自動閥實際上是一種單向閥，安裝在切換式換熱器的冷端和中抽處。它與強制閥相配，當走正流空氣時，空氣(以及中抽氣)自動閥開啟，污氮(或氧、氮)自動閥關閉；走返流氣體時，污氮自動閥開啟，空氣自動閥關閉。一個閥箱內常有多個自動閥，很少會同時發生故障。因此，它對壓力、流量的影響一般比強制閥要小。
自動閥打不開的故障較少見，主要發生在啟動冷卻階段，自動閥被水分凍結或被卵石中的草屑、石粉等卡住，造成中抽氣抽不出來，或兩組空氣流量相差很大。流量小的那組走空氣時，空氣總管壓力升高，中部溫度偏低，這說明有部分空氣自動閥未被打開。當部分污氮自動閥未打開時，將造成上塔壓力升高，中部溫度偏高。
自動閥常見的故障是關不嚴，造成中、低壓冷端竄氣。其反映為空氣流量增加，壓力降低。同時造成低壓系統的壓力升高。
自動閥故障對制氧機的正常生產同樣有極大的威脅。自動閥打不開(或開不全)會造成阻力增大，各換熱單元之間物流不平衡。中抽閥打不開會使抽氣中斷，自清除條件破壞。
自動閥關不嚴，空氣從換熱器跑掉，將使進塔空氣量減少，氧、氮產量下降。同時，由于返流量增加，將使熱端的冷損增加，嚴重時會造成熱端溫度急劇降低。此外，當自動閥掉落時，就有可能發生低壓系統超壓事故。