉매유로를 관통 형성하고, 상기 냉매가스와 함께 유입되는 오일을 냉매유로의 안쪽에서 피스톤과 실린더 사이로 누설시키기 위한 오일샘공을 상기한 피스톤의 주벽면에 관통 형성하여 피스톤의 왕복운동시 냉매가스와 함께 상기 냉매유로로 흡입되는 오일의 일부가 피스톤의 베어링면으로 직접 유도되도록 함으로써, 압축기의 재기동시 실린더와 피스톤 사이의 베어링면이 건마찰로 인해 파손되거나 또는 피스톤의 과열로 인한 흡입손실로 냉력이 저하되는 것을 미연에 방지할 수 있다.The present invention relates to a piston lubrication structure of a linear compressor, and the present invention provides a casing filled with a certain amount of oil, a frame elastically supporting the inside of the casing, a cylinder fixed to the frame, and fixed to the frame to generate a linear motion A linear motor, a piston coupled to the mover of the linear motor and slidingly inserted into the cylinder to linearly reciprocate and suction and compress the refrigerant gas, and a suction and discharge of the refrigerant gas provided on the suction side and the discharge side of the cylinder, respectively. In a linear compressor including a valve member for restricting the pressure, the linear compressor includes a through-flow path for guiding the refrigerant gas in the casing into the cylinder during the suction stroke of the piston, and the oil introduced together with the refrigerant gas in the inside of the refrigerant path. To the main wall surface of the piston When the piston is reciprocated, a part of the oil sucked into the refrigerant passage together with the refrigerant gas is guided directly to the bearing surface of the piston, so that the bearing surface between the cylinder and the piston is damaged by dry friction when the compressor is restarted. Alternatively, the cooling power may be prevented from being lowered due to suction loss due to overheating of the piston.
Description
본 발명은 리니어 압축기의 피스톤에 관한 것으로, 특히 피스톤에 오일샘공을 형성하여 냉매가스 흡입시 함께 흡입되는 오일이 베어링면으로 스며들어 그 베어링면을 윤활시키도록 한 리니어 압축기의 피스톤 윤활구조에 관한 것이다.The present invention relates to a piston of a linear compressor, and more particularly, to a piston lubrication structure of a linear compressor in which an oil fountain hole is formed in a piston so that oil sucked together when refrigerant gas is sucked into the bearing surface to lubricate the bearing surface. .
일반적으로 리니어 압축기는 크랭크축을 대신하여 리니어 모터의 가동자를 이루는 마그네트 조립체에 피스톤을 결합시켜 그 피스톤이 마그네트 조립체와 동일는 것으로, 그 일례가 도 1에 도시되어 있다.Generally, a linear compressor couples a piston to a magnet assembly that forms the mover of the linear motor in place of the crankshaft so that the piston is the same as the magnet assembly, an example of which is shown in FIG.
이에 도시된 바와 같이, 종래의 리니어 압축기는 저면에 오일이 채워지는 케이싱(V)의 내부에 횡방향으로 설치되어 냉매를 흡입하여 압축 및 토출하는 압축유니트(C)와, 그 압축유니트(C)의 외부에 고정되어 미끄럼부에 오일을 공급하는 오일피더(O)로 구성되어 있다.As shown in the drawing, the conventional linear compressor has a compression unit (C) installed in the transverse direction inside the casing (V) filled with oil on the bottom surface to suck, compress and discharge the refrigerant, and the compression unit (C). It is fixed to the outside of the oil feeder is configured to supply oil to the sliding portion (O).
