Journal of Fisheries Technology, （8 2）, 61-66, 2016

水産技術，8（2）,61-66, 2016

原著論文

遠洋まぐろ延縄漁業における魚倉保冷温度変更による省エネルギー効果
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上原崇敬 ・横田耕介 ・澤田克彦 ・大島達樹 ・伏島一平

Energy savings achieved by changing fish-hold temperature
on a large-distant-water type tuna longline vessel
Takayoshi UEHARA, Kosuke YOKOTA, Katsuhiko SAWADA,Tatsuki OSHIMA and Ippei FUSEJIMA
We examined the energy-saving effect of changing the fish-hold temperature on a large-distant-watertype tuna longline fishery. For the first half of the fishing trip, the fish-hold temperature was set to -55 ºC,
which is the ultra-low temperature that is conventionally used for this purpose. For the latter half of the trip,
the temperature was set to -45 ºC. We then compared the electric energy consumption of the refrigerator
compressor for these two temperature settings. Increasing the fish-hold temperature from -55 ºC to -45ºC reduced the electricity consumption by 34.1% during non-operational periods, and by 11.9% during
operational periods. We estimated the change of the fish-hold temperature reduced the fuel consumption
by 32.65 kL per a fishing trip (130 days of non-operation and 200 days operation). Thus, changing the fishhold temperature is an effective method for saving energy on large-distant-water type tuna longline vessels.
キーワード：省エネルギー，冷凍機，魚倉保冷温度変更
2014 年 6 月 17 日受付

2015 年 12 月 18 日受理

遠 洋 ま ぐ ろ 延 縄 漁 業 は，2010 年 で は 約 8 万 ト ン の凍保管される。遠洋まぐろ延縄漁船の燃料消費量の内，刺身用まぐろ類を漁獲しており，我が国の重要な漁業全体の 55%は主機関で消費されているが，次に大きな種のひとつとなっている（農林水産省大臣官房統計部割合を占めているのがこの魚倉保冷に要するものであ2010）。しかし，近年，遠洋まぐろ延縄漁業は，漁獲のり，全体の 14%を占めている（横田ら未発表）。

低迷や燃油価格の上昇・不安定等，厳しい生産環境に置一方で，-55ºC よりさらに低温で冷凍保管することが，かれている。燃油価格の高騰は，2008 年には 1kL 当たまぐろ類の長期保存における品質確保の必要条件であり 12 万円を超える水準となり，この時の経費の 35%をるとの科学的な知見はほとんど無い（村田 2010）。田中

超える等，経営を大きく圧迫した。その後，一時沈静化

ら（1984）および田中ら（1985）によると，代表的な刺したかに見えた燃油価格も依然として高い水準で推移し身用赤身商材であるメバチの品質保証限界は，魚肉の褐ている。

色変化の指標であるミオグロビンのメト化率から判定し遠洋まぐろ延縄の漁獲物は，急速冷凍処理をされた後て，-40ºC 保管で 17 ヶ月以上とされている。このことは，に，-55ºC 以下の超低温の魚倉に移され，漁獲してから船上で急速凍結したまぐろ類を魚倉・陸上施設等におい水揚げされるまで一般的に 6 ヶ月から 1 年程度船内で冷て -40ºC 以下の温度帯で保管すれば，品質（色調）を確＊

国立研究開発法人水産総合研究センター開発調査センター〒220-6115

神奈川県横浜市西区みなとみらい2-3-3クイーンズタワーＢ棟15階

Marine Fisheries Research and Development Center, Fisheries Research Agency,
15F Queen’s Tower B, 2-3-3 Minatomirai, Nishi-ku, Yokohama, Kanagawa 220-6115, JAPANuehara@jamarc.go.jp― 61 ―

状況毎に，各設定温度における冷凍機（圧縮機）の電力保できることを示唆している。
これらを受けて，まず魚倉保冷に係わる冷凍機におい量を測定し，それらの消費電力量を比較することによって，遠洋まぐろ延縄漁船の省エネルギーに取り組むことて，魚倉保冷温度の変更による省エネルギー効果を検討が効果的と考えられ，国立研究開発法人水産総合研究セした。

ンター開発調査センターは，魚倉保冷温度の変更による省エネルギー効果および販売価格への影響に関して，材料と方法検証を行ってきた（上原ら 2009，上原ら 2010，上原ら2012）。また横田ら（2011）は，実際に超低温で保冷し本研究は，2013 年 1 月 11 日から 3 月 28 日に，遠洋た製品（セミドレス処理されたメバチ Thunnus obesus）

