自动阀实际上是一种单向阀，安装在切换式换热器的冷端和中抽处。它与强制阀相配，当走正流空气时，空气(以及中抽气)自动阀开启，污氮(或氧、氮)自动阀关闭；走返流气体时，污氮自动阀开启，空气自动阀关闭。一个阀箱内常有多个自动阀，很少会同时发生故障。因此，它对压力、流量的影响一般比强制阀要小。
自动阀打不开的故障较少见，主要发生在启动冷却阶段，自动阀被水分冻结或被卵石中的草屑、石粉等卡住，造成中抽气抽不出来，或两组空气流量相差很大。流量小的那组走空气时，空气总管压力升高，中部温度偏低，这说明有部分空气自动阀未被打开。当部分污氮自动阀未打开时，将造成上塔压力升高，中部温度偏高。
自动阀常见的故障是关不严，造成中、低压冷端窜气。其反映为空气流量增加，压力降低。同时造成低压系统的压力升高。
自动阀故障对制氧机的正常生产同样有极大的威胁。自动阀打不开(或开不全)会造成阻力增大，各换热单元之间物流不平衡。中抽阀打不开会使抽气中断，自清除条件破坏。
自动阀关不严，空气从换热器跑掉，将使进塔空气量减少，氧、氮产量下降。同时，由于返流量增加，将使热端的冷损增加，严重时会造成热端温度急剧降低。此外，当自动阀掉落时，就有可能发生低压系统超压事故。