상기 압축유니트(C)는 프레임(1)과, 그 프레임(1)의 후측면에 고정 설치되는 커버(2)와, 상기 프레임(1)의 중앙에 삽입되어 고정되는 실린더(3)와, 그 실린더(3)의 외주면에 고정되는 내측 고정자 조립체(4A)와, 그 내측 고정자 조립체(4A)의 외주면에 소정 공극을 두고 고정되는 외측 고정자 조립체(4B)와, 상기 내측 고정자 조립체(4A)와 외측 고정자 조립체(4B) 사이의 공극에 개재되는 마그네트 조립체(5)와, 그 마그네트 조립체(5)에 일체로 고정되어 함께 직선 왕복운동을 하는 피스톤(6)과, 상기 실린더(3)의 선단면에 설치되는 토출밸브 조립체(7)를 포함하여 구성되어 있다.The compression unit (C) includes a frame (1), a cover (2) fixedly installed on the rear side of the frame (1), a cylinder (3) inserted and fixed in the center of the frame (1), and An inner stator assembly 4A fixed to an outer circumferential surface of the cylinder 3, an outer stator assembly 4B fixed with a predetermined gap on an outer circumferential surface of the inner stator assembly 4A, and an inner stator assembly 4A and an outer side A magnet assembly 5 interposed in the gap between the stator assembly 4B, a piston 6 which is integrally fixed to the magnet assembly 5 and linearly reciprocates together, and a front end surface of the cylinder 3; It is comprised including the discharge valve assembly 7 installed.
상기 프레임(1)에는 오일피더(O)에 연통되어 그 오일피더(O)로부터 흡입되는 오일을 습동부로 유도하기 위한 오일유입유로(1a) 및 오일포켓(편의상, 제1 오일포켓)(1b) 및 오일순환로(1c) 그리고 오일배출구(1d) 등이 연이어 형성되고, 상기 실린더(3)에는 프레임(1)의 오일포켓(1b)에 연통되는 오일통공(3a)이 상하 양측에 각각 형성되며, 상기 피스톤(6)에는 실린더(3)의 오일통공(3a)에 연통되는 오일포켓(편의상, 제2 오일포켓)(6b)이 외주면 중간에 형성되어 있다.An oil inflow passage 1a and an oil pocket (for convenience, a first oil pocket) 1b are connected to the oil feeder O to guide the oil sucked from the oil feeder O to the sliding part. ) And an oil circulation passage 1c and an oil discharge port 1d are successively formed, and the cylinder 3 has oil through holes 3a communicating with the oil pocket 1b of the frame 1 at upper and lower sides, respectively. In the piston 6, an oil pocket (for convenience, a second oil pocket) 6b communicating with the oil through hole 3a of the cylinder 3 is formed in the middle of the outer peripheral surface.
도면중 미설명 부호인 8A 및 8B는 내측 공진스프링 및 외측 공진스프링, 9는 흡입관이다.In the drawings, reference numerals 8A and 8B denote inner resonance springs and outer resonance springs, and 9 denotes a suction pipe.
상기와 같이 구성된 종래 리니어 압축기는 다음과 같이 동작된다.The conventional linear compressor configured as described above is operated as follows.
즉, 상기 내측 고정자 조립체(4A)와 외측 고정자 조립체(4B)로 이루어지는 리니어 모터의 고정자에 전류가 인가되어 유도자기가 발생되면, 상기 고정자 사이에 개재되는 가동자인 마그네트 조립체(5)가 유도자기에 의해 직선 왕복운동을 하게 되어 피스톤(6)이 실린더(3)내를 왕복운동하게 되고, 그 피스톤(6)이 실린더(3)내를 왕복운동함에 따라 케이싱(V)으로 유입되는 냉매가스가 실린더(3)의 내부에서 압축되었다가 토출밸브 조립체(7)를 밀면서 토출된다.That is, when an electric current is applied to the stator of the linear motor including the inner stator assembly 4A and the outer stator assembly 4B and an induction magnet is generated, the magnet assembly 5, which is a mover interposed between the stators, is applied to the induction magnet. Linear reciprocating motion causes the piston 6 to reciprocate in the cylinder 3, and as the piston 6 reciprocates in the cylinder 3, the refrigerant gas flowing into the casing V becomes a cylinder. It is compressed inside the (3) and is discharged while pushing the discharge valve assembly (7).