まぐろ延縄漁船・開発丸（489 GT）を用いて実施した。と -40 ～ -45ºC 程度で保冷した製品を販売し，それらの1 月 10 日に仏領ポリネシア・タヒチ島を出港し，ハ販売単価を比較した結果，保冷温度の違いによる販売価ワイ東方およびジョンストン島周辺の公海域で 56 回の格への影響は認められなかったことを明らかにした。

延縄操業を行い，その後，3 月 28 日に神奈川県三崎港

一方，省エネルギー効果に関しては，魚倉保冷温度をに入港した。

超低温から -40 ～ -45ºC 程度に上げた場合，魚倉保冷に

船内 には，3 つの 保冷魚倉（1 番魚倉：213.35 m3，2関する消費電力量（kWh）を約 56%削減できると試算さ番魚倉：285.06 m3，3 番魚倉：46.06 m3）があるが，その内，れている（上原ら 2009）。しかしながら，ここでの試算

1 番魚倉と 2 番魚倉を本研究対象とした。小型の 3 番魚は実際の航海，操業の状況下におけるものではなく，魚倉に関しては，主に食糧等の保管に使用していたため，倉に製品が入庫されてない状態で，かつ 6 時間から 61

本研究期間を通じて -45ºC に設定していた。

時間の電力量の測定結果を元に試算したものであった。

開発丸で使用されている冷凍装置一式は，日新興業株

また，横田ら（2011）の保冷温度別の製品販売に関する式会社製で，圧縮機は長谷川鉄工株式会社の高速多気筒調査を行った際には，保冷魚倉を 2 つに分けて，それぞ二段圧縮機（VZL62RM75，75kW × 6p × AC220V）でれ異なる設定温度としていたために，実際の航海，操業あり，これが 3 台搭載されている。冷凍機の運転方法は，時には全ての魚倉を同じ設定温度にして省エネルギー効-45ºC 設定時の航海中に関しては，冷凍機の運転台数は果を検討することはできなかった。

1 台であった。-45ºC および -55ºC 設定時の操業中の冷こうしたことから，実際の航海，操業条件下において，凍機の運転台数は 2 台であり，並列冷却運転を行った。

改めて魚倉保冷温度の変更による省エネルギー効果を検魚が多く取れた場合は冷凍機 1 台を，凍結室冷却用に単証する必要があると考えられた。そこで，本研究では，独運転に切り替えて調整を行った。-55ºC 設定時の航海対象とする全ての魚倉の温度を異なる期間に -45ºC およ

中は魚倉保冷のみであるが，冷凍機 2 台運転を必要としび -55ºC に設定して，実際の航海（ここでは，操業は行た。-45ºC および -55ºC 設定時の航海中と操業中の冷凍わず連続した航走を意味する。以下，航海と称す）と延機の運転方法概要を図 1 に示す。航海中の運転状況下に縄操業（以下，操業）において検証試験を行った。運行おける冷凍機の成績係数（冷凍能力 / 軸動力）は，長谷

図 1．-45 ºC および -55 ºC 設定時の航海中と操業中の冷凍機の運転方法概要
急速凍結室

S：魚倉

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R：冷凍機

F：遠洋まぐろ延縄船の省エネルギー化

川鉄工株式会社の VZ/VZL 圧縮機冷凍能力・軸動力表（長あり，航海開始時点で 223.7 t であった。なお，本研究谷川鉄工株式会社 1999）より，温度が＋ 35ºC（海水温：開始時には，すでに 1 番魚倉は満庫で閉鎖されており，＋ 25ºC）の条件下で，-45ºC 設定時に 1.36，-55ºC 設定

本研究期間中の製品の入庫はすべて 2 番魚倉であった。

時に 1.09 である。また，膨張弁は前川製作所株式会社

操業中，1 日あたりの魚倉への製品入庫量の平均重量

製の電子膨張弁（MWP-35）を使用している。これによっ±標準偏差は，-45ºC 設定時，-55ºC 設定時でそれぞれて，冷媒流量が最適過熱度になるように自動制御される。

692.7 ± 392.8kg，970.8 ± 319.5kg であった。

電力量データ収集の概要を表 1 に示す。まず，本研

電力量の測定には，東芝製の電力計 KK-11A を用いた。

究期間の前半である 1 月 11 日から 19 日の航海期間，1冷凍機 1 台毎に 30 分あたりの電力量データを収集した。

月 20 日から 2 月 18 日の操業期間に設定温度を -45ºC とエラー値，冷凍機の負荷増加となる別の研究実施時（横して電力量データを収集した。2 月 19 日に魚倉の設定田ら 2014）および操業期間中の漁場移動時のデータを温度を -55ºC に変更し，温度が -55ºC 付近で安定した後除いて，航海中，操業中のそれぞれに関して -45ºC 設定の 2 月 25 日から 3 月 16 日の操業期間，3 月 19 日から 3時および -55ºC 設定時の平均電力量を算出した。それぞ月 28 日の航海期間に -55ºC 設定における電力量データ

