幕末以来日本の捕鯨業は近代化が進まず、近海の鯨資源を他国に奪われる状態が続いていた。1888年（明治21年）勝山町の捕鯨団醍醐新兵衛組にピールセス発着銛を用いたアメリカ式捕鯨を指導し、伊豆大島近海でツチクジラ数頭の捕獲に成功した。これを事業化すべく、豊津村に日本水産会社が設立されたが、3年余りで解散すると、自ら資産を買い取り、官を辞して館山町に移住し、関沢水産製造所を設立した。1892年（明治25年）11月外務省の嘱託で朝鮮慶尚道、全羅道、忠清道、京畿道、済州島での邦人漁業の状況を視察し、1893年（明治26年）3月帰国した。1893年（明治26年）5月館山から長寿丸で金華山沖へ向かい、ジャパン・グランドと呼ばれた捕鯨場で捕鯨実験に参加し、日本人として初めてマッコウクジラ2頭を洋上で漁獲した。
1881年（明治14年）4月7日内務省勧農局の業務は新たに設立された農商務省に引き継がれ、11日農務局に配属された。1882年（明治15年）6月旧開拓使引継事務受取のため北海道を視察し、対ロシア防衛のため北見国に魚団兵を置くことを建議したが、採用されなかった。1886年（明治19年）千葉県知事の要請により鰯の不漁に悩む九十九里浜で地引き網に代わりアメリカ式巾着網漁を指導した。1888年（明治21年）地元漁師千本松喜助がこれを改良して揚繰網を発明し、全国に普及した。
帰国後内務卿大久保利通に建議して勧業寮に水産掛が設置されると、早速アメリカで学んだ鱒の養殖に着手した。1877年（明治10年）1月11日勧業寮は廃止され、15日勧農局に配属された。茨城県青柳村網代元菊池親の協力を得て1877年（明治10年）9月栃木県板室村で捕えた鱒を養魚池に移し、10月板室村、11月常磐村風呂で人工授精を施し、12月卵を神奈川県柚木村、埼玉県押切村、白子村、東京府内藤新宿試験所、神奈川県田奈村、愛知県宮田村に設けた養魚場に運んだ。孵化した後、相模川、木曽川、入鹿池へ移植し、1878年（明治11年）4月荒川、多摩川に放流した。2年目は石狩川、三面川、最上川で鮭、琵琶湖でアメノウオの養殖試験が行われ、犀川では金沢在住の弟右門により孵化場が置かれ、順次全国に広げられたが、鮭の回帰には南限が存在するため、南日本では成果が得られず、その後人工孵化事業の中心地は北海道に移った。また缶詰については、新宿農事試験場で試作が行われた後、北海道開拓使により製造所が創設され、輸入器械による事業が開始された。
1873年（明治6年）1月ウィーン万国博覧会事務官として現地に渡ったが、この時スウェーデン・ノルウェー漁業館の展示を見て水産業の重要性に触れ、オーストリア農業館チャザーレ、イギリス派遣団事務官長フィリップ・カンリフ・オーウェンに話を聞くも、8月病のため帰国した。1875年（明治8年）5月フィラデルフィア万国博覧会事務官として渡米すると、早速アメリカ政府委員スペンサー・フラトン・ベアードに水産業に関する詳しい話を求めた。ベアードの紹介で10月25日から31日にかけてリヴィングストン・ストーンにニューハンプシャー州チャールズタウンコールドスプリング養鱒場の案内を受け、人工孵化の技術を学んだ。また、ブリティッシュコロンビア州での缶詰製造について真空化技術等を学び、シティ・オブ・トウキョウ号で12月26日横浜港に帰国した。
2008年のMLBドラフトでシカゴ・ホワイトソックスから25巡目（全体750位）指名されたが、契約には至らなかった。2009年のMLBドラフトで再びホワイトソックスから44巡目（全体1333位）指名され、契約。同年は傘下のアパラチアンリーグのルーキー級ブリストル・ホワイトソックスで9試合に登板し、0勝0敗2セーブ・防御率1.89だった。9月にAAA級シャーロット・ナイツへ昇格し、2試合に登板した。2010年はパイオニアリーグのルーキー級グレートフォールズ・ボイジャーズ、A級カナポリス・インティミデイターズ、A+級ウィンストン・セイラム・ダッシュでプレー。A級カナポリスでは18試合に登板し、0勝1敗6セーブ・防御率2.20だった。2011年はA+級ウィンストン・セイラムで41試合に登板し、7勝2敗15セーブ・防御率2.52だった。2012年はルーキー級ブリストル、A+級ウィンストン・セイラムでプレー。A+級では32試合に登板し、2勝1敗12セーブ・防御率2.44だった。オフには、ホワイトソックスのマイナー選手によるオールスターチームに救援投手として選出された。2013年はAA級バーミングハム・バロンズで32試合に登板し、4勝2敗12セーブ・防御率2.15だった。7月にAAA級シャーロットへ昇格。12試合に登板し、1勝2敗1セーブ・防御率7.88だった。2014年はAAA級シャーロットで開幕を迎え、31試合に登板。2勝0敗6セーブ・防御率2.61だった。7月20日にホワイトソックスとメジャー契約を結び、同日のヒューストン・アストロズ戦でメジャーデビュー。4点ビハインドの5回表1死から登板し、1.2回を1安打無失点2奪三振に抑えた。