이때, 상기 오일피더(O)에 의해 펌핑된 오일은 오일유입유로(1a)를 통해 제1 오일포켓(1b)으로 유입되어 실린더(3)의 외주면 및 리니어 모터에 발생된 열을 냉각시키면서 오일통공(3a)을 통해 피스톤(6)의 제2 오일포켓(6a)으로 유입되고, 그 제2 오일포켓(6a)으로 유입되어 실린더(3)와 피스톤(6) 사이의 미끄럼부를 윤활시킨다음에 다시 제1 오일포켓(1b) 및 오일연통로(미부호)를 거쳐 오일순환로(1c)로 유입되며, 이 오일순환로(1c)로 유입된 오일은 상기한 실린더(3) 및 토출커버(7a)를 냉각시키면서 순환한 다음에 오일배출공(1d)을 통해 케이싱(V)으로 복귀하게 되는 것이었다.At this time, the oil pumped by the oil feeder (O) flows into the first oil pocket (1b) through the oil inlet flow path (1a) to cool the heat generated in the outer peripheral surface and the linear motor of the cylinder (3) It enters into the 2nd oil pocket 6a of the piston 6 through 3a, and enters the 2nd oil pocket 6a, and lubricates the sliding part between the cylinder 3 and the piston 6, and then again. The oil flows into the oil circulation path 1c through the first oil pocket 1b and the oil communication path (unsigned), and the oil introduced into the oil circulation path 1c causes the cylinder 3 and the discharge cover 7a to be separated. After circulating while cooling, the oil was returned to the casing V through the oil discharge hole 1d.
그러나, 상기와 같은 종래 리니어 압축기에서는, 압축기의 정지시 제2 오일포켓(6a)에 채워져 있던 오일이 실린더(3)의 하측 오일통공(3a) 및 프레임(1)의 오일유입유로(1a)를 따라 역류하여, 압축기의 재기동시 오일이 상기 실린더(3)와 피스톤(6)사이의 미끄럼부로 재공급될 때까지 오일부족 현상에 의한 건마찰이 발생되고, 이러한 미끄럼부의 건마찰에 의해 실린더(3)가 피스톤(6)과의 마찰시 마모되거나 또는 과열로 인한 흡입손실로 냉력저하가 야기될 우려가 있었다.However, in the conventional linear compressor as described above, the oil filled in the second oil pocket 6a when the compressor is stopped causes the oil inflow passage 1a of the lower oil through hole 3a of the cylinder 3 and the frame 1 to be closed. Accordingly, when the compressor is restarted, dry friction occurs due to oil shortage until oil is re-supplied to the sliding portion between the cylinder 3 and the piston 6, and the dry friction of the sliding portion causes the cylinder 3 ) May be worn during friction with the piston (6) or there is a fear that the cooling force decreases due to the suction loss due to overheating.
본 발명은 상기와 같은 종래 리니어 압축기의 문제점을 감안하여 안출한 것으로, 상기 압축기의 재기동시 실린더와 피스톤 사이의 미끄럼부에 건마찰이 발생되지 않도록 오일을 공급할 수 있는 하는 리니어 압축기의 피스톤 윤활구조를 제공하려는데 그 목적이 있다.The present invention has been made in view of the problems of the conventional linear compressor as described above, and the piston lubrication structure of the linear compressor to supply oil so that dry friction does not occur in the sliding portion between the cylinder and the piston when the compressor is restarted. The purpose is to provide.
도 1은 종래 리니어 압축기의 일례를 종단면도.1 is a longitudinal sectional view of an example of a conventional linear compressor.
도 2는 종래 리니어 압축기의 피스톤을 상세히 보인 종단면도.Figure 2 is a longitudinal cross-sectional view showing in detail the piston of the conventional linear compressor.
도 3은 본 발명의 피스톤이 구비된 리니어 압축기의 일례를 파단하여 보인 측면도.Figure 3 is a side view showing a broken example of the linear compressor with a piston of the present invention.