れの設定温度における電力量の差を取ることによって，を収集した。温度ロガー（安立計器製 AMS-8000）を用魚倉の温度を -55ºC から -45ºC に変更したことによる省いて計測した本研究期間中の魚倉の温度変化を図 2 に示電力量を算出した。また，得られた省電力量データを元す。-45ºC 設定時および -55ºC 設定時における実際の魚に，まぐろ延縄漁船 1 隻の 1 航海〔ここでは，開発丸の倉温度の平均値±標準偏差は，それぞれ -43.8 ± 0.7ºC

運行実績を元に 330 日（操業 200 日，航海 130 日）とす（n = 988），-54.8 ± 1.2ºC（n = 782）であった。なお，本る〕あたりの省電力量を，さらに過去の開発丸を利用し研究を実施した海域の表面水温は，-45ºC 設定時およびた研究で得られている消費電力量（x）と燃油消費量（y）

55ºC 設定時で，それぞれ 25.19 ± 1.80ºC，25.94 ± 2.91ºCの関係式 y（kL）= 0.000296x（kWh）（上原ら 2009）を用であった。また，魚倉に保管されていた製品量の推移は，いて，燃油消費削減量をそれぞれ推定した。

-45ºC 設定の航海時で 185.3t であり，操業終了日時点で航海中に関して冷凍機（凍結準備室等の保冷も一部含202.6 t であった。-55ºC 設定の操業開始時点で 206.2 t でまれるものの）は，主に魚倉の保冷のみに使用されており，得られた電力量データは，魚倉保冷に係るものとみなすことができる。一方，操業中に関しては，急速凍結

表 1．電力量データ収集の概要

室の冷却にも冷凍機が使われる。しかし，冷凍機の電力量データを魚倉の保冷と急速凍結室の冷却毎に分けるこ＊とはできないために，操業中に関しては，これらを合わせた電力量で検討を行った。

結＊果

電力測定期間中における冷凍機消費電力量の時系列変図 2．電力量測定期間中における魚倉の温度変化― 63 ―

図 3．電力量測定期間中における冷凍機の消費電力量変化化を図 3 に示す。航海中の -45ºC 設定時と -55ºC 設定時効果となった。これを元に，1 日あたりの省電力量を推の消費電力の差は大きく，一方で操業中に関しては，そ定したところ，航海中，操業中でそれぞれ 494.4kWh，の差は小さいものであった。魚倉設定温度毎の冷凍機の230.4kWh となった。さらに，1 日当たりの燃油削減量は，消費電力量の測定結果と 1 日あたりの消費電力量および航海中，操業中でそれぞれ 0.15kL，0.07kL と推定された。

燃油消費量の推定値を表 2 に示す。魚倉温度変更による

1 航海あたりの魚倉設定温度別の冷凍機の燃油消費30 分あたりの省電力量は，航海中で 10.3kWh，操業中量の推定値を表 3 に示す。魚倉保冷温度を -55ºC からで 4.8kWh であり，それぞれ 34.1%，11.9%の省エネルギー-45ºC に変更した場合，1 航海で 32.65kL の燃油が削減

表 2．魚倉保冷温度別の冷凍機の消費電力量及び 1 日あたり燃油消費量

表 3．1 航海（330 日）あたりの魚倉設定温度別の冷凍機の燃油消費量（推定値）― 64 ―

遠洋まぐろ延縄船の省エネルギー化されると推定された。燃油代を 85,000 円 /kL とした場合，料消費量の内，魚倉保冷の次に大きな割合を占めてい年間 2,775,250 円の燃油代の削減効果と試算されたるのが急速凍結室の冷却に係わるものであり，全体の12%を占めると推定されている（横田ら考察未発表）。このことから，急速凍結室における省エネルギー方策も今後検討する必要がある。

本研究において，魚倉の設定温度を変更する（上げる）

著者らの一連の研究によって，魚倉保冷温度を -45ºCことによる省エネルギー効果を実際の航海，操業状態にに変更することによって省エネルギー効果を得られるおいて示すことができた。魚倉温度の変更は，設定温度ことが実証された。他方，一般的な遠洋まぐろ延縄漁および冷凍機の運転方法を変更するだけであり，設置コ船では，冷凍機の冷媒にフロン系ガスが用いられていストが掛からない利点がある。また，過去の販売調査かる。フロン系ガスはオゾン層の破壊，地球温暖化に大きら，-45ºC 程度で保冷された製品は，超低温で保冷されな影響を与えることから，使用に関して国際的な規制た製品と同等の評価が得られており（横田ら 2011），問が定められている。モントリオール議定書では，現在，題も生じていない。こうしたことから，魚倉保冷温度の船上で最も多く使われている冷媒 HCFC（R22）につい適正化は，遠洋まぐろ延縄漁船の省エネルギー方策導入て 2020 年に全廃する目標を立てている（United Nationsの第一歩として最も適していると考えられる。