도 4는 본 발명 리니어 압축기의 재기동시 피스톤의 흡입동작을 상세히 보인 종단면도.Figure 4 is a longitudinal cross-sectional view showing in detail the suction operation of the piston when restarting the linear compressor of the present invention.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *Explanation of symbols on the main parts of the drawings
3 : 실린더 10 : 피스톤3: cylinder 10: piston
11 : 피스톤 몸체 11a : 냉매유로11: piston body 11a: refrigerant flow path
11b : 제2 오일포켓 11c : 오일샘공11b: second oil pocket 11c: oil hole
11d : 베어링면11d: bearing surface
본 발명의 목적을 달성하기 위하여, 오일을 일정량 채운 케이싱과, 케이싱의 내부에 탄력 지지하는 프레임과, 프레임에 고정 설치하는 실린더와, 프레임에 고정하여 선형운동을 발생하는 리니어 모터와, 리니어 모터의 가동자에 결합하는 동시에 실린더에 미끄러지게 삽입하여 선형으로 왕복운동을 하면서 냉매가스를 흡입 압축하는 피스톤과, 실린더의 흡입측과 토출측에 각각 구비하여 냉매가스의 흡입과 토출을 제한하는 밸브부재를 포함한 리니어 압축기에 있어서, 상기 피스톤의 흡입행정시 케이싱 내의 냉매가스를 실린더 내부로 유도하는 냉매유로를 관통 형성하고, 상기 냉매가스와 함께 유입되는 오일을 냉매유로의 안쪽에서 피스톤과 실린더 사이로 누설시키기 위한 오일샘공을 상기한 피스톤의 주벽면에 관통 형성하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 리니어 압축기의 피스톤 윤활구조를 제공한다.In order to achieve the object of the present invention, a casing filled with a certain amount of oil, a frame elastically supported inside the casing, a cylinder fixedly installed on the frame, a linear motor fixed to the frame to generate a linear motion, the linear motor A piston coupled to the mover and slidingly inserted into the cylinder to reciprocate linearly to suction and compress the refrigerant gas, and a valve member provided on the suction side and the discharge side of the cylinder to limit the suction and discharge of the refrigerant gas, respectively. In the linear compressor, an oil for penetrating the refrigerant flow path for guiding the refrigerant gas in the casing into the cylinder during the suction stroke of the piston, and the oil flowing together with the refrigerant gas to leak between the piston and the cylinder from the inside of the refrigerant flow path Characterized in that the hole is formed through the main wall of the piston It provides a piston lubrication structure of the linear compressor according to.
이하, 본 발명에 의한 리니어 압축기의 피스톤 윤활구조를 첨부도면에 도시된 일실시예에 의거하여 상세하게 설명한다.Hereinafter, the piston lubrication structure of the linear compressor according to the present invention will be described in detail based on the embodiment shown in the accompanying drawings.
도 3은 본 발명의 피스톤이 구비된 리니어 압축기의 일례를 파단하여 보인 측면도이고, 도 4는 본 발명 리니어 압축기의 재기동시 피스톤의 흡입동작을 상세히 보인 종단면도이다.3 is a side view showing an example of a linear compressor with a piston of the present invention broken, Figure 4 is a longitudinal cross-sectional view showing in detail the suction operation of the piston when restarting the linear compressor of the present invention.
이에 도시된 바와 같이 본 발명의 피스톤 윤활구조가 구비된 리니어 압축기의 압축유니트(C)는 그 압축유니트를 지지하는 프레임(1)과, 상기 프레임(1)의 중앙에 삽입되어 고정되는 실린더(3)와, 그 실린더(3)의 외주면에 고정되는 내측 고정자 조립체(4A)와, 그 내측 고정자 조립체(4A)의 외주면에 소정 공극을 두고 고정되는 외측 고정자 조립체(4B)와, 상기 내측 고정자 조립체(4A)와 외측 고정자 조립체(4B) 사이의 공극에 개재되는 마그네트 조립체(5)와, 그 마그네트 조립체(5)에 일체로 고정되어 함께 직선 왕복운동을 하는 피스톤(10)과, 상기 실린더(3)의 선단면에 설치되는 토출밸브 조립체(7)를 포함하여 구성된다.As shown therein, the compression unit C of the linear compressor with the piston lubrication structure of the present invention includes a frame 1 supporting the compression unit and a cylinder 3 inserted and fixed in the center of the frame 1. ), An inner stator assembly 4A fixed to the outer circumferential surface of the cylinder 3, an outer stator assembly 4B fixed with a predetermined gap on the outer circumferential surface of the inner stator assembly 4A, and the inner stator assembly ( A magnet assembly 5 interposed in the gap between 4A) and the outer stator assembly 4B, a piston 10 integrally fixed to the magnet assembly 5 and linearly reciprocating together, and the cylinder 3 It is configured to include a discharge valve assembly (7) installed on the front end surface of the.
상기 피스톤(10)은 리니어 모터의 가동자인 마그네트 조립체(5)에 결합되어 실린더(3)의 내부에서 왕복운동을 하는 피스톤 몸체(11)와, 그 피스톤 몸체(11)의 내부에 형성되어 흡입행정시 케이싱(V)에 채워진 냉매가스가 실린더(3)로 흡입되도록 안내하는 냉매유로(11a)와, 그 냉매유로(11a)를 통해 냉매가스와 함께 흡입되는 오일의 일부가 상기 피스톤 몸체(11)의 외주면으로 누설되도록 상기한냉매유로(11)에서 방사상으로 관통 형성되는 오일샘공(11c)으로 이루어진다.The piston 10 is coupled to the magnet assembly 5, which is a mover of the linear motor, and has a piston body 11 for reciprocating in the cylinder 3, and is formed in the piston body 11 to suction stroke. The refrigerant passage 11a for guiding the refrigerant gas filled in the casing V to be sucked into the cylinder 3, and a portion of the oil sucked together with the refrigerant gas through the refrigerant passage 11a are the piston body 11. It consists of an oil spring hole (11c) formed radially penetrating through the refrigerant passage (11) so as to leak to the outer peripheral surface of the.
여기서, 상기 피스톤 몸체(11)의 외주면에는 오일피더(O)로부터 공급되는 오일이 채워지는 제2 오일포켓(11b)이 형성되고, 그 오일포켓(11b)의 양측에는 실린더의 내주면에 대향되는 베어링면(11d)이 형성되는데, 상기 오일샘공(11c)은 그 베어링면(11d)으로 관통 형성되는 것이 바람직하다.Here, the outer circumferential surface of the piston body 11 is formed with a second oil pocket (11b) is filled with the oil supplied from the oil feeder (O), the bearings opposed to the inner circumferential surface of the cylinder on both sides of the oil pocket (11b) A surface 11d is formed, and the oil fountain hole 11c is preferably formed through the bearing surface 11d.
도면중 종래와 동일한 부분에 대하여는 동일한 부호를 부여하였다.In the drawings, the same reference numerals are given to the same parts as in the prior art.
도면중 미설명 부호인 9는 흡입관이다.In the drawing, reference numeral 9 denotes a suction pipe.
상기와 같이 구성된 종래 리니어 압축기는 다음과 같이 동작된다.The conventional linear compressor configured as described above is operated as follows.
즉, 상기 내 외측 고정자 조립체(4A,4B)로 이루어지는 리니어 모터의 고정자에 전류가 인가되어 유도자기가 발생되면, 상기 고정자 사이에 개재되는 가동자인 마그네트 조립체(5)가 유도자기에 의해 직선 왕복운동을 하게 되어 피스톤(10)이 실린더(3)내를 왕복운동하게 되고, 그 피스톤(10)이 실린더(3)내를 왕복운동함에 따라 냉매가스가 실린더(3)와 피스톤(10) 사이의 압축공간으로 흡입되어 압축되었다가 토출밸브 조립체(7)를 통해 토출된다.That is, when an electric current is applied to the stator of the linear motor including the inner and outer stator assemblies 4A and 4B to generate an induction magnet, the magnet assembly 5, which is a mover interposed between the stators, is linearly reciprocated by the induction magnet. The piston 10 reciprocates in the cylinder 3, and as the piston 10 reciprocates in the cylinder 3, refrigerant gas is compressed between the cylinder 3 and the piston 10. It is sucked into the space, compressed and discharged through the discharge valve assembly (7).