Environment Programme 2000）。また，代替フロンとして本研究で使用した開発丸は，膨張弁に電子式膨張弁を使用されつつある HFC に関しても，大きな温室効果を使用していたため，最適な温度設定を保つことが可能で有していることから京都議定書において排出規制が定めあり，より正確な研究を行うためには適したものであっられている（United Nations 1997）。将来的に，フロンた。一方で，遠洋まぐろ延縄漁船の多くは，温度式膨張系ガスを使用できなくなると自然冷媒を活用する必要性弁を使用しているため，本研究のような温度制御は難しが想定されるが，フロンに替わる冷媒として現時点で考いと考えられる。しかし，膨張弁による冷媒の制御に係えられるものは，アンモニアである。アンモニア冷媒

わらず，冷凍機における消費電力量自体を減らすことがは，過去にはまぐろ延縄漁船で利用されていた実績があでき，魚倉設定温度の変更による省エネルギー効果は得り，最近のかつお漁船では，冷媒として再び使用され始られる。

めている。アンモニアを使用した場合の実用的な下限温航海中に関しては，-55ºC 設定の場合は冷凍機を 2 台

度は -45ºC 程度と言われている。このように -45ºC 保冷運転する必要があったが，-45ºC 設定の場合は 1 台の運は，フロンの使用が困難になる将来を見据えた保冷温度転で設定温度を維持できていた。冷凍機の運転台数を減帯にも対応している。現在の超低温保冷に替わり，自然らすことができたため，このことが大きな省エネルギー冷媒で達成可能な温度帯での生産流通に関して，早急に効果に繋がった。過去の研究では，魚倉に製品が無く，導入を進める必要がある。

かつ短時間の電力量測定による研究であったが，魚倉保冷温度を -60ºC 程度から -40 ～ -45ºC 程度に上げた場合，謝辞消費電力量を約 56%削減できると試算されていた（上原ら 2009）。本研究では，実際に製品を入庫した状態で日本鰹鮪漁業開発株式会社の中村泰博氏，男乕勇一機長期間にわたるデータを取得して，-55ºC 設定と -45ºC

関長をはじめとした開発丸の乗組員の皆様には，本研究設定における消費電力量を比較して，約 34%の電力量にご協力頂いた。日新興業株式会社の中野寿治氏，浜田を削減できることを示した。設定温度および実験条件は幸男氏，元株式会社前川電気の半澤良一氏には，冷凍機異なるため単純な比較はできないものの，いずれの研究に関する有益なご助言を賜った。厚く御礼申し上げます。

からも設定温度を上げることにより消費電力量が大幅に文削減されることが示された。

献

一方，操業中に関しては，冷凍機の消費電力量は，-55ºC 設定時に比べて，-45ºC 設定時の方が少なかった
ものの，急速凍結室の冷却のために冷凍機を常時 2 台運転していたことによって，航海中に比べると省エネルギー効果が小さくなった。操業中の運転方法の変更による消費電力は，急速凍結室への製品の入庫量によっても変わってくるために，単純な比較は困難である。本研究では，魚倉保冷に係わる電力量と急速凍結に係わる電力量を分けることができなかったため，操業中における魚倉保冷に関する冷凍機の省エネルギー効果を明確に示すことはできなかった。一方で，遠洋まぐろ延縄漁船の燃長谷川鉄工株式会社（1999）VZ /VZL 圧縮機冷凍能力・軸動力
表．2p.
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田中武夫・浜本裕吉・西脇興二（1985）船内凍結マグロの陸上保管中における T.T.T.（温度別品質保証期間）の設定 - 第2 報−マグロ肉の ATP 分解物からみた T.T.T. −［商業的規模における大型凍結形態での研究］．日本冷凍協会論文集，2，35-43.
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横田耕介・上原崇敬・澤田克彦・佐々木安之・佐谷守朗・大島達樹・伏島一平・金庭正樹・大村祐治・木宮 隆・今村伸太郎・鈴木道子・明田定満・長谷川勝男・溝口弘泰・山越康行・小田健一（2014）平成 24 年度海洋水産資源開発事業報告書（遠洋まぐろはえなわ〈太平洋中・東部海域〉），国立研究開発法人水産総合研究センター開発調査センター，
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