한편, 상기 압축유니트(C)의 진동시 그 압축유니트(C)에 부착된 오일피더(O)도 함께 진동을 하면서 케이싱(V)에 채워진 오일을 흡입하여 실린더(3)와 피스톤 몸체(11) 사이의 베어링면(11d)으로 공급하게 되는데, 이와 함께 상기 피스톤 몸체(11)의 냉매유로(11a)로 흡입되는 냉매가스에는 일정정도의 오일이 포함되어 있어 이 오일의 일부가 피스톤 몸체(11)의 오일샘공(11c)을 통해 냉매가스와 함께 피스톤(10)의 베어링면(11d)으로 누설되고, 이 베어링면(11d)으로 누설되는 오일은 상기한 피스톤(10)의 왕복운동시 오일피더(O)로부터 공급된 오일과 함께 베어링면(11d)을 윤활시키게 된다.Meanwhile, when the compression unit C vibrates, the oil feeder O attached to the compression unit C also vibrates and sucks oil filled in the casing V to inhale the cylinder 3 and the piston body 11. It is supplied to the bearing surface (11d) therebetween, along with the refrigerant gas sucked into the refrigerant passage (11a) of the piston body 11 contains a certain amount of oil is part of the piston body 11 The oil leaks to the bearing surface 11d of the piston 10 together with the refrigerant gas through the oil spring hole 11c of the oil 10, and the oil leaking to the bearing surface 11d is an oil feeder during the reciprocating motion of the piston 10. The bearing surface 11d is lubricated with the oil supplied from O).
특히, 상기 압축유니트(C)의 정지시 오일피더(O)로 공급되었던 오일은 다시 오일피더(O)로 빠져나가게 되어 압축유니트(C)의 재기동시 미처 실린더(3)와 피스톤(10) 사이의 베어링면(11d)까지 흡입되지 못하나, 상기 피스톤(10)의 냉매유로(11a) 및 오일샘공(11c)을 통해 흡입되는 오일은 압축유니트(C)의 재기동시 빠르게 베어링면(11d)으로 흡입되므로 실린더(3)와 피스톤(10) 사이의 건마찰을 미연에 방지할 수 있게 되는 것이다.In particular, the oil supplied to the oil feeder (O) when the compression unit (C) is stopped is discharged back to the oil feeder (O), and when the compression unit (C) restarts between the cylinder (3) and the piston (10) Although it is not sucked up to the bearing surface 11d of the oil, the oil sucked through the refrigerant passage 11a and the oil spring hole 11c of the piston 10 is sucked into the bearing surface 11d quickly when the compression unit C is restarted. Therefore, it is possible to prevent the dry friction between the cylinder 3 and the piston 10 in advance.
본 발명에 의한 리니어 압축기의 피스톤 윤활구조는, 그 피스톤 몸체의 내부에 형성된 냉매유로와 피스톤 몸체의 외주면을 연통시키는 오일샘공이 관통 형성되어 그 피스톤 몸체의 왕복운동시 냉매가스와 함께 상기 냉매유로로 흡입되는 오일의 일부가 피스톤의 베어링면으로 직접 유도되도록 한 것으로, 압축기의 재기동시 실린더와 피스톤 사이의 베어링면이 건마찰로 인해 파손되거나 또는 피스톤의 과열로 인한 흡입손실로 냉력이 저하되는 것을 미연에 방지할 수 있다.In the piston lubrication structure of the linear compressor according to the present invention, an oil fountain hole communicating with the refrigerant passage formed in the piston body and the outer circumferential surface of the piston body is formed therethrough, and is sucked into the refrigerant passage together with the refrigerant gas during the reciprocating movement of the piston body. Part of the oil to be guided directly to the bearing surface of the piston, the bearing surface between the cylinder and the piston during the restart of the compressor is damaged due to dry friction or the cooling power is reduced due to the suction loss due to overheating of the piston You can prevent it.
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1999
- 1999-09-08 KR KR1019990038146A patent/KR100314061B1/en not_active IP Right Cessation
Cited By (2)
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| CN106368927A (en) * | 2016-11-14 | 2017-02-01 | 青岛万宝压缩机有限公司 | Lubrication structure for linear compressor and linear compressor |
| CN106368927B (en) * | 2016-11-14 | 2018-06-12 | 青岛万宝压缩机有限公司 | Linear compressor lubrication system and linear compressor |